Способы добычи угля в россии: Добыча угля в России

Содержание

Открытый способ добычи угля: за и против

Под данным Росстата, в период с 2000 по 2015 год объёмы добычи угля открытым способом увеличились более чем на 100 млн т в год – с 167,5 до 269 млн т.

В Минэнерго сообщают, что по состоянию на январь 2019 года в России действует 57 угольных шахты и 109 разрезов – почти в два раза больше.

Очевидно, что добыча угля открытым способом имеет гораздо большую популярность, чем подземным способом. Причём в будущем разрезы планируют открывать и дальше – главным образом, на территории Кузбасса.

Как извлекается уголь на разрезах и почему открытый способ добычи так распространён?

Процесс угледобычи

К открытому способу добычи прибегают в том случае, если уголь залегает на небольших глубинах. Такие месторождения называются разрезами — и вовсе неслучайно: они имеют вид длинных углублений ступенчатой формы.

Непосредственно процесс добычи сводится к простой схеме. В чистом виде угля нет, он извлекается из горной породы, сосредоточенной в верхних слоях земли.

В зависимости от количества вредных примесей горняки получают бурый, каменный уголь или антрацит. Каждый вид угля обладает своими характеристиками.

Так называемое «вскрытие» месторождения начинается с вскрышных работ – удаления пустой породы, которая покрывает угольные пласты. Этот процесс проводится двумя способами: с помощью взрывов или же механического рыхления.

Читайте также: «С чего начинается разработка месторождения?».

Затем горняки с помощью мощных землеройных машин снимают слои пустой породы: на грунт опускают ковш экскаватора (или другой техники – машины выбирают в зависимости от рельефа и почвы), с помощью рычага управления «вгрызаются» в него и заполняют вскрышей.

Горная масса за ненадобностью высыпается в сторону, а уголь, залегающий под ней, вынимается.

Очень важный момент: отработка угольных пластов ведётся в чёткой последовательности, к выемке нижнего слоя породы можно приступать спустя определённое время после выемки верхнего слоя.

Огромное количество вскрыши постепенно увеличивает выработанное пространство разреза, поэтому её транспортируют за пределы разреза, на специальные отвалы. А извлечённый уголь отправляется на склад или на горно-обогатительный комбинат.

После отработки на месте разреза нужно обязательно провести рекультивационные работы: отвалы с пустой породой обычно разравнивают и засыпают плодородным слоем почвы.

Предприятия в плюсе

Открытый способ добычи угля получил большое распространение благодаря своим преимуществам перед подземной добычей в шахтах.

Во-первых, работать на разрезе удобней и гораздо безопасней, нежели под землёй. Работники извлекают уголь в более комфортных условиях – на поверхности меньше вредных газов, есть естественное освещение.

И, конечно, риск смертельных случаев на поверхности намного ниже, чем под землёй.

Во-вторых, при данном способе очень высокая производительность труда – за счёт более свободной рабочей зоны и возможности использования сверхмощной техники.

Из пластов разреза осуществляется более полная выемка угля – потери полезного ископаемого примерно в 3 раза меньше, которые в подземных условиях происходят нередко.

В-третьих, высокая скорость строительства разреза, которая к тому же требует гораздо меньших затрат (примерно в 1,5 раза). Также меньше времени нужно на освоение проектной и производственной мощности месторождения.

И в-четвёртых, из-за низких затрат на строительство экономическая эффективность добычи на разрезе почти в 3 раза выше.

Перечисленные достоинства открытого способа позволяют предприятию извлекать уголь с более низкой себестоимостью.

«Нюансы» экологии

Очевидно, что экономическая эффективность добычи угля открытым способом омрачается некоторыми недостатками. По-настоящему глобальной проблемой стало негативное воздействие на окружающую среду.

Разрезы наносят серьёзный ущерб природе: во время добычи и транспортировки угля в воздух попадает масса пыли и золы. Сильно загрязняют атмосферу буровзрывные работы, погрузочно-разгрузочные работы, дымящиеся породные отвалы и открытые угольные склады.

Фото: wikimapia.org

Читайте также: Терриконы. Опасные «следы» карьеров и шахт.

Вскрышные породы, оставшиеся после отработки месторождения, занимают огромные земельные площади – разрушенные и тем самым непригодные для хозяйственной деятельности. На территории бывших разрезов то и дело наблюдается повышение эрозии почв, образование воронок и прочее.

Стоит отметить, что загрязнение почвы и воды при добыче открытым способом носит постоянный характер: выбросы никуда не исчезают, а хранятся долгие годы. В том числе это касается выбросов пыли в воздух – она оседает в грунтах.

Ещё один неблагоприятный фактор: большое количество машин постоянно перевозит пустую породу, загрязняя пылью всё новые территории, попутно производя массу выхлопных газов.

Разрезам — быть?

Недостатки открытого способа добычи угля до сих пор перекрывают их преимущества, несмотря на экологическую проблему, которая в последнее время стоит весьма остро.

Самая сложная ситуация сейчас в центре угледобычи — Кузбассе, где не угасает довольно жёсткий конфликт между местным населением и угольными предприятиями.

Тем не менее, высокая производительность, экономическая эффективность и безопасность держат немалую толику угольных предприятий на плаву.

Сейчас создаются различные программы по снижению выбросов, ужесточаются правила перевозки угля, на месторождениях внедряются более экологичные решения.

Продолжение добычи на угольных разрезах и открытие новых говорит лишь о том, что открытый способ добычи будет востребованным ещё очень долгое время.

Более того, в целом у угольной промышленности России есть будущее, несмотря на мировой бум альтернативной энергетики.

Подземная добыча угля в России. Состояние и достигнутые показатели

В.Г.Килимник, к.т.н., Г.Г.Якубсон, к.т.н., Н.В.Ефимова, ФГУП ЦНИЭИуголь

В России до 1980-х годов преобладала добыча угля подземным способом (см. диаграмму), и лишь с 1983 г. стал превалировать открытый способ добычи, который в 2007 г. составлял уже 65.1%. За период с 1940 г. число шахт отрасли сокращено с 225 до 92 единиц (в 2. 5 раза), в то время как число разрезов увеличено с 7 до 140 (в 20 раз), а годовая добыча угля возросла подземным способом в 1.6 раза, открытым — более чем в 32 раза.

