Угли Донецкого бассейна. Наличие каменного угля в Донецком бассейне было установлено около 250 лет тому назад.
В 1721 г. крепостной Григорий Капустин сообщил о том, что он обнаружил уголь, и по распоряжению Петра I доставил образцы донецкого угля в Петербург. Вскоре после этого уголь, добываемый в районе Бахмута (пыне Артемовска), стали применять для выварки соли и кузнечпых работ [85, 86].
В начале прошлого столетия добыча угля велась по Допцу и р. Быстрой, а затем по р. Грушевке.
Высокое. качество донецких углей и разнообразие их свойств установил еще «дедушка русских химиков» профессор Петербургского университета А. А. Воскресенский, у которого учился в студенческие годы Д. И. Менделеев.
В 1888 г. Д. И. Менделеев совершил трехмесячную поездку по Донецкому бассейну и детально ознакомился с состоянием угольной промышленности. В то время в Донецком бассейне добывалось всего лишь около 2 млн. т угля в год, примерно столько же* сколько импортировалось из Англии и Германии [87].
Д. И. Менделеев разработал мероприятия, необходимые для широкого развития угольной промышленности в Донецком бассейне и создания на базе Донецкого угля» Криворожской и Керченской[руды металлургической и судостроительной промышленности
Он подробно обосновал ‘целесообразность изменения железнодорожных тарифов на перевозку угля, чтобы облегчить его доступ в глубь страны, и водных перевозок донецкого угля по Дону, Донцу, Самаре и Днепру, к самому центру России, к Киеву, Смоленску и Брянску [15].
В 1913 г. Донецкий бассейн дал 87% угля, добытого в стране [69].
Оконтуренная площадь Донецкого бассейна составляла в то время около 20 тыс. км2. В дальнейшем на основе обширных геологоразведочных работ границы угольного бассейна были значительно раздвинуты. В настоящее время площадь «Большого Донбасса» превышает 60 тыс. км1.
Общие балансовые запасы каменных углей Донецкого бассейна до глубины около 1200 м по новым кондициям составляют около 40 млрд. т. Разведанные запасы каменного угля по категориям А В + С! — около 30 млрд. т, в том числе марки Д — 3,5; Г — 16,8; Ж — 3,7; К — 1,8; ОС — 1,7 и Т — 1,7 млрд. т [4, 78].
Кроме каменпых углей, в Донецком бассейне залегают 13 млрд. т. антрацитов в полуантрацитов (см. гл. XVI) и сравнительно небольшое количество (0,5 млрд. т) бурых углей ][78].
Уголь залегает в Донбассе тонкими пластами, большей частью до 1,3 м. Лишь единичные пласты достигают мощности около 2 м. Степень углефикации углей Донбасса возрастает с запада на восток и от верхних пластов к нижним.
Донецкие угли, добываемые подземным способом, принадлежат к числу дорогих видов топлива.
Капиталовложения, необходимые для годовой добычи донецких углей в пересчете на 1 т. условного} топлива (т. у.т.), составляют ~ 29 руб., а себестоимость 1 т. у.тп.— около 7,5 |руб.
При этом наиболее низка себестоимость добычи антрацита и тощих каменных углей. Себестоимость добычи коксовых, жирных и длиннопламенных донецких углей примерно на 40% выше, чем тощих [3].
Донецкие каменпые угли имеют первостепенное значение для обеспечения металлургической промышленности Юга СССР коксом.
Доля донецких углей в энергетическом балансе снижается вследствие опережающего развития нефтяной и газовой промышленности, обеспечивающих страну более дешевым топливом. Для ряда районов Европейской части СССР донецкие угли являются замыкающим видом топлива, постепенно заменяемым природным газом, мазутом, а в некоторых районах более дешевыми кузнецкими углями.
В табл. 58 приведена классификация каменных углей Донбасса по ГОСТ 8180-59.
