Крупные бассейны месторождения угля. Угленосные бассейны

Уголь широко распространен в земной коре: известно более 3,6 тыс. его бассейнов и месторождений, которые в совокупности занимают 15 % земной суши. Как общие, так и разведанные запасы угля намного больше запасов нефти и природного газа. В 1984 г. на XXVII сессии Международного геологического конгресса общие мировые угольные ресурсы были оценены в 14,8 трлн т (в том числе 9,4 трлн т каменного и 5,4 трлн т бурого угля), а во второй половине 1990-х гг. в результате разного рода переоценок и перерасчетов – в 5,5 трлн т (в том числе 4,3 трлн т каменного и 1,2 трлн т бурого угля) .

Все топливные ресурсы мира (в том числе уголь) принято учитывать по двум категориям - общегеологическихи разведанных(достоверных, доказанных, подтвержденных) ресурсов. В пределах земной суши они распределяются довольно неравномерно. Так, по оценкам конца 1990-х гг., первое и второе места по их запасам делят между собой регионы СНГ и Азиатско-Австралийский. На третьем месте находится Северная Америка, а далее идут Ближний и Средний Восток, зарубежная Европа, Африка и Латинская Америка. Естественно также, что регионы различаются и по структуре своих топливных ресурсов. В целом в мире на долю угля приходится 70–75 % всех топливных ресурсов (в условном топливе), а остальная часть примерно поровну распределяется между нефтью и природным газом. При этом в Европе, например, доля угля составляет 90 %, а на Ближнем и Среднем Востоке, напротив, 100 % приходится на ресурсы нефти и природного газа.

Всего угольные ресурсы разведаны в 83 странах мира. Геологические закономерности их распределения по территории земной суши изучали многие ученые. Академик П. И. Степанов еще в 1937 г. установил минимумы и максимумы угленакопления, связанные с особенностями конкретных геологических эпох, с их палеогеографической обстановкой. Затем эти подсчеты неоднократно уточняли. Согласно современным представлениям, 47 % всех угольных ресурсов приходится на отложения палеозоя, 37 – мезозоя и 16 % – кайнозоя. В том числе из отдельных геологических периодов максимумы угленакопления приходятся на пермь, карбон и мел, в меньшей мере – на юру, неоген и палеоген. В Европе резко преобладают карбоновые и палеоген-неогеновые угли, в Азии – пермские.

Наибольшие скопления каменного угля наблюдаются на территории Северной Америки и Азии, а бурого угля – Европы. Большое количество месторождений находится в Китае, Индонезии, северных районах России. Из этого следует, что большая часть угольных бассейнов и месторождений находится в северном полушарии. В южном полушарии бассейны каменного угля находятся на территории Австралии, ЮАР, Бразилии, а бурого угля – только в Бразилии и Перу. Угольных месторождений здесь тоже на порядок меньше, в отличие от северного полушария. Все это говорит нам о том, что активное угленакопление во все периоды исторического развития было характерно именно для материков северного полушария.

В 1975-1980гг неустойчивость мировой энергетики, вызванная энергетическим кризисом, способствовала частичной переориентации большинства развитых стран на уголь. Происходила перестройка территориально-производственной структуры отрасли. Были закрыты нерентабельные шахты и разрезы, широко применялась механизация и автоматизация производственных процессов. Такая реструктуризация была характерна, прежде всего, для развитых стран. В СССР и странах Восточной Европы перестройка угольной промышленности имела вялотекущий характер, вследствие чего добыча угля в среднем составляла 1,5 тыс. т в сутки на один забой против 5-10 тыс. т в сутки в передовых угледобывающих странах. Реструктуризация отрасли имела не только технологический характер, она оказала сильное влияние и на размещение угольных предприятий. В странах, обладающих большой территорией (США, Канада, СССР и др.), произошел сдвиг отрасли в районы, где возможна добыча угля открытым способом. В США и Канаде центр тяжести отрасли сместился в западные районы, в СССР - в восточные, в Китае - в приморские провинции. В европейских странах территориальные сдвиги оказались менее заметны, т.к. сдвиги в размещении происходили в пределах угольных бассейнов. Аналогично европейским странам происходили изменения в размещении в Австралии и ЮАР .

Разведанные угольные запасы оцениваются в 861 млрд т, в расчете на 2010г. На США, Китай и Россию приходится более 1/2 всех мировых разведанных запасов угля, их доля от общемировых составляет соответственно 28%, 18% и 13%. На остальные же страны приходится 41%. Первые десять стран по разведанным запасам угля представлены на рис.1.2.

Рис.1.2 Первые десять стран по разведанным запасам угля на 2010г.

(сост. авт. по )

В составе первой десятке по разведанным запасам угля экономически развитые страны находятся примерно на одном уровне с развивающимися. Такое положение сохраняется благодаря большой доле США в мировых запасах угля. США принадлежит четыре из двенадцати крупнейших месторождений угля: Иллинойский, Аппалачский, Альберта, Паудер-Ривер. Среди развивающихся стран выделяются Россия и Китай, занимающие соответственно второе и третье место. В России также как и в США находится четыре крупнейших месторождения: Иркутский, Кузнецкий, Донецкий, Канско-Ачинский (табл.1.2). В Китае нет крупных бассейнов, но есть большое количество мелких месторождений.

