Мировые запасы каменного угля. Каменный уголь

Каменным углём называют осадочную породу, образующуюся при разложении остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). Основные запасы каменного угля, добывающегося в настоящее время, образовались в период палеозоя, около 300-350 миллионов лет назад. Каменный уголь добывается уже несколько столетий и является одним из наиболее важных полезных ископаемых. Используется в качестве твёрдого топлива.

Каменный уголь состоит из смеси высокомолекулярных ароматических соединений (преимущественно углерода), а также воды и летучих веществ с небольшим количеством примесей. В зависимости от состава угля меняется и количество теплоты, выделяющееся при его сгорании, а также количество образующейся золы. От этого соотношения зависит ценность угля и его месторождений.

Для образования полезного ископаемого также необходимо было соблюдение следующего условия: гниющий растительный материал должен был накапливаться быстрее, чем происходило его разложение. Именно поэтому каменный уголь образовывался в основном на древних торфяных , где накапливались углеродные соединения, а доступ кислорода практически отсутствовал. Исходным материалом для возникновения угля является, собственно, сам торф, который также некоторое время использовался в качестве топлива. Уголь же образовался в том случае, если пласты торфа оказывались под другими наносами. Торф при этом спрессовывался, терял и воду, в результате чего образовывался уголь.

Каменный уголь возникает при залегании пластов торфа на значительной глубине обычно более 3 км. На более значительной глубине образуется антрацит – высший сорт каменного угля. Однако это не означает, что все угольные месторождения расположены на большой глубине. Со временем под действием тектонических процессов различной направленности некоторые пласты испытывали поднятие, в результате чего оказывались ближе к поверхности.

От того, на какой глубине находятся угленосные , зависит и способ добычи угля. Если уголь залегает на глубине до 100 метров, то добыча обычно ведётся открытым способом. Так называется снятие верхнего над месторождением, при котором полезное ископаемое оказывается на поверхности. Для добычи с большой глубины используется шахтовый метод, при котором доступ к осуществляется посредством создания специальных подземных ходов – шахт. Самые глубокие угольные шахты в России находятся на расстоянии около 1200 метров от поверхности.

Наиболее крупные месторождения каменного угля в России

Эльгинское месторождение (Саха)

Это угольное месторождение, находящееся на юго-востоке Республики Саха (Якутия) в 415 км к востоку от города Нерюнгри, является наиболее перспективным для открытой разработки. Площадь месторождения составляет 246 км2. Месторождение представляет собой пологую асимметричную складку.

Угленосными являются отложения верхней юры и нижнего мела. Основные угольные пласты находятся в отложениях нерюнгринской (6 пластов мощностью 0,7-17 м) и ундыктанской (18 пластов мощностью также 0,7-17 м) свит.

Угли здесь в основном полублестящие с очень высоким содержанием наиболее ценного компонента - витринита (78-98 %), средне- и высокозольные, малосернистые, малофосфористые, хорошо спекающиеся, с высокой теплотой сгорания. Эльгинский уголь с помощью специальной технологии можно обогатить, что позволит получить продукт более высокого качества, отвечающего мировым стандартам. Мощные пологие пласты угля перекрываются отложениями небольшой мощности, что очень важно для добычи открытым способом.

Элегестское месторождение (Тува)

Расположено в Республике Тува. Это месторождение обладает запасами около 20 миллиардов тонн. Большая часть запасов (около 80%) находится в одном пласте толщиной 6,4 м. Освоение этого месторождения в настоящее время продолжается, поэтому наибольшей мощности добыча угля здесь должна достигнуть примерно в 2012 году.

Крупные месторождения угля (площадь которых составляет тысячи км2) называют угольными бассейнами. Обычно такие месторождения находятся в какой-либо крупной тектонической структуре (например, прогибе). Однако не все месторождения находящиеся поблизости друг от друга принято объединять в бассейны, и иногда они рассматриваются как отдельные месторождения. Происходит это обычно по исторически сложившимся представлениям (месторождения открыты в разные периоды).

