تعدين الفحم: السمات والأساليب. جغرافية صناعة الفحم في العالم

الفحم هو واحد من أكثر موارد الوقود شهرة. كان الإغريق القدماء أول من عرف الخصائص القابلة للاحتراق لهذا المعدن. كيف يتم استخراج الفحم في العالم الحديث؟ ما هي الدول الرائدة في إنتاجها؟ وما هي آفاق صناعة الفحم في المستقبل القريب؟

ما هو الفحم وكيف يتم استخدامه؟

الفحم هو معدن صلب وقابل للاحتراق ، صخرة رمادية داكنة أو سوداء اللون مع بريق معدني خفيف. "هذه المادة تشتعل وتحترق مثل الفحم" ، - وصف سلالة Theophrastus من إيريس ، تلميذ من أرسطو. استخدم الرومان القدماء الفحم بنشاط لتدفئة منازلهم. وتعلم الصينيون في القرن الأول قبل الميلاد إنتاج فحم الكوك منه.

كيف تم تشكيل الفحم؟ في العصور الجيولوجية القديمة ، كانت مساحات واسعة من سطح الأرض مغطاة بالغابات الكثيفة. مع مرور الوقت ، تغير المناخ ، ودفن كل هذا اللب الخشب تحت سمك الأرض. في ظل ظروف ارتفاع درجة الحرارة والضغط ، تحول الغطاء النباتي الميت أولاً إلى الخث ، ثم إلى الفحم. وهكذا ، ظهرت طبقات قوية مخصبة بالكربون تحت الأرض. كان الفحم أكثر نشاطًا في الفترات الكربونية ، العصر البرمي ، والجوراسي.

يستخدم الفحم كوقود للطاقة. على هذا المورد تعمل معظم محطات الطاقة الحرارية. في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر ، أصبح التعدين النشط للفحم أحد العوامل الحاسمة للثورة الصناعية التي حدثت في أوروبا. اليوم ، يستخدم الفحم على نطاق واسع في المعادن الحديدية ، وكذلك في إنتاج ما يسمى بالوقود السائل (عن طريق التميع).

بناءً على كمية الكربون في الصخر ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الفحم:

• الفحم البني (65-75 ٪ الكربون) ؛
• الفحم (75-95 ٪) ؛
• أنثراسيت (أكثر من 95 ٪).

تعدين الفحم

اليوم ، يصل إجمالي احتياطي الفحم الصناعي على كوكبنا إلى تريليون طن. وبالتالي ، سيكون لدى البشرية ما يكفي من مورد الوقود هذا لسنوات عديدة (على عكس نفس النفط أو الغاز الطبيعي).

يتم استخراج الفحم بواسطة طريقتين:

• فتح.
• مغلقة.

تتضمن الطريقة الأولى استخراج الصخور من أحشاء الأرض في المحاجر (مناجم الفحم) ، والطريقة الثانية - في مناجم مغلقة. يختلف عمق الأخير بشكل كبير من عدة مئات من الأمتار إلى كيلومتر ونصف. كل من هذه الأساليب لتعدين الفحم لها مزاياها وعيوبها. لذلك ، فإن الطريقة المفتوحة أرخص بكثير وأكثر أمانًا من تحت الأرض. من ناحية أخرى ، فإن المناجم تضر بدرجة أقل بكثير بالبيئة والمناظر الطبيعية من المحاجر.

تجدر الإشارة إلى أن تقنيات استخراج الفحم لا تقف في مكان واحد. إذا كان قد تم استخدام العربات البدائية واللقطات والمجارف قبل مائة عام لتطوير طبقات الفحم ، فإن أحدث الآلات والمعدات التقنية (مطرقة الرافعات والجمع والقصاصات وما إلى ذلك) تستخدم للأغراض نفسها. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطوير وتحسين طريقة جديدة تمامًا للإنتاج - الهيدروليكية. جوهرها هو: طائرة قوية من الماء تسحق التماس الفحم وتحمله في غرفة خاصة. من هناك ، يتم تسليم السلالة مباشرة إلى المصنع لمزيد من التخصيب والمعالجة.

جغرافيا تعدين الفحم في العالم

توجد رواسب الفحم في العالم أكثر أو أقل بالتساوي. الودائع من هذا المورد موجودة في جميع قارات الكوكب. ومع ذلك ، فإن حوالي 80٪ من إجمالي الودائع موجودة في أمريكا الشمالية وفي بلدان ما بعد الاتحاد السوفيتي.في الوقت نفسه ، يحتوي سدس احتياطي الفحم في العالم على أحشاء روسيا.

وأكبر أحواض الفحم في العالم هي بنسلفانيا وأبالاشيان (الولايات المتحدة الأمريكية) وهينشوي وفوشون (الصين) وكاراجاندا (كازاخستان) ودونيتسك (أوكرانيا) وأبر سيليزيا (بولندا) ورور (ألمانيا).

اعتبارًا من عام 2014 ، كانت أول خمس دول رائدة من حيث تعدين الفحم في العالم على النحو التالي (تظهر نسبة الإنتاج العالمي للفحم بين قوسين):

1. الصين (46 ٪).
2. الولايات المتحدة (11 ٪).
3. الهند (7.6 ٪).
4. استراليا (6.0 ٪).
5. اندونيسيا (5.3 ٪).

مشاكل وآفاق صناعة الفحم

المشكلة الرئيسية لصناعة الفحم ، بطبيعة الحال ، هي البيئة في الطبيعة. يحتوي الفحم الأحفوري على الزئبق والكادميوم والمعادن الثقيلة الأخرى. عند استخراج الصخور من الأرض ، كل هذا يدخل التربة والهواء الجوي والمياه السطحية والجوفية.

بالإضافة إلى الأضرار التي لحقت بالبيئة ، فإن صناعة الفحم محفوفة بمخاطر كبيرة على حياة وصحة الإنسان. بادئ ذي بدء ، وهذا ينطبق على عمال المناجم. الغبار المفرط في المناجم المغلقة يمكن أن يؤدي إلى أمراض خطيرة مثل السيليكات أو الالتهاب الرئوي. يجب ألا ننسى العدد الكبير من المآسي التي تقتل سنوياً مئات من عمال صناعة الفحم في جميع أنحاء العالم.

ولكن على الرغم من كل المشاكل والأخطار ، من غير المرجح أن تتمكن البشرية من التخلي عن مورد الوقود هذا في المستقبل القريب. خاصة على خلفية التراجع السريع في احتياطي النفط والغاز في العالم. اليوم ، تهيمن صناعة تعدين الفحم على زيادة إنتاج أنثراسايت. في بعض البلدان (على وجه الخصوص ، في روسيا وتركيا ورومانيا) ، ينمو إنتاج الفحم البني.

تعدين الفحم في روسيا

قدمت روسيا لأول مرة لبطرس الأكبر بطرس الأكبر. بينما كان يستريح على ضفاف نهر كالميوس ، تم عرض قطعة من الصخور السوداء التي أحرقت تماما. "إذا لم يكن الأمر كذلك بالنسبة لنا ، فإن هذا المعدن سيكون مفيدًا لأحفادنا". تم تشكيل صناعة الفحم الروسية في النصف الأول من القرن التاسع عشر.

اليوم ، إنتاج الفحم في روسيا أكثر من 300 مليون طن سنويا. بشكل عام ، تحتوي أحشاء البلد على حوالي 5٪ من الاحتياطيات العالمية لمورد الوقود هذا. أكبر أحواض الفحم في روسيا هي Kansk-Achinsky و Pechora و Tunguska و Kuzbass. يوجد أكثر من 90٪ من ودائع البلاد في سيبيريا.