Таблица 1.2

Крупнейшие угольные бассейны мира

Месторождение, бассейн	Начальные запасы, млрд т	Стоимость, млрд US$ цена (25-38 дол./т)
Иллинойский (США)	100,0	3840,6
Аппалачский (США)	93,4	3588,6
Иркутский (Россия)	77,0	2957,4
Кузнецкий (Россия)	57,6	2213,5
Витбанк (ЮАР)	51,1	1963,5
Донецкий (Украина, Россия)	48,3	1855,5
Канско-Ачинский (Россия)	80,2	1712,8
Рурский (Германия)	36,5	1403,4
Альберта (Канада, США)	46,6	1392,.0
Дамодарский (Индия)	31,1	1192,9
Паудер-Ривер (США)	50,9	1120,4
Нижнерейнский (Германия)	50,0	1067,9

На три крупнейших бассейна приходится 270,4 млрд т начальных запасов. Они оцениваются в 10386,6 млрд US$. Два из них находятся на территории США, а третий в России. Это все месторождения каменного угля. Также большие угольные месторождения присутствуют на территории Германии И Индии. Угольные бассейны Донецкий и Альберта находятся одновременно в 2 странах. Первый на территории Украины и России, а второй – Канады и США.

По запасам угля США принадлежит первое место в мире. Этих запасов при современном уровне добычи должно хватить на 300-350 лет.

Размещение запасов очень благоприятно как по техническим параметрам (глубина залегания относительно невелика - до 450 м на Западе и до 900 м в Аппалачском бассейне), так и по отношению к основным потребителям. Среднее расстояние между районами добычи и потребителями, в основном ТЭС, составляет от 100 до 320 км. В районах угледобычи, где находятся крупные ТЭС, этот разрыв уменьшается на порядок. Наиболее значимые запасы угля (более 80%) сосредоточены в семи штатах: Вайоминге, Кентукки, Иллинойсе, Пенсильвании, Колорадо, Алабаме и Техасе.

Преобладают запасы каменного угля. Месторождения угля размещаются по территории страны довольно равномерно. Так, из 49 континентальных штатов 41 имеет угольные месторождения разного качества и объема. В Пенсильвании сосредоточено 95% антрацитов страны, в Северной Дакоте - почти 70% бурых углей.

Россия занимает второе место в мире по запасам угля. Прогнозные ресурсы еще более значительны ввиду малой изученности большей части территории Сибири и Дальнего Востока. Основные месторождения, разрабатываемые в настоящее время, находятся в границах следующих угольных бассейнов: Печорский, Восточный Донбасс, Канско-Ачинский, Кузнецкий, Южно-Якутский. В Сибири находится большое число месторождений с огромными запасами углей различного качества, в т.ч. гигантский Ленский бассейн, освоение которых затруднено из-за их неблагоприятного экономико-географического положения. Федеральное значение имеют Кузнецкий и Канско-Ачинский бассейны, поставляющие уголь в 68 регионов России.

Завершает тройку лидеров Китай, обладая большими запасами для успешного развития угольной промышленности, находясь по этому показателю на третьем месте в мире. Месторождения имеются во всех китайских административных единицах первого порядка, кроме Шанхая. На территории провинций Шаньси, Шэньси, автономных районов Внутренняя Монголия и Нинся-Хуэйский расположен крупнейший Шаньсинский угольный бассейн. Преобладают малосернистые угли.

В достаточном количестве имеются угли, пригодные для коксования. Во Внутренней Монголии открыто несколько крупных месторождений с запасами более 10 млрд т. Самое крупное месторождение находится около г. Датун в пров. Шаньси, где добывается 270 млн т в год.

Таким образом, роль угля в современной структуре топливно-энергетического баланса мира очень велика. Угольная промышленность продолжает оставаться важной отраслью мировой энергетики, а угольное топливо – занимать «вторую строчку» в структуре мирового энергопотребления. Развитие этой отрасли отличается большей стабильностью по сравнению, скажем, с нефтяной, что объясняется целым рядом причин. Среди них – и гораздо лучшая обеспеченность разведанными ресурсами, и постоянный устойчивый спрос со стороны прежде всего электроэнергетики и металлургии. Однако по экологическим критериям, по условиям работы шахтеров угольная промышленность находится в менее выгодном положении, чем нефтяная и тем более газовая. Несмотря на множество альтернативных источников энергии, уголь был, есть и в обозримом будущем останется одним из незаменимых источников первичной энергии, потребление, которого неуклонно растет в связи с дальнейшим развитием мировой экономики.

Что касается угольных запасов, то они распределены между странами не равномерно. Основные запасы сосредоточены в Азиатском и Североамериканском регионах.

Угольный бассейн - это площадь в сотни и тысячи квадратных километров сплошного или прерывистого развития угленосных отложений с подчиненными им пластами , образовавшимися в результате единого геолого-исторического процесса.

Угольное месторождение - часть бассейна (например, Кемеровское или Прокопьевское месторождения Кузнецкого бассейна) или обособленная, небольшая по площади (десятки, реже сотни квадратных километров) и запасам угля часть земной поверхности (например, месторождения угля восточного склона Урала).

Иногда употребляют термин «угленосный район ». Это совокупность угольных месторождений, как правило разобщенных в результате тектонических или эрозионных процессов.