За последние 7 лет наметилась тенденция по улучшению технико-экономических показателей работы подземной разработки угольных месторождений. В частности, производственные мощности шахт возросли за этот период на 23.7% и достигли 130 тыс. т, средняя длина очистного забоя увеличена на 13.3%, а среднемесячное их подвигание — на 43.3%. При этом среднесуточная нагрузка на забой по отрасли увеличена на 74.2%, в т.ч. наКМЗ — на 92.2% [1].

Улучшение технико-экономических показателей работы отрасли обусловлено применением в шахтах высокопроизводительного очистного оборудования отечественного и зарубежного производства, что способствует увеличению производительности труда рабочих и, естественно, сокращению их численности (табл. 1).

Как следует из табл.1, за 2001-2007 гг. среднесписочная численность рабочих по добыче угля на шахтах сокращена на 35%, а среднесписочная численность рабочих на очистных работах — на 40. 5%, при этом среднемесячная производительность труда рабочего по добыче угля на шахтах увеличена на 70.8%, а сменная производительность труда рабочего на очистных работах — на 77.8%.

В 2007 г. в Донецком бассейне среднемесячная производительность труда рабочего по добыче угля на шахтах составила 53.0 т , в Кузнецком — 133.9 т, в Печорском — 132.3 т. На шахтах СУЭК (Ленинск-Кузнецкий) этот показатель в 2007 г. составил 247.2 т; на ш. им. Кирова — 269.9 т, на ш. Полыса-евская 175.2 т, на ш. им. 7 ноября — 285.7 т, на ш. №7 — 629.8 т, на ш. Талдинская-Западная-1 — 353.5 т, на ш. Талдинская-Западная-2 — 268.3 т. В Воркуте на ш. Комсомольская производительность труда рабочего по добыче угля в 2007 г. составила 148.3 т, на ш. Заполярная — 139.1 т, на ш. Интинская -169.4 т, на ш. Восточная — 163.3 т.

Сменная производительность труда рабочего на очистных работах в 2007 г. в Донецком бассейне составила 1.41 т, в Кузнецком — 41.94 т, в Печорском — 40.5 т [3].

Наиболее сложным и трудоемким процессом при подземном способе добычи угля является проведение подготовительных выработок. При этом, к сожалению, до сих пор возведение постоянной крепи осуществляют вручную независимо от средств механизации проведения подготовительной выработки.

Выполненные нами расчеты показали, что трудоемкость проведения 1 п.м подготовительной выработки сечением в свету 12.8 м3, осуществляемого с помощью комбайнов типа ГПКС или 4ПП-2, составила 1700 чел./мин., при этом необходимо выполнить более 120 ручных операций и более 3500 приемов с учетом их повторений.

Анализ результатов расчетов показал, что наиболее трудоемким в проходческом цикле является рабочий процесс «возведение постоянной крепи», приемы и операции которого проходчики выполняют вручную вследствие отсутствия эффективных средств их механизации.

Проблема механизации возведения постоянной крепи подготовительных выработок до сих пор остается нерешенной в связи с тем, что крепление выработок осуществляют различными видами крепи (более 30 видов), среди которых преобладает металлическая арочная крепь, конструкция которой не позволяет пока эффективно использовать существующие средства механизации ее возведения.

Наличие разнотипных по форме и размерам поперечных сечений подготовительных выработок также отрицательно влияет на попытки механизировать процесс возведения постоянной крепи.

Следует отметить, что одним из прогрессивных средств крепления подготовительных выработок является анкерная крепь. Однако область ее применения не охватывает всего многообразия горно-геологических условий, поэтому в ряде случаев ее используют в комбинации с рамной крепью. Такая комбинированная крепь, обладая достоинствами анкерной и рамной крепей, имеет существенный недостаток: весь рабочий процесс по ее возведению более трудоемкий, чем в случае применения только анкерной, или только рамной крепей, и его необходимо выполнять, согласно требованиям пункта 124 действующих ПБ, на удалении не более 3 м от забоя выработки.

Возведение комбинированной крепи увеличивает концентрацию выполнения операций в призабойной части выработки и вероятность травмирования проходчиков движущимися частями механизмов и машин.

Произошли количественные и качественные изменения структуры подготовительных забоев (табл. 2).

Так, число всех подготовительных забоев отрасли на конец 2007 г. сокращено за исследуемый период на 115 единиц, или на 16%, что свидетельствует об увеличении уровня концентрации подземных горных работ; число подготовительных забоев с погрузкой угля и породы сокращено на 150 ед. (на 25%).

Число подготовительных забоев, в которых используются комбайны, осталось неизменным. При этом число подготовительных забоев, проводимых с помощью погрузочных машин, сокращено на 42 ед. (на 37%), с использованием скреперов — на 48 ед. (на 52%) и проводимых вручную — на 66 ед. или на 64%.

В отрасли используют проходческие комбайны типа ГКПС, ПК3Р, 4ПП2, 4ПУ, АМБ20, АМ50, К56МГ, КП21, КП-25, КП3, КПД, КСП32, МК2В, П110, СМ130, типа JOY, LH-

1300H, MD1100, ЕТ120 и др. Коэффициент использования проходческих комбайнов в 2007 г. составил 64.5%.

Парк погрузочных машин составляют, в основном, машины типа 1ПНБ2,2ПНБ2,1ППН5, ППМ5, К312, МПНБ, МПК-3, МПК1600 «Буян», ПКСибирь1М, ПТ4, УБШ, EIMCO912 HD356, Hazemag, L513T, УНИЗЕНК и др. Коэффициент использования проходческих машин в 2007 г. составил 50%.

В табл. 3 представлены данные по среднемесячной скорости проведения подготовительных выработок в угольной отрасли России.

В последние годы в отрасли наблюдается катастрофическое положение по охране труда и технике безопасности. В 2004 г. произошло 5 аварий с групповыми несчастными случаями. Так, при взрыве метана на ш/у «Сибирское» ОАО УК «Кузбассуголь» погибло 6 чел., на ш. «Листвяжная» ООО ПС «Сибирь-Уголь» — 13 чел., на ш. «Тайжина» ОУК «Южкуз-бассуголь» — 47 чел. При обрушении пород на ш. «Дальние Горы» ООО «Киселевскуголь» погибло 2 чел., а на ш. «Северная» ОАО «Воркутауголь» — 5 чел. В 2007 г. в Кузбассе на ш. «Ульяновская» в результате взрыва метана погибло 110 чел., а на ш. «Юбилейная» по той же причине — 39 чел. [5].

