Barnaszén: tulajdonságok és alkalmazások. Barnaszén. Szénbányászat. Barnaszén lelőhely

A barnaszenek közé tartoznak azok a szenek, amelyeknek a nedves hamumentes tömegének magasabb fajlagos égési hője kisebb, mint 24 MJ/kg, és az olajban lévő vitrinit visszaverőképessége (R 0) kisebb, mint 0,50 (GOST 9276-72). Hasonló fűtőértéket biztosít a barna- és kőszén elkülönítésére a nemzetközi osztályozás. A barnaszén darabokban és porban (egy vonal a porcelántányéron - „keksz”) világossárgától feketéig terjed; 1200-1500 kg/m3, térfogattömeg 1,05-1,4 t/m3, ömlesztett tömeg - 0,70-0,97 t/m3. Vannak puha, földes, matt, lignit és sűrű (fényes) fajták. Levegőben a barnaszén gyorsan elveszíti a nedvességet, megreped és finomszemcséssé válik.

A barnaszenek túlnyomó többsége anyagösszetételét tekintve a humitok közé sorolható. és az átmeneti humusz-szapropel különbségek alárendelt jelentőségűek és közbenső rétegek formájában jelentkeznek a humitokból álló rétegekben. A barnaszenek többsége mikrokomponensekből áll (80-98%), és csak a középső középső jura barnaszénekben a fuzinit csoport mikrokomponensei vannak túlsúlyban (45-82%); Az alsó karbon tartalmú barnaszén magas leuptinit tartalom jellemzi. A Szovjetunióban (GOST 21489-76) a barnaszenet fok szerint (koalizáció) három szakaszra osztják: O1, O2 és O3, valamint 01, 02, 03 osztályba. Ennek a felosztásnak az alapja az R0 olajban lévő vitrinit visszaverődése. ; normalizált értéke az O1 fokozatra kisebb, mint 0,30; O2 - 0,30-0,39; O3 - 0,40-0,49. A Szovjetunió ipari besorolása (GOST, A 10 csoport) szerint a barnaszenek három technológiai csoportra oszthatók a munkatüzelőanyag nedvességtartalma (Wr) szerint (táblázat). A barnaszeneket (GOST 9280-75) az elsődleges félkokszoló kátrány hozama alapján négy csoportra osztják (Tsk daf 25% felett; 20-25%; 15-20%; 15% vagy kevesebb), és négy alcsoportra osztják fajlagos égéshő (Qs daf 31,5 felett; 31-31,5; 29-31 és kevesebb, mint 26 MJ/kg). Az Európai Gazdasági Bizottság (1957) által elfogadott nemzetközi osztályozás szerint a barnaszeneket hat osztályba sorolják nedvességtartalom szerint (legfeljebb 20; 20-30; 30-40; 40-50; 50-60; 70-70). és öt csoport kátrányhozam szerint félkokszolás.

A barnaszénben a metamorfózis mértékének növekedésével a tartalom növekszik, fajlagos hőégéskor a tartalom csökken. A barnaszenekre jellemző a magas fenol-, karboxil- és hidroxilcsoport-tartalom, a szabad huminsavak jelenléte, amelyek tartalma a metamorfózis mértékének növekedésével 64-ről 2-3%-ra, a gyantáké pedig 25-ről 5%-ra csökken. Egyes lelőhelyeken a lágy barnaszenek nagy hozamú (5-15%) benzolkivonatot adnak, 50-75% viaszt tartalmaznak, és magas a és tartalma.

Az Egyesült Államok besorolása szerint a barnaszenek a szubbitumenes B és C szénnek, az A és B lignitnek felelnek meg.

Szénipar kőszén- és barnaszén kitermelésével és elsődleges feldolgozásával (dúsításával) foglalkozik, és a munkavállalók számát és a termelési tárgyi eszközök költségét tekintve a legnagyobb iparág.

Oroszország szén

Oroszországban sokféle szén található - barna, kemény, antracit - és tartalékok tekintetében a világ egyik vezető helyét foglalja el. A szén teljes geológiai készlete 6421 milliárd tonna, amelyből 5334 milliárd tonna szabványos, a teljes készlet több mint 2/3-át a kőszén teszi ki. A technológiai tüzelőanyag - kokszszén - az összes kőszén mennyiségének 1/10-ét teszi ki.