Громадные угленосные площади, на которых не доказано непрерывное развитие угленосных отложений с подчиненными пластами угля, называют угленосными площадями, или областями .

Кроме того, А. К. Матвеев выделяет угленосные провинции , под которыми понимает обширные (многие тысячи квадратных километров) площади углеобразования, охватывающие ряд одновозрастных бассейнов и месторождений, связанных единством образования и последующих изменений.

Еще в 1937 г. академик П. И. Степанов установил, что в осадочной оболочке земной коры, начиная с девона, когда появились первые промышленные скопления углей, выделяются три максимума угленакопления: верхнекарбоново-пермский (38,1% мировых запасов углей), юрский (4%), верхнемеловой - третичный (54,4%). Позже, в результате новых открытий и разведки месторождений, А. К. Матвеев и Н. Г. Железнова (1970 г.) установили следующее распределение запасов углей (в %): в девоне 0,001, карбоне 21, перми 27, триасе 0,04, юре 16, мелу 21, палеогене и неогене 14,6.

Донецкий каменноугольный бассейн , расположенный на юге европейской части страны, - основной поставщик энергетических и технологических углей для высокоразвитой промышленности Украины и прилегающих областей других республик. Площадь Донбасса, занимающего часть Днепровско-Донецкой впадины и всю область развития Донецкого складчатого сооружения, 70 тыс. км2, из них на 25 тыс. км2 продуктивные отложения каменноугольного возраста выведены на дневную поверхность, что значительно упрощает добычу угля.

В геологическом строении Донбасса принимают участие породы палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста. Разрез отложений палеозоя и мезозоя характеризуется многочисленными перерывами, которые сопровождаются выпадением целых стратиграфических подразделений.

В пределах Донецкого складчатого сооружения выделяется ряд крупных линейных складчатых структур, вытянутых в субширотном направлении. Основные структуры - главная антиклиналь с примыкающими к ней с севера главной синклиналью и с юга первой южной синклиналью. Крупное Ровенецкое поперечное поднятие расчленяет эти структуры на западную и восточную части, замыкающиеся у Ровенецкого поднятия.

Пликативные структуры сопровождаются многочисленными разрывными нарушениями и осложнены рядом взбросов и надвигов, параллельных направлению складчатости. Поперечные поднятия, как правило, сопряжены с параллельными им взбросами. Значительная тектоническая нарушенность, особенно в полосе мелкой складчатости, препятствует отработке угольных пластов. Промышленная угленосность приурочена к южному и северному бортам Днепровско-Донецкой впадины и Донецкому складчатому сооружению.

Мощностью 1300-3000 м слагаются внизу известняками, а выше песчано-глинистой толщей с прослоями известняков и углей. Угленасыщенность среднекарбоновых отложений максимальна; мощность 2200-7000 м; представлены они песчано-глинистыми породами с пластами известняков и углей. Верхнекарбоновые отложения сложены также песчано-глинистыми породами с прослоями известняков и углей; мощность их 600- 2500 м.

В отложениях карбона установлено около 300 угольных пластов и пропластков. Около 50 пластов имеют мощность от 0,5 до 2 м и являются объектами эксплуатации. Угольные горизонты распределены в разрезе равномерно, а по площади они приурочены к отдельным структурам. По степени угленосности различные свиты не равноценны. Так, например, свиты нижнего карбона угленосны только на западе (Западный Донбасс).

Горно-геологические условия отработки запасов в общем удовлетворительные. Главные неблагоприятные факторы - газоносность и значительная нарушенность угольных пластов. При разработке глубокозалегающих горизонтов (глубже 500-700 м) начинают проявляться внезапные выбросы угля, газа и пород.

Канско-Ачинский бассейн занимает широкое поле юрских угленосных отложений, распространенных на юге Сибири. Площадь бассейна с неглубоким залеганием угленосных отложений около 50 тыс. км2. Наличие сверхмощных угольных пластов (50-100 м), их неглубокое залегание обусловили большие запасы и благоприятные возможности для открытой добычи.

Большая часть Канско-Ачинского бассейна расположена в Красноярском крае и занимает наиболее заселенную южную часть его территории. В центре бассейна находится г. Красноярск, бассейн в широтном направлении пересекается Сибирской железнодорожной магистралью. На базе углей этого бассейна намечено создать наиболее значительные тепловые электростанции.

По геолого-тектоническим особенностям в бассейне выделены следующие геолого-промышленные районы:

Итат-Боготольский,
Чулымо-Сережский,
Балахтинский,
Приенисейский,
Рыбнинский,
Саяно-Партизанский,
Абаканский.

Каждый район приурочен к определенной тектонической структуре.

Стратиграфическое деление угленосной толщи различно для восточной (Канской) и западной (Ачинской) частей. Описание стратиграфии дается в основном для Ачинской части бассейна, расположенной в краевой части молодой Западно-Сибирской платформы. В геологическом строении бассейна принимают участие разнообразные комплексы пород от архейских до современных отложений.