В результате за 2001-2007 гг. в отрасли произошло увеличение количества пострадавших со смертельным исходом на 110 человек, или на 84%, при этом показатель смертельного травматизма увеличен на 40%, а коэффициент частоты травматизма со смертельным исходом увеличен в 3. 5 раза, чего в истории развития угольной отрасли ранее не наблюдалось.

Травмирование людей со смертельным исходом происходит, в основном, в подземных условиях.

В целом развитие добычи угля подземным способом продолжается. В 2007 г. по программе капстроительства на шахтах (на 38 объектах) осуществляли техническое перевооружение, при этом ввод новых мощностей составил 3620 тыс. т

ЛИТЕРАТУРА:

1. В.Г. Килимник, Г.Г. Якубсон, Н.В. Ефимова. Угольная отрасль России в начале XXI века. «Горная Промышленность», №4(80)/2008.

2. Угольная промышленность Российской Федерации в 200 7 году в 3-х томах. — М.: Росинформуголь, 2008. — т. 3 — стр.95.

3. Угольная промышленность Российской Федерации в 200 7 году в 3-х томах. — М.: Росинформуголь, 2008. — т. 1 — стр.95

4. Угольная промышленность Российской Федерации в 200 7 году в 3-х томах. — М.: Росинформуголь, 2008. — т. 2 — стр.191.

5. Аналитическое исследование «Уголь в экономике России в 2007 г.». — М.: Росинформуголь. 2008.

Журнал «Горная Промышленность» №5 (81) 2008, стр.22

Добыча угля — открый, закрытый и гидравлический способы

Добыча угля – это сложный технологический процесс, который требует очень много ресурсов и техники. Он используется в промышленности, для сельско-хозяйственных нужд, производства электроэнергии. В мире он имеет очень большую ценность, ископаемое называют черным золотом, твердой нефтью. Как выглядит добыча и переработка угля, и как развивалась эта промышленность в странах, от античности до наших дней?

Содержание

1 История добычи черного золота в мире
2 Как происходит добыча угля на современных шахтах
3 Основные способы добычи угля
- 3.1 Карьерный способ
- 3.2 Шахтный способ
- 3.3 Гидравлический способ
- 3.4 Копанка или добыча угля в домашних условиях
4 Самые эффективные способы

История добычи черного золота в мире

Угольная промышленность начала развиваться еще в античности. Первыми странами, которые начали использовать его в виде топлива, являются Греция и Китай. Чаще всего он применялся для отопления помещений, а в дальнейшем и для выплавки металлов. 3000 лет назад в Китае поняли, что его сгорание намного эффективнее, чем получение тепла от дерева и другого сырья. В 315 году первым, кто изучал его свойства был ученый Теофраст, который дал ему говорящее название – антракс, что в переводе с грецкого означало «горящий камень».

Было множество теорий о происхождении этого топливного ископаемого. Некоторые считали, что он образовался в результате воздействия высокой температуры при извержении вулкана. Первые залежи нашли именно в их окрестностях – вблизи тектонических разломов, где месторождения были ближе всего к земле. Учитывая его горючие свойства, некоторые ученые высказывали предположение, что это затвердевшая нефть.

В дальнейшем ученые определили, что уголь имеет растительное происхождение, даже удалось установить, какие именно породы деревьев превалируют в том или ином пласте ископаемого.

Некоторые ученые склонны считать, что топливное ископаемое образовалось в результате потопа (прототипа библейскому), из-за которого множество растений были погребенные под слоями осадочных пород.

Нашли уголь случайно, во время выветривания и обрушения горных пород на поверхности оказывались куски странного материала, который имел черный окрас, и переливался на солнце. Добывался он вручную, с применением примитивной техники. Также куски собирали дети на побережьях, особенно после приливов и штормов. Шахтным способом его начали получать только в 1113 году, но и то производство было далеко от современности. Угольная деятельность считалась одной из самых опасных, работали на рудниках низшие слои населения, получая сущие гроши.

Самое обширное применение угля было в доменных печах: на кузницах, при обработке металла, на фабриках по производству кирпича. Ценился он из-за теплоемкости при горении, с его помощью можно было поддерживать высокую температуру долгое время.

С возникновением паровых двигателей, это топливо стало частью двигательных систем на пароходах, в автомобилях и другой технике, работающей по этому принципу. Сейчас же в добыче задействованы не только люди, но и огромное количество техники, а количество сырья, которое получают ежегодно составляет миллиарды тонн.

Первые данные о поисках месторождений угля для промышленного использования датируются 1491 годом, когда Великим князем Московским Иваном III были организованы экспедиции в горные массивы. Им был выбран Печорский край – один из крупнейших рудников по добыче угля в России сегодня.

Самые масштабные разработки угольных шахт были при Петре 1, он был инициатором создания шахт на Урале, Донбассе, в Кузнецке, на Дальнем Востоке и в окрестностях Москвы. Он не жалел денег на финансирование горнодобывающей промышленность, стремился внедрить новые технологии, которые облегчали людям работу и увеличивали выработку.

Во времена СССР добыче топливного ископаемого отводилась особая роль. Рабочих очень сильно ценили, даже был введен всесоюзный праздник – День Шахтера, чтобы отдать дань их нелегкому и опасному труду. Уголь получил название «хлеб промышленности», его уже использовали для получения энергии на теплоэнергостанциях.

Сейчас угледобывающая промышленность достигла больших высот, но многие страны, наряду с введением всевозможных инновационных разработок, стараются вывести этот ресурс из использования. Все дело в экологической опасности, которая возникает из-за его применения. При сжигании топлива образуется огромное количество углекислого газа, одного из виновников парникового эффекта.

Оказывается, название бурый и черный уголь получил не из-за цвета сырья. Раньше, для определения «жирности» породы, ею проводили по белой поверхности. Получалась черная или бурая полоса, что и дало ископаемому соответственное название.