Szénosztás az ország területén egyenetlenül. 95% tartalék számla keleti régiók, amelynek több mint 60%-a Szibériába megy. Az általános geológiai szénkészletek zöme a Tunguszkai és Lénai medencékben összpontosul. A Kanszk-Achinsk és Kuznetsk medencéket ipari szénkészletek jellemzik.

Szénbányászat Oroszországban

A széntermelést tekintve Oroszország az ötödik a világon (Kína, USA, India és Ausztrália után), a bányászott szén 3/4-ét energia- és hőtermelésre, 1/4-ét a kohászatban, ill. vegyipar. Kis részét exportálják, főleg Japánba és a Koreai Köztársaságba.

Külszíni szénbányászat Oroszországban az a teljes térfogat 2/3-a. Ez az extrakciós módszer a legtermékenyebb és legolcsóbb. Ez azonban nem veszi figyelembe az ezzel járó súlyos természeti zavarokat - a mély kőbányák és a kiterjedt talajlerakók létrejöttét. A bányabányászat drágább és nagy a baleseti rátája, amit nagyban meghatároz a bányászati ​​berendezések leromlása (40%-a elavult, sürgős korszerűsítést igényel).

Oroszország szénmedencéi

Egy adott szénmedence szerepe a területi munkamegosztásban a szén minőségétől, a készletek nagyságától, a termelés műszaki és gazdasági mutatóitól, valamint a készletek felkészültségének mértékétől függ. ipari működés, a termelés nagysága, a szállítás jellemzői és a földrajzi elhelyezkedés. E feltételek összessége alapján a következők emelkednek ki: kerületek közötti szénbázisok— Kuznyeck és Kanszk-Achinsk medence, amelyek együttesen az oroszországi széntermelés 70%-át adják, valamint a Pechora, Donyeck, Irkutsk-Cheremkhovo és Dél-Jakutszk medence.

Kuznyeck-medence Nyugat-Szibéria déli részén, a Kemerovói régióban található, az ország fő szénbázisa, és az összoroszországi széntermelés felét biztosítja. Itt nyugszik szén kiváló minőség, beleértve a kokszolást is. A termelés csaknem 12%-át végzik nyílt módszer. A fő központok: Novokuznyeck, Kemerovo, Prokopjevszk, Anzsero-Szudsenszk, Belovo, Leninszk-Kuznyeckij.

Kanszk-Achinsk medence délen található Kelet-Szibéria a Krasznojarszk Területen a Transzszibériai Vasút mentén, és az oroszországi széntermelés 12%-át adja. Ebből a medencéből származó barnaszén a legolcsóbb az országban, mivel külszíni bányászattal bányászzák. Alacsony minősége miatt a szén rosszul szállítható, ezért nagy teljesítményű hőerőművek működnek a legnagyobb külszíni bányák (Irsha-Borodinsky, Nazarovsky, Berezovsky) bázisán.

Pechora-medence a legnagyobb az európai részen, és az ország széntermelésének 4%-át adja. A legfontosabb ipari központoktól távol, az Északi-sarkvidéken található, a bányászatot csak bányászattal végzik. A medence északi részén (Vorkutinszkoje, Vorgashorszkoje lelőhelyek) kokszszenet, a déli részén (Intinszkoje lelőhely) - főként energiaszenet bányásznak. A pechorai szén fő fogyasztói a cserepoveci kohászati ​​üzem, az északnyugati, középső és középső feketeföldi régió vállalatai.

Donyeck-medence V Rostov régió a szénmedence keleti része Ukrajnában. Ez az egyik legrégebbi szénbányászati ​​terület. A bányászati ​​kitermelési módszer a szén magas költségéhez vezetett. A széntermelés évről évre csökken, és 2007-ben a medence az összoroszországi termelésnek csak 2,4%-át adta.