Состав горючей массы донецких каменных углей, по Т. А. Зикееву, приведен в табл. 60. В ней указан также округленно состав рабочей массы топлива и приведены подсчитанные автором теплотехнические характеристики. Среднее содержание влаги в рабочем топливе колеблется от 5% у тощих углей до 13% у длиннопламенных. Среднее содержание волы в сухой массе топлива значительно — 17—20%. Приведенная зольность составляет ~ 3% на 1000 ккал рабочего топлива.
Угли донецкого бассейна содержат значительное количество серы — от 2,3 до 3,5%. При этом наибольшей сернистостью характеризуются длиннопламенные и газовые угли. Приведенная сернистость равна 0,4—0,7%. Содержание фосфора в донецких углях невелико — до 0,010—0,015%.
Жаропроизводительность донецких углей £тах колеблется от 2060° у длиннопламенных до 2120° у тощих.
Й02тах в среднем ~ 18,7% (у тощих 19,0%).
Р ж 930 ккал/нм3; В возрастает от 0,89 у длиннопламенных углей до 0,93 у тощих; среднее значение величины В ж 0,91.
Угли Львовско-Волынского бассейна. К западу от Донецкого бассейна вдоль границы с Польской Народной Республикой расположен Львовско-Волынский каменноугольный бассейн. В бассейне добывают в основном газовые угли.
Состав и теплотехнические характеристики углей Львовско-Волынского бассейна приведены в табл. 60.
Капиталовложения на 1 т. у.т., добываемого в год, составляют ~ 33 руб.; себестоимость 1 т. у.т. ~ 10 руб., т. е. примерно такая же, как в Донецком бассейне [3].
Угли Печорского бассейна. Печорский каменноугольный бассейн расположен па северо-востоке Европейской части страны и занимает площадь около 120 тыс. к.
Уголь на берегу р. Уса был здесь обнаружен еще в 1848 г. Однако первая шахта была сооружена лишь в 1934 г.
В настоящее время в бассейне разведано более 30 месторождений угля различных марок.
В табл. 61 приведены состав и теплотехнические характеристики коксующихся малосернистых углей Воркутинского месторождения марки Ж и длиннопламенных энергетических углей Интинского месторождения.
Капиталовложения на 1 т. у.т,., отнесенные к годовой добыче, составляют ~ 22 руб. ■себестоимость 1 т. у.т. примерно на 10% выше, чем для донецких углей [3]. Предполагается, что при сооружении мощных шахт себестоимость печорских углей может быть значительно снижена.
Угли Кизеловского бассейна. Кизеловский каменноугольный бассейн расположен на западном склоне Урала, в Пермской области. Состав и теплотехнические характеристики кизеловских углей приведены в табл. 61.
В угле содержится до 5% серы. Приведенная сернистость около 1%. Высокая сер — нистость кизеловских углей ограничивает возможность их использования для производства качественного металлургического кокса.
Угли Карагандинского бассейна. Бассейн расположен в Карагандинской области Казахской ССР. Площадь бассейна — 3000 км2.
Состав и теплотехнические характеристики карагандинских каменных углей приведены в табл. 62.
Угли коксующиеся, малосернистые. Карагандинские угли используют для коксования и как энергетическое топливо.
Капиталовложения составляют по проектным данным 24 руб. на 1 т. у.т. годовой добычи, а средняя себестоимость 1 т. у.т. ~ 7 руб. 13].
Угли Экибастузского месторождения. Месторождение расположено в Павлодарской области Казахской ССР. Запасы каменных углей, добычу которых успешно можно осу — ществлять открытым способом, превышают 7 млрд. т [78].
Угли малосернистые, приведенная сернистость (на 1000 ккал) всего лишь 0,2%. Зольность экибастузских] углей весьма высокая — около 40% на сухую массу. Приведенная зольность~ 9%. Зола отличается высокой абразивностью. Тем не мепее сжигание экибастузских углей в пылевидном состоянии на крупных электростанциях освоено со — ветскими энергетиками, и добыча дешевых экибастузских углей для электростанций быстро возрастает.