Многочисленными исследованиями установлено наличие архейских, протерозойских, палеозойских, мезозойских и четвертичных отложений. Они представлены осадочными породами, а также метаморфическими и вулканогенными образованиями. Древние отложения - архейские, протерозойские, частично нижнепалеозойские - сильно дислоцированы и метаморфизованы. Они слагают складчатый фундамент восточной части бассейна, расположенной на древней Сибирской платформе. Гораздо слабее дислоцированы и метаморфизованы средне- верхнепалеозойские толщи, которые представляют собой фундамент молодой Западно-Сибирской платформы.

Угленосную формацию слагают осадки юрского возраста. Юрские угленосные отложения залегают несогласно на размытой поверхности в понижениях рельефа докембрийских и палеозойских пород и представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами, песками, и галечниками с подчиненными им пластами угля. Мощность юрских отложений колеблется в зависимости от рельефа фундамента от 120 до 1800 м. Накапливались они в континентальных платформенных условиях.

Расчленяются на три свиты:

макаровскую,
итатскуго,
тягинскую.

Макаровская свита (мощность 50-100 м) представлена грубообломочным материалом, вплоть до конгломератов; в центральных частях бассейна преобладают песчано-глинистые отложения с пластами угля. Итатская свита (мощность 160-570 м) сложена песчаниками, алевролитами и аргиллитами и содержит мощные пласты угля. В восточной части бассейна итатской свите соответствует бородинская. Тягинская свита (мощность до 100-200 м) сложена песчано-глинистыми осадками и содержит маломощные пласты угля.

Меловые отложения развиты лишь в западной части бассейна. Мощность их 100 м. Выражены они преимущественно глинистыми песчаниками, которые переслаиваются с песками и глинами. Кайнозой представлен палеогеновыми, неогеновыми и четвертичными образованиями. Из четвертичных отложений наиболее полно распространены покровные аллювиально-делювиальные и аллювиальные образования (мощность до 5-10 м, реже более 50 м).

Тектоническое строение Канско-Ачинского бассейна неоднородное, что обусловлено положением его па стыке трех крупнейших структурных областей: Сибирской платформы, Западно-Сибирской плиты и Алтае-Саянской складчатой области. Большая часть бассейна является платформенной и характеризуется почти горизонтальным залеганием слабометаморфизованных юрских угленосных отложений.

Юрские отложения сохранились в виде отдельных разрозненных неглубоких мульд. Преобладают широкие мульды, разделенные пологими антиклинальными поднятиями. Дизъюнктивные нарушения в юрских породах проявляются слабо. Углы наклона слоев в основном 2-5°, но вблизи горных хребтов (Саяно-Партизанский район) возрастают до 50-60°. Дизъюнктивные дислокации выражены в основном в виде незначительного смещения пластов.

Угленосность отложений среднеюрского комплекса связана главным образом с бородинской свитой и с верхней половиной разреза итатской свиты. Эта часть разреза характеризуется более высокой угленосностью. Свита содержит от 3 до 35 угольных пластов, большая часть которых имеет рабочую мощность. Средняя суммарная мощность угольных пластов от 4 до 97 м. Такая высокая угленосность объясняется широким распространением мощных угольных пластов, Средняя мощность главного угольного пласта по бассейну 21 м, а максимальная до 100 м (Итат-Боготольское, Березовское).

Хорошая выдержанность самого мощного в бассейне угольного пласта свидетельствует о том, что он отлагался одновременно на значительных площадях бассейна.

По составу исходного материала угли бассейна относятся к гумусовым, а по способу накопления - к автохтонным. В бассейне встречаются сапропелиты и горючие .

По степени метаморфизма угли в основном относятся к бурым и подразделяются на три технологические группы: Б1, Б2 и БЗ. Только угли Саяно-Партизанского месторождения каменные, газовой стадии метаморфизма. Бурые угли характеризуются следующими данными технического анализа: содержание W 2-44%, А 6-12%, S не более 1%, Q p 11760-20160 Дж/кг. Низкая природная зольность основной массы углей исключает необходимость их обогащения. Недостатки углей - низкая атмосфероустойчивость, быстрое окисление, склонность к самовозгоранию.

Добыча угля в России

Уголь России

Россия располагает разнообразными типами углей - бурыми, каменными, антрацитами - и по запасам занимает одно из ведущих мест в мире . Общие геологические запасы угля составлют 6421 млрд. т, из них кондиционные - 5334 млрд. т. Свыше 2/3 общих запасов приходится на каменные угли. Технологическое топливо - коксующиеся угли - составляют 1/10 от общего количества каменных углей.

Распределение углей по территории страны крайне неравномерно . 95% запасов приходится на восточные регионы , из них более 60% - на Сибирь. Основная часть общегеологических запасов угля сосредоточена в Тунгусском и Ленском бассейнах. По промышленным запасам угля выделяются Канско-Ачинский и Кузнецкий бассейны.

По объемам добычи угля Россия занимает пятое место в мире (после Китая, США, Индии и Австралии), 3/4 добываемого угля используется для производства энергии и тепла, 1/4 - в металлургии и химической промышленности. На экспорт идет небольшая часть, в основном в Японию и Республику Корея.

Открытая добыча угля в России составляет 2/3 общего объема . Этот способ добычи считается наиболее производительным и дешевым. Однако при этом не учитываются связанные с ним сильные нарушения природы - создание глубоких карьеров и обширных отвалов вскрышных пород. Шахтная добыча дороже и отличается высокой аварийностью, что во многом определяется изношенностью горного оборудования (40% его устарело и требует срочной модернизации).