Irkutszk-Cseremhovo medence az irkutszki régióban alacsony szénköltséget biztosít, mivel a bányászatot külszíni bányászattal végzik, és az ország szén 3,4%-át állítják elő. A nagy fogyasztóktól való nagy távolság miatt helyi erőművekben használják.

Dél-Jakutszk medence(az összoroszországi termelés 3,9%-a) áll Távol-Kelet. Jelentős energia- és technológiai tüzelőanyag-tartalékokkal rendelkezik, a termelést külszíni bányászattal végzik.

Az ígéretes szénmedencék közé tartozik a Lenszkij, Tungusszkij és Tajmirszkij, amelyek a Jenyiszej túloldalán, a 60. szélességi körtől északra találhatók. Hatalmas tereket foglalnak el Kelet-Szibéria és a Távol-Kelet gyengén fejlett és gyéren lakott területein.

Az interregionális jelentőségű szénbázisok kialakításával párhuzamosan a helyi szénmedencék, amely lehetővé tette, hogy a széntermelést közelebb hozzuk a felhasználási területeihez. Ugyanakkor Oroszország nyugati régióiban a széntermelés csökken (Moszkvai-medence), a keleti régiókban pedig meredeken növekszik (Novoszibirszk régió lelőhelyei, Transzbajkál terület, Primorye.

Az orosz szénvállalat barnaszenet bányászat az Amur régióban és a Krasznojarszk területen. A barnaszén köztes kapcsolat a tőzeg, amelyből keletkezik, és a kőszén között. A tőzeg mellett lignitből is keletkezik. Az egyes lerakódások barnaszenei saját egyedi jellemzőkkel és tulajdonságokkal rendelkeznek. A barnaszén könnyebben ég, mint a kőszén. 60-80% gyúlékony anyagokat tartalmaz. Ez a fosszilis szén legfiatalabb fajtája. Égetéskor ezt a fajta tüzelőanyagot por formájában használják fel. A barnaszén olcsóbb, mint a kőszén. Ezért használata széles körben elterjedt az orosz régiókban - kazánházakban és kis hőerőművekben. Egyes európai országok gőzerőművekhez vásárolják. Az Russian Coal cég a barnaszén minőségek széles választékát kínálja.

A vállalat külszíni bányászataiban bányászott barnaszén eltérő jó minőség. Az "orosz szén" készen áll arra, hogy Oroszország bármely régiójába barnaszenet szállítson a lehető leghamarabb a vevő számára legkedvezőbb feltételekkel.

Mindent a barnaszénről

A barnaszén egyfajta éghető kövület, az ősi növények vagy planktonok gyengén metamorfizált maradványa, egy átmeneti szakasz a tőzegtől a kőszénig.
Nevüket az őket alkotó kőzet színéről kapták, amely sárgától sötétbarnáig változik.
Míg Oroszországban és Európában a barnaszén megjelölésére a „lignit” szinonim kifejezést használják, addig Amerikában a lignitet a fiatal szén külön fajtájaként, alacsony fűtőértékűként, és magát a keményebb és kalóriatartalmú barnaszenet különböztetik meg.

A barnaszén általában amorf, gyakran réteges kőzetből áll, néha megőrzi a növényi törmelék szerkezetét, amelyből keletkezett. Levegőben gyorsan elveszíti szerkezetét, kis szórássá alakul át. Által kémiai összetétel Ez a fajta szén szénszegényebb, mint a szén, és legfeljebb 76%-ot tartalmaz, emellett oxigénből (kb. 30%), nitrogénből, hidrogénből és egyéb szennyeződésekből áll, beleértve az uránt és más radioaktív elemeket is.

A barnaszenek sekély mélységben, néha nagyon közel a felszínhez fordulnak elő, akár 60 cm vastag varratokkal, ami nagyban megkönnyíti fejlődésüket, lehetővé téve nyitott nézet Termelés

A barnaszén képződésének feltételei

A barnaszenek főleg mezozoikum-kainozoos korú tőzegből keletkeznek a koalizáció elsődleges szakaszaiban. Attól függően, hogy a természeti viszonyok, szén keletkezett különböző típusok. Így a tavak medencéiben vagy a tengeri lagúnákban szapropelitek keletkeztek - algák és vízi szervezetek maradványaiból álló szén. Megnövekedett viszkozitás és sok más jellemzi őket magas tartalom illékony anyagok.