Как происходит добыча угля на современных шахтах

Несмотря на то, что производство никогда не стояло на месте, постоянно модернизируясь, некоторые страны все еще добывают его с помощью ручной силы. Можно выделить Индию, где жители городков возле месторождений занимаются собиранием угля. В этом процессе задействованы даже маленькие дети, стремящиеся помочь родителям зарабатывать деньги. Поселок Джариа даже был назван адом на земле, ведь там воздух заполнен угольной пылью и ядовитыми газами, сырье часто самопроизвольно воспламеняется.

Основные способы добычи угля

В более развитых странах эта проблема не столь выражена. Разработка месторождений ведется с помощью специализированной техники, в некоторых процессах человек даже не принимает участия.

Сейчас широкое применение получили 3 вида добычи угля:

Карьерный или разрезной;
Шахтный;
Гидравлический.

Их использование зависит от глубины залегания пласта полезного ископаемого, твердости породы и доступности.

Сравнительная таблица способов добычи угля.

	Карьерный	Шахтный	Гидравлический
Плюсы	Низкая себестоимость Безопасность Быстрая разработка месторождений	Сравнительно экологичный Высокое качество угля Большие выработки	Экологичный Не требует привлечения огромного количества человеческих ресурсов Сравнительно дешевый Не наносит вред фундаменту планеты
Недостатки	Качество добытого угля Неэкологичный	Не безопасный способ Трудоемкость Себестоимость очень высокая	Использование огромного количества воды Низкая продуктивность

Карьерный способ

Открытая добыча угля ведется там, где он залегает под землей на глубине не более 500 метров. Для разработки подобных месторождений применяются краны, которые снимают пласт пустой породы. Называются они драглайны. Состоят краны из кабины, стрелы и ковша. Они закреплены на рельсах, для передвижения по карьеру или стоят на гусеницах.

Также для разрыхления породы используется взрывчатка, но из-за опасности сейчас от нее отказываются на большинстве производств. После опустошения месторождения пустая земля засыпается обратно, территория выравнивается и обогащается удобрениями. Сверху садятся деревья, чтобы восстановить или улучшить экосистему этой местности. Открытая добыча каменного угля все же приносит вред природе – нарушается экологическая ситуация, высыхают подземные воды.

Бурый уголь залегает сравнительно не глубоко, на глубине 300-400 метров, поэтому для его добычи тоже используется открытый метод. Места разработки месторождений принято называть разрезами, ведь они длинные и узкие, особенно это заметно из космоса. Пожалуй, это единственное их отличие от карьеров, ведь технология получения сырья такая же.

Далее в работу вступают машины поменьше, которые взрыхляют породу и грузят ее в вагоны, которые отправляются на производство. Уголь ссыпается на конвейерную установку, и отправляется на производство, обогатительные станции или ТЭЦ.

Шахтный способ

Подземная добыча угля – это более старый и технологический способ получения сырья. Большое количество ископаемого залегает на глубине более 500 метров, а снятие верхней породы будет нерентабельным, трудоемким и дорогостоящим процессом. Сооружение шахты производится таким образом – делается ствол, главная шахта, по которой в дальнейшем будет спускаться все оборудование и рабочие.

Когда она достигает максимально возможной глубины, в пласте делаются горизонтальные разрезы, прокладываются рельсы и запускается главное оборудование. Все стены укрепляются столбами или кольцами, чтобы предотвратить обрушение от вибрации.

Самая глубокая угольная шахта находится в Донецком каменноугольном бассейне на Украине. Сейчас она достигает 2043 метра.

Для безопасности рабочих очень важно обеспечивать постоянную вентиляцию шахты, чтобы снижать концентрацию метана и подогревать воздух, если климатические условия этого требуют.

Добыча угля в шахтах ведется с помощью техники, которая дробит пласты и отправляет их на поверхность. Мастодонт в этой сфере – проходческий комбайн. Он отбивает сырье от пласта и отправляет его на поверхность по конвейерной ленте. В местах залегания твердой породы используют несколько другое оборудование.

Врубовый комбайн оснащен аналогом сверла с огромными зубьями, которые дробят породу, продвигаясь все глубже по шахте. Дополнительно устанавливается и очистной комбайн, который снимает излишки стружки и дробит большие куски породы, чтобы они могли двигаться по конвейеру на верх.

Еще одна важная часть, которую нельзя не отметить в закрытом способе добычи угля – выкачка воды. В местах залегания могут проходить даже подземные реки, они очень сильно утруждают производство и опасны для рабочих. При нарушении норм, выходе из строя оборудования, которое откачивает воду, она может прорваться в ствол шахты, затопив ответвления. Это приведет к поломке техники и смерти рабочих или их заточения под землей.

Гидравлический способ

Гидравлический способ самый новый, сейчас он подвергается модернизации, чтобы минимизировать затраты воды на производство угля. Изобрели первое устройство еще в СССР в 30-х годах. Называется эта установка механогидравлический комбайн. Он используется для разрыхления породы, откалывания ее от основного слоя.

Вытекающая вода проходит по желобам, по которым транспортируется к низконапорному насосу. Там же происходит и обезвоживание добытого угля, подача его на конвейер и перемещение наружу. Вода очищается, чтобы не повредить гидравлическую технику оставшимися частицами. Этот способ. Несмотря на огромное количество преимуществ, гидравлический метод менее продуктивный.

Копанка или добыча угля в домашних условиях

Несмотря на то, что добыча угля ведется в промышленных масштабах, это сложный и трудоемкий процесс. Жители местности, где есть месторождения, самостоятельно их разрабатывают, используя его в собственных целях. Строится она очень просто, но, для реализации этого способа уголь должен залегать не глубоко.

Во многих странах этот метод используется только нелегально, для продажи угля на черном рынке. Там может быть задействовано тоже большое количество рабочих, но об использовании продвинутой промышленной техники и речи быть не может. Это самый опасный и тяжелый труд, к тому же, нормы никак не регулируются, ведь собственник копанки заботится только о собственной прибыли.

Самые эффективные способы

Сказать, какой вид получения ископаемого использовать выгоднее, невозможно, ведь на все это влияет много факторов. Можно вырыть карьер и на 1 км в земле, но это требует огромного количества техники, времени, а также может очень сильно испортить экосистему. Но делать шахту на месторождении угля, которое лежит на 300-400 метров, будет слишком дорого, да и такие места не всегда производят качественный уголь.

Гидравлическим способом сейчас добывается всего 8% сырья в мире, пока он больше экспериментальный.