Роль того или иного угольного бассейна в территориальном разделении труда зависит от качества углей, размера запасов, технико-экономических показателей добычи, степени подготовленности запасов для промышленной эксплуатации, размеров добычи, особенностей транспортно-географического положения. По совокупности этих условий резко выделяются межрайонные угольные базы - Кузнецкий и Канско-Ачинский бассейны, на которые суммарно приходится 70% добычи угля в России, а также Печорский, Донецкий, Иркутско-Черемховский и Южно-Якутский бассейны.

Кузнецкий бассейн , расположенный на юге Западной Сибири в Кемеровской области, является главной угольной базой страны и обеспечивает половину общероссийской добычи угля. Здесь залегает каменный уголь высокого качества, в том числе коксующийся. Почти 12% добычи осуществляется открытым способом. Главными центрами являются Новокузнецк, Кемерово, Прокопьевск, Анжеро-Судженск, Белово, Ленинск-Кузнецкий.

Канско-Ачинский бассейн расположен на юге Восточной Сибири в Красноярском крае вдоль Транссибирской магистрали и дает 12% добычи угля в России. Бурый уголь этого бассейна является самым дешевым в стране, поскольку добыча осуществляется открытым способом. Из-за низкого качества уголь малотранспортабелен и поэтому на базе крупнейших разрезов (Ирша-Бородинского, Назаровского, Березовского) действуют мощные тепловые электростанции.

Печорский бассейн является крупнейшим в европейской части и дает 4% добычи угля в стране. Он удален от важнейших промышленных центров и находится в Заполярье, добыча ведется только шахтным способом. В северной части бассейна (Воркутинское, Воргашорское месторождения) добывают коксующиеся угли, в южной (Интинское месторождение) - преимущественно энергетические. Основными потребителями печорского угля являются Череповецкий металлургический завод, предприятия Северо-Запада, Центра и Центрального Черноземья.

Донецкий бассейн в Ростовской области является восточной частью каменноугольного бассейна, расположенного на Украине. Это один из старейших районов добычи угля. Шахтный способ добычи обусловил высокую себестоимость угля. Добыча угля с каждым годом сокращается и в 2007 г. бассейн дал лишь 2,4% общероссийской добычи.

Иркутско-Черемховский бассейн в Иркутской области обеспечивает низкую себестоимость угля, так как добыча осуществляется открытым способом и дает 3,4% угля в стране. Из-за большой удаленности от крупных потребителей используется на местных электростанциях.

Южно-Якутский бассейн (3,9% общероссийской добычи) находится на Дальнем Востоке. Располагает значительными запасами энергетического и технологического топлива, причем вся добыча ведется открытым способом.

К перспективным угольным бассейнам относятся Ленский, Тунгусский и Таймырский, расположенные за Енисеем к северу от 60-й параллели. Они занимают обширные пространства в слабо освоенных и малообжитых районах Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Параллельно с созданием угольных баз межрайонного значения шло широкое освоение местных угольных бассейнов, что дало возможность приблизить добычу угля к районам его потребления. При этом в западных регионах России добыча угля сокращается (Подмосковный бассейн), а в восточных - резко возрастает (месторождения Новосибирской области, Забайкальского края, Приморья.

Кузнецкий угольный бассейн находится на территории, где расположено .

Впервые упомянуто было о нем в 18 веке, еще через 100 лет запасы угля были оценены и это месторождение было названо Кузнецким угольным бассейном.

В этом регионе ведется не только добыча угля, но и его переработка.

Географическое положение

Расположен в южной части Западной Сибири в небольшой по глубине котловине. С нескольких сторон его обрамляют горные массивы: средневысокое нагорье Кузнецкий Алатау, горно-таежный регион Горная Шория, официально входящий в состав горной системы Алтая, небольшая возвышенность Салаирский Кряж. Значительная часть данного бассейна расположена на территории Кемеровской области, славящейся наличием разнообразных полезных ископаемых, в том числе каменных и бурых углей. Наименование Кузбасс относится к Кемеровской области и является ее вторым названием. Незначительная часть Кузбасса находится в пределах Новосибирской области, отмечающейся наличием высококачественных антрацитов, и в Алтайском крае, где развита добыча суббитоминозного угля.

Природные условия

Территория Кузнецкого угольного бассейна расположена в зоне резко континентального климата. Характерны заметные постоянные колебания температур. Крайне негативным фактором является большое количество интенсивной солнечной радиации.

Система реки Обь выступает гидрографической сетью для данного бассейна. В качестве источника питьевого водоснабжения используется река Томь. Ее воды применяются для покрытия технических нужд угледобывающих предприятий, так как это самый близкий источник необходимой воды для производства. Транзитная река пересекает угольный бассейн, простираясь с юга на север.

В современное время вся территория Кузбасса имеет резко неоднородный ландшафт. Вследствие стремительного развития угледобывающей промышленности еще с XX века почти вся земля подверглась повсеместным антропогенным трансформациям, которые наносят вред природным ландшафтам и недрам. В восточной части наблюдаются сравнительно небольшие изменения, так как нарушение земель здесь вызвано лесохозяйственной деятельностью.