Минусинский угольный бассейн располагается в в Республике Хакасия. Добыча угля здесь началась ещё в 1904 году. К наиболее крупным месторождениям относятся Черногорское и Изыхское. По оценкам геологов, запасы угля на данной территории составляют 2,7 миллиарда тонн. В бассейне преобладают каменные длиннопламенные угли с высокой теплотой сгорания. Угли относятся к среднезольным. Максимальная зольность характерна для углей Изыхского месторождения, минимальная – для углей Бейского месторождения. Добыча угля в бассейне ведётся разными способами: существуют как разрезы, так и шахты.

Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) – одно из крупнейших угольных месторождений мира. Кузбасс располагается на юге в неглубокой котловине между горными массивами , Горной Шории и . Это территория Кемеровской области. Сокращение «Кузбасс» является вторым названием области. Первое месторождение в районе Кемерово было открыто в далёком 1721 году, а в 1842 году геологом Чихачёвым был введён термин «Кузнецкий угольный бассейн».

Добыча здесь также ведётся разными способами. На территории бассейна располагается 58 шахт и более 30 разрезов. По качеству угли « » разнообразны и относятся к числу лучших углей.

Угленосная толща Кузнецкого угольного бассейна состоит примерно из 260 угольных пластов различной мощности, неравномерно распределённых по разрезу. Преобладающая мощность пластов угля от 1,3 до 4,0 м, но имеются и более мощные пласты в 9-15 и даже в 20 м, а в некоторых местах до 30 м.

Максимальная глубина угольных шахт не превышает 500 м (средняя глубина около 200 м). Средняя мощность разрабатываемых угольных пластов 2,1 м, но до 25 % шахтной добычи угля приходится на пласты свыше 6,5 м.

Каменный уголь - осадочная порода, которая образуется в земном пласте. Уголь - превосходное топливо. Считается, что это самый древний вид топлива, который использовали наши далекие предки.

Как образуется каменный уголь

Для образования угля необходимо огромное количество растительной массы. И лучше, если растения накапливаются в одном месте и не успевают разлагаться полностью. Идеальное место для этого - болота. Вода в них бедна кислородом, что препятствует жизнедеятельности бактерий.

В болотах накапливается растительная масса. Не успевая полностью сгнить, она спрессовывается следующими отложениями почвы. Так получается торф - исходный материал для угля. Следующие пласты почвы как бы запечатывают торф в земле. В результате он полностью лишается доступа кислорода и воды и превращается в угольный пласт. Процесс этот длительный. Так, большая часть современных запасов каменного угля образовались в эпоху палеозоя, т. е. более 300 млн. лет назад.

Характеристики и виды каменного угля

(Бурый уголь )

Химический состав угля зависит от его возраста.

Самый молодой вид - бурый уголь. Он залегает на глубине порядка 1 км. Воды в нем еще много - около 43%. Содержит большое количество летучих веществ. Хорошо воспламеняется и горит, но тепла дает мало.

Каменный уголь - этакий "середнячок" в этой классификации. Залегает он на глубинах до 3 км. Так как давление верхних пластов больше, то и содержание воды в каменном угле меньше - около 12%, летучих веществ - до 32%, зато углерода содержится от 75% до 95%. Он также легко воспламеняется, но горит лучше. А за счет малого количества влаги дает больше тепла.

Антрацит - более древняя порода. Залегает на глубинах порядка 5 км. В нем больше углерода и практически нет влаги. Антрацит - твердое топливо, плохо воспламеняется, зато удельная теплота сгорания самая высокая - до 7400 ккал/кг.

(Уголь антрацит )

Впрочем, антрацит - это не конечная стадия преобразования органического вещества. Попадая в более жесткие условия, уголь трансформируется в шунтит. При более высоких температурах получается графит. А испытывая сверхвысокое давление, уголь превращается в алмаз. Все эти вещества - от растения до алмаза - состоят из углерода, только молекулярная структура разная.

Помимо основных "ингредиентов" в состав угля часто входят различные "породы". Это примеси, которые не сгорают, а образуют шлак. Содержится в угле и сера, причем ее содержание обуславливается местом образования угля. При сгорании она взаимодействует с кислородом и образует серную кислоту. Чем меньше примеси в составе угля, тем выше ценится его сорт.

