Batubara fosil- jenis bahan bakar mineral pertama yang digunakan manusia. Pengumpulannya dari permukaan sepanjang pantai laut dan sungai, tempat singkapan lapisan batubara terkikis, dimulai pada zaman Paleolitikum dan berlanjut hingga abad ke-16. Deposito kecil yang terletak dangkal dari permukaan bumi dikembangkan. Batubara yang dikumpulkan atau ditambang dengan metode manual primitif di tambang kecil digunakan untuk pemanas rumah dan pandai besi.
Batubara fosil: Dari sejarah penambangan batubara
Terlepas dari kenyataan bahwa pertambangan telah menjadi industri yang relatif sangat berkembang pada Abad Pertengahan, dan tambang telah mencapai kedalaman yang cukup besar, pekerjaan padat karya pada pembangunan tambang untuk penambangan batu bara dianggap tidak tepat. Namun seiring berjalannya waktu, kebutuhan akan batubara semakin meningkat, dan seiring dengan berkurangnya cadangan batubara, metode penambangan terbuka secara bertahap digantikan dengan penambangan bawah tanah. Dalam kasus yang sangat jarang terjadi, di tempat-tempat di mana terdapat singkapan lapisan batubara tebal (Polandia, Pennsylvania di AS), penambangan terbuka dilakukan hingga abad ke-19.
Poros tambang pertama berupa sumur yang dangkal dan lebar. Kemudian mereka memperdalam hingga beberapa puluh meter dan meluas di bagian bawahnya. Tidak lagi menguntungkan untuk meninggalkannya setelah membuang semua batubara dan meletakkan batubara baru di dekatnya. Pekerjaan horizontal dan miring dimulai. Mulai dari pangkal batang hingga arah yang berbeda cabang memanjang diletakkan, di antaranya tersisa pilar untuk mengamankan kubah batu. Pada Abad Pertengahan, tambang menjadi bertingkat: pekerjaan diletakkan dari poros vertikal pada kedalaman berbeda. Segera setelah ekstraksi batu bara, untuk mencegah keruntuhan, ruang kerja diperkuat dengan rak kayu, dan kemudian dengan sangkar berbentuk segi empat yang terbuat dari balok kayu yang dilipat bersilangan.
Perkembangan dan kemajuan pertambangan berkaitan langsung dengan dimulainya revolusi industri. Kebutuhan bahan bakar fosil yang murah meningkat tajam setelah ditemukannya mesin uap oleh James Watt yang memungkinkan tergantikannya tenaga kerja manual dengan tenaga mesin. Meningkatnya jumlah mesin di berbagai industri menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan logam. Dan pertumbuhan pesat metalurgi, pada gilirannya, sudah mengarah pada pertengahan abad ke-18. terhadap kerusakan hutan secara besar-besaran. Misalnya, di Inggris, produksi metalurgi terancam dibatasi karena kurangnya sumber daya bahan bakar, karena hutan hampir hancur total. Kebutuhan ekonomi yang parah memaksa kita untuk kembali ke gagasan ahli kimia Johann Becher yang sudah terlupakan, yang pada tahun 1681 menemukan metode baru untuk memproduksi kokas dan tar dari gambut dan batu bara:
« Di Belanda ada gambut, di Inggris ada batu bara, tapi keduanya hampir tidak pernah digunakan untuk pembakaran di kompor rumah atau untuk peleburan. Saya telah menemukan cara untuk mengubah keduanya menjadi bahan bakar yang baik, yang tidak hanya tidak berasap dan tidak berbau, tetapi juga menghasilkan api yang diperlukan untuk melebur sekuat arang.».
Pada abad ke-18 penambangan batu bara dimulai dari singkapan di Cekungan Ruhr (cekungan batu bara terbesar Eropa Barat, terletak di wilayah Jerman modern), Saarbrücken (Prancis), dekat Plauen (di perbatasan Jerman modern dan Republik Ceko).
Informasi pertama tentang pencarian dan eksplorasi batubara fosil di Rusia berasal dari masa pemerintahan Peter I, ketika ekspedisi khusus diselenggarakan. Pada tahun 1721, deposit batu bara ditemukan di wilayah Donbass modern, cekungan Moskow, di Sungai Tom (Kuzbass). Untuk pertama kalinya, deposit mulai dikembangkan dengan metode penambangan di wilayah kota Kizel di Ural, dan kota Tula (cekungan Moskow). Dibangun di wilayah Lisichansk (Ukraina) modern, tambang ini mulai memproduksi batu bara pada tahun 1796, tetap menjadi perusahaan pertambangan batu bara utama Kekaisaran Rusia selama lebih dari satu abad.
Pada abad ke-19 Industri pertambangan berkembang pesat. Produksi semua mineral, terutama batubara, terus meningkat. Selama tiga dekade terakhir - enam kali. Dan pada akhir abad ini, batu bara telah menjadi pemimpin dunia dalam hal nilai produk yang ditambang (menurut para ahli Jerman, lebih dari 5 miliar mark). Di tempat kedua adalah besi dan baja (lebih dari 2 miliar mark). di tempat ketiga adalah emas (sekitar 800 juta merek).
Penambangan batubara oleh masing-masing negara pada pergantian abad XIX-XX. didistribusikan sebagai berikut:
|
Volume produksi (dalam ton) |
Volume produksi (dalam ton) |
||
|---|---|---|---|
|
Eropa |
Asia |
||
|
Inggris Raya |
|||
|
Jerman |
|||
|
Amerika Utara |
|||
|
Austria-Hongaria |
Amerika Serikat |
||
|
Afrika |
|||
|
Transvaal |
|||
|
Australia |
|||
|
Di tempat lain negara |
|||
|
Total di Eropa |
396 059 600 |
Total |
186 390 600 |
|
Total di dunia – 582 450 200 |
|||
Pertambangan batubara
Meskipun pesatnya perkembangan industri pertambangan batu bara di Rusia (terutama di Donbass), hal ini tidak mencakup semua kebutuhan industri dalam negeri dan transportasi kereta api. Menjelang Perang Dunia Pertama, sekitar 15% batubara diimpor dari luar negeri. Hampir semua proses penambangan batubara dilakukan secara manual, meskipun misalnya beberapa lusin mesin pemotong berhasil digunakan di tambang Donbass.
Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet A.M. Terpigorev (1873-1959) – spesialis terbesar di bidang eksploitasi cadangan batubara, mengenang keadaan pertambangan pada pergantian abad 19-20. dengan cara berikut:
« Tambang antrasit merupakan operasi kecil yang tidak dapat dilihat dari kejauhan. Menara rendah dengan katrol berputar, bangunan tambahan kayu kecil di dekat lokasi kantor».
Sebuah sangkar membawa para penambang dari gedung tambang ke poros. Di halaman dekat batang pohon tidak ada penerangan; kadang-kadang ada rumah asap kecil yang disebut “Tuhan tolong”. Itu diisi dengan minyak mineral atau minyak mentah. Saat terbakar, sumbu mengeluarkan nyala api kecil dan banyak jelaga; cahayanya redup, nyaris tidak terlihat. Pekarangan dekat batang adalah galian yang kurang lebih lebarnya, setinggi manusia. Saat menjauh dari pusat, ketinggiannya berkurang menjadi sekitar satu meter. Pergeseran memanjang dimulai dari sana - koridor sempit panjang dengan rel terpasang dan alur tempat air mengalir. Panjang koridor, di ujung tempat tambang itu berada, bertambah seiring dengan produksi batu bara dan bisa mencapai satu kilometer. Sebaliknya, ketinggian kubah menurun seiring bertambahnya jarak.
A V.V. Veresaev menulis dalam esainya “Kerajaan Bawah Tanah”:
« Anda berjalan membungkuk rendah, punggung Anda sakit, lutut Anda gemetar... Anda harus merangkak sepanjang lubang setinggi tiga perempat arshin [satu arshin hanya lebih dari 70 cm]. Jika Anda mencoba untuk bergerak dengan empat kaki, sakitnya tak tertahankan, punggung Anda menyentuh lengkungan yang kasar; Anda mulai merangkak - batu-batu yang berserakan di jalan melukai lutut dan lengan Anda. Ada lampu kecil di depan lagi. Kami menekan diri kami ke dinding; Seorang pekerja merangkak di sepanjang lorong dengan cepat, seperti kucing, dengan empat kaki, menyeret di belakangnya kereta luncur berisi batu bara dengan tali. Ini adalah sebuah luger; Selama dua belas jam penuh tim, dia merangkak bolak-balik, membawa batu bara dari dinding panjang ke dinding memanjang, tempat pengemudi gerbong memuat batu bara tersebut ke dalam trailer. Manusia berubah menjadi hewan berkaki empat».
Untuk memecah batu bara, para pekerja menggunakan beliung - pisau baja tajam yang dipasang pada gagang kayu. Chilo dengan ujung (gigi) yang dapat diganti dan dapat dimasukkan disebut pantat dan memungkinkan untuk mengubah bagian yang tumpul tanpa naik dari muka ke permukaan. Pekerja artel menentukan volume pekerjaan untuk setiap penambang (atau pemotong), membagi bagian depan pekerjaan dengan panjang menjadi depa. Para pekerja duduk di sepanjang lapisan batu bara agak jauh satu sama lain, seperti biasanya mereka duduk di bangku kayu panjang desa. Dari sinilah istilah “lava” berasal. Selama 12 jam kerja terus menerus, penambang harus melakukan pemotongan berupa celah lebar dengan panjang tertentu (2-3 depa) dan kedalaman tertentu, biasanya tidak melebihi panjang gagang kayu puntung. Hal ini dilakukan untuk memudahkan penambangan lapisan batubara selanjutnya dan berjumlah sekitar 120-140 pood (sekitar 2 ton). Pengikatan muka juga menjadi tanggung jawab para penambang; itu merupakan beban tambahan dan tidak dibayar.
Setelah para penambang, para pemecah datang ke dalam lahar. Batubara lunak dipukul dengan puntung yang sama, batubara yang lebih kuat dipukul dengan linggis, irisan dan palu yang berat (sekitar 5 kg), yang disebut “buldoy”. Batubara yang pecah dimasukkan ke dalam kereta luncur kayu dengan menggunakan pelari oleh pekerja lain - sekop (atau tiang pancang). Dan kemudian dibawa keluar dengan kereta luncur (atau pengangkut) ke rel kereta api, yang sepanjang itu sudah dikirim ke kandang lift. Kereta luncur dengan kotak terikat besi memiliki berat sekitar 3 pon, dan dapat menampung hingga sepuluh pon batu bara (total berat totalnya lebih dari 200 kg).
« penarik, sebagian besar Para remaja, yang terikat pada kotak-kotak itu dengan rantai besi, dengan cepat berlari ke atas lapisan itu dengan posisi merangkak, seperti beruang jinak, dan duduk, menunggu para pemuat mengisi kotak-kotak itu. Dan pada teriakan pertama "ayo pergi!", mereka buru-buru merangkak dan perlahan-lahan, dengan susah payah, menyeret kotak-kotak itu ke jalan utama, di mana pengangkut dengan trailer persegi sudah menunggu mereka, membawa jarahan ke tempat pengangkatan. platform. Semua pekerjaan ini berlangsung dalam kegelapan, pengap dan panas yang mencapai 30 derajat. Para penambang batu bara, khususnya pengangkut, benar-benar bermandikan keringat mereka sendiri. Agar kaki mereka tidak terpeleset di atas batu yang basah, sepatu bot berat para perancang pun dipasang. Dan ketika mereka berlari dengan empat kaki melewati tambang, mendentingkan rantai, kaki mereka yang bersepatu menghasilkan ketukan besi yang khas, mengingatkan pada kuda yang menginjak-injak di trotoar batu.»
A.I. Svirsky. "Dalam gelap" .
Di pintu keluar lahar, asisten pengangkut, remaja berusia sekitar 13-14 tahun, sedang memuat batu bara hasil tambang dari kereta luncur ke dalam troli. Setiap troli dengan kapasitas 30-35 pon (kira-kira setengah ton) digulingkan di sepanjang rel ke kandang pengangkat oleh satu orang - pengangkut. Beberapa tambang menggunakan pengangkutan yang ditarik kuda. Kandangnya terletak tepat di bawah tanah. Kuda-kuda yang tinggal di dalamnya segera kehilangan penglihatannya, beradaptasi dengan kehidupan dalam kegelapan yang hampir sempurna, seperti tikus tanah. Di halaman dekat poros, trailer dimasukkan ke dalam sangkar, yang diangkat ke permukaan dengan menggunakan mesin uap. Kandang yang sama mengangkat pekerja dari tambang pada akhir shift
Kondisi kerja di tambang besar dan tambang kecil hampir sama. Perbedaannya hanya pada kedalaman pengembangan, jumlah pekerja dan volume produksi. Di salah satu tambang terbesar di dunia - Ratu Louise ( Silesia Atas) pada akhir abad ke-19, lapisan batubara mencapai ketebalan 10-15 meter, mempekerjakan sedikitnya 8.400 orang, dan produksi tahunan sekitar 2 juta 700 ribu ton. Jika kita memperhitungkan daya dukung gerbong kereta api pada waktu itu (10 ton), kita dapat menghitung bahwa dibutuhkan 270.000 gerbong untuk memuat seluruh massa batubara tersebut. Dengan panjang satu gerbong kurang lebih 8 meter, kereta tersebut mampu menempuh jarak 2.160 kilometer. Yang kira-kira sama dengan tiga jarak antara St. Petersburg dan Moskow.
Setiap tambang dimulai dengan fakta bahwa lapisan batubara dihubungkan ke permukaan siang hari dengan pekerjaan vertikal - poros tambang - dengan diameter beberapa meter dan kedalaman hingga beberapa ratus meter, poros kedua - ventilasi - dibuat, koridor horizontal dibangun menghubungkan lapisan batubara dengan kedua poros, di mana para penambang bergerak, kayu dan batubara yang ditambang diangkut. Rak khusus dipasang di sepanjang ketinggian bagasi, seperti perancah, dengan seorang pekerja berdiri di masing-masing rak. Dari dasar mukanya, batu itu diangkat, dilempar dari rak ke rak. Diangkat ke permukaan, batu tersebut diangkut dengan gerobak dorong ke tempat pembuangan sampah. Beberapa saat kemudian mereka mulai menggunakan winch manual dengan ember di tali. Traksi kuda juga digunakan.
Pekerjaan yang sangat padat karya itu sendiri menjadi lebih rumit jika pekerjaan tersebut jatuh ke dalam akuifer - pasir hisap. Air tanah merupakan ancaman serius. Walaupun merembes keluar dalam jumlah kecil, mereka dikumpulkan secara manual dalam ember, dipompa keluar dengan mekanisme khusus, dan dialirkan melalui alur khusus ke bagian di mana batubara telah dipilih. Jika airnya pecah aliran yang kuat, tidak mungkin lagi menyelamatkan tambang dan para penambang.
Semakin dalam lubang tambang berada di bawah tanah, semakin besar masalah yang lebih besar penyediaan akses udara menjadi perlu. Di kedalaman, ia tidak bergerak dan jenuh dengan uap air dan berbagai gas. Oleh karena itu, agar seseorang dapat bekerja di pertambangan, udara segar harus terus menerus disuplai ke sana. Pada zaman dahulu, segala upaya ditujukan untuk menciptakan dan memelihara ventilasi alami. Semburan udara diarahkan ke dalam tambang menggunakan perisai kayu yang dipasang di pintu masuk atau (kemudian) sistem baling-baling cuaca yang disebut “baling-baling angin”, yang sayapnya berputar di bawah pengaruh angin dan dengan demikian memompa udara. Tungku khusus digunakan, dipasang di bagian atas tambang, di mana api terus dipertahankan. Udara panas naik ke poros tambang, dan udara dingin datang dari bagian bawah sebagai gantinya.
Peningkatan jumlah orang yang bekerja di tambang dari waktu ke waktu, penggunaan kuda, dan meluasnya penggunaan operasi peledakan memerlukan kebutuhan akan ventilasi paksa. Pada Abad Pertengahan, udara dipompa menggunakan alat penghembus yang digerakkan oleh gerbang genggam sederhana, yang digantikan dengan penggerak kuda. Bahkan kemudian, pompa piston dan kipas muncul. Yang terakhir, secara bertahap membaik, memasuki abad kedua puluh. dalam sentrifugal dan baling-baling.
Selain itu, beberapa lapisan batubara terus-menerus mengeluarkan gas beracun. Hidrogen sulfida dikenali dari baunya yang menyengat, mengingatkan pada telur busuk. Sulfur dioksida bekerja pada selaput lendir mata, menyebabkan lakrimasi, sehingga dijuluki “pemakan mata”. Karbon dioksida dilepaskan selama ledakan, dari lapisan batubara, selama pembusukan kayu, dan melalui pernapasan manusia. Beberapa batubara mengeluarkan metana. Ketika dikombinasikan dengan udara, itu adalah campuran yang mudah meledak yang siap meledak dari percikan apa pun. Metana dua kali lebih ringan dari udara, sehingga terakumulasi di bagian atas, tidak berbau, sehingga keberadaannya hanya dapat dideteksi dengan bantuan alat khusus. Semua pengotor gas ini dalam konsentrasi tertentu membuat udara tidak layak untuk bernafas. M.V. Lomonosov pernah mencatat bahwa “ di tambang dalam, yang berada jauh di bawah tanah di banyak arah dan hanya terdapat sedikit lubang, uap biasanya terkumpul dari permukaan tambang, yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Itu berasal dari minyak batu berlemak, dari belerang dan arsenik, dan ketika menggali dan menghancurkan gunung seberat batu dan tanah, debu menyebar melalui adit dan merusak pekerja di dalamnya dengan racunnya. Para penambang juga memperhatikan hal ini dengan bau menyengat yang berkeliaran di tambang, mengambil alih semangat, memadamkan lilin, dan terutama racun yang mudah menguap ini ternyata terkadang menyebabkan kebakaran di tambang.».
Debu batu bara juga mempunyai kemampuan meledak. Penyebabnya bukan hanya api terbuka, tapi juga ledakan. Debu yang terbentuk selama penghancuran lapisan, selama ekstraksi dan pengangkutan batubara, terakumulasi di semua cabang pekerjaan tambang. Jika terjadi ledakan gas, tidak lagi terbatas pada area tertentu, melainkan di area yang berventilasi baik - ledakannya menyebabkan ledakan debu di seluruh tambang. Untuk waktu yang lama, satu-satunya cara untuk mengatasinya adalah dengan melembabkan pekerjaan bawah tanah, karena debu basah menjadi tidak berbahaya. Namun, tidak mungkin menyiram area yang luas secara terus menerus, apalagi airnya cepat menguap. Shaling ternyata lebih efektif - menaburkan tempat-tempat di mana debu batubara terakumulasi dengan massa inert yang dihancurkan. Yang paling cocok untuk ini adalah debu serpih halus, yang bila dicampur dengan batu bara akan membuatnya tidak mudah terbakar dan tahan ledakan. Penghalang debu inert juga sepenuhnya dapat dibenarkan: di bawah atap di seberang hanyut, rak-rak digantung dengan serpihan tanah liat yang sama yang dituangkan ke atasnya, yang tersapu dari rak-rak yang terbalik oleh gelombang ledakan, bercampur dengan debu batu bara dan dicegah. penyebaran ledakan. Namun, metode ini juga memiliki kelemahan yang signifikan: suspensi debu menyumbat udara, sehingga semakin memperparah masalah ventilasi.
Lagi dengan cara yang berbahaya ledakan dicegah dengan membakar gas yang meledak. Setelah shift berakhir, ketika para penambang naik ke permukaan, kompor gas diturunkan ke dalam tambang yang kosong. Mengenakan mantel kulit domba basah, dia merangkak melalui galeri bawah tanah, memegang lampu atau obor terbuka di tangannya yang terulur. Jika ada gas yang dapat meledak di bawah lengkungan, itu akan meledak, gelombang api menyapu arus, dan semua gas yang terkumpul terbakar. Pada pagi hari, tempat kerja diberi ventilasi, dan giliran penambang baru turun ke tambang. Keamanan relatif dalam pekerjaan sering kali dijamin dengan mengorbankan umur kompor gas.
Ledakan di tambang menyebabkan kematian massal penambang dari reruntuhan, api, air, gas beracun, mati lemas. Jumlah korbannya bisa mencapai beberapa ratus orang. Pekerjaan penyelamatan dimulai dengan dimulainya kembali sirkulasi udara alami, dan hanya setelah menghilangkan gas-gas berbahaya yang terbentuk akibat ledakan dari permukaan barulah mereka mulai menyelamatkan para penyintas dan mengevakuasi mayat. Jika terjadi kebakaran hebat, untuk mencegah api menyebar di sepanjang arus, ventilasi ditutup dan dipasang dinding yang terbuat dari batu bata dan tanah liat, sehingga menghalangi akses sumber oksigen api.
Seringkali penyebab kebakaran dan ledakan adalah obor dan lampu asap yang digunakan untuk penerangan - lampu rumah tangga biasa yang tidak cocok untuk pekerjaan bawah tanah. Sebenarnya lampu penambang baru muncul pada abad ke-18. Mereka berbentuk obor dan lentera, diisi minyak dan dipasang pada rak kayu penyangga tambang atau dipasang di relung. Lampu tambang jenis ini jauh lebih nyaman digunakan, namun mudah menyulut debu batubara yang terkandung di udara. Jika hal ini terjadi di dekat celah yang mengeluarkan gas, maka akan meledak, menyebabkan kerusakan yang signifikan, yang selanjutnya meningkatkan aliran gas dari pekerjaan lama dan memicu ledakan baru. Pada saat yang sama, sejumlah besar oksigen diserap, dan para pekerja yang selamat dari ledakan tersebut meninggal karena mati lemas.
Setelah berturut-turut bencana besar Di tambang Newcastle pada tahun 1809, 1812 dan 1815, yang disebabkan oleh ledakan gas yang meledak, ahli kimia Inggris G. Davy menemukan desain lampu tambang yang pada dasarnya baru, yang efek keamanannya dicapai melalui penggunaan jaring halus khusus. jaring logam, yang dipasang pada lampu minyak biasa. Selain itu, beberapa desain menggunakan pasokan berbagai gas netral yang dilepaskan dari produk pembakaran (nitrogen, karbon dioksida) ke dalam campuran bahan peledak yang mengalir ke lampu. Lampu seperti itu padam di lingkungan yang mudah meledak.
DI DALAM pertengahan abad ke-19 V. Lampu bensin Wolf, lampu alkohol dan asetilena Chenot muncul. Mereka tersebar luas bukan hanya karena relatif aman, tetapi juga karena kemampuan menggunakannya untuk menentukan keberadaannya gas yang mudah meledak dan bahkan mengukur persentasenya berdasarkan ketinggian nyala api. Penutup jendela diperkenalkan ke dalam desain lampu tambang untuk mencegah pelepasan dan pembukaan spontan. Menjadi mungkin untuk menyalakan kembali lampu yang padam tanpa membukanya - menggunakan penyala bawaan. Lampu serigala di Rusia disebut “pacuan kuda” dan diproduksi di pabrik dan bengkel Masyarakat Pertambangan dan Industri Yekaterinoslav di Rusia selatan. Mereka digunakan di pertambangan dengan tingkat gas yang mudah meledak hingga tahun 1940-an. sebagai indikator yang setara dengan indikator listrik. Yang terakhir ini muncul pada tahun 70an. abad XIX sebagai hasil karya ilmuwan Rusia P.N. Yablochkova, A.N. Lodygina, V.N. Chikoleva. Pada tahun 1886, lampu isi ulang pertama kali muncul di Belgia, Prancis, dan Amerika Serikat. Namun karena harganya yang mahal dan bobotnya yang signifikan, penggunaannya secara luas baru dimulai pada tahun 1912. Di Rusia, lampu baterai listrik praktis tidak digunakan. Produksi mereka baru dimulai pada tahun 1932 di Kharkov. Di Uni Soviet, lampu asetilena (disebut “lampu karbida”) digunakan di tambang non-gas; untuk tambang dengan kandungan gas tinggi, lampu genggam dan lampu baterai kepala diperkenalkan pada tahun 1950. Sejak tahun 1960an lampu pijar telah digantikan oleh lampu neon. Pada akhir tahun 1980-an, produksi serial lampu tambang tahan ledakan tipe SGG dengan baterai isi ulang diluncurkan. Lampu tambang stasioner dengan keandalan yang lebih tinggi juga digunakan untuk menerangi tambang bawah tanah.
Pembakaran spontan lapisan batubara di perut bumi, akibatnya sejumlah besar gas yang mudah terbakar dilepaskan ke permukaan, kebakaran di tambang yang menghancurkan cadangan batubara dalam jumlah besar yang tidak dapat dipadamkan selama bertahun-tahun, menyebabkan gagasan gasifikasi batubara bawah tanah. Selain itu, sangat tidak menguntungkan untuk mengembangkan lapisan setebal setengah meter. D.I. menulis tentang ini untuk pertama kalinya. Mendeleev pada tahun 1888:
« Bahkan mungkin akan datang, seiring berjalannya waktu, suatu era di mana batu bara tidak akan dikeluarkan dari dalam tanah, namun di sana, di dalam tanah, batu bara tersebut akan dapat diubah menjadi gas yang mudah terbakar dan didistribusikan melalui pipa dalam jarak yang jauh.».
Implementasi praktis gasifikasi bawah tanah sudah dimulai pada masa Soviet di cekungan batubara wilayah Donetsk dan Moskow. Namun, penemuan cadangan minyak yang kaya dan gas alam dengan relatif murahnya produksi dan pengolahannya, nilai kalori yang tinggi, kurangnya pemberat, kemudahan pengangkutan yang baik menyebabkan pertama-tama (pada tahun 1960-an) dominasi minyak dibandingkan batubara dalam keseimbangan bahan bakar dan energi dunia, dan kemudian - pada penipisan yang cepat dan pengembangan sejumlah simpanan. Keterlibatan dalam eksploitasi cadangan yang sulit dijangkau di laut dan samudera yang sangat dalam dan daerah terpencil yang tidak berpenghuni menyebabkan kenaikan harga minyak, gas dan produk minyak bumi yang signifikan serta krisis energi pada awal tahun 1970-an. Dampaknya adalah semakin pentingnya batubara fosil dalam perekonomian dunia.
Pengantar pertambangan pada abad kedua puluh. mesin berperforma tinggi memungkinkan, di satu sisi, untuk melakukan modernisasi pertambangan bawah tanah, dan di sisi lain, kembali ke penambangan terbuka. Dengan mekanisasi penuh, pekerjaan permukaan lebih sederhana, nyaman dan ekonomis dibandingkan pekerjaan bawah tanah. Batubara ditambang dengan menggunakan parit dalam yang memotong batuan di bawahnya yang terdapat lapisan batubara. Oleh karena itu, tambang yang dihasilkan disebut potongan. Berbagai jenis ekskavator digunakan untuk pekerjaan. Batuan sisa awalnya diangkut dengan kereta api dengan traksi lokomotif atau lokomotif listrik; kemudian, jembatan pengangkut-pembuangan dioperasikan, ban berjalan yang membawa batuan sisa yang dibuang ke tempat pembuangan di sisi yang berlawanan karier. Dengan cara yang sama, batubara itu sendiri dikirim dari tambang ke permukaan menuju bunker pemuatan.
Selain tiga bidang teknologi pertambangan batubara yang disebutkan di atas (penambangan mekanis bawah tanah, gasifikasi bawah tanah, penambangan terbuka), masih ada satu lagi. Penambangan batubara hidrolik adalah pengembangan endapan batubara di bawah tanah, dimana proses penggalian, pengangkutan dan pengangkatan batubara ke permukaan dilakukan dengan menggunakan energi aliran air. Sumber air paling sering adalah anak sungai air tanah ke dalam tambang.
Pilihan metode penambangan batubara tergantung pada beberapa kondisi dan ditentukan berdasarkan hasil serangkaian pekerjaan eksplorasi geologi, yang meliputi tahapan sebagai berikut:
Pekerjaan eksplorasi yang memungkinkan, dengan menggunakan serangkaian tanda tertentu (langsung dan tidak langsung) yang menunjukkan keberadaan formasi yang mengandung batubara, untuk menemukan endapan baru atau untuk menilai secara prospektif wilayah di mana keberadaan batubara industri sudah diketahui. Memungkinkan Anda memberikan pendahuluan ( umum) penilaian geologi dan industri dari endapan yang teridentifikasi.
Pengintaian awal. Dilakukan jika hasilnya positif pekerjaan pencarian. Memberikan gambaran lebih rinci dan menetapkan pola umum perubahan morfologi lapisan batubara dan kualitas batubara, tingkat kompleksitas tektonik endapan, dan nilai perbandingan bagian individu Tempat Lahir. Tujuan utamanya adalah untuk menetapkan kelayakan melanjutkan pekerjaan eksplorasi secara tepat waktu.
Pengintaian mendetail. Diperlukan jika simpanan tersebut dianggap cocok untuk pengembangan industri. Kemungkinan konsumen batubara, persyaratan dasar kualitasnya, metode pembukaan deposit, batasan teknis, kapasitas produksi tambang atau tambang terbuka, lokasi, dan perkiraan jangka waktu wilayah penambangan untuk 10-15 tahun ke depan adalah dipertimbangkan. Rincian struktur geologi lapangan sedang diklarifikasi fitur struktural, morfologi, kondisi terjadinya lapisan, kualitas batubara, kondisi pertambangan dan geologi perkembangannya.
Eksplorasi tambahan. Dilakukan pada bidang-bidang yang telah dieksplorasi secara rinci sebelumnya, tetapi belum dikembangkan secara komersial, atau pada bidang-bidang yang sudah dikembangkan. Cadangan batubara yang baru diidentifikasi dihitung dan disetujui, dan cadangan yang disetujui sebelumnya akan dinilai kembali.
Bagian integral dari proses eksplorasi geologi adalah penelitian hidrogeologi, yang dilakukan secara paralel dengan pekerjaan eksplorasi geologi utama: potensi sumber daya air permukaan dan air tanah ditentukan, yang akan terlibat dalam pengairan pekerjaan tambang atau digunakan sebagai sumber pasokan air. .
Saat melakukan penelitian geoteknik, keberadaan lapisan es, kemungkinan tanah longsor, semburan lumpur, longsoran diketahui, tingkat stabilitas batuan atap, lapisan kerja utama, lokasi area pelemahan struktur diprediksi, dan rekomendasi dikembangkan untuk mencegah fenomena yang mempersulit operasi penambangan. Untuk penambangan terbuka, koefisien dan volume lapisan penutup, sudut kemiringan sisi lubang terbuka dihitung, dan kondisi keseimbangan lereng alami selama pelonggaran dan beban tambahan batuan sisa dinilai.
Industri dan teknologi. T.5: Pertambangan dan metalurgi. - Sankt Peterburg: Ketik. t-va "Pencerahan", 1904. - Hal.252
Glushkov A.I., Kondyrev B.I. Perlindungan lingkungan selama gasifikasi batubara bawah tanah. Tinjauan analitis. - Novosibirsk, 1993.Hal 3-4
Batu bara
adalah mineral padat, habis, dan tidak terbarukan yang digunakan manusia untuk menghasilkan panas dengan membakarnya. Menurut klasifikasinya termasuk batuan sedimen.
Apa itu?
Orang-orang mulai menggunakan batu bara sebagai sumber energi pada zaman dahulu, bersamaan dengan kayu bakar. “Batu yang mudah terbakar” tersebut ditemukan di permukaan bumi, dan kemudian sengaja ditambang dari bawahnya.
Batubara muncul di Bumi sekitar 300-350 juta tahun yang lalu, ketika pohon pakis tumbuh subur di rawa-rawa purba dan gymnospermae pertama mulai bermunculan. Batang-batang besar jatuh ke dalam air, secara bertahap membentuk lapisan tebal bahan organik yang belum terurai. Dengan terbatasnya akses terhadap oksigen, kayu tidak membusuk, namun lambat laun tenggelam semakin dalam karena beratnya. Seiring waktu, karena pergeseran lapisan kerak bumi, lapisan-lapisan ini tenggelam hingga kedalaman yang cukup dalam dan di sana, di bawah pengaruh tekanan tinggi dan suhu tinggi, terjadi perubahan kualitatif dari kayu menjadi batu bara.
Jenis batubara
Saat ini, berbagai jenis batubara ditambang.
- Antrasit adalah varietas yang paling keras dari kedalaman yang sangat dalam dan memiliki suhu pembakaran maksimum.
- Batubara keras - banyak varietas yang ditambang di tambang dan di lubang terbuka. Ini banyak digunakan di banyak bidang aktivitas manusia.
- Batubara coklat - terbentuk dari sisa-sisa gambut, jenis batubara termuda. Memiliki suhu pembakaran paling rendah.
Semua jenis batubara terdapat dalam lapisan dan lokasinya disebut cekungan batubara.
Pertambangan batubara
Pada awalnya, batubara hanya dikumpulkan di tempat-tempat di mana lapisan tersebut muncul ke permukaan. Hal ini bisa saja terjadi akibat adanya perpindahan lapisan kerak bumi.
Seringkali, setelah tanah longsor di daerah pegunungan, endapan tersebut tersingkap, dan orang-orang dapat menemukan pecahan “batu yang mudah terbakar”.
Belakangan, ketika teknologi primitif muncul, batubara mulai ditambang dengan metode open pit. Beberapa tambang batu bara tenggelam hingga kedalaman lebih dari 300 meter.
Saat ini, berkat ketersediaan teknologi modern yang canggih, manusia turun ke bawah tanah menuju tambang dengan kedalaman lebih dari satu kilometer. Batubara dengan kualitas terbaik dan berharga ditambang dari cakrawala ini.
Di mana batubara digunakan?
Semua jenis batubara dapat digunakan untuk menghasilkan panas. Ketika dibakar, ia dilepaskan dalam jumlah yang jauh lebih besar daripada yang diperoleh dari kayu bakar atau bahan bakar padat lainnya. Jenis batubara terpanas digunakan dalam metalurgi, yang memerlukan suhu tinggi.
Selain itu, batu bara merupakan bahan mentah yang berharga bagi industri kimia. Banyak zat penting dan bermanfaat diekstraksi darinya.
Jika pesan ini bermanfaat bagi Anda, saya akan senang bertemu Anda
Butuh waktu lama untuk mengubah gambut menjadi batu bara. Lapisan gambut berangsur-angsur menumpuk di rawa gambut, dan semakin banyak tanaman tumbuh di atasnya. Di kedalaman, senyawa kompleks yang ditemukan pada tumbuhan yang membusuk terurai menjadi senyawa yang semakin sederhana. Mereka sebagian larut dan terbawa oleh air, dan sebagian lagi berubah menjadi gas, membentuk metana dan karbon dioksida. Bakteri dan berbagai jamur yang menghuni seluruh rawa dan rawa gambut juga berperan penting dalam pembentukan batubara, karena berkontribusi terhadap cepatnya pembusukan jaringan tanaman. Seiring berjalannya waktu, dalam proses perubahan tersebut, karbon mulai terakumulasi di gambut, sebagai zat yang paling persisten. Seiring berjalannya waktu, jumlah karbon di gambut meningkat.
Kondisi penting bagi akumulasi karbon di gambut adalah kurangnya akses oksigen. Jika tidak, karbon, yang bergabung dengan oksigen, akan berubah menjadi karbon dioksida dan menguap. Lapisan gambut yang diubah menjadi batu bara pertama-tama diisolasi dari udara dan oksigen yang dikandungnya oleh air yang menutupinya, dan di atasnya dengan lapisan gambut baru yang muncul dari lapisan tanaman yang membusuk dan semak belukar baru yang tumbuh di atasnya.
Tahapan batubara
Tahap pertama adalah lignit, batubara lepas berwarna coklat, paling mirip dengan gambut, tetapi tidak terlalu mirip asal kuno. Sisa-sisa tumbuhan, terutama kayu, terlihat jelas di dalamnya karena membutuhkan waktu lebih lama untuk terurai. Lignit terbentuk di rawa gambut modern zona tengah, dan terdiri dari alang-alang, alang-alang, dan lumut gambut. Gambut berkayu, yang terbentuk di daerah subtropis seperti rawa-rawa Florida di Amerika Serikat, sangat mirip dengan fosil lignit.
Batubara coklat dihasilkan oleh dekomposisi dan perubahan yang lebih besar dari sisa-sisa tanaman. Warnanya hitam atau coklat tua, sisa-sisa kayu lebih jarang ditemukan, dan tidak ada sisa tumbuhan sama sekali; lebih kuat dari lignit. Saat terbakar batubara coklat mengeluarkan lebih banyak panas, karena mengandung lebih banyak senyawa karbon. Seiring waktu, batubara coklat berubah menjadi batubara keras, namun tidak selalu. Proses transformasi hanya terjadi jika lapisan batubara coklat tenggelam ke lapisan kerak bumi yang lebih dalam saat proses pembentukan gunung terjadi. Untuk mengubah batubara coklat menjadi batubara keras atau antrasit, diperlukan suhu interior bumi dan suhu yang sangat tinggi tekanan tinggi.
Pada batu bara, sisa-sisa tumbuhan dan kayu hanya dapat ditemukan di bawah mikroskop; warnanya mengkilat, berat dan kuat, hampir seperti batu. Hitam dan batubara yang disebut antrasit mengandung jumlah terbesar karbon. Batubara ini dihargai paling tinggi karena menghasilkan panas paling banyak saat dibakar.
Secara umum diterima bahwa simpanan utama batubara fosil terbentuk terutama dalam periode waktu tertentu, ketika kondisi yang paling menguntungkan berkembang di Bumi. Karena hubungan periode ini dengan batubara, maka ia mendapat namanya: periode Karbon, atau Karbon (dari bahasa Inggris "karbon" - "batubara").
Permulaan Zaman Karbon, menurut para ilmuwan, ditandai dengan perubahan signifikan kondisi di permukaan planet - iklim menjadi jauh lebih lembab dan hangat dibandingkan periode sebelumnya.
Di laguna yang tak terhitung jumlahnya, delta sungai dan rawa, tumbuh subur, flora yang menyukai panas dan kelembapan. Di tempat-tempat perkembangan massalnya, sejumlah besar tumbuhan mirip gambut terakumulasi, dan, seiring waktu, berada di bawah pengaruhnya proses kimia, mereka diubah menjadi simpanan batu bara yang sangat besar.
Lapisan batubara sering kali mengandung (menurut ahli geologi dan paleobotani) “sisa-sisa tumbuhan yang terawetkan dengan sempurna, yang menunjukkan” bahwa selama periode Karbon banyak spesies flora baru muncul di Bumi. Itu benar-benar masa penghijauan liar.
Beras. 202.Matahari terbit di hutan karbon
Proses pembentukan batubara paling sering digambarkan sebagai berikut:
“Sistem ini disebut Karbon karena di antara lapisannya terdapat lapisan batubara paling tebal yang pernah ada di Bumi. Lapisan batubara terbentuk karena hangusnya sisa-sisa tumbuhan, seluruh massanya terkubur dalam sedimen. Dalam beberapa kasus, bahan untuk pembentukan batubara adalah akumulasi alga, pada kasus lain - akumulasi spora atau bagian kecil tanaman lainnya, pada kasus lain - batang, cabang dan daun tanaman besar."
Seiring waktu, dalam sisa-sisa organik tersebut, diyakini bahwa jaringan tanaman secara perlahan kehilangan sebagian senyawa penyusunnya, dilepaskan dalam bentuk gas, sementara sebagian, dan terutama karbon, ditekan oleh berat sedimen yang menimpanya dan berubah menjadi batu bara. Gambut mula-mula berubah menjadi batubara coklat, kemudian menjadi batubara keras dan akhirnya menjadi antrasit. Semua ini terjadi pada suhu tinggi.
“Antrasit adalah batubara yang telah diubah oleh panas. Potongan antrasit diisi dengan massa pori-pori kecil yang dibentuk oleh gelembung gas yang dilepaskan selama aksi panas akibat hidrogen dan oksigen yang terkandung dalam batubara. Sumber panasnya diyakini berasal dari letusan lava basaltik di sepanjang retakan kerak bumi.”
Dipercaya bahwa di bawah tekanan lapisan sedimen setebal 1 kilometer, lapisan gambut setinggi 20 meter menghasilkan lapisan batubara coklat setebal 4 meter. Jika kedalaman penimbunan material tumbuhan mencapai 3 kilometer, maka lapisan gambut yang sama akan berubah menjadi lapisan batu bara setebal 2 meter. Pada kedalaman yang lebih besar, sekitar 6 kilometer, dan pada suhu yang lebih tinggi, lapisan gambut sepanjang 20 meter menjadi lapisan antrasit setebal 1,5 meter.
Sebagai kesimpulan, kami mencatat bahwa di sejumlah sumber rantai “batubara gambut - coklat - batu bara keras - antrasit” dilengkapi dengan grafit dan bahkan intan, sehingga menghasilkan rantai transformasi: “gambut - batu bara coklat - batu bara keras - antrasit - grafit - berlian”...
Banyaknya jumlah batu bara yang telah menggerakkan industri dunia selama lebih dari satu abad, menurut pendapat “konvensional”, menunjukkan luasnya hutan rawa di era Karbon.
Beras. 203.Penambangan batubara dengan tambang terbuka
Versi biogenik (organik) asal usul batubara di atas ditentang secara aktif oleh para kreasionis, yang tidak puas dengan usia lapisan batubara yang berusia ratusan juta tahun, karena bertentangan dengan teks. Perjanjian Lama. Mereka dengan hati-hati mengumpulkan argumen yang menunjukkan kontradiksi antara teori ini dan sifat sebenarnya dari lapisan batubara. Dan jika kita mengabstraksikan komitmen para kreasionis pada versi sejarah planet kita yang terlalu singkat (totalnya tidak lebih dari sepuluh ribu tahun, sebagai berikut dari Perjanjian Lama), kita harus mengakui bahwa sejumlah argumen mereka sangat serius. . Misalnya, mereka memperhatikan ciri aneh yang cukup umum dari endapan batu bara seperti ketidaksejajaran lapisan-lapisannya yang berbeda.
“Dalam kasus yang sangat jarang terjadi, lapisan batubara terletak sejajar satu sama lain. Hampir semua endapan batubara pada suatu saat terpecah menjadi dua atau lebih lapisan terpisah. Perpaduan lapisan yang hampir retak dengan lapisan lain yang terletak di atasnya, dari waktu ke waktu muncul dalam endapan berupa sambungan berbentuk Z. Sulit membayangkan bagaimana dua strata yang terletak satu di atas yang lain akan muncul dari pengendapan hutan yang tumbuh dan berkembang, jika keduanya dihubungkan satu sama lain oleh kelompok lipatan yang rapat atau bahkan sambungan berbentuk Z. Lapisan diagonal penghubung dari sambungan berbentuk Z merupakan bukti yang sangat jelas bahwa kedua lapisan yang menghubungkannya pada awalnya terbentuk secara bersamaan dan merupakan satu lapisan, tetapi sekarang keduanya merupakan dua vegetasi fosil horizontal paralel yang terletak di atas satu sama lain" (R. Junker , Z .Scherer, “Sejarah asal usul dan perkembangan kehidupan”).
Lipatan dan sambungan berbentuk Z seperti itu pada dasarnya bertentangan dengan skenario asal usul batubara yang “diterima secara umum”. Dan dalam skenario ini, lipatan dan sambungan Z sama sekali tidak dapat dijelaskan. Tetapi yang sedang kita bicarakan tentang data empiris yang ditemukan dimana-mana!..
Beras. 204.Sambungan lapisan batubara berbentuk Z di daerah Oberhausen-Duisburg
Argumen lebih rinci yang menentang versi biogenik pembentukan batu bara dapat ditemukan dalam buku saya “The Sensational History of the Earth,” yang telah disebutkan sebelumnya. Di sini kami akan menyajikan satu fakta lagi, yang tidak diperhatikan oleh para kreasionis, namun justru merupakan “pembunuh” bagi teori yang “diterima secara umum”.
Mari kita lihat batubara coklat dan batubara keras dari sudut pandang komposisi kimianya.
Saat menambang batu bara, kandungan pengotor mineral di dalamnya, atau yang disebut “kandungan abu”, yang sangat bervariasi - dari 10 hingga 60%, sangatlah penting. Dengan demikian, kandungan abu batubara dari cekungan Donetsk, Kuznetsk dan Kansk-Achinsk adalah 10-15%, Karaganda - 15-30%, Ekibastuz - 30-60%.
Apa yang dimaksud dengan “kandungan abu”?.. Dan apakah “pengotor mineral” tersebut?..
Selain inklusi tanah liat, yang kemunculannya pada saat akumulasi gambut asli (jika kita menganut versi pembentukan batubara khusus dari gambut) cukup alami, di antara pengotor yang paling sering disebutkan adalah... belerang!
“Dalam proses pembentukan gambut, batubara didapat elemen yang berbeda, sebagian besar terkonsentrasi di abu. Ketika batu bara terbakar, belerang dan beberapa unsur yang mudah menguap dilepaskan ke atmosfer. Konten relatif zat pembentuk belerang dan abu dalam batubara menentukan kadar batubara. Batubara bermutu tinggi memiliki lebih sedikit sulfur dan lebih sedikit abu dibandingkan batubara bermutu rendah, sehingga permintaannya lebih besar dan harganya lebih mahal.
Meskipun kandungan sulfur dalam batubara dapat bervariasi dari 1 hingga 10%, sebagian besar batubara yang digunakan dalam industri memiliki kandungan sulfur sebesar 1-5%. Namun, pengotor belerang bahkan tidak diinginkan jumlah kecil. Ketika batu bara dibakar, sebagian besar belerang dilepaskan ke atmosfer dalam bentuk polutan berbahaya yang disebut sulfur oksida. Selain itu, ada campuran belerang Pengaruh negatif pada kualitas kokas dan baja yang diproduksi menggunakan kokas tersebut. Jika digabungkan dengan oksigen dan air, belerang membentuk asam sulfat, yang merusak mekanisme pembangkit listrik tenaga panas berbahan bakar batubara. Asam sulfat hadir di air tambang yang merembes dari saluran pembuangan, di tempat pembuangan tambang dan lapisan penutup, sehingga menimbulkan polusi lingkungan dan mencegah perkembangan vegetasi.”
Dan di sini muncul pertanyaan yang sangat serius - dari mana asal belerang dalam batu bara?! Lebih tepatnya: dari mana asalnya dalam jumlah sebanyak itu?! Hingga sepuluh persen!..
Beras. 205.Di rawa gambut
Aku berani bertaruh itu bahkan dengan milikku menyelesaikan pendidikan di bidang kimia organik - belerang sebanyak itu tidak pernah dan tidak mungkin ada di kayu!.. Baik di kayu, maupun di tumbuhan lain yang bisa menjadi dasar gambut, yang kemudian diubah menjadi batu bara!.. Ada lebih sedikit belerang beberapa kali lipat!..
Lebih-lebih lagi. Jika Anda menelepon mesin pencari kombinasi kata “belerang” dan “kayu”, maka paling sering hanya dua opsi yang disorot, keduanya terkait dengan penggunaan belerang “buatan” - untuk konservasi kayu dan untuk pengendalian hama. Dalam kasus pertama, sifat belerang untuk mengkristal digunakan - ia menyumbat pori-pori kayu dan tidak dikeluarkan darinya pada suhu normal. Yang kedua, penggunaannya didasarkan pada sifat racun belerang bahkan dalam jumlah kecil.
Jika kandungan belerang di gambut asli begitu banyak, lalu bagaimana pohon pembentuknya bisa tumbuh?.. Atau karena alasan tertentu untuk alasan yang tidak diketahui beberapa “belerang purba”, bertentangan dengan perilaku modernnya, tidak menyumbat pori-pori tumbuhan purba?..
Dan bagaimana, alih-alih mati, sebaliknya, semua serangga yang berkembang biak dalam jumlah yang luar biasa selama periode Karbon dan di kemudian hari merasa lebih dari nyaman dan memakan getah tanaman, yang mengandung begitu banyak belerang beracun?.. Namun, bahkan sekarang medannya berawa-rawa menciptakan lingkungan yang sangat menguntungkan bagi serangga kondisi nyaman…
Tapi belerang dalam batubara tidak hanya banyak, tapi banyak!.. Karena kita berbicara tentang asam sulfat secara umum!..
Terlebih lagi, batu bara sering kali disertai dengan endapan senyawa belerang yang berguna dalam perekonomian seperti belerang pirit. Selain itu, simpanannya sangat besar sehingga ekstraksinya dilakukan dalam skala industri!..
“...di cekungan Donetsk, penambangan batu bara dan antrasit pada periode Karbon sejalan dengan pengembangan pertambangan lokal bijih besi... Sulfur pirit hampir selalu menjadi pendamping batubara, dan terkadang dalam jumlah yang sedemikian rupa sehingga tidak layak untuk digunakan (misalnya, batubara dari cekungan Moskow). Pirit belerang digunakan untuk menghasilkan asam sulfat, dan dari situ, melalui metamorfisme, ... bijih besi muncul.”
Ini bukan lagi sebuah misteri. Ini merupakan kontradiksi langsung antara teori pembentukan batubara dari gambut dan data empiris nyata!!!
Sejak zaman dahulu, umat manusia telah memanfaatkan batu bara sebagai salah satu sumber energi. Dan saat ini mineral ini digunakan cukup luas. Kadang-kadang disebut energi matahari, yang tersimpan di dalam batu.
Aplikasi
Batubara dibakar untuk menghasilkan panas, yang digunakan untuk air panas dan pemanasan rumah. Mineral ini digunakan dalam proses peleburan logam. Di pembangkit listrik tenaga panas, batu bara diubah menjadi listrik melalui pembakaran.
Kemajuan ilmiah telah memungkinkan penggunaan zat berharga ini dengan cara yang berbeda. Dengan demikian, industri kimia telah berhasil menguasai teknologi yang memungkinkan diperolehnya bahan bakar cair dari batu bara, serta logam langka seperti germanium dan galium. Karbon-grafit dengan konsentrasi karbon tinggi saat ini sedang diekstraksi dari mineral berharga. Metode untuk memproduksi plastik dan bahan bakar gas berkalori tinggi dari batu bara juga telah dikembangkan.
Fraksi yang sangat rendah dari batubara kualitas rendah dan debunya setelah diproses dipres menjadi briket. Bahan ini sangat baik untuk memanaskan rumah pribadi dan tempat industri. Secara umum, mereka menghasilkan lebih dari empat ratus jenis produk yang berbeda setelah pengolahan kimia yang menggunakan batubara. Harga semua produk ini puluhan kali lebih tinggi dari harga bahan baku aslinya.
Selama beberapa abad terakhir, umat manusia telah secara aktif menggunakan batu bara sebagai bahan bakar yang diperlukan untuk memperoleh dan mengubah energi. Terlebih lagi, kebutuhan akan sumber daya berharga ini semakin meningkat akhir-akhir ini. Hal ini difasilitasi oleh perkembangan industri kimia, serta kebutuhan akan unsur-unsur berharga dan langka yang diperoleh darinya. Dalam hal ini, Rusia saat ini sedang melakukan eksplorasi intensif terhadap deposit baru, pembuatan tambang dan penggalian, dan pembangunan perusahaan untuk memproses bahan mentah yang berharga ini.
Asal usul fosil
DI DALAM masa lalu Bumi memiliki iklim yang hangat dan lembab di mana berbagai tumbuh-tumbuhan tumbuh subur. Dari sinilah batubara kemudian terbentuk. Asal muasal fosil ini terletak pada akumulasi miliaran ton tumbuhan mati di dasar rawa yang tertutup sedimen. Sekitar 300 juta tahun telah berlalu sejak itu. Di bawah tekanan kuat dari pasir, air, dan berbagai bebatuan, vegetasi perlahan membusuk di lingkungan bebas oksigen. Di bawah pengaruh suhu tinggi yang dihasilkan oleh magma di dekatnya, massa ini mengeras, yang secara bertahap berubah menjadi batu bara. Asal usul semua simpanan yang ada hanya memiliki penjelasan ini.
Cadangan mineral dan produksinya
Ada banyak cadangan batu bara di planet kita. Secara total, menurut para ahli, perut bumi mengandung lima belas triliun ton mineral ini. Apalagi penambangan batu bara menempati urutan pertama dalam hal volume. Jumlahnya mencapai 2,6 miliar ton per tahun, atau 0,7 ton per penduduk planet kita.
Deposit batubara di Rusia berlokasi di berbagai wilayah. Apalagi masing-masingnya mengandung mineral karakteristik yang berbeda dan mempunyai kedalaman tersendiri. Di bawah ini adalah daftar yang paling banyak memuatnya deposito besar batubara di Rusia:
- Terletak di bagian tenggara Yakutia. Kedalaman batubara di tempat-tempat ini memungkinkan penambangan mineral secara terbuka. Ini tidak memerlukan biaya khusus, sehingga mengurangi biaya produk akhir.
- bidang Tuva. Menurut para ahli, terdapat sekitar 20 miliar ton mineral di wilayahnya. Deposito ini sangat menarik untuk dikembangkan. Faktanya, delapan puluh persen endapannya berada dalam satu lapisan yang tebalnya 6-7 meter.
- Deposito Minusinsk. Mereka berlokasi di Republik Khakassia. Ini adalah beberapa simpanan, yang terbesar adalah Chernogorskoe dan Izykhskoe. Cadangan kolam ini rendah. Menurut para ahli, jumlahnya berkisar antara 2 hingga 7 miliar ton. Batubara, yang karakteristiknya sangat berharga, ditambang di sini. Sifat-sifat mineral sedemikian rupa sehingga ketika terbakar, suhu yang sangat tinggi tercatat.
- Deposit ini, terletak di Siberia bagian barat, menghasilkan produk yang digunakan dalam metalurgi besi. Batubara yang ditambang di tempat-tempat ini digunakan untuk pembuatan kokas. Volume simpanan di sini sangat besar.
- Deposit ini menghasilkan produk dengan kualitas terbaik. Kedalaman deposit mineral terbesar mencapai lima ratus meter. Penambangan dilakukan baik di lubang terbuka maupun di tambang.
Batubara keras di Rusia ditambang di cekungan batubara Pechora. Deposito juga sedang dikembangkan secara aktif di wilayah Pertumbuhan.
Pemilihan batubara untuk proses produksi
Ada kebutuhan akan kadar mineral yang berbeda di berbagai industri. Apa perbedaan yang dimiliki batubara? Sifat dan karakteristik kualitas produk ini sangat bervariasi.
Hal ini terjadi meskipun batubara tersebut memiliki tanda yang sama. Faktanya, ciri-ciri suatu fosil bergantung pada tempat ekstraksinya. Oleh karena itu, setiap perusahaan dalam memilih batubara untuk produksinya harus mengetahui ciri-ciri fisiknya.
Properti
Batubara berbeda dalam sifat-sifat berikut:
Gelar pengayaan
Tergantung pada tujuan penggunaan, berbagai jenis batubara dapat dibeli. Sifat-sifat bahan bakar menjadi jelas berdasarkan tingkat pengayaannya. Menyorot:
1. Konsentrat. Bahan bakar tersebut digunakan dalam produksi listrik dan panas.
2. Produk industri. Mereka digunakan dalam metalurgi.
3. batu bara pecahan halus (sampai enam milimeter), serta debu hasil penghancuran batu. Briket terbentuk dari lumpur, yang memiliki sifat kinerja yang baik untuk boiler bahan bakar padat rumah tangga.
Gelar batubaraifikasi
Menurut indikator ini, ada:
1. Batubara coklat. Ini adalah batubara yang sama, hanya terbentuk sebagian. Sifatnya agak lebih buruk dibandingkan bahan bakar berkualitas lebih tinggi. Batubara coklat habis panas rendah ketika terbakar dan hancur selama transportasi. Selain itu, ia mempunyai kecenderungan untuk terbakar secara spontan.
2. Batubara. Bahan bakar jenis ini mempunyai banyak grade (nilai) yang sifat-sifatnya berbeda-beda. Ini banyak digunakan dalam energi dan metalurgi, perumahan dan layanan komunal serta industri kimia.
3. Antrasit. Ini yang paling banyak tampilan berkualitas batu bara.
Sifat-sifat semua bentuk mineral ini berbeda secara signifikan satu sama lain. Dengan demikian, batubara coklat memiliki nilai kalori terendah, dan antrasit memiliki nilai kalori tertinggi. Batubara apa yang terbaik untuk dibeli? Harganya harus layak secara ekonomi. Berdasarkan hal ini, biaya dan panas jenis berada dalam rasio optimal untuk batubara keras sederhana (dalam $220 per ton).
Klasifikasi berdasarkan ukuran
Saat memilih batubara, penting untuk mengetahui ukurannya. Indikator ini dienkripsi dalam tingkat mineral. Jadi, batubara bisa berupa:
- “P” - lempengan, yang terdiri dari potongan besar lebih dari 10 cm.
- "K" - besar, ukurannya berkisar antara 5 hingga 10 cm.
- "O" - kacang, juga cukup besar, dengan ukuran pecahan 2,5 hingga 5 cm.
- "M" - kecil, dengan potongan kecil 1,3-2,5 cm.
- "C" - benih - pecahan murah untuk pembakaran jangka panjang dengan dimensi 0,6-1,3 cm.
- “Ш” - sepotong, yang sebagian besar berupa debu batu bara, dimaksudkan untuk pembuatan briket.
- "R" - biasa, atau non-standar, di mana mungkin terdapat faksi dengan berbagai ukuran.
Sifat batubara coklat
Ini adalah batubara dengan kualitas paling rendah. Harganya paling rendah (sekitar seratus dolar per ton). terbentuk di rawa-rawa purba dengan menekan gambut pada kedalaman sekitar 0,9 km. Ini adalah bahan bakar termurah yang mengandung banyak air (sekitar 40%).
Selain itu, batubara coklat memiliki panas pembakaran yang cukup rendah. Ini mengandung sejumlah besar (hingga 50%) gas yang mudah menguap. Jika menggunakan batubara coklat untuk menyalakan kompor, ciri-ciri kualitasnya akan menyerupai kayu bakar mentah. Produk terbakar dengan keras, mengeluarkan banyak asap dan meninggalkan banyak abu. Briket sering kali dibuat dari bahan mentah ini. Mereka memiliki karakteristik kinerja yang baik. Harganya berkisar antara delapan hingga sepuluh ribu rubel per ton.
Sifat batubara
Bahan bakar ini memiliki kualitas yang lebih tinggi. Batubara merupakan batuan yang berwarna hitam dan mempunyai permukaan matte, semi matte atau mengkilat.
Bahan bakar jenis ini hanya mengandung lima hingga enam persen kelembapan, sehingga memiliki nilai kalor yang tinggi. Dibandingkan dengan kayu bakar ek, alder, dan birch, batu bara menghasilkan panas 3,5 kali lebih banyak. Kekurangan bahan bakar jenis ini adalah kandungan abunya yang tinggi. Harga batubara keras di musim panas dan musim gugur berkisar antara 3.900 hingga 4.600 rubel per ton. Di musim dingin, biaya bahan bakar ini meningkat dua puluh hingga tiga puluh persen.
Penyimpanan batubara
Jika bahan bakar tersebut dimaksudkan untuk digunakan dalam jangka waktu lama, maka harus ditempatkan di gudang atau bunker khusus. Di sana harus dilindungi dari sinar matahari langsung dan curah hujan.
Jika tumpukan batu bara berukuran besar, maka selama penyimpanan perlu selalu dipantau kondisinya. Pecahan kecil yang dikombinasikan dengan suhu tinggi dan kelembapan dapat terbakar secara spontan.