A barnaszenek túlnyomó többsége mocsarakban keletkezett, ahol a növényi maradványoknak nem volt idejük teljesen lebomlani, fiatalabb üledékek alá temetve. Ezt követően a gravitáció hatására a tőzeget kis mélységben összenyomták, és úgynevezett humuszos barnaszénné alakultak.

A szén felhasználása az ókortól napjainkig

A barnaszenet, rokonaihoz - a tőzeget és a szenet - ősidők óta tüzelőanyagként használták, az ókori tudósok írtak róla munkáikban. Az indiánok, akik még nem ismerték az európaiakat, szénnel égették a kerámiákat. Anglia ősidők óta szénnel fűt, és a 14. századra bevezette a használatát a londoni kemencékben. Egy időben az emberek megpróbáltak fellázadni a nem hagyományos üzemanyag ellen, tisztátalannak tartották azt. A szén előnyei azonban nyilvánvalóak voltak, és a tiltakozások elcsitultak.

Már a 17. század közepén latin nyelvű értekezés jelent meg a tőzeg felhasználási módjairól és fajtáiról. Fokozatosan nőtt a szénfelhasználás mértéke. Jelenleg a barnaszenet energiahordozóként használják. A vegyiparban igény van a beszerzésére különböző típusoküzemanyagok - folyékony és gáznemű, amelyekből műtrágyákat és szintetikus anyagokat állítanak elő.

Hagyományosan úgy gondolják, hogy a barnaszenet kisebb mértékben használják tüzelőanyagként, mint a kőszenet. Alacsony költsége és elérhetősége azonban vonzóvá teszi a kis hőerőművek és a fejlesztések közelében lévő fogyasztók számára. Németországban az áram mintegy 20%-át barnaszénből nyerik, Görögországban pedig mintegy 50%-os részesedése az energiaszektorban.

Barnaszén jelölés

Hazánkban minden barnaszén egy szénfajtához tartozik - B. A GOST szerint ez a fokozat három osztályra oszlik a koalizáció szakaszai szerint, és három technológiai csoportra a páratartalom szerint. Keménység, sűrűség és szerkezet szerint is fel vannak osztva.

A nemzetközi osztályozás szerint a barnaszenet hat nedvességosztályra és öt osztályra osztják a kőzet metamorfózisának mértéke szerint.

A világ tartalékai és termelése

A világ feltárt barnaszénkészletei óriásiak. A tartalékok vezetői az USA, Oroszország és Kína. Érdekes, hogy Németország, amely a barnaszénkészletek tekintetében háromszor alacsonyabb, mint Oroszország, ennek az üzemanyagnak a legnagyobb termelője Európában. Az Egyesült Államok hagyományosan megőrzi készleteit, és csak a negyedik helyen áll a barnaszéntermelésben.

Hatalmas betéteket vonnak le az iskolások kontúrtérképek, merészen fest Szibéria és Európa nagy darabjaira, Amerikában a nyugati és déli államok a világ legszéntermelő régióiként szerepelnek. A szénfeldolgozásból származó új típusú tüzelőanyagok kifejlesztésével együtt az emberiség energetikai kilátásai közel sem tűnnek olyan borúsnak, mint ahogy azt az elmúlt években bemutatták.

Az orosz szénvállalat barnaszénének minőségi jellemzői

Hogyan bányásznak barnaszenet? aslan 2017. augusztus 30-án írta

Amikor meghívtak, hogy nézzem meg, hogyan bányásznak szenet az Amur régióban, nem tudtam azonnal, hogy hova repüljek. Moszkvát és az Amur régiót, ahol az Amur Coal társaság (az orosz szénholding része) szénbányái találhatók, több ezer kilométer, hat óra repülés és hat óra időkülönbség választja el egymástól. Aludni fogok a repülés alatt, gondoltam, összepakoltam a felszerelésemet, meghúztam a jet lag-et és repültem.

Ma megtudjuk, hogyan bányásznak barnaszenet.