Месторождение каменного угля

Место залегания каменного угля называют угольным бассейном. В мире известно свыше 3,6 тысяч угольных бассейнов. Их площадь занимает около 15% территории земной суши. Самый большой процент залежей мирового запаса угля в США - 23%.На втором месте - Россия, 13%. Замыкает тройку стран-лидеров Китай - 11%. Самые крупные залежи угля в мире находятся в США. Это Аппалачский каменноугольный бассейн, чьи запасы превышают отметку в 1600 млрд. тонн.

В России самый большой угольной бассейн - Кузнецкий, что в Кемеровской области. Запасы Кузбасса составляют 640 млрд. тонн.

Перспективна разработка месторождений в Якутии (Эльгинское) и в Тыве (Элегестское).

Добыча каменного угля

В зависимости от глубины залегания угля применяют либо закрытый способ добычи, либо открытый.

Закрытый, или подземный метод добычи. Для этого метода строят шахтные стволы и штольни. Шахтные стволы строят, если глубина залегания угля 45 метров и выше. От нее ведут горизонтальный тоннель - штольню.

Существуют 2 системы закрытой добычи: камерно-столбовая и добыча длинными очистными забоями. Первая система менее экономична. Ее используют лишь в тех случаях, когда обнаруженные пласты мощные. Вторая система гораздо безопаснее и практичнее. Она позволяет извлекать до 80% породы и равномерно доставлять уголь на поверхность.

Открытый метод применяют, когда уголь залегает неглубоко. Для начала проводят анализ твердости почвы, выясняют степень выветриваемости почвы и слоистость покрывающего слоя. Если грунт над пластами угля мягкий, достаточно использования бульдозеров и скреперов. Если верхний пласт толстый, то пригоняют экскаваторы и драглайны. Пролегающий над углем мощный слой твердой породы взрывают.

Применение каменного угля

Область использования каменного угля просто огромна.

Из угля добывают серу, ванадий, германий, цинк, свинец.

Сам уголь - превосходное топливо.

Используется в металлургии для выплавки железа, при производстве чугуна, стали.

Полученную после сжигания угля золу используют в производстве строительных материалов.

Из угля после его специальной обработки получают бензол и ксилол, которые используют в производстве лаков, красок, растворителей, линолеума.

Путем сжижения угля получают первоклассное жидкое топливо.

Уголь - сырье для получения графита. А также нафталина и еще ряда ароматических соединений.

В результате химической обработки каменного угля на сегодняшний день получают свыше 400 видов промышленных продуктов.

Запасы угля по странам мира
07.09.2015

Представлен список стран мира упорядоченный по доказанным запасам угля (общие и отдельно каменного и бурого) по данным . Данные представлены в млн. тонн.

Крупнейшая страна мира по общим запасам угля является США - 891 531 млн. тонн (26,62% от общемировых запасов угля), из них 488 332 млн. тонн бурого угля и 403 199 млн. тонн каменного угля.
Самыми большими в Европе и вторыми в мире запасами обладает Россия - 157 010 млн.т. (107 922 млн.т. бурого и 49 088 млн.т. каменного угля), что составляет 17.61% от общемировых запасов.
Далее Китай - общие 114 500 млн.т. (12,84%), Австралия - 76 400 млн.т. (8,57%) и Индия - 60 600 млн.т. (6,80%). Полная таблица - см. ниже.

По данным : В России сосредоточено 5,5 % мировых запасов угля, 272,1 млрд тонн общих запасов, в том числе разведанных - 193 млрд тонн. Такая разница с процентом доказанных запасов угля обусловлена тем, что большая часть не пригодна к разработке, так как находится в области вечной мерзлоты. 70 % приходится на запасы бурого угля.

Ископаемый уголь - это полезное ископаемое, вид топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Международное название углерода происходит от лат. carbō («уголь»). Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией. В среднем, сжигание одного килограмма этого вида топлива приводит к выделению 2,93 кг CO 2 и позволяет получить 23-27 МДж (6,4-7,5 кВт·ч) энергии или, при КПД 30 % - 2,0 кВт·ч электричества. В 1960 году уголь давал около половины мирового производства энергии, к 1970 году его доля упала до одной трети. Использование угля увеличивается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители .


Крупнейшие страны по запасам угля в мире

Список стран по доказанным запасам угля основан на оценках BP в опубликованном Статистическом обзоре мировой энергетики 2014 (Statistical Review of World Energy 2014) по состоянию на 2013 год в млн. тонн .