В большинстве районов западной части Кузбасса в результате активной урбанизации и непрерывного расширения зон добычи угля многие участки земли подверглись полному преобразованию. В районах интенсивной открытой и подземной угледобычи земли наиболее изменены. По преобразованиям в почве выделяются районы к северу от Кемерова, территория Прокопьевско-Киселевского района, окрестности Междуреченска.

Характеристика

Угленосная толща вмещает примерно 350 угольных пластов различных видов и мощности. Они неравномерно распределены по всему разрезу.

Кольчугинская и Балахонская свиты содержат 237 пластов.
Тарбаганская свита – только 19, поэтому намного отстает от предыдущих.
Барзасская – всего 3.

Их максимальная мощность составляет 370 м. В среднем распространены пласты угля с мощностью от 1,3, максимум – примерно 4,0 м. Существуют угольные пласты намного большей мощности. В некоторый районах – в пределах 9–15 м, иногда до 20 м, если учитывать места раздувов, то можно назвать максимальную мощность в 30 м.

Заглубления угольных шахт в среднем составляют около 200 м, максимальная глубина доходит до отметки в 500 м. Разрабатываются угольные пласты, средняя мощность которых равна 2,1 м. Только до 25 % добычи угля в шахтах превышает 6,5 м по мощности.

Качество угля

Петрографический состав различается по сериям угля.

В балахонской серии превалируют гумусовые, каменные угли, которые содержат витринит в количестве 30–60 %.
В кольчугинской серии также присутствуют гумусовые, каменные угли, однако содержание витринита увеличивается до 60–90 %.
В тарбаганской серии добывают и .

Качество угля разнообразно, однако большую часть специалисты относят к числу лучших. В глубоких горизонтах их состав становится средним, оптимальным.

Содержание влаги: 5–15 %.
Примесь золы: 4–16 %.
Наличие фосфора в небольшом количестве: до 0,12 %.
Большая разница в содержании летучих веществ: 4–42 %. Ценится продукция с наименьшей их концентрацией.
Примесь серы: 0,4–0,6 %.

Добываемые в зоне Кузнецкого бассейна угли характеризуются теплотой сгорания в 7 000–8 600 ккал / кг, калорийность высокая – 8,6 ккал. Угли, чье место залегания находится вблизи поверхности, в составе имеют большее количество влаги и золы и меньшее содержание серы. По восходящей от нижних стратиграфических горизонтов и вплоть до самых верхних метаморфизм каменных углей соразмерно понижается.

Способ добычи

В этом регионе все три способа добычи присутствуют.

Подземный способ добычи

Превалирует над остальными видами угледобывающей промышленности на Кузбассе. Обеспечивается более качественный уголь, чем добытый в карьерах:

максимальная теплота сгорания;
минимальная зольность;
содержит небольшое количество летучих веществ.

Для работников данный способ добычи является самым опасным, так как нередки случаи тяжелого травматизма, иногда со смертельным исходом. Руководство шахт Кемеровской области обеспечивает работы по модернизации травмоопасного горного оборудования.

В наше время на территории Кузбасса практикуется его развитие. Удельный вес добытой таким образом продукции составляет около 30 % от всего объема промышленности. На территориях, где заложение угля является неглубоким, вместо шахт открываются угольные разрезы. Для добычи угля в карьерах сначала удаляются вскрыши. Верхний слой породы различается по составу и величине.

Если толщина слоя близится к минимальной, а консистенция обладает рыхлостью, то вскрышные работы производятся с применением бульдозера.
Если верхний слой породы окажется более толстым, то на его удаление затрачивается больше рабочих ресурсов и времени. Для работы применяются роторные экскаваторы, необходимы драглайны.

Открытый способ добычи угля невозможен без применения специализированной техники, которая адаптирована специально для данного вида промышленности. Система использования многоковшовых роторных экскаваторов и драглайнов применяется только для в карьерах. В качестве вспомогательной техники применяются грузовые автомобили. В некоторых зонах производства необходимы одноковшовые экскаваторы. После окончания первого этапа проводится буровзрывная отбойка угля. Для транспортирования продукции применяются вагоны либо автотехника.

В последнее время данный способ выбирают все больше угледобывающих предприятий, так как без обустройства заглублений для шахт более экономически выгодна. При добыче угля открытым способом происходит намного меньше производственных травм, чем при подземном. Открытый способ позволяет проводить работы одновременно на большой территории.

Гидравлический способ добычи

Используется в тех зонах, где это позволяет наличие подземных вод. Уголь извлекается из земли, транспортируется, поднимается на поверхность с применением жидкостных струй. Допустимы только высокоскоростные потоки жидкости, поэтому на территории Кузбасса лишь в 5 % случаев осуществляется гидравлическим способом.

Территория, где используется гидравлический способ, постепенно расширяется, так как при меньших трудозатратах увеличивается производительность труда. Благодаря малооперационности рабочего процесса необходимы меньшие средства на производство, в частности, на покупку и обновление рабочего оборудования; требуется меньшее количество работников. При добыче угля гидравлическим способом значительно снижается вредность и интенсивность труда, случаи травматизма характеризуются низким показателем. Увеличивается безопасность во время ведения работ по добыче угля в очистных и подготовительных забоях.

