Угольная промышленность

     Содержание

     1 Методы добычи

     1.1 Современная разработка открытым способом

     1.2 Подземные разработки

Методы добычи

     Самый экономичный метод добычи угля из угольного пласта зависит от глубины и качества пластов, а также геологии и факторов влияния внешней среды области добычи. Процессы угледобычи, как правило, дифференцируют по тому, происходят они на поверхности или под землей. Много угля, добытого как на поверхности, так и под землей, требует промойки в обогатительных фабриках.

Современная разработка открытым способом

     Когда угольные пласты находятся близко к поверхности, экономичнее добывать уголь используя открытые выемки (они также называются карьером или открытой разработкой) подземного способа. Обычно для добычи угля используется разработка открытым способом. Вскрышные работы обнажают уголь продвижением открытой разработки. Земля над угольным пластом называется вскрышным слоем грунта. Участок вскрышного слоя грунта рядом с ранее добытым участком - обычно пробуренный. Шпуры наполнены взрывчатыми веществами и взрываются. Вскрышные слои грунта затем удаляются, используя большое землеройное оборудование, как например канатный скребковый экскаватор, лопату и грузовики, экскаватор и грузовики, и конвейеры. Эти вскрышные слои грунта помещаются в ранее разработанный (и на данный момент пустой) участок. Когда весь вскрышный слой грунта перемещен, нижележащий пласт будет выставлен как участок, называемый 'целиком'. Этот 'целик' угля может быть пробурен и взорван (если уголь твердый) и нагружен на грузовики или конвейеры для транспортировки к обогатительной фабрике. Как только на этом участке выгрузится уголь, процесс повторяется на новом участке, открытым рядом с этим.

     Разработками открытым способом добывается большая часть месторождений, чем подземными способами. Добытые открытым способом угольные шахты могут занимать много квадратных километров.

     Из большинства карьеров в США извлекается битуминозный уголь. В Южном Уэльсе открытыми разаработками ведется добыча энергетического угля и антрацита. В Австралии и Южной Африке разработки открытым способом используются для добычи как энергетического, так и коксующегося угля. Разработки открытым способом занимают около 80% добычи в Австралии, в то время как в США этот способ занимает около 67% добычи. В мировом масштабе около 40% добычи ведется разработками открытым способом.

     Добыча угля с вершин гор является формой открытого способа разработки и является способом, который обычно применяется в Аппалачии в США. Использованный в течение предыдущих 30 лет, такая добыча включает в себя разработку самой высокой части горы для максимального извлечения угля. Процесс чрезвычайно спорен в связи с топографическими условиями (практикуется заполнение пусоты пустой горной породой) и закрытием потоков и разрушением экосистем.

Подземные разработки

     Большинство угольных пластов находятся слишком глубоко под землей для добычи открытым способом и разработка таких пластов ведется подземным способом. Подземные разработки в настоящий момент занимают около 60% мировой добычи угля. При подземной добыче камерно-столбовым способом выработки продвигатся вдоль пласта угля, в то время как целики и крепежный лес остаются для поддежания кровли. Как только шахта с камерно-столбовой системой разработки была разработана до пункта задержки (ограниченного геологией, вентиляцией или экономикой), обычно начинается новый вариант камерно-столбовой разработки, называемый второй стадией выемки, или выемкой обратным ходом. Это когда шахтеры извлекают уголь в целиках, таким образом добывая столько угля из угольного пласта, сколько возможно. Рабочий участок, включающий в себя выемку целиков, называется секцией целика. Современные секции целика используют аппаратуру с дистанционным управлением, в том числе большие гидравлические передвижные механизированные крепи, предотвращающие обрушение кровли, пока шахтеры и другое оборудование не оставили рабочий участок. Передвижные поддерживающие крепи подобны большому обеденному столу, но с гидравлическими домкратами для ног. После того, как большие целики угля добыты, стойки передвижной крепи укорачивают, и передвижные поддерживающие крепи передвигаются в безопасную область. Кровля вырабтоки обычно обваливается, как только передвижные поддерживающие крепи покидают участок.

     Основные четыре способа подземной разработки:

     - Разработка лавами занимает около 50% подземной добычи. Выемочные комбайны в лаве имеют размеры 1,000 футов (300 м.) и более. Это сложная машина с вращающимся барабаном, который механически передвигается назад-вперед поперек широкого угольного пласта. Разрушившийся уголь падает на рештак, который переносит уголь к ленточному конвейеру для вывоза из рабочего участка. Сплошные системы разработки имеют свои собственные гидравлические механизированные крепи для покрывающей породы, которые продвигаются с комбайном при продвижении горных разработок. Когда горное оборудование передвигается вперед, покрывающим породам, уже не поддерживаемым углем, который был удален, позволяется обрушиваться контролируемым способом за разработкой. Поддерживающие стойки делают возможным высокий уровень производства и безопасности. Датчики определяют, сколько угля остается в пласте, в то время как автоматизированный контроль повышает эффективность. Спллошные системы разработки допускают 60-100% скорость выемки угля там, где окружающая геология позволяет их использование.

     - Непрерывная выемка. Используют машину с большим вращающимся стальным барабаном, оснащенным зубьями из вольфрамового карбида, которые сошкребают уголь от пласта. Действуя камерно-столбовым способом разработки – когда шахта делится на ряды 20-30 футовых “камер” или вырезаются рабочие участки в угольных пластах - можно добывать до пяти тонн угля в минуту – больше, чем немеханизированный шахтер 1920-х годов производил бы за целый день. Комбайнами непрерывного действия добывается около 45% угля при подземной добыче, а также используют конвейеры для транспортировки добытого угля от пласта. Дистанционно управляемые горные комбайны непрерывного действия используются для работы в разнообразных трудных пластах и условиях, и автоматизированные варианты, управляемые компьютерами, становятся все более и более применимыми.

     - Способ разработки взрывом – наиболее старая практика, которая использует взрывчатые вещества, как например динамит, чтобы разрушить угольный пласт, после чего уголь собирается и загружается на самоходные вагонетки или конвейеры для перевозки в центральный погрузочный пункт. Этот процесс включает ряд действий, которые начинаются с “производства вруба” в угольном пласте, пэтому его легче разрушить, когда он взрывается взрывчатыми веществами. Сегодня этот вид добычи составляет менее чем 5% общей подземной добычи в США.