Страна Всего запасы угля млн.т. Запасы каменного угля, млн т. Запасы бурого угля млн т. %
Мир 891 531 403 199 488 332 100,00%
1 США 237 295 108 501 128 794 26,62%
Бывший СССР 228 034 86 725 141 309 25,58%
2 Россия 157 010 49 088 107 922 17,61%
3 КНР 114 500 62 200 52 300 12,84%
4 Австралия 76 400 37 100 39 300 8,57%
5 Индия 60 600 56 100 4 500 6,80%
ЕС 56 082 4 883 51 199 6,29%
6 Германия 40 548 48 40 500 4,55%
7 Украина 33 873 15 351 18 522 3,80%
8 Казахстан 33 600 21 500 12 100 3,77%
Прочие страны 30 625 5 153 25 472 3,44%
9 ЮАР 30 156 30 156 0 3,38%
10 Индонезия 28 017 0 28 017 3,14%
11 Турция 8 702 322 8 380 0,98%
12 Колумбия 6 746 6 746 0 0,76%
13 Бразилия 6 630 0 6 630 0,74%
14 Канада 6 582 3 474 3 108 0,74%
15 Польша 5 465 4 178 1 287 0,61%
16 Греция 3 020 0 3 020 0,34%
17 Болгария 2 366 2 2 364 0,27%
18 Пакистан 2 070 0 2 070 0,23%
19 Таиланд 1 239 0 1 239 0,14%
20 Мексика 1 211 860 351 0,14%
21 Чехия 1 052 181 871 0,12%
22 КНДР 600 300 300 0,07%
23 Новая Зеландия 571 33 538 0,06%
24 Испания 530 200 330 0,06%
25 Зимбабве 502 502 0 0,06%
26 Венесуэла 479 479 0 0,05%
27 Япония 347 337 10 0,04%
28 Румыния 291 10 281 0,03%
29 Великобритания 228 228 0 0,03%
30 Вьетнам 150 150 0 0,02%
31 Респ.Корея 126 0 126 0,01%

Угледобывающая отрасль является крупнейшим сегментом топливной промышленности. Во всём мире она превосходит любую другую по численности рабочих и количеству оборудования.

Что такое угольная промышленность

Угледобывающая отрасль подразумевает добычу угля и его последующую переработку. Работы ведутся как на поверхности, так и под землёй.

Если залежи находятся на глубине не более 100 метров, работы осуществляются карьерным способом. Для разработки месторождения на большой глубине используются шахты.

Классические способы добычи угля

Работа на угольных разрезах и под землёй - главные способы добычи ископаемого. Большая часть работ в России и в мире ведётся открытым способом. Это обусловлено финансовой выгодой и высокой скоростью добычи.

Процесс заключается в следующем:

  • При помощи специального оборудования снимается верхний пласт земли, покрывающий месторождение. Несколько лет назад глубина открытых работ была ограничена 30 метрами, новейшие технологии позволили увеличить её в 3 раза. Если верхний слой мягкий и небольшой, его снимают с помощью экскаватора. Толстый и плотный слой земли предварительно дробится.
  • Угольные залежи отбивают и увозят при помощи спецтехники на предприятие для дальнейшей переработки.
  • Рабочими восстанавливается естественный рельеф во избежание нанесения вреда окружающей среде.

Недостаток данного способа заключается в том, что залежи угля, находящиеся на небольшой глубине, содержат примеси грязи и других пород.

Более чистым и качественным считается уголь, добытый подземным способом.

Главной задачей этого метода является транспортировка угля с больших глубин на поверхность. Для этого создаются проходы: штольня (горизонтальный) и шахта (наклонный либо вертикальный).

В тоннелях специальными комбайнами рубятся пласты угля и грузятся на конвейер, поднимающий их на поверхность.

Подземный способ позволяет добыть большое количество ископаемого, но он имеет существенные недостатки: высокая стоимость и повышенная опасность для рабочих.