Себестоимость 1 т. у.т. экибастузских углей составляет — 1,2 руб. т. в. в несколько раз ниже, чем углей шахтной добычи. Капиталовложения на 1 т. у.т. годовой добычи— 7,4 руб., примерно в 4 раза ниже удельных капиталовложений для добычи донецкого угля и в 3 раза ниже вложений, необходимых для добычи печорского угля [3].
В 1955 г. было добыто 2,3 млн. т экибастузских углей, в 1965 г.— около 14 млн. т, в 1970 г.— свыше 20 млн. т. По решению Совета Министров СССР в ближайшее десятилетие добыча угля должна возрасти в четыре раза *. Строится сверхмощный угольный разрез производительностью до 45 млн. т топлива в год, будут увеличены мощности существующих разрезов. Вблизи от угольных разрезов будут сооружены мощные электростанции. Предусмотрена передача электроэнергии в Европейскую часть страны.
«Правда», 4 марта 1970 г. 160
Состав и теплотехнические характеристики канеииых углей Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов
|
Состав и теплотехнические характеристики каменных углей Печорского и Киэеловского бассейнов
|
Состав и теплотехнические характеристики каменных углей Казахской, Киргизской и Грузинской сср
|
Таблица 63 Состав и теплотехнические характеристики наменвых углей Кузнецкого бассейна
|
Марка угля (подземная добыча) |
Угли, добываемые откры — тым способом |
|||||||||
Показатели |
Д |
Г |
Ж |
К (кемеровский) |
Ос (анжерский) |
Ос |
Сс (кем еровский) |
Т |
Т |
|
Теплота сгоранпя низшая QP, |
ЄООО |
6400 |
6100 |
6400 |
6300 |
6750 |
6800 |
6С00 |
Б:оо |
5700 |
Ккал/кг |
||||||||||
R02max’ % |
19,0 |
18,5 |
18,9 |
18,8 |
19,0 |
19,0 |
18,8 |
19,2 |
19,3 |
|
‘max — °С |
2090 |
2080 |
2030 |
V.0S0 |
2120 |
2120 |
2090 |
2080 |
2080 |
|
Р, ккал/м3 |
940 |
930 |
930 |
930 |
930 |
930 |
930 |
920 |
925 |
|
R, ккал/нм3 |
845 |
840 |
850 |
850 |
860 |
8Є0 |
850 |
850 |
843 |
|
В |
0,80 |
0,90 |
0,91 |
0,91 |
0,92 |
0,92 |
0,91 |
0,92 |
0,91 |
|
% |
2 |
1,2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
^Рприв — % |
1,5 |
1,5 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
SP % |
0,07 |
0,07 |
0,06 |
0,05 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,08 |
0,1 |
0,05 |
Прив* /и |
||||||||||
V0 , % В прип’ /0 |
1,09 |
1,10 |
1,11 |
1,10 |
1,11 |
1,10 |
1,10 |
1,11 |
1,12 |
|
I/O им3 ‘ Еприв’ пм |
1,18 |
1,19 |
1,10 |
1,18 |
1,17 |
1,16 |
1,17 |
1,18 |
1,19 |
|
V? нм3 |
1,06 |
1,07 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
1,07 |
1,07 |
1,09 |
1,09 |
|
С. г. прив’ |
||||||||||
^Н. Оприв’ "м3 |
0,12 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,09 |
0,09 |
0,10 |
0,09 |
0,10 |
|
Плавкость золы, °С |
1180 |
1300 |
||||||||
<1 |
ИЗО |
1100 |
1100 |
1150 |
1100 |
1140 |
— |
1100 |
||
H |
1200 |
1200 |
1200 |
1350 |
1180 |
1340 |
1250 |
1360 |
1500 |
|
<з |
І 1250 |
1250 |
1270 |
1400 |
1220 |
1440 |
1340 |
1420 |
1500 |
Os <л |
Угли Кузвецкого бассейна. Первооткрывателем кузнецких каменных углей является крепостной Михаил Волков, обнаруживший в 1721 г. на берегу реки Томь «горелую гору 20 сажен высотой» [86].