Места и способы добычи угля не подбираются случайно. Изначально оценивается размер месторождения, качество сырья, особенности рельефа. Только после этого на территорию привозят технику и делают пробные заборы, чтобы убедиться в рентабельности производства.

Российские производители угля инвестируют в производство

Пятый по величине производитель угля в мире имеет поддерживаемый правительством план по увеличению и оптимизации производства до 2030 года

Владислав Воротников

Россия является одним из ведущих мировых производителей угля. По оценкам, он обладает одной третью мировых запасов угля и одной пятой разведанных запасов — всего 193,3 миллиарда метрических тонн (т). Эта цифра включает 101,2 млрд тонн бурого угля, 85,3 млрд тонн каменного угля (в том числе 390,8 млрд тонн металлургического угля) и 6,8 млрд тонн антрацита. Запасы российских угольных компаний составляют почти 19 млрд тонн, в том числе 4 млрд тонн коксующегося угля. Россия является пятым по величине производителем угля с объемом производства более 320 млн тонн в год. При нынешних темпах добычи Россия могла бы продолжать поставлять уголь в течение следующих 550 лет.

В России 228 угледобывающих предприятий (91 подземная шахта и 137 открытых шахт). Почти вся добыча угля в стране ведется частными предприятиями. Переработку угля осуществляют 49подготовительные заводы и два крупных калибровочных предприятия. Уголь добывается в семи федеральных округах, 25 регионах, 16 угольных бассейнах и 85 муниципальных образованиях России, 58 из которых являются городами, созданными для поддержки шахт. В отрасли занято около 200 000 человек.

Угольная промышленность играет огромную роль в энергетическом балансе страны. Уголь широко используется для выработки электроэнергии в России, на его долю приходится более 25% от общей мощности. При этом доля угля, используемого на тепловых электростанциях, в последние годы неуклонно растет. Согласно стратегическим планам развития отрасли, к 2020 году эта доля в конечном итоге достигнет 31%-38%. Кроме того, спрос на коксующийся уголь в последние годы значительно вырос. На долю трех крупнейших производителей приходится около 57% рынка коксующегося угля: Evraz Group, «Сибуглемет» и «Южный Кузбасс». Также они добывают до 70-80% каменного и полутвердого угля, который считается наиболее ценным для российской энергетики.

В 2012 году Президент России Владимир Путин выразил прямую заинтересованность в развитии угольной промышленности России. Путин считает, что добыча угля имеет стратегическое значение для российской экономики. Он также понимает, что в ближайшее десятилетие спрос на уголь как в России, так и в мире резко возрастет. «Наша угольная промышленность, смежные отрасли, транспортная инфраструктура должны быть готовы удовлетворить этот спрос. Мы должны не только сохранить, но и расширить наши позиции, в том числе на перспективных рынках Азиатско-Тихоокеанского региона. Это значит, что сегодня нам нужно четко понимать, где и как мы планируем добывать уголь, как управлять логистикой и как развивать инженерные мощности», — сказал Путин.

Промышленность расширяется
Добыча угля в России в 2012 г. составила 353 млн т, увеличившись на 4,7% по сравнению с 2011 г., говорится в сообщении Центрального диспетчерского управления топливно-энергетического комплекса (ЦДУ ТЭК).

В 2012 году общий объем поставок российского угля увеличился на 3,1%, до 310 млн тонн, в том числе поставки, предназначенные для экспорта, увеличились на 19%, до 127 млн тонн. При этом отгрузки в страны дальнего зарубежья за этот период увеличились на 19.2% до 117 млн тонн, а в страны СНГ на 16,8% до 10 млн тонн.

Всего экспорт коксующегося угля составил 13 млн т (рост на 36,5 % к уровню 2011 г.), в том числе в страны дальнего зарубежья 8 млн т (32,3 %) и в страны СНГ 5 млн т (43,4 %). ). В 2012 г. экспорт угля в страны Азиатско-Тихоокеанского региона увеличился до 15 млн т (29%), в том числе коксующегося угля — до 2 млн т (0,9%).

Таблица 1. Основные производственные показатели угольной промышленности за последние годы (млн т)
	1988	2000	2008	2009	2010	2011	2012
Общая добыча	425,4	257,9	328,9	302,6	323,4	334,7	352,7
добыча открытым способом	178,7	167,0	224,0	195,2	220,9	235,8	255,1
подземные горные работы	246,7	90,9	104,9	107,4	102. 1	100,9	99,6
Энергетический уголь	352,2	196,9	260,3	241,6	253,1	269,7	278,5
Коксующийся уголь	73,2	61,0	68,6	61,0	70,3	67,0	72,1
Экспорт угля	25,7	37,8	101,2	104,4	105,6	117,1	126,8
Акции	—	190,4	191,4	176	190,6	188,3	194,2
Импорт	—	—	25,8	24,2	28,6 (+28,6)	32,2	22,2
Внутренняя потребность в электроэнергии	—	103,3	98,8	91,6	95,9	95,8	96,3

Крупнейшие угледобывающие компании
В 2012 году почти все угольные компании России сообщили о росте объемов добычи. В частности, Сибирская угольная энергетическая компания (СУЭК), крупнейший в России производитель угля, занимающая в настоящее время более 25% рынка, в 2012 г. увеличила уровень добычи на 6% по сравнению с 2011 г. — до 97,5 млн т, сказала компания. Объем продаж в прошлом году увеличился на 3% до 91,8 млн тонн.

СУЭК поставила российским потребителям 52 млн т (снижение на 4% по сравнению с 2011 г.), на экспорт 38,8 млн т (рост на 15%). В 2012 году СУЭК обеспечила около 30% поставок угля на внутренний рынок и более 20% российского экспорта энергетического угля. Компания имеет ряд филиалов и дочерних предприятий, расположенных в Забайкальском, Красноярском, Приморском, Хабаровском краях, Кемеровской области, Республике Бурятия и Республике Хакасия.

В 2011 году СУЭК установила рекорд по объему инвестиций в угольную отрасль России, которые составили 18 млрд рублей (600 млн долларов США). Однако в 2012 году этот рекорд побил второй по величине игрок российского рынка — «Кузбассразрезуголь», вложивший 23 млрд рублей (770 млн долларов) в развитие угледобычи и при этом оказавшийся единственной компанией в списке. входит в топ-10 России, сокративших добычу угля по итогам 2012 г.