Благодаря увеличению масштабов производства по добыче угля открытым способом популярность продукции Кузнецкого угольного бассейна возрастает. Уголь, добытый в разрезах, дешевле, чем из заглубленных месторождений в шахтах, поэтому данный вид продукции предпочитают закупать частные лица и мелкие предприниматели . Добывается как высококачественный, так и уголь низких сортов, что позволяет потребителям приобретать соответствующую целям продукцию.

Потребители

Уголь закупается предприятиями, занимающимися коксовой и химической промышленностью, также он необходим для производства энергетического топлива. В современности активно практикуется экспорт угля в Японию, Великобританию, Турцию, налажен вывоз в Финляндию. Объемы поставок интенсивно увеличиваются. Постоянными партнерами России, закупающими уголь, являются Нидерланды, Корея, Китай, однако количество поставляемой продукции снижается. В последнее время увеличивается экспорт в страны Азии. Активными потребителями угля Кузбасса на внутреннем рынке являются жители Западной Сибири, Урала, Европейской части России.

Влияние добычи угля на экологию региона

Безусловно такая масштабная добыча отрицательно влияет на экологическую ситуацию.

Нарушение земель вследствие раскапывания подземных шахт для угледобычи.
На территории недействующих шахт, где котлованы не были рекультивированы, образуются глубокие проседы, иногда провалы.
В ветреную погоду пыль с отвалов распространяется на большое расстояние и оседает на территории населенных пунктов.
Во время работ по добыче угля и его переработке в воздух и воду выделяются химические вещества. В большинстве районов их концентрация выше допустимой.

Конечно, добыча угля-дело довольно проблемное для экологии, но как можно прожить, не добывая ресурсов? На Кузбассе давно возникла такая проблема, как разделение жителей на фронта: кто-то переживает за целостность экологии, другие работают на добыче угля и другого заработка нет. Нарушение целостности земель, пыль с отвалов, выделение в воздух вредных соединений и веществ- экологическая проблема, но как ее решить?

Россия занимает первое место в мире по геологическим ресурсам и третье по разведанным запасам угля, которые пока скрыты в недрах.

В природе встречаются такие виды угля, как: каменный, в том числе коксующийся и антрацит, а также бурый уголь. Запасы всех видов угля размещены крайне неравномерно по территории страны. Среди разведанных запасов большая их часть находиться за Уралом, в Сибири. Угольные ресурсы дифференцируются по различным признакам, количественным и качественным характеристикам глубина залегания, характер геологического распространения, содержание влаги, серы, золы, теплота сгорания. Учет их весьма важен, так как все они влияют на стоимость добытой тонны угля, а, следовательно, и на очередность вовлечения в эксплуатацию.

Весьма существенно, что 54% запасов расположено на глубине до 300 м, 34% - на глубине 300 - 600м. и 12% - на глубине 600 - 1800 м. Почти 1/2 запасов каменных и 2/3 бурых углей находятся в зоне глубин до 300 м. В разных района запасы по зонам глубин распределяются далеко не одинаково. Ближе всего к поверхности залегают угли Урала (около 9/10 запасов - в зоне до 600 м.). Наиболее глубокое залегание угля характерно для европейской части России.

Господствующими являются каменные угли: они составляют свыше 2/3 общих запасов. Пропорции между каменными и бурыми углями имеют значительные территориальные различия. В европейской части России, например, явно преобладают каменные угли (4/5 всех запасов), на Урале, наоборот, бурых углей гораздо больше, чем каменных, а в Сибири бурых углей в 4 раза меньше по сравнению с каменными.

Кузбасс находится на территории Кемеровской области. Запасы - 725 млрд. тонн. Это основная база добычи каменного угля (50% от всей добычи по стране). Частично уголь добывается открытым способом. Уголь - коксующийся, высокого качества. Основные потребители: Сибирь, Урал, Центральный район, Поволжье.

Печорский бассейн расположен на крайнем северо-востоке европейской части России в пределах Республики Коми и Ненецкого автономного округа Архангельской области. Его большая часть находиться за Полярным кругом, треть в зоне вечной мерзлоты. В недрах бассейна содержится около 265 млрд. т. прогнозных ресурсов угля, более трети их приходится на коксующиеся. В геологическом отношении бассейн разведан очень слабо, - балансовые запасы составляют менее 9% от всех ресурсов. Условия добычи угля - тяжелые. Более трети шахт имеют очень сложные горно-геологические условия, опасны по газу и пыли, а также горным ударам. Производительность труда на таких шахтах в 1.5-2 раза ниже средней по бассейну и в 2-3 раза меньше, чем на перспективных предприятиях. Добыча на них нерентабельна, приносит большие убытки и должна быть прекращена. В соответствии с программой реструктуризации уже закрыта шахта «Хальмер-Ю», на очереди «Промышленная», «Южная», «Юнь-Яга» и «Юр-шор». Основными потребителями печорских углей являются северо-западные и центральные регионы. Коксующийся уголь идет на Череповецкий и Новолипецкий металлургические комбинаты, на Московский и Калининградский коксогазовые заводы. Значительная часть экспортируется в Данию, Финляндию, Швецию и другие страны. По существу, Печорский бассейн - это форпост отрасли в европейской части страны. После реструктуризации это будет обновленный, конкурентоспособный крупный производитель.