В 1722 г. было сообщено, что М. Волкоп обнаружил около г. Томска каменный уголь. Однако систематическое изучение Кузнецкого бассейна началось лишь два столетия спустя. В 1914 г. к изучению бассейна приступили Л. И. Лутугин, А. А. Гапоев и другие исследователи. В 1925 г. П. И. Бутов и В. Я. Яворский составили первую сводную геологическую карту Кузнецкого бассейна [76].
В настоящее время разведанная площадь Кузнецкого бассейна превышает 25 тыс. км2. Бассейн расположен на территории Кемеровской и частично Новосибирской областей. Балансовые запасы кузнецких углей оцениваются примерно в 800 млрд. т. Запасы угля только до глубины 600 м составляют 265 млрд. т [78].
В Кузнецком бассейне залегают каменные угли различных марок — от длиннопламенных до тощих. Кузнецкие угли являются высококачественными. Они характеризуются малой сернистостью — 0,3—0,5% (приведенная сернистость 0,05—0,1%) и сравнительно невысокой зольностью. Содержание золы в сухой массе — 9—20%, приведенная зольность рабочего топлива — 1,5—3%.
Низшая теплота сгорания угля от 5700 до 6800 ккал/кг жаропроизводительность около 2100°
Состав и теплотехнические характеристики кузнецких углей даны в табл. 63.
Коксующиеся каменные угли добывают в шахтах. Однако глубина шахт в среднем в 1,5—2 раза меньше, чем в Донбассе, а мощность разрабатываемых пластов больше. Благодаря этому себестоимость углей шахтной добычи значительно ниже, чем донецких и печорских.
Коксующиеся угли Кузбасса являются основным видом топлива для сибирской и уральской металлургии. Попутно с коксующимися углями в шахтах добывают также высококачественные некоксующиеся энергетические угли. Однако значительно дешевле обходится добыча энергетических углей в карьерах, осуществляемая в ряде районо: Кузбасса. Себестоимость 1 т. у.т. угля, добываемого в шахтах Кузбасса, составляет около 8,4 руб., а угля, добываемого в разрезах,— 4,4 руб.
Высококачественные энергетические каменные угли Кузнецкого бассейна выдерживают дальние перевозки и являются наиболее дешевым видом твердого топлива для Среднего Поволжья и Волго-Вятского района. Поэтому значительная часть кузнецких углей перевозится на запад.
В 1913 г. в Кузнецком бассейне было добыто 0,77 млн. т угля, в 1940 г.— 22,5, в 1950 г.— 38,5, в 1960 г.— 84 и в 1967 г.— более 100 млн. т [88], т. е. примерно в 130 раз больше, чем в 1913 г.
Около 25% угля в Кузбассе добывают открытым способом.
В 1970 г. Правительство приняло постановление 1 «О мерах по дальнейшему развитию Кузнецкого и Карагандинского угольных бассейнов и ЭкибастузскогО угольного месторождения». В нем предусмотрено увеличение добычи угля в этих районах до 228 млн. т в 1975 г. и до 300 млн. т — в 1980 г.
Следует отметить, что кузнецкие угли открытой добычи обходятся псе же значительно дороже канско-ачвнских бурых углей, добываемых в Восточной Сибири и в восточной части Западной Сибири.
Угли Восточной Сибири. В южной части Восточной Сибири расположены Минусинский, Улухемсиий, Иркутский каменноугольные бассейны и Букачачиыское месторождение.
Большинство каменных углей этих бассейнов и месторождений принадлежит к числу длиннопламенных и газовых.