Amikor megérkeztem a szénlelőhelyekhez, és azt mondtam, hogy „kőbánya”, azonnal kijavítottak - nem „kőbánya”, hanem „enyém”. Vágja le, mert a szénbányászat módja olyan, hogy a hulladékkő eltávolításakor hosszú mélyedéseket hoz létre a talajban, amelyek vágásoknak tűnnek. Ha az űrből nézi az északkeleti szakaszt Raichikhinsk város közelében, akkor a következő kép látható - a szénbányászatra jellemző csíkok a talajban.

Az észak-keleti külszíni bányában (területe 500 km2) 1932 óta folyik bányászat. Az Erkovetsky külszíni bánya (1250 km2 terület) 1991-ben kezdte meg az ország szénellátását. A szénréteg vastagsága itt 3,5-5 méter.

A barnaszén nem fekszik túl mélyen a föld alatt, ezért a biztonságosabbnak, gazdaságosabbnak és gyorsabbnak tartott külszíni módszerrel bányászzák. Egy darab szénre első pillantásra felvetődik a kérdés: „miért barna, ha fekete?” De az Amur Coal szakemberei elmagyarázták nekem, hogy korábban a szén minőségét a porcelántányéron hagyott vonal nyoma határozta meg. Az amuri szén, amint érti, barna nyomot hagy maga után.

A barnaszén alacsonyabb kalóriatartalmú, mint a kőszén és az antracit. Megnézzük a Wikipédiát, és megtudjuk, hogy a kalóriatartalom, vagyis az égéshő egy anyag tömeg- vagy térfogategységének teljes égése során felszabaduló hőmennyiség. A szénnek más minőségi paraméterei is vannak - nedvesség- és kéntartalom, illékony anyagok és hamutartalom. Mindezt a szénminőség technológiai ellenőrzési osztályai és a szénkémiai laboratóriumok gondosan elemzik.

De térjünk vissza a bányászati ​​folyamathoz. szilárd tüzelőanyag. Első pillantásra itt minden nagyon egyszerű - egy óriási gyalogos vontatókötél-kotró kinyitja a szenet (eltávolítja a hulladékkőzetet), egy kisebb kotró pedig szenet rak be az autókba. Ez minden! De ha ez ilyen egyszerű lenne, nem lenne hiány szénbányászni vágyókban. Valójában a szénbányászat nagy befektetéseket, tapasztalatot és tudást, igazi szakemberekből álló csapatot igényel, akik ma már ritka készségekkel és képességekkel, valamint drága bányászati ​​és szállítóeszközök széles flottáját, saját javítóműhelyeket vagy gyárakat, autóraktárakat, képzési központok... Nem terhelem meg azzal az információval, hogy a geológusok hogyan keresik a szenet, hogyan kapnak engedélyt az ásványok bányászatára, és térjünk át a legérdekesebb és legérthetőbb részre.

A szénbányászatot mindig a nagy, nem, hatalmas kotrógépekkel társítottam. Valójában a szénbányákban azonnal felkeltik a tekintetüket lenyűgöző megjelenésük és fenséges testtartásuk miatt - a büszkén felfelé emelt nyilak azonnal jelzik, hogy valahol itt bányásznak „fekete aranyat”.

Az egyes kotrógépek neve rövidítéseket tartalmaz. Például az ESH 15/90 jelentése Walking Excavator, 15 köbméter a kanál térfogata, és 90 méter a gém hossza. Összesen 24 ilyen mastodont használnak az Amuri szén külszíni bányáiban, amelyek különböznek a gém hosszától és a vödör térfogatától. Egyes vödrökbe könnyedén belefér egy UAZ „cipó”, másokba pedig egy Land Cruiser SUV.

A csupaszítás (homokkő és agyag feltárása) így történik: a kotrógép kezelője leengedi a vödröt a földre, majd a vezérlőkarok segítségével maga felé húzza, megtölti.

Ezután a kezelő az alap és a gém elfordításával a vödröt a szemétlerakók felé mozgatja és lerakja. Egy hónap alatt mintegy 300 ezer köbméter sziklát kell kiásnia a kotrógépnek.