Нетрадиционные способы добывания угля

Данные способы эффективны, но не имеют массового распространения - на данный момент отсутствуют технологии, позволяющие чётко наладить процесс:

  • Гидравлический. Добыча ведётся в шахте на большой глубине. Угольный пласт крошится и доставляется на поверхность под сильным напором воды.
  • Энергия сжатого воздуха. Она выступает как разрушительной, так и подъёмной силой, сжатый воздух находится под сильным давлением.
  • Виброимпульсный. Пласты разрушаются под воздействием мощных колебаний, образованных оборудованием.

Данные методы применялись ещё в Советском Союзе, но не стали популярными из-за необходимости крупных финансовых вложений. Лишь несколько угледобывающих компаний продолжают использовать нетрадиционные способы.

Главное их преимущество - отсутствие рабочих на потенциально опасных для жизни участках.

Страны-лидеры по добыче угля

По статистическим данным мировой энергетики составлен рейтинг стран, занимающих лидирующие позиции по добыче угля в мире:

  1. Индия.
  2. Австралия.
  3. Индонезия.
  4. Россия.
  5. Германия.
  6. Польша.
  7. Казахстан.

Уже много лет Китай лидирует по объёмам угледобычи. В КНР разрабатывается только 1/7 часть имеющихся месторождений, это обусловлено тем, что уголь не вывозится за пределы страны, а имеющихся запасов хватит как минимум на 70 лет.

На территории США месторождения равномерно разбросаны по стране. Своими запасами они обеспечат страну не менее чем на 300 лет.

Месторождения угля в Индии весьма богаты, но почти весь объём добытого используется в энергетической промышленности, т. к. имеющиеся запасы имеют очень низкое качество. Несмотря на то что Индия занимает одну из ведущих позиций, в этой стране прогрессируют кустарные способы добывания угля.

Запасов угля в Австралии хватит примерно на 240 лет. Добытый уголь имеет наивысшую оценку качества, значительная его часть предназначена для экспорта.

В Индонезии уровень добычи угля растёт с каждым годом. Ещё несколько лет назад большая часть добытого экспортировалась в другие страны, сейчас страна постепенно отказывается от использования нефти, в связи с чем растёт спрос на уголь для внутреннего потребления.

Россия обладает 1/3 мировых запасов угля, при этом изведаны ещё не все земли страны.

Германия, Польша и Казахстан постепенно снижают объёмы угледобычи из-за неконкурентной стоимости сырья. Большая часть угля предназначена для внутреннего потребления.

Основные места добычи угля в России

Давайте разбираться. Добыча угля в России осуществляется в основном открытым способом. Месторождения по стране разбросаны неравномерно - основная их часть находится в восточной области.

Самыми значимыми месторождениями угля в России являются:

  • Кузнецкое (Кузбасс). Считается самым крупным не только в России, но и во всём мире, находится в Западной Сибири. Здесь ведётся добыча коксующегося и каменного угля.
  • Канско-Ачинское. Здесь осуществляется добыча Месторождение располагается вдоль Транссибирской магистрали, занимая часть территорий Иркутской и Кемеровской области, Красноярского края.
  • Тунгусский угольный бассейн. Представлен бурым и каменным видами угля. Он охватывает часть территории Республики Саха, и Красноярского края.
  • Печорский угольный бассейн. На этом месторождении осуществляется добыча Работы ведутся в шахтах, что позволяет добывать высококачественный уголь. Располагается на территориях Республики Коми и Ямало-Ненецкого автономного округа.
  • Иркутско-Черемховский угольный бассейн. Находится на территории Верхнего Саяна. Обеспечивает углём только близлежащие предприятия и населённые пункты.

На сегодняшний день ведутся разработки ещё 5 месторождений, способных увеличить ежегодный объём добычи угля в России на 70 млн тонн.

Перспективы угледобывающей промышленности

В мире уже разведана большая часть месторождений угля, с экономической точки зрения, самые перспективные принадлежат 70 странам. Уровень добычи угля стремительно растёт: совершенствуются технологии, модернизируется оборудование. За счёт этого повышается рентабельность отрасли.


Несмотря на многочисленные выступления экологов, уголь был и остается важнейшим сырьем для энергетической и металлургической промышленности. Сегодня третья часть всей вырабатываемой электроэнергии приходится на электростанции, на которых в качестве топлива используется именно уголь. Разведанные запасы угля в мире позволят обеспечить все промышленные нужды на протяжении 160 лет, поэтому сбрасывать его со счетов нельзя. Всего угольные месторождения находятся в 70 странах мира, из них в 50 ведется его промышленная добыча.