Минусинский каменноугольный бассейн расположен в Красноярском крае, южнее Канско-Ачинского буроугольного бассейна. Эксплуатируется в основном Черногорское месторождение бассейна. Себестоимость угля открытой добычи 4,8, а шахтной добычи 6,1 руб/т [3].
Месторождения
Черемхов — ское, Владимирское, Забитуй — ское (Иркутская область) |
Черногорское Минусинского бассейна (Красноярский край) |
Букачачин — ское (Читинская область) |
|
|
Марка угля
Л |
Д
% |
2тах1 І, °С Тах’ Р, ккал/нм3 Д. ккал/нм3 В % % СР о/ К 4“ о прио’ /0 ^воэд. прив’ НМ V0 нм.3 ‘Еприв* ^.г. пр— НМ* ^Н. Оприв — Плавкость золы, °С І1 Н Н |
Ію, |
0,7 78,5 5,5 1,0 14,3 42 7600 10 12,0 9,0 0,5 62,9 4,3 1,2 10,1 5700 |
1,6 78.0 5,6 1,1 13,7 45 7700 23 13.0 20.0 1,1 52,2 3,8 0,7 9,2 5000 18,7 2040 935 830 0,89 2,5 4 0,2 1,10 1,20 1,07 0,13 ИЗО 1240 1275 |
18,8 2050 930 830 0,89 2 1,5 0,1 1,10 1,20 1,07 0,13 1160 1270 1320 |
0,7 82,0 5.5 1,0 10,8 40 8100 14 7,0 12,0 0,6 66,4 4.5 0,8 8,7 6200 18,6 2080 935 845 0,90 1,1 2 0,1 1,10 1,20 1,07 0,11 1200 1290 1320 |
|
||
|
||
Показатели |
Буреинский бассейн, Ур — гальское месторождение (Хабаровский край) |
Сучаыский бассейн (Приморский край) |
Липовецкое месторождение (Приморский край) |
Подгород — ненсное месторождение (Приморский край) |
Южпый Сахалин |
||
Марка угля |
|||||||
Г |
1 Г |
Ж |
Т |
Д |
Т |
Д |
|
Состав горючей массы, % |
|||||||
0,7 |
0,7 |
0,6 |
0.7 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
|
Сг |
80,0 |
82,5 |
85,5 |
90,0 |
76,5 |
80,5 |
77,5 |
Нг |
6,0 |
5,3 |
5,2 |
4,2 |
6,2 |
4,6 |
6,0 |
1,2 |
1,4 |
1,4 |
1,0 |
0,8 |
0,7 |
1,6 |
|
Ог |
12,1 |
10,1 |
7,3 |
4,1 |
15,9 |
7,5 |
14,2 |
Выход летучих Уг, % |
42 |
35 |
28 |
9 |
50 |
16 |
47 |
Теплота сгорания Од, |
8000 |
8100 |
8250 |
8400 |
7600 |
8150 |
7700 |
Ккал/кг |
|||||||
Сухая масса, Ас, % |
32 |
31 |
22 |
24 |
4’2 |
21 |
|
Состав рабочей массы, % |
|||||||
ЦТ» |
5,0 |
5,0 |
6,0 |
5,0 |
9,0 |
5,0 |
11,0 |
АР |
30,0 |
29,0 |
21,0 |
23,0 |
24,0 |
40,0 |
19,0 |
К + ор |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
С» |
52,0 |
54,5 |
62,5 |
64,7 |
51,2 |
47,5 |
54,2 |
НР |
3,9 |
3,5 |
3,8 |
3,2 |
4,2 |
2,5 |
4,2 |
ИР |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
1,1 |
ОР |
7,8 |
6,6 |
5,3 |
2,9 |
10,7 |
4,2 |
10,0 |
Теплота сгорания низ |
4900 |
5100 |
5700 |
5800 |
4800 |
4400 |
5100 |
Шая ккал/кг |
|||||||
^^2тах’ % |
18,5 |
18,7 |
18,8 |
19,3 |
18,7 |
19,0 |
18,7 |
*тах — °С |
2070 |
2100 |
2100 |
2110 |
2040 |
2080 |
2040 |
Р, ккал/нм3 |
940 |
940 |
940 |
925 |
925 |
920 |
935 |
Я, ккал/нм,3 |
835 |
850 |
860 |
855 |
830 |
845 |
830 |
В |
0,90 |
0,91 |
0,92 |
0,93 |
0,90 |
0,92 |
0,89 |
Шр о/ Прив * |
1 |
1 |
1 |
0,8 |
1,2 |
1 |
2 |
^рив. % |
