Контрольная работа: Сырьевая база, особенности развития и размещения угольной промышленности
На Дальнем Востоке расположен Южно-Якутский бассейн с высококачественными углями: Бурейский в Хабаровском крае, а также Сучанский и Ленский бассейны. Буроугольный бассейн Артем в Приморском крае. Богат углями Южно-сахалинский бассейн.
Из общих геологических запасов угля в стране 95% приходится на восточные районы, в том числе, более 60% - на Сибирь. Каменные угли составляют 2/3 общих запасов. Интересны пропорции между каменными и бурыми углями в территориальном отношении. В европейской части России 4/5 углей – каменные угли. На Урале, наоборот, бурых углей больше. А в Сибири бурых углей в 4 раза меньше, чем каменных.
Поставки каменного угля для энергетиков более выгодны, так как теплотворная способность этих углей намного выше, чем бурых – при сжигании 1 кг каменного угля получается 8 тыс. килокалорий, а при сжигании 1 кг бурого угля – лишь 5 тыс. Каменные угли выгодно перевозить на далекие расстояния, в отличие от бурых, которые традиционно потреблялись возле мест разработки.
В восточных районах страны добывается 3/4 угля в стране, в то время как основные его потребители находятся в европейской части. В этой связи необходимо иметь развитую транспортную инфраструктуру для поставок сибирской угольной продукции в западные регионы страны.
Несмотря на большой объем разведанных запасов угля, подготовленных к освоению, обеспеченность ими планируемой добычи в ряде районов ограничена из-за неблагоприятных географических, геологических и экономических факторов. Наиболее обеспечены запасами угледобывающие предприятия в Печорском, Горловском, Канско-Ачинском, Минусинском, Иркутском и Южно-Якутском бассейнах.
Основным направлением совершенствования технологической структуры угольного производства является увеличение доли открытого способа добычи с доведением его с 64 процентов в 2000 году (65 процентов в 2002 году) до 75 – 80 процентов к 2020 году.
Угольная промышленность располагает достаточным объемом геологических запасов угля, однако это не исключает необходимости определенных дополнительных геолого-разведочных работ.
2. История угольной отрасли России
Горное дело, как вид полезной деятельности по извлечению из земли полезных ископаемых, эволюционировало в своей длительной истории под влиянием человеческих потребностей: в древние века в целях самозащиты в борьбе с дикой и суровой природой; в более поздние века – в целях получения необходимых веществ и материалов. Ещё задолго до н.э. зародились технологические основы современного горного дела. Доступ к рудным телам осуществлялся с помощью сети подземных горных выработок и открытых карьеров; для отбойки и транспортирования горной массы широко применялись огневой способ, клиновые врубы, колесные механизмы; каменные орудия труда заменялись металлическими.
С зарождения основ производительной экономики в эпоху неолита берет начало процесс осознания практической пользы ископаемых ресурсов. Совершенствуется технология горных и строительных работ, появляются первые горные чертежи – схемы шахт. С медного, бронзового и железного веков горное дело получает развитие по всему миру, где мигрируют цивилизации. В античную эпоху горное дело становится прибыльным занятием в Древней Греции и Римской империи. В новую эру горное дело эволюционирует уже под влиянием развивающегося естествознания. С успехами химии было открыто много новых элементов и соединений, найдены новые выгодные применения полезных ископаемых. Первые геологи того времени изучают особенности залегания полезных ископаемых, облегчая эксплуатацию месторождений. Успехи физики и развитие машинной техники позволяют проникнуть в глубокие недра земли. Значительное развитие горное дело получает на юге Европы, особенно в Германии. Отсюда горный промысел продвигается к северу и востоку. Европейские хроники в 1095 году впервые документально зафиксировали факт использования каменного угля для обогрева жилищ во Франции. Начало добычи каменного угля в Германии относится к 1198 году. В этом же году императором Фридрихом I (Саксония) законодательно закрепляется «горная регалия», которой устанавливается верховная власть на недра. В соответствии с ней рудокопы начали платить налог за пользование недрами в императорскую казну. В 1300 году чешский король Вацлав II издал свод горных правил «Ius regale montarum». Принято считать, что это первый в истории закон, регламентирующий правовые основы горного предпринимательства. В 1537 году в Цвиккау (Саксония) основано первое товарищество для добычи каменного угля. В 1556 году в Базеле издан труд Георгия Агриколы «О горном деле и металлургии» (в 12 книгах) на латинском языке «De re metallica», который стал первой энциклопедией горного дела. Англичане Проктер и Питерсон в 1589 году первыми получили кокс из каменного угля, а Абрагам Дерби (Англия) в 1709 году впервые выплавил железо с помощью кокса, полученного из каменного угля, вместо применявшегося с незапамятных времен древесного угля. В 1740 году начались первые промышленные разработки каменного угля в США, а в 1761 году был выдан патент на механическое приспособление для подрубки угольного пласта (М. Мензис, Великобритания). Английский механик У. Мердок впервые в 1792 году опробовал идею получения искусственного газа из каменного угля, которым он начал освещать собственный дом и одно из предприятий в Бирмингеме. В 1815 году Гэмфри Дэви (Англия) изобрел безопасную рудничную лампу. В 1835 году в США выдан патент основной машины для открытого способа разработки — одноковшового парового экскаватора на рельсовом ходу, а в 1852 году в Англии патентуется дисковая врубовая машина для угольных шахт. Французский инженер М. Кувре в 1860 году изобретает многоковшовый экскаватор, а в 1864 году в Великобритании изготовлена первая цепная (буровая) врубовая машина. 1865 год – в Германии изобретен пневматический молоток, широкое распространение которого в той же Германии началось с 1906 года. 1867 год – замена пороха динамитом. Первая отбойка угля динамитом в шахте «Анна-Мария» (Германия). Там же в Германии в 1876 году изобретен гидравлический станок вращательного бурения. 1884 год – изобретен электрический бурильный станок (Германия), а в США создан первый в мире драглайн для открытых горных работ. В 1894 году в Германии появляется электрический шахтный подъём. В 1902-1906 гг. в угольных шахтах Англии появляются скребковые и ленточные конвейера, а в Германии – качающиеся конвейера для транспортировки добытого угля.
2.1 Шаг в ХХI век
Основу производственного потенциала российской угольной промышленности второго-третьего десятилетия XXI века составят высокопроизводительные комплексно-механизированные угледобывающие предприятия. В результате завершения реструктуризации производственного потенциала отрасли количество шахт должно сократиться до 90-100 предприятий, а разрезов – до 60-65. Их суммарная добыча составит 330-340 млн.т в год. Возрастет экологичность угольного производства, безопасность и привлекательность труда шахтеров.
Существенно должно повыситься качество угольной продукции. Полностью будут прекращены поставки потребителю необогащенных высокозольных углей. Из угля будут получать новые виды топлива: жидкие и газообразные углеводороды, водоугольные суспензии, бездымные брикеты и другие продукты переработки угля повышенного спроса. Будут созданы экологически чистые угольные технологии на всех стадиях производственного цикла «добыча-переработка-транспорт-использование».
В XXI веке до 80-85% энергетических и значительная часть коксующихся углей будет добываться наиболее эффективным открытым способом с применением технологических схем и оборудования нового технического уровня. На шахтах существенно повысится концентрация горных работ. Широкое применение получат высокопроизводительные технологические схемы, такие как «лава-шахта» и «лава-пласт». На Ерунаковском месторождении уже строятся шахты нового технического уровня с применением таких схем и новейших механизированных комплексов.
Широкое применение в XXI веке будут находить нетрадиционные экологически безопасные способы разработки угольных месторождений – скважинные и другие способы разработки без присутствия человека под землей. Скважинная технология будет достаточно эффективно применяться также при извлечении шахтного метана. Его ресурсы в угольных пластах сопоставимы с ресурсами природного газа.
Приоритетным направлением угольной промышленности в XXI веке должно стать повышение качества и других потребительских свойств угольной продукции с помощью новых технологий обогащения угля и его глубокой переработки. Перспективны технологии комплексной переработки для получения бытовых термобрикетов из канско-ачинских бурых углей и каменноугольных шламов и отсевов.
Будет реализовано в промышленности и такое новое направление комплексного использования энергетического потенциала угля как энерготехнологические комплексы. Они будут производить не только электроэнергию, но и другую товарную продукцию: экологически чистое бытовое топливо (брикеты), моторные топлива, продукты органического синтеза и т.п.
В более отдаленной перспективе получат также развитие технологии производства искусственного жидкого топлива на основе гидрогенизации и мягкого пиролиза для получения жидких углеводородов и экологически чистого твердого топлива. Из угля будут получать и нетопливные продукты, в том числе адсорбенты различного назначения, удобрения, буровые реагенты.
Углеотходы будут сжигаться на мини-ТЭЦ с технологией сжигания антрацитовых штыбов в циркулирующем кипящем слое, расположенных непосредственно на площадках шахт, разрезов и обогатительных фабрик. Они позволят снизить выбросы сернистого ангидрида, оксидов азота, ароматических углеводородов и бензопиренов.
Совокупность принципиально новых решений по всему технологическому циклу «добыча-использование» угля позволит обеспечить высокую конкурентоспособность и экологическую безопасность российской угольной промышленности уже в ближайшем будущем.
3. Проблемы развития угольной промышленности России
Последние годы характеризуются возрастающей ролью угля как в мире, так и в России. Достаточно сказать, что, по мнению экспертов Всемирного Института Угля в последующие 25 лет уголь будет являться движущей силой мировой экономики. При этом спрос на уголь возрастет, как минимум, на 50%.
Во многих странах мира уголь представляет собой основной вид сырья для производства электроэнергии.
По мнению европейских экспертов, мировой рынок электроэнергетики находится на пороге перехода с газа на уголь, как наиболее предпочтительного для электростанций вида топлива.
Принятая Правительством РФ в 2003 г. «Энергетическая стратегия России на период до 2020 года» определяет по оптимистическому сценарию потребность России в угольной продукции к 2020 г. в объеме 420-430 млн. т, что требует рассмотрения перспективных возможностей развития угольной отрасли России и изыскания путей решения целого ряда стоящих перед ней проблем. Это, прежде всего, касается потенциальных возможностей добычи угля в таких объемах, возможности вложения в отечественную угольную промышленность значительных инвестиций, а также наличия целого ряда факторов, способствующих развитию угольной отрасли.
3.1 Потенциальные возможности добычи угля
Характеристику потенциальных возможностей добычи угля дает анализ двух факторов: наличие сырьевой базы и возможности развития мощностей, необходимых для добычи угля в объеме, удовлетворяющем потребности страны.
Угольная промышленность России среди других отраслей топливно-энергетического комплекса имеет наиболее обеспеченную сырьевую базу. В пределах Российской Федерации находится 22 угольных бассейна и 114 месторождений, которые распределены по ее территории весьма неравномерно.
Общие прогнозные запасы составляют около 4 триллионов тонн, т.е. 10% от мировых, а общие балансовые запасы угля в России оцениваются в 200 млрд. т. Сырьевой базой угольной промышленности принято считать разведанные запасы категорий А+В+С1 действующих, строящихся угледобывающих предприятий и детально разведанных резервных участков для строительства новых угледобывающих предприятий. В соответствии с этими нормами в сырьевой базе угольной промышленности учитываются запасы угля в количестве 106 млрд. тонн.