Реферат: Угольная промышленность 2
УГОЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ — отрасль топливно-энергетического комплекса, занимающаяся добычей, обогащением и брикетированием ископаемых углей. Примитивная добыча угля велась уже в Древнем Китае и античной Греции, где он использовался как топливо. В Западной Европе уголь стал применяться значительно позже (в Великобритании широко в качестве топлива — в 17 в.). Развитие угольной промышленности как самостоятельной отрасли началось со 2-й половины 18 века с переходом к плавке чугуна на угольном коксе.
Первые достоверные сведения о поиске и разведке ископаемых углей в России относятся к началу 18 века. При Петре I, уделявшем большое внимание развитию горного дела, были организованы специальные экспедиции в различных районах страны. В Донбассе залежи каменного угля были открыты в 1721 (в районе современных городов Лисичанск и Шахты). Добывавшийся здесь уголь использовался в солеварном и кузнечном деле. В 1721 обнаружено угольное месторождение на реке Томь (Кузбасс). К этому же году относится открытие Подмосковного бассейна. Первые угольные шахты в России появились в районе г. Кизел на Урале, г. Тула (Подмосковный бассейн), на Украине, в районе г. Лисичанск (построенная здесь шахта стала выдавать уголь в 1796; она была основным угледобывающим предприятием до 60-х гг. 19 века).
Развитие угольной промышленности России в 19 веке тесно связано с дальнейшим ростом промышленного потенциала страны, расширением сети железных дорог. Несмотря на неуклонное повышение добычи каменных углей, 15% потребностей страны перед 1914 покрывалось их ввозом, т.к. в 1913 Россия добывала всего 29,2 млн. т угля — в 18 раз меньше, чем США, в 10 раз меньше, чем Германия и Великобритания. Максимальный объём добычи в 1916 составлял 34,6 млн. т; 80% его приходилось на Донбасс.
Почти все процессы на шахтах дореволюционной России выполнялись вручную; основными орудиями производства были кайло, обушок, лопата, санки. На шахтах Донбасса работало несколько десятков врубовых машин зарубежного производства. После Гражданской войны 1918-20 70% шахт оказались разрушенными, не пригодными для эксплуатации, сложилось тяжёлое положение с топливом. Разработанный в 1920 план ГОЭЛРО предусматривал увеличение за 10-15 лет объёма добычи угля до 62,5 млн. т. Добыча каменного угля превзошла уровень 1913 в 1929, а к концу 1-й пятилетки (1932) достигла 64,4 млн. т.
В 30-х гг. началась работа Магнитогорского и Кузнецкого металлургического комбинатов, базирующихся на коксующихся углях Кузбасса. В бассейне было введено в строй 19 новых шахт и штолен, которые давали 5,3 млн. т каменного угля в год. За годы 2-й пятилетки (1933-37) в Кузбассе было построено и сдано в эксплуатацию 25 крупных угольных шахт. В этот же период началось освоение карагандинских месторождений, а с 1934 — месторождений Печорского бассейна. В Подмосковном бассейне были сооружены 43 шахты; развивалась угольная промышленность Урала, восточных районов страны. В результате строительства и модернизации угледобывающих предприятий общая добыча угля в 1940 достигла 166 млн. тонн. В годы Великой Отечественной войны 1941-45, когда фашистская Германия временно оккупировала Донецкий и Подмосковный бассейны, дававшие 60% общей добычи угля, его производство снизилось до 75 млн. т и только после восстановления разрушенных в этих районах шахт угольной промышленности CCCP смогла в 1946 выйти на довоенный уровень добычи. В этот период интенсивно разрабатывались угольные месторождения Кузнецкого и Карагандинского бассейнов, Урала.
В 1932-34 начинается добыча открытым способом бурых углей Коркинского и Райчихинского месторождений. За первые три пятилетки (1929-42) добыча угля открытым способом возросла с 550 до 8800 тысяч т. Впервые были внедрены бестранспортная и комбинированная системы разработки, гидромеханизированный способ разработки вскрышных пород, конвейерный транспорт для доставки угля. К середине 40-х гг. объём добычи угля открытым способом достиг 17 780 тысяч т.
В послевоенный период начинается строительство разрезов в Казахстане, Башкирии, в Красноярском крае, в Средней Азии, на Урале, в Кузбассе, на Украине. За годы 4-й пятилетки (1946-50) введено в эксплуатацию 12 новых разрезов общей годовой мощностью 14,4 млн. т; в 1950 открытым способом добыто 27,1 млн. т, что в 1,5 раза выше уровня 1945.
Период 6-8-й (1956-70) пятилеток стал качественно новым этапом в развитии открытого способа угледобычи. В этот период было начато строительство разрезов большой производственные мощности, которые и в конце 80-х гг. являются ведущими предприятиями отрасли по объёму производства. В 50-е гг. началось интенсивное освоение Кузбасса, Экибастузского, Канско-Ачинского бассейнов, месторождений Урала и восточной Сибири. В этот период были сданы в эксплуатацию разрезы "Реттиховский", "Холбольджинский" в восточной Сибири, "Бородинский" ("Ирша-Бородинский"), "Назаровский" в Канско-Ачинском бассейне, "Колмогоровский", "Черниговский", "Томь- Усинский" в Кузбассе, "Кумертауский" в Башкирии и др.
В 1969-71 введены в эксплуатацию разрезы "Азейский" им. 50-летия CCCP в ПО "Востсибуголь", "Богатырь" в Экибастузском бассейне, реконструированы разрезы "Ирша-Бородинский" и "Назаровский" (ПО "Красноярскуголь"). К концу 11-й пятилетки (1981-1985) на долю открытого способа приходилось уже 41,2% общего объёма добычи угля в стране.
В годы 12-й пятилетки (1986-90) ключевые позиции в наращивании объёмов добычи заняли восточные районы страны; Кузнецкий, Канско-Ачинский и Экибастузский бассейны с большими запасами угля, пригодными для разработки открытым способом.
Среднегодовая мощность одной вновь введённой в эксплуатацию шахты в 1966-70 составляла 870 тысяч т, в 1971-75 — 1757 тысяч т. Только в 9-10-й пятилетках (1971-80) были построены такие крупнейшие шахты, как "Распадская" (7,5 млн. т угля в год) в Кузбассе, "Воргашорская № 1" (4,5 млн. т), "Должанская-Капитальная" (3 млн. т), "Комсомолец Донбасса" (2,1 млн. т), им. 60-летия ВЛКСМ (3 млн. т) в Донбассе, "Тентекская" (4 млн. т) в Карагандинском бассейне, сланцевая шахта "Эстония" в Прибалтике и др. CCCP вышел на 3-е место в мире по объёму угледобычи (табл. 1).
На современном этапе возможность увеличения добычи угля обусловливается в первую очередь его запасами. 5 из 7 известных бассейнов-гигантов с запасами свыше 500 млрд. т расположены на территории нашей страны. Крупнейшие угольные бассейны в CCCP: Донецкий угольный бассейн, Печорский угольный бассейн, Кузнецкий угольный бассейн, Карагандинский угольный бассейн, Экибастузский угольный бассейн, Канско-Ачинский угольный бассейн, Южно-Якутский угольный бассейн. Крупные месторождения каменного и бурого угля сосредоточены в Подмосковном и Днепровском бассейнах, в восточной Сибири, на Дальнем Востоке, в Средней Азии и на Урале.
Распределение угольных ресурсов на территории страны крайне неравномерно; 27% разведанных запасов приходится на Европейскую часть и 73% — на восточные районы (табл. 2).
Угольная промышленность представляет собой крупную и сложную отрасль; в систему Министерства угольной промышленности CCCP входят 502 шахты, 80 разрезов, 150 обогатительных и брикетных фабрик (1989). Основной способ добычи угля подземный. За 4 года 2-й пятилетки этим способом добыто 1669,9 млн. т угля: в т.ч. в 1989-398,3 млн. т. Более 1/3 подземной добычи угля обеспечивают шахты годовой мощностью свыше 1,5 млн. т, 61% шахт имеют мощность более 300 тысяч т в год. Средняя глубина шахты 491 м. Уровень добычи угля механизированные комплексами достиг 77,0% (1989). В Карагандинском, Печорском, Подмосковном бассейнах, на большинстве шахт Кузбасса, в ряде ПО Донбасса комплексная механизация очистных работ практически завершена. В 1989 на шахтах в эксплуатации находилось 1180 очистных забоев, оборудованных механизированными комплексами: среднесуточная нагрузка на забой составила 681 т, а в Карагандинском, Кузнецком и Печорском бассейнах — соответственно 916, 1115 и 1165 т.
Ведутся работы по совершенствованию технологии угледобычи, созданию более совершенного оборудования, дальнейшему повышению его технического уровня, качества и надёжности, создаются комплексы с автоматизированным управлением. Разрабатываются технологии и средства выемки угля без постоянного присутствия людей в забое. Осуществляется дальнейшее внедрение комбайнов при проведении выработок. В 1987 удельный вес комбайнового способа проходки составил 45,7%. Расширяется применение металлической крепи с повышенной несущей способностью и податливостью, с унифицированными элементами и безболтовыми соединениями, а также анкерные крепи. Предусматривается создание комплексов оборудования, построенных по принципу модульных систем, обеспечивающих максимальную механизацию процессов и снижение затрат ручного труда; оснащение проходческих комбайнов и комплексов элементами автоматизации и робототехники, а также средствами диагностики на базе микропроцессорной техники. Ведутся работы по конвейеризации подземного транспорта, модернизируется рельсовый транспорт, на долю которого в конце 80-х гг. приходится 80% перевозок в шахтах.
На всех этапах развития угольной промышленности CCCP уделялось внимание повышению качества добываемого угля. В 1914 на шахтах Донбасса имелось всего 28 углемоек и 142 сортировки небольшой производительности. Первые углеобогатительные фабрики были введены в эксплуатацию в 20-30-х гг. В 1990 в отрасли работало 235 углеперерабатывающих предприятий.
Генеральное направление развития угольной промышленности CCCP — увеличение добычи угля открытым способом. Освоение новых месторождений восточных районов страны намечается осуществить с применением новых технологических схем. Дальнейшее развитие получит эффективная бестранспортная система с экскаваторной перевалкой вскрышных пород в отвалы преимущественно шагающими экскаваторами большой единичной мощности. Особое место в парке шагающих экскаваторов на разрезах должны занять драглайны ЭШ-40/85, ЭШ-65/100 и ЭШ-100/125 с ковшами вместимостью 40, 65 и 100 м3 . Наиболее эффективные добычные машины — роторные экскаваторы. В сложных горно-геологических и климатических условиях широко используются роторные экскаваторы часовой производительностью 1 250-5250 м3 . Переход на поточную технологию открывает возможность для создания и внедрения на новых крупных разрезах роторных экскаваторов производительностью 12500-25000 м3 /ч. Предусматривается дальнейшее наращивание поточного производства, основанного на использовании автоматизированных систем машин и комплексов, конвейеризации транспорта угля и вскрышных пород.
Оценка перспектив развития топливно-энергетического комплекса в CCCP показывает, что до конца 20 в. уголь останется основным видом топлива; доля его в суммарном потреблении составит 40-42%.
До конца 20 в. свыше половины всего угля в странах восточной Европы будет добываться подземным способом; средняя глубина разработки увеличится (в Польше до 665 м, Чехословакии до 822 м); значительное число шахт будет разрабатывать пласты на глубине свыше 1000 м. Разнообразие горно-геологических условий предопределило и большой диапазон производственной мощности действующих шахт: наряду с шахтами, дающими свыше 4 млн. т в год, имеются шахты и меньшей производственной мощности.
Главное направление технического развития при подземном способе — комплексная механизация добычи угля. При проведении выработок все шире используются проходческие комбайны, на долю которых в ряде стран восточной Европы приходится до 50% всех подготовительных работ.
В большинстве стран восточной Европы основная доля угля добывается открытым способом. В конце 80-х гг. удельный вес добычи угля на разрезах достиг в ГДР около 100%, Болгарии около 86, Чехословакии около 65. В Венгрии и Польше угольные разрезы дают около 30%. Подавляющее количество угля открытым способом добывается в Монголии — около 90%, в Китае не более 5%. Подробнее об угольной промышленности в конкретных странах см. в статьях об этих государствах.
В промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах запасы углей всех типов на 1 января 1986 составили 3490 млрд. т, в т.ч. подтверждённые 940 млрд. т. Запасы каменного угля и антрацита оцениваются в 2780 млрд. т, из них подтверждённые 770 млрд. т; запасы бурого угля — 700 млрд. т, из них подтверждённые 170 млрд. т. Запасы углей развитых капиталистических стран составляют более 3210 млрд. т (92,1%), развивающихся — около 280 млрд. т (7,9%). В США сосредоточено 45% запасов угля развитых капиталистических и развивающихся стран, в Австралии — 22,7, ФРГ — 8,2, Канаде — 7,1, Великобритании — 4,3 и ЮАР — 3,7%. Среди развивающихся стран лидирующие позиции занимает Индия, располагающая 46% суммарных запасов угля этих государств. Наиболее крупные разрабатываемые и перспективные угольные бассейны в промышленно развитых капиталистических странах: Аппалачский каменноугольный бассейн, Западный каменноугольный, Форт-Юнион (США); Альберта, Сидни, Саскачеван (Канада); Центральная и Южная группы бассейнов в Великобритании; Нижнерейнско-Вестфальский угольный бассейн, Нижнерейнский буроугольный бассейн; Саарско-Лотарингский каменноугольный бассейн; Птолемаис и Мегалополис (Греция); Астурийский каменноугольный бассейн, Каталонский бассейн, Теруэльский бассейн (Испания); Витбанк, бассейны р. Оранжевая (ЮАР); Сиднейский угольный бассейн, Боуэн, Латробвалли (Австралия); Исикари (Япония).
Добыча угля в мире (без CCCP) увеличилась с 1,55 млрд. т в 1950 до 3,87 млрд. т в 1987, т. е. более чем в 2,4 раза. В промышленно развитых капиталистических странах она возросла за этот период с 1,16 до 1,67 млрд. т, или на 43,9%, в развивающихся странах — с 0,05 до 0,3 млрд. т, или в 6 раз. Аналогично изменялся объём добычи угля в крупнейших угледобывающих странах (табл. 3).
Рост добычи угля в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах обусловлен увеличением масштабов открытых горных разработок. Только в 1980-1985 добыча угля открытым способом в 10 основных развитых капиталистических угледобывающих странах возросла примерно с 760 до 890 млн. т, или на 17%, а доля в общей добыче — с 52 до 55%.
Доля открытого способа в общей добыче угля составляет: в США — 60%, Великобритании — 13, ФРГ — 56, Франции — 14, Испании — 48, Греции — 100, Японии — 8, ЮАР — 25, Канаде — 90, Австралии — 67, Индии — 50, Турции -100%. В США, Австралии, ЮАР и Великобритании открытым способом добывают в основном каменный уголь; в ФРГ, Испании и Греции — бурый. На каменноугольных карьерах используется главным образом цикличная технология с предварительным буровзрывным рыхлением пород и угля (на вскрышных работах применяются мощные драглайны или вскрышные экскаваторы — мехлопаты в основном при бестранспортной схеме; на добыче угля — мехлопаты или фронтальные погрузчики при преобладании автотранспорта).
Крупнейшие шахты в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах: в ФРГ — "Рейнланд" (объём добычи около 5 млн. т/год); в США — "Паутан №4" (2,9 млн. т), в Великобритании -"Келлингли" (2,2 млн. т), строится шахта "Селби" проектной мощностью 10 млн. т/год (1989); во Франции — "Вутер" (около 2,5 млн. т); в Австралии — "Ньюстен" (2,1 млн. т); в ЮАР — комплекс "Секунда", объединяющий 4 шахты (30 млн. т/год); в Канаде — "Линган" (1,4 млн. т); в Испании — шахтоуправление "Модеста" (330 тысяч т). Шахтные поля вскрыты, как правило, или вертикальными стволами (ФРГ, Великобритания, Франция, Испания, Турция), или наклонными (США, ЮАР, Австралия и Индия). Средняя мощность разрабатываемых подземным способом пластов 0,9-30 м. Во всех странах, кроме Испании, Турции и Южной Кореи, разрабатываются практически лишь пологие пласты. В западноевропейских странах преобладают сплошная система разработки и система разработки длинными столбами; в США, Австралии, ЮАР и Индии — камерно-столбовая; в Канаде и Южной Корее принята система разработки как длинными, так и короткими забоями.
На внешнем рынке ведущее положение занимают 6 развитых капиталистических стран. Крупнейшие экспортёры угля: Австралия, США, ЮАР, Канада, ФРГ и Великобритания .
В конце 70-х гг. наблюдалось расширение внешней торговли углём, затем в связи со снижением цен на нефть на мировом рынке спрос на уголь упал; с середины 80-х гг. он несколько повысился.