Восточное крыло Донбасса находится в Ростовской области. Обладает 23.9 млрд. т. геологических ресурсов. Балансовые запасы представлены в основном антрацитами - 5.75 млрд. т., а также каменными энергетическими - около 0.6 млрд. т. Пласты угля тонкие, зольность доходит до 33%, содержание серы - до 2.2%. В бассейне работают 42 шахты, в составе ОАО «Ростовуголь» - более половины. По критериям производительность труда, производственные затраты, травматизм только 10 шахт могут быть отнесены к перспективным и 12 - к стабильным. Прогнозная оценка добычи угля в Восточном Донбассе на 2000-2005 гг. - 15-16 млн. т. ежегодно. Выгодное географическое положение Восточного Донбасса - главное преимущество этой крупной угледобывающей базы в европейской части страны. Нынешние основные потребители и в дальнейшем будут ориентироваться именно на этот источник - другие удалены. Восточный Донбасс в ближайшей перспективе должен остаться относительно стабильным угледобывающим регионом

Южно-якутский бассейн - наиболее крупная действующая база добычи коксующихся углей на востоке страны. Он расположен в южной части Республики Саха. Месторождение тянется вдоль северного склона Станового хребта на 750 км при ширине угленосных отложений 60-150 км. Общие запасы - 44 млрд. т. Наибольшее промышленное значение имеет расположенное на юге Алдано-Чульманского района Нерюнгринское месторождение коксующихся углей. На базе этого месторождения началось создание комплекса в составе одноименного разреза - образцового предприятия отрасли проектной мощностью 13 млн. т. в год, крупнейшей в России обогатительной фабрики и Нерюнгринской ГРЭС, которая снабжает электроэнергией золотодобытчиков Алдана и энергосистему восточной России. На концентрате этого разреза работают металлурги Урала, на промпродукте и энергетическом угле - электростанции Приморского и Хабаровского краев, Забайкалья и районов Байкало-Амурской железнодорожной магистрали.

Канско-Ачинский буроугольный бассейн. Запасы - 600 млрд. тонн. Практически все запасы - высокотехнологичные, с низким содержанием золы и серы и не имеют аналогов среди месторождений бурых углей в мире. Канско-Ачинский угольный бассейн - вторая угольная топливно-энергетическая база России. Здесь сосредоточено 77% всех запасов бурых углей. Невысокая зольность (5-14%), низкое содержание серы (0.3-0.5%) при калорийности 3000-3700 ккал/кг предопределяют основное назначение углей этого бассейна - производство электро- и теплоэнергии, коммунально-бытовые нужды и химическое производство. Основа энергетики Восточной России. Себестоимость угля низкая, т. к. добывается открытым способом. Исключительно благоприятны горно-геологические условия бассейна. Пологое залегание пластов (до 5°), значительная мощность (до 60 м) и низкий коэффициент вскрыши (от 1 до 2.9 м 3 т) позволили создать в бассейне самые современные разрезы с применение высокопроизводительной горно-транспортной техники.

1. Подмосковный буроугольный бассейн находится на территории Смоленской, Тульской, Калужской областей. Представлен бурыми углями низкого качества, которые относятся к нерентабельным.

2. Бассейн Кизел находится на Урале в Пермской области. Уголь плохого качества.

3. Челябинский буроугольный бассейн в районе города Копейск.

4. Иркутский бассейн.

5. Райчихинский буроугольный бассейн на Дальнем Востоке у города Благовещенск.

6. Бурейский бассейн в Хабаровском крае (на реке Бурея у города Средний Урал). Каменный уголь.

7. Бассейн Суган у города Партизанск. Каменный уголь.

8. Буроугольный бассейн Артем в Приморском крае.

9. Южно-сахалинский бассейн. Каменный уголь.

Перспективы дальнейшего наращивания высококачественных энергетических и коксующихся углей связаны главным образом с Кузнецким бассейном . Подмосковный , Кизеловский , Челябинский и Южно -Уральский перспектив развития не имеют и могут быть отнесены к «затухающим».

Хорошие перспективы имеет Канско-Ачинский бассейн с его уникальными бурыми углями для энергетической и химической промышленности.

В Восточной Сибири велики геологические запасы углей - 2.6 трлн. т. Однако основная их часть расположена в малоизученных Таймырском и Тунгусском бассейнах . Освоены и разрабатываются месторождения в Иркутском бассейне - Харанорское и Гусиноозерское. Их геологические ресурсы составляют более 26 млрд. т.

Один из крупнейших в мире - Ленский бассейн , правда, он изучен и освоен слабо. Общие геологические ресурсы составляют 1.6 трлн. т, из них разведанные запасы превышают 3 млрд. т.

На Дальнем Востоке известны и другие каменноугольные залежи: Зырянский бассейн , Нижне-Зейский , буроугольный Буреинский и т.д. В Приморском крае добывают уголь около двух десятков небольших шахт и разрезов общей производственной мощностью около 11.7 млн. т. в год

Подмосковный, Кизеловский, Челябинский бассейны и угольные месторождения Урала до самого последнего времени играли важную роль в экономике этих регионов. До открытия нефтяных месторождений в Западной Сибири и на севере европейской части страны Подмосковные угли, например, были одним из главных энергоносителей для тепловых электростанций Центра. Уголь Уральских месторождений являлся основой создания мощного промышленного потенциала на Урале.

Все эти бассейны относятся к «затухающим».