Ahol a vontatókötél működött, a meddőkő hegyei maradtak – szemétlerakók. Ezért a szénbányászat területe néha holdbéli tájakra emlékeztet. De csak addig, amíg a szénbányászat folytatódik. A terület fejlesztése után azonnal rekultivációt hajtanak végre rajta - a szemétlerakókat kiegyenlítik, termékeny talajréteget adnak hozzá, és fákat ültetnek. Néhány év múlva a legtöbben észre sem veszik, hogy régebben szénbányászat és sétálóóriások dolgoztak itt!

Eközben a szelvény tájképéből geológiát lehet tanulni.

Egyébként, miután a vontatókötél elérte a szenet, majd a szenet kiválasztották (vagyis bizonyos területen teljesen kiásták), a vágást ugyanazzal a kővel töltik vissza - igazi hulladékmentes termelés!

Felfedezés volt számomra, amelyen a sétáló kotrógépek (és sok más kotrógép is) dolgoznak elektromos energia. A bánya minden hegyi szakasza 35/6 kV-os alállomásról kap áramot.

A külszíni bányák minden berendezése a nap 24 órájában, a hét minden napján működik: a csapatok műszakban dolgoznak. Kisebb lazítás a munkában csak abnormálisan alacsony hőmérséklet esetén lehetséges - amikor az óriási vödrök kezdenek szorosan a talajhoz fagyni.

De a húzókötélekről később egy külön bejegyzésben mesélek majd. Maradjon velünk.

Közel fekszenek a szénvarratok talajvíz, ezért folyamatosan szivattyúkkal kell kiszivattyúzni. Itt jól látható, hogy melyik kőzetréteget távolították el, hogy eljussanak a széntelepekhez.

Nos, akkor minden egyszerű - az EKG-5A kotrógép felveszi a szenet egy vödörbe, és közvetlenül az autókba tölti, amelyek szokásos formában eljuttatják a fogyasztóhoz vagy a szénválogató telephelyre.

Az EKG-5A kotrógép vödörébe 5 köbméter szén fér el, egy normál kocsi feltöltéséhez 13-14 vödör szenet kell bele rakni.

A szenet válogatás alá vonják, hogy különböző frakciókra különítsék el. A helyi Raicsichinszkaja Állami Kerületi Erőmű és a Blagovescsenszkaja Hőerőmű finomfrakciós szenet fogyasztanak, a nagyobbik frakciót lakáscélú és kommunális szükségletekre, vagyis fűtésre használják fel.

Így néz ki belülről a szénválogató terület. Ha nem tudod, mi ez és hogyan működik, akkor a következő akció meglepetés lesz, ahogy nekem is.

Ez egyfajta „körhinta” a kocsik számára. Egy oldalról érkező kezelő ellenőrzi, hogy az autó bejutott-e az autólerakó platformra, jelzést ad, majd a platformon álló autó felemelkedik, és a tartalmát a fogadó garatba billenti.

Néhány másodperc múlva ez a hatalmas mechanizmus (álló oldalkocsi dömper) visszahelyezi az autót az előző helyzetébe.

Lenyűgöző látvány!

Aztán a vevőből a szenet összetett rendszer A speciális galéria mentén lévő szállítószalagokat válogatásra küldik, ahol szitákkal és rezgőszitákkal különböző frakciókra osztják őket. No, majd a kemencébe, hogy áramot és hőt biztosítson.

Ez minden! Köszönöm hogy elolvastad.

Kattintson a gombra, és iratkozzon fel a "Hogyan készült" oldalra!

Ha van olyan produkciója vagy szolgáltatása, amelyről szeretne olvasóinknak mesélni, írjon Aslannak ( [e-mail védett] ), és a legjobb riportot készítjük, amelyet nemcsak a közösség, hanem az oldal olvasói is láthatnak majd Hogyan történik

Iratkozzon fel csoportjainkra is Facebook, VKontakte,osztálytársak, a YouTube-on és az Instagramon, ahol a közösség legérdekesebb dolgai kerülnek közzétételre, valamint egy videó arról, hogyan készül, működik és működik.

Kattints az ikonra és iratkozz fel!