Добив на изкопаеми въглища

Добив на изкопаеми въглища

Историята на добива на въглища е позната не човечеството от векове: първите писмени данни за полезния минерал се отнасят към далечния XI век от нашата ера, но на промишлено равнище добив се извършва едва от края на XVIII век. Независимо от така продължителната възраст на отрасъла, начинът на добиване не е претърпял съществени изменения и до ден днешен. Добивът на въглища се извършва по два основни начина: открит и подземен.
Откритият начин на добив или кариерен, се използва, ако въглищните пластове лежат плитко (до 100 м) и тяхната мощност не е много голяма. По-рано е имало възможност да се снема слоят почва (скала) до 30 метра. Сега, когато техническият прогрес ежесекундно се стреми да достигне пределите на своето съвършенство, снетият слой почва може да бъде три пъти повече. Площта на големите запаси може да заема много квадратни километри. А в някои кариери се добиват до 50 000 тона въглища. Впрочем, в Русия откритият добив на въглища представлява 2/3 от общия обем.

Начинът се осъществява по три основни пътища:

  • При помощта на багери драглайн (оборудване за земекопни работи с висока производителност и дълбочина на дълбаене до 79,8 м).
  • При помощта екскаватор с една кофа и товарен автомобил.
  • При помощта роторни екскаватори и дробилка.

Първият етап на открития добив на въглища е отстраняване на откривката (слоя почва или скала над залежите с въглища). По-нататък се прави разчупването на въглищата, а след това въглищата се откарват с вагони или друга автотехника. Ако слоят откривка е малък и рехав, то той се отстранява с булдозер. Случват се и много рехави слоеве (глина, пясък). В този случай ги разрушават с помощта на водни оръдия – хидромонитори. Размитата порода се изпомпва от кариерата. Ако слоят земя е дебел – той се премахва с помощта на багери драглайн, роторни екскаватори и лопати. Залежите на въглища се откриват постепенно при помощта на един екскаватор, а в същото време втори осъществява добив. След завършване на минните работи, кариерата трябва да се напълни с покриващи пластове и върху възстановената повърхност се провежда рекултивация.

Предимствата на този начин за добив на въглища са скоростта на добива и достъпността му във финансов аспект.

Към недостатъците може да се отнесе факта, че въглищата, лежащи близо до повърхността, често съдържат нежелателни примеси (скални породи, кал) за разлика от по-чистите въглища в дълбочина. Освен това, откритият начин за добив може да нанесе осезаема вреда на околната среда, тъй като се създават дълбоки кариери, големи купчини от камъни, и, често, се забравя тяхното изравняване с естествения ландшафт. Затова процесът на работите трябва да се намира под строг контрол.
Още един начин на добив на въглища е подземният. Той се използва, ако дълбочината на лежащите пластове е голяма. Една от главните задачи тук е превозването на въглищата на повърхността. За тази цел се използват два тунела: или хоризонтален от склона на повърхността в дълбочина (щолна), или вертикален или наклонен тунел (шахта). Шахтите се използват в този случай, когато пластът лежи дълбоко за кариерния начин, но не е толкова далеч от повърхността. Те се отличават от щолните по това, че обикновено се прекарват в скални породи. Ъгълът на наклон е еднакъв по цялото протежение и може да достига 90º.

Първоначално, подземният добив на въглища започвал с изграждането на подземни тунели или щолни, които се пробивали от изходите на повърхността. Но при това имало съществени ограничения, наложени върху дълбочината на добива, тъй като приспособленията за това не били съвършени. Понастоящем, технологиите позволяват спускане на големи дълбочини. Опасният фактор на дълбочината е срещата с пластове вода по пътя към залежите. Но се използват методи, с цел да не се допусне вода в шахтата. Това може да бъде замразяване или циментиране на тунелите. Към опасните фактории се отнасят «рудничните газове», съдържащи метан и радон. Първите лесно се взривяват, а вторите се разпространяват на големи разстояния и с отработването на запасите увеличават своята концентрация. За избягване на това в шахтата се прекарва система за вентилация.

Подземният добив се осъществява чрез два основни метода: с помощта на забои и камерно-стълбов начин.

В шахтата може да бъде прекаран както един, така и няколко забоя. Въглищата се режат с помощта на изкопна машина. Обикновено на едно преминаване през забоя се изваждат въглища с дебелина около 1 метър Същата машина товари въглищата на конвейер за изпращането им на повърхността. Предимствата на този метод са в това, че се извършва добив на голям блок въглища и и се добиват практически всичките въглища от пласта. Но този метод е много скъпо струващ и трябва да оправдава себе си – нужна  е точна сигурност, че пластът е голям и въглищата ще се търсят.

Камерно-стълбовият начин е основан на идеята за правилно разположени стълбове (колони), между които се намират хоризонтални тунели (камери). Стълбовете представляват естествена поддръжка за покрива и предпазват от затрупвания. Този метод се използва в случаите на плитко лежащи пластове, където върху опората произвежда натиск не много голям слой земна порода. Ширина на камерите е равна  на 6 метра, а височината е равна на дебелината на пласта. Размерът на стълба зависи от дълбочината на лежащия пласт. Ако дълбочината е малка, стълбът се получава квадратен, с височина около 15 м. В тунелите машината реже въглищата и ги товари или на локомотиви, или на конвейер. След това се изваждат стълбовете и се срутва покривът на пласта. Този метод е по-безопасен, отколкото добивът на въглища чрез забои. Но той не позволява да се извлече целият запас от въглища – не повече от 60 % запасите, а в някои случаи само 10-15 % от запасите на въглищата.
Към неоспоримите предимства на подземния начин за добив може да се отнесе това, че въглищата добити на дълбочина, обикновено са по-високоскоростни и съдържат по-малко примеси, отколкото на повърхността.

При добив на въглища, по открития или подземния начин, не трябва да се забравя за мерките за безопасност. Небрежността може да доведе до опасни неща: взривове на газове, отделящи сее във въглищните пластове (метан, въглероден диоксид), пожари, тъй като въглищата лесно може да се разпалят, даже намирайки се в пласта. Така, например, в Китай на месторождението Люхуангоу възниква пожар през 1874 година. Той е угасен едва през 2004 година. Също така, не трябва да се забравя и за екологичните последствия.

INSENSE - Официален представител на DEFRO

Търговски офис

гр.София,кв.Горна баня
бул.Н.Петков N136A

Тел. +359 2 4833552
GSM +359884 330020

   
 
 
  Полезна информацияКаминиСертификатиСервизКонтакти