6 |
6 |
3,5 |
4 |
5,5 |
9 |
4 |
^прив> % |
0,1 |
0,1 |
0,07 |
0,0Б |
0,08 |
0,1 |
0,1 |
V0 , нм? |
1,09 |
1,10 |
1,09 |
1,11 |
1,11 |
1,12 |
1,10 |
Г ВОЗД. прив» |
|||||||
Г/о Т7 »*3 ЕПрИв’ |
1,18 |
1,18 |
1,17 |
1,17 |
1,21 |
1,18 |
1,20 |
1,00 |
1,07 |
1,07 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
1,07 |
|
ГС. Г. прив1 |
|||||||
^НіО ПРЕВ’ нм3 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,09 |
0,13 |
0,10 |
0,13. |
Плавкость золы, °С |
1200 |
||||||
1200 |
_ |
1150 |
1100 |
1450 |
1300 |
||
І2 *» |
1500 |
1300 1350 |
1250 1280 |
1500 |
1450 1500 |
1300 1350 |
Южнее Минусинского бассейна, в Тувинской АССР, на расстоянии нескольких сог километров от железнодорожной магистрали расположен Улухемский каменноугольный1, бассейн.
Восточнее Канско-Ачинского бассейна и Азейского месторождения бурых — углей вблизи Сибирской железной дороги расположены Черемховское, Владимирское и Забптуй — ское месторождения каменных углей Иркутского бассейна.
В бассейне эксплуатируется в основном Черемховское месторождение.
В Читинской области расположено Букачачинское каменноугольное месторождение.
Состав и теплотехнические характеристики углей Восточной Сибири приведены в — табл. 64.
В северной части Восточной Сибири расположен Южно-Якутский бассейн со значительными запасами малосернистых спекающихся углей. Тунгусский и Ленский бассейны Якутии, завимающие огромную территорию, мало изучены. В Тунгусском бассейне разрабатывается Норильское месторождение.
Угли Тунгусского, Ленского и других северных бассейнов являются крупным резервом топлива, обеспечивающим на столетия потребность в горючем.
Угли Дальнего Востока и о. Сахалина. Наиболее [крупным бассейном Дальнего Востока является Буреинский, расположенный в Хабаровском крае. В бассейне залегают преимущественно газовые угли.
В Приморском крае расположены Сучанский бассейн, Липовецкое и Подгороднен — ское месторождения каменных углей.
Состав и теплотехнические характеристики каменных углей Дальнего Востока а острова Сахалин приведены в табл. 65.
Угли Средней Азии. В Киргизской ССР добывают длиннопламевные каменные угла Кок-Янгакского и Ташку мы рского месторождений.
Состав и теплотехнические характеристики углей этих месторождений приведены в табл 62.
Небольшое количество каменного угля добывается в Узбекской ССР (Шаргунское месторождение). Каменные угли, добываемые в республиках Средней Азии, обходятся’ дорого и замещаются природным газом.
Углп Кавказа. На Кавказе добывают каменные угли Тквибульского и Ткварчель — ского месторождений, расположенных в Грузинской ССР. Состав и теплотехнические ха» рактеристики каменных углей этих месторождений приведены в табл. 62.
Добыча угля обходится дорого [3].