Страны лидеры по запасам угля в мире.

Мировые запасы угля рассредоточены по всем континентам, в число государств, на территории которых расположены наибольшие запасы, входят: США, Россия, Китай, Индия, ЮАР, Австралия, Казахстан, Украина.

Примечателен тот факт, что страны, владеющие значительными запасами угля, являются также и крупнейшими металлургическими производителями. То есть сырьевой фактор расположения металлургических предприятий подтверждается конкретными фактами.

Страны Европы и США.

  • Соединенные Штаты Америки.На территории этой страны находится более одной пятой части всех мировых залежей угля как каменного, так и бурого, она занимает 1 место по этому показателю. Объемы запаса каменного угля на американских месторождениях оцениваются более чем в 205 млрд т, одним из самых больших считается Аппалачский угольный бассейн, который является старейшим разрабатываемым месторождением.

Объемы запасов бурого угля значительно большие, по данным экспертов они достигают 450 млрд т. Основные месторождения расположены в южных штатах и в центре северных регионов.

  • Россия.Второе государство по разведанным запасам угля, на российских территориях находится немногим менее 20% всех мировых залежей. Проблема заключается в том, что промышленная добыча угля возможна
    лишь на небольшой части месторождений, большинство запасов расположены в условиях вечной мерзлоты, и существующие на сегодня технологии делают разработку экономически невыгодной.

К крупнейшим российским месторождениям можно отнести Кузбасс, расположенный на юго-западе Сибири, Минусинский угольный бассейн в республике Хакасия. Большим потенциалом обладают Эльгинское и Элегестское месторождения, находящиеся в Якутии и Туве соответственно.

  • Украина. На ее территории находится крупнейшее в Европе месторождение каменного угля — Донецкий угольный бассейн. В последнее время добыча полезного ископаемого здесь осложняется все возрастающей глубиной разработки. Крупнейшее в Украине месторождение бурого угля, находящееся в Днепровском бассейне обеспечивает значительную часть общей добычи.
  • Европейские страны. Большие подтвержденные запасы угля расположены на территории Германии, Чехии, Польши. Так, например, Германия является крупнейшим европейским добытчиком бурого угля, основные его запасы сосредоточены в Среднегерманском и Нижнерейнском угольных бассейнах.

Страны Азии.

Значительные запасы угля в мире имеются и в азиатских странах, в число крупнейших производителей каменного и бурого угля входят Китай, Индия, Казахстан.

  • Китай обладает третей частью мировых запасов каменного и бурого угля, несмотря на то, что месторождения этого ископаемого можно встретить на всей территории страны, основные разработки ведутся в северной ее части, так провинция Шаньси является признанным центром угледобычи.
  • Индия по запасам каменного угля занимает второе место в мировой табели о рангах, в Дамодарском угольном бассейне находятся крупнейшие в мире рудники. Следует отметить тот факт, что за последние годы на угледобывающих предприятиях страны стали применяться более современные технологии добычи, но, до сих пор в Индии, так же как и в Китае, фиксируется наибольшая смертность среди рабочих, занятых непосредственной добычей, связанная с низким уровнем техники безопасности на производстве.
  • На территории Казахстана находятся такие крупнейшие месторождения как Карагандинский и Экибастузский угольные бассейны. Именно на территории последнего находится занесенный в книгу Гиннеса разрез «Богатырь», считающийся одним из крупнейших предприятий по добыче угля. Геологические запасы угля в Экибастузе превышают 10 млрд. тонн, а Карагандинский бассейн замыкает тройку лидеров в странах СНГ, большие запасы имеются только в Кузбассе и Донбассе.

Значительные запасы имеются и на территории Австралии.

Несмотря на сложности, связанные с организацией добычи угля, значительный экологический ущерб, который наносят предприятия, работающие на этом сырье, отказаться от применения данного ископаемого в ближайшем будущем не получится. Поэтому основное направление развития угледобывающей отрасли связано с внедрением новых технологий, задачей которых является минимизация наносимого ущерба.