Всего за последние 12 месяцев «Кузбассразрезуголь» снизил уровень добычи угля на 3,3% — при общей добыче 45,5 млн т угля, в том числе 5,7 млн т угля. тонн коксующегося угля. По словам директора «Кузбассразрезугля» Игоря Москаленко, снижение объемов добычи обусловлено программой развития компании. «Основной стратегической целью было увеличение объемов вскрыши, и эта задача выполнена», — сказал Москаленко.

Москаленко также отметил, что общий объем вскрыши составил почти 360 млн м3, что на 2,6% больше уровня 2011 года. При этом реализация угля потребителям в 2012 году выросла на 4%, до 45,2 млн тонн угля , из которых 25 млн тонн было экспортировано. Уровень экспорта вырос на 10% по сравнению с 2011 годом. «В 2013 году «Кузбассразрезуголь» сохранит объемы угля и вскрышных пород на уровне прошлого года», — сказал Москаленко.

Однако стоит отметить, что объем инвестиций «Кузбассразрезугля» в 2013 г. должен резко упасть — почти в четыре раза по сравнению с 2012 г., до 5,4 млрд руб. (180 млн долл.), из которых 3 млрд руб. (100 млн долл.) будет потрачено на приобретение основного горнодобывающего оборудования. «Сокращение инвестиций в 2013 году будет наблюдаться за счет того, что основные инвестиции в развитие и модернизацию производственных мощностей были сделаны в 2012 году», — сказал Москаленко. «Кроме того, всем российским майнерам сейчас приходится корректировать свои инвестиционные планы из-за резкого снижения цен на мировом рынке».

Компания «СДС-Уголь», третья по величине российская компания, продемонстрировала впечатляющие темпы роста в 11,4% по сравнению с 2011 годом. За первое полугодие 2012 года параметры роста по добыче достигли рекордных значений в 23% по сравнению с первым полугодием 2011 года. Однако во второй половине года темпы роста стали замедляться.

Невероятный уровень роста можно объяснить крупной программой модернизации оборудования. Например, на шахту «Черниговец» были поставлены два самосвала БелАЗ грузоподъемностью 240 и 320 тонн. На шахте использовались большие гидравлические экскаваторы Hitachi и Komatsu с объемом ковша от 26 до 29м3. В мае на шахте начали использовать электрический экскаватор P&H 2800. Второй P&H 2800 был введен в эксплуатацию в сентябре. Другие крупные российские угледобывающие компании в 2012 г. продемонстрировали смешанный рост.

Таблица 2: Основные угольные бассейны России
Угольный бассейн	Типы угля	Ресурсы A+B+C1	(млрд т) C2	Добыча полезных ископаемых в 2012 г. (млн т)	Качество угля Содержание Зольность (%)	Сульфер (%)	Теплопроизводительность (микроджоуль/кг)
Канск-Ачинск (Красноярский край, Кемеровская область)	Коричневый и черный	79,4	38,8	41,1	6-15	0,3-1	12,6-17,7
Кузнецк или Кузбасс (Кемеровская область)	Черный и коричневый	51,5	1. ,7	201,5	10-16	0,3-0,8	22,8-29,8
Иркутск (Иркутская область)	Черный и коричневый	7,6	4,6	14,2	7-15	1,5-5	17,6–22,6
Печора (Республика Коми)	Черный и коричневый	7,2	0,48	13,6	8,5-25	0,5-1	18.1-26.7
Донецк (Ростовская область)	Черный и коричневый	6,6	3.1	4,7	10,5-29	1,8-4,2	18,5-20,1
Южная Якутия (Республика Саха)	Черный	4,5	2,8	9,2	10-18	0,3-0,5	22-37.4
МИНУС (Республика Хакасия)	Черный	5,0	0,35	12,3	6,6-29,7	0,5-0,6	18-32

Государственная инвестиционная программа
В 2012 году Правительством РФ утверждена долгосрочная программа развития угольной отрасли до 2030 года, подготовленная Министерством энергетики. Документ состоит из восьми подпрограмм и мероприятий, включающих все существующие федеральные программы, отраслевые стратегии и уже принятые заказы правительства в отношении угольной отрасли. Суть программы – оценка перспектив спроса на российский уголь на основе прогнозируемой конъюнктуры внутреннего и внешнего рынков. Программа предусматривает инвестиции в угольную отрасль в размере 3,7 трлн рублей (123 млрд долларов США) в течение следующих 17 лет. Федеральное правительство инвестирует около 9% от общего уровня — всего 251,8 млрд руб. (8,3 млрд долл.). С помощью этой программы правительство планирует выйти на новый уровень государственно-частного партнерства в угольной отрасли.

Предполагается, что к 2030 г. добыча угля в стране вырастет до 430 млн т и будет иметь 82 карьера и 64 подземных разреза, а уровень производительности труда (добыча угля на одного работающего) будет в 5 раз выше, чем в в 2010 г. (9 000 т и 1 880 т соответственно). За весь период реализации программы будет введено в эксплуатацию 505 млн тонн новых и модернизированных мощностей по добыче угля — будет выведено 375 млн тонн нежизнеспособных и убыточных предприятий, что снизит уровень износа основных фондов предприятия. промышленности с нынешних 70%-75% до 20%.

Прогнозируется рост потребности России в угле для производства электроэнергии с 68 млн до 90 млн т/год при увеличении доли экспорта в общей структуре предложения угля с 38,5% до 43%-44%. Также значительным является прогнозируемое увеличение пропускной способности российских портов угольных терминалов с 69 млн до 190 млн тонн. Также предполагается, что реализация этой программы обеспечит рост доходов федерального бюджета от организаций угольной отрасли до 1,7 трлн рублей (570 млрд долларов).

Реализация программы позволит снизить транспортные расходы и повысить эффективность поставок угля. Средняя дальность перевозки угольной продукции уменьшится в 1,2 раза, в том числе на внутреннем рынке — в 1,4 раза. Для снижения влияния транспорта также будет развиваться местное использование добываемого угля в угольных бассейнах. В целом в соответствии с программой будут созданы новые центры добычи угля, в основном в восточной части страны. Таким образом, доля Восточной Сибири в общей структуре добычи угля возрастет с 25,8% до 32%, а доля Дальнего Востока — с 9%.0,7% до 15,2%.

Таблица 3: Добыча угля 10 ведущими российскими компаниями за последние годы
Компания	2009	2010	2011	2012	% с 2012 по 2011 год	Доля рынка в 2012 г. (%)
1. СУЭК	85 562	86 797	92 256	97 517	+5,5%	27,6
2. Кузбассразрезуголь	46 097	49 708	46 986	45 482	-3,3%	12,9
3. SDS-уголь	15 814	15 656	22 379	25 237	+11,4	7,2
4. Востсибуголь	12 066	14 564	15 800	16 754	+5,7	4,8
5. Южный Кузбасс	9 562	13 985	14 074	14 146	+0,1	4.1
6. Сибуглемет	11 330	11 897	12 485	13 567	+8.0	3,8
7. Воркутауголь	6 034	7 197	10 857	11 550	+6.0	3,3
8. Ужкузбассуголь	14 079	11 339	9 268	10 793	+10,8	3,0
9. Якутуголь	5 617	9 185	8 045	9 961	+23,8	2,8
10. Российский уголь	8 658	8 762	9 354	9 870	+5,5	2,7
Итого по топ-10 российских майнеров	214,8	229,0	241,5	254,4	+5,3	72,1
Итого по России	300,2	321,1	334,7	352,7	+4,7	100

Таблица 4. Положительный сценарий развития угольной промышленности России до 2030 г. (млн т)
	2010	2015	2020	2025	2030
Общая добыча	320,0	355,0	380,0	400,0	430,0
Открытые горные работы	211,5	230,2	237,2	249,1	268,2
подземные горные работы	108,5	124,8	142,8	150,9	161,8
Энергетический уголь	242,2	252,0	262,2	267,0	294,2
Кокс	77,8	103,0	117,8	133,0	135,8
Суммарная мощность предприятий на конец года	375,5	422,0	440,0	470,0	505,0
Вывод мощностей	51,5	58,0	97,0	126,0	95,0
Ввод мощностей	95,9	105,0	115,0	156,0	130,0

Приоритетные инвестиционные проекты
В то же время правительством определен ряд инвестиционных проектов для крупных и средних горнодобывающих компаний, которые будут иметь высокий уровень приоритетности для развития в ближайшие годы. В частности, в Кузбассе, на долю которого приходится более 50% производственных мощностей отрасли, будет продолжено освоение Ерунаковского угольного района, где будет построен ряд новых предприятий в Менчерепском, Жерновском, Уропско-Караканском, Новоказанском, Солоновском и других месторождениях угля с благоприятными геологическими условиями для разработки.

К 2030 г. в Кузбассе будет освоено 11 новых подземных и 4 открытых рудника общей мощностью 40,5 млн т/год. Компании «Сибуглемет» (Холдинг «Сибирский деловой союз»), «Кузбассразрезуголь», «Кокс» и ОДК «Менчерепский» уже заявили о планах увеличения производственных мощностей в этот период.

Также частные компании планируют создать в Кузбассе ряд энерготехнологических комплексов, которые позволят производителям перейти к комплексному освоению ресурсов угольных месторождений, а именно к добыче и использованию метана. К 2015 году на шахте «Беловская» планируется создать энерготехнологический кластер, который будет состоять из открытого рудника мощностью 6 млн т/год, подземного рудника мощностью 3 млн т/год, обогатительной фабрики, которая будет перерабатывать 6 миллионов тонн в год и комплекс, который будет производить 160 000 тонн полукокса в год. Комплекс включает в себя электростанцию мощностью 40 МВт, которая будет работать на метане угольных пластов и побочных продуктах процесса коксования.

Ожидается, что в ближайшие годы промышленная добыча метана угольных пластов станет более важной. Государственная программа предусматривает значительное развитие производственных мощностей угольных шахт Восточной Сибири.

Новым центром добычи угля станет Улугхемский бассейн в Республике Тыва, где будет создан ряд высокопроизводительных предприятий. К 2030 году планируется, что добыча угля в бассейне достигнет 37 млн тонн.

Также Евраз и Енисейская промышленная компания планируют построить два подземных рудника мощностью 12 млн тонн каждый. «Северсталь» также разработает подземный рудник общей мощностью 11 млн тонн. «Апсат» будет инвестировать в добычу угля в Забайкальском крае, где построит подземный и карьерный рудники общей мощностью 2,5 млн тонн.

В результате реализации всех этих проектов доля европейских регионов в общей структуре добычи угля в России должна снизиться к 2030 г. с 6,5% до 5,7%. -качественный уголь Уральского региона и Московского бассейна. Высокая себестоимость добычи из-за сложных геолого-климатических условий будет сдерживать развитие угледобычи в Печорском бассейне.
При этом добыча антрацита в Ростовской области вырастет к 2030 году в 2,4 раза до 12 млн тонн. Государственной программой развития отрасли предусмотрено полное обновление производственных мощностей в бассейне за счет строительства семи современных подземных рудников в Гуково. -Зверевском и Колин-Садкинском угольных районах.

С созданием новых центров угледобычи концентрация основной добычи угля сместится на восток страны, при этом доля региона Восточной Сибири увеличится с 23,6% до 35,7%, а Дальнего Востока с 9,7% % до 17,1%. Это значительно снизит затраты на транспортировку угля и повысит конкурентоспособность экспортных поставок. В результате реализации программы до 2030 г. (по сравнению с 2010 г.) в целом по отрасли средняя дальность перевозки угольной продукции сократится в 1,4 раза.

Горнодобывающие инструменты в 2022 году — Руководство по горнодобывающему оборудованию и горным машинам

Горнодобывающие инструменты — это общая фраза, которая относится ко всему горнодобывающему оборудованию и горным машинам, используемым для добычи полезных ископаемых из земли.

Добытые полезные ископаемые присутствуют почти во всех потребительских товарах — от автомобилей до электроники, украшений и многого другого. Минералы, такие как уран и уголь, являются основными источниками энергии, на долю которых приходится 50% энергоснабжения США.

Все эти ресурсы добываются за счет использования различных типов горнодобывающих инструментов и горнодобывающего оборудования.

Прежде чем мы начнем определять ключевые инструменты и машины для добычи полезных ископаемых, важно понять различные типы методов добычи, для которых используются эти инструменты.

С этой целью в первом разделе этого руководства рассматриваются различные техники и методы майнинга. После того, как мы предоставим этот контекст для различных способов майнинга, мы углубимся в конкретные инструменты, используемые для каждого типа майнинга.

Хотите попрыгать? Используйте это меню, чтобы узнать больше о каждом типе оборудования для майнинга:

Типы методов добычи
Горнодобывающие инструменты и оборудование
Шахтерские инструменты
СИЗ для горнодобывающей промышленности
Оборудование для открытых горных работ
Оборудование для подземных горных работ
Прочие горнодобывающие инструменты

Типы методов добычи

Добыча полезных ископаемых делится на две категории: открытая и подземная.

Тип полезных ископаемых, которые горняки пытаются добыть, и методы добычи, которые они используют для извлечения этих полезных ископаемых, напрямую влияют на типы инструментов, которые горняки используют в своей работе.

При этом всегда используется один и тот же метод добычи как наземным, так и подземным способом. Этот метод:

Извлечение. Добыча состоит из рытья, бурения или взрывных работ в земле для извлечения полезных ископаемых.
Погрузочно-разгрузочные работы. Обработка материалов состоит из сортировки материалов, отправки целевых минералов на место переработки и отправки ненужных материалов в зону отходов.
Обработка материалов. Переработка материалов — это переплавка, дробление, измельчение или очистка полезных ископаемых, преобразование минералов в готовую продукцию для продажи.

Методы открытой разработки

Открытая разработка — это метод добычи полезных ископаемых, находящихся близко к поверхности земли.

Методы открытых горных работ включают:

Открытые горные работы. Открытая добыча снимает тонкие слои поверхностного материала, чтобы добраться до полезных ископаемых. Слой над минералом называется вскрышной породой и обычно состоит из почвы и горных пород. Этот метод открытой разработки обычно используется для добычи угля, лежащего близко к поверхности, и это метод, который используется для подготовки территории к открытой добыче.
Добыча открытым способом. Открытая добыча полезных ископаемых — это метод, который включает бурение поверхности земли для установки взрывчатых веществ. Эти взрывы создают большую яму для шахтеров, чтобы получить доступ к нижележащим породам. Этот метод добычи полезных ископаемых можно использовать для добычи серебра.
Разработка карьеров. Добыча полезных ископаемых — это процесс, при котором горняки вырезают блоки из твердого камня. Шахтеры также будут извлекать побочные продукты из этих твердых камней, такие как песок, гравий или мелкие камни. Добыча полезных ископаемых становится доступной благодаря открытой добыче полезных ископаемых. Этот метод добычи открытым способом обычно используется для добычи гранита, мрамора и других твердых камней.
Добыча методом подземного выщелачивания (ПВР). Добыча на месте в основном используется для добычи урана, который используется в ядерной энергетике. Этот метод открытой разработки заключается в растворении минерала на месте без перемещения породы из поверхностных слоев.
Добыча россыпей. Добыча россыпей используется для извлечения золота из песка или гравия с использованием лотков и воды. Золото, плотность которого выше, чем у песка и гравия, быстрее тонет, поэтому его легче собирать.

Карьер | Источник: Adam Rhodes на Unsplash

Методы подземной добычи

Есть несколько полезных ископаемых, которые нельзя добывать методами открытой добычи.

В этом случае будет использоваться подземная добыча. Из-за ограниченного характера подземной добычи процесс добычи отличается.

Методы добычи для подземной добычи включают:

Взрывная добыча. Взрывная добыча, как это и звучит, использует взрывчатку для удаления слоев твердой породы, разрыхления горных пород и вскрытия подземных горных участков.
Камерно-столбовая разработка. Добыча полезных ископаемых в помещении и на столбах состоит из возведения прямоугольных столбов, которые выдерживают вес потолка, в то время как горняки убирают минералы вокруг столбов. Этот метод может быть выполнен с помощью специального оборудования для подземных горных работ.
Отступная добыча. Отступление добычи — это процесс удаления столбов из комнаты и добычи столбов. Этот метод подземной добычи стратегически удаляет столбы, извлекая оставшийся минерал из шахты. Когда столбы удаляются, мина рушится сама на себя. Это невероятно опасный метод подземной добычи полезных ископаемых. Процесс удаления столба требует тщательного планирования, чтобы предотвратить травмы и смерть.
Обрушение блоков. Блочное обрушение — это крупномасштабный метод добычи, который требует более длительного этапа разработки, чем любой другой метод подземной добычи. Этот метод создает щель в нижней части скального массива, в результате чего скала наверху разрушается и разрушается, заполняя пустоту, в то время как поверхность ми прогибается внутрь.
Выемка и засыпка. — это мелкомасштабный метод добычи, который включает вырезку горизонтальных слоев в рудном теле. После раскопок уровень засыпается, и раскопки перемещаются на следующий уровень.
Шахтерская и насыпная добыча. Добыча штреком и насыпью используется, когда рудное тело шире самого штрека. Шахты будут разрабатываться рядом друг с другом, засыпая одну прежде, чем выкапывать другую штольню.
Добыча длинными забоями. Добыча длинными забоями обычно используется в угольных шахтах и включает использование комбайна, установленного на километровом пути для измельчения угля в забое.
Добыча усыхающих очистных камер. Добыча с усадочной очистной выемкой — это высокопроизводительный метод добычи, который используется для добычи крутых однородных рудных тел. Первичные и вторичные забои взрываются по всему рудному телу, при этом первичный забой выкапывается и засыпается до извлечения руды из вторичного забоя.
Обрушение подэтажей. Подэтажное обрушение применяется на рудных телах с крутым падением. Руда извлекается со стороны подошвы, чтобы предотвратить трещинообразование. Рудное тело взрывается сверху вниз, в то время как вмещающая порода на висячей стене обрушивается.

[Чтобы глубже погрузиться в горнодобывающую промышленность, см. наш ресурс Горнодобывающая промышленность: полное руководство]

Соляная шахта | Источник: Szabolcs Molnar с сайта Pixabay

Горное оборудование для рудников мягких пород Vs. Хард Рок Майнс

Для разных типов полезных ископаемых и методов добычи используются разные инструменты.

Существуют специальные горнодобывающие инструменты для мягких пород и специальные инструменты для твердых пород, а также специальные горнодобывающие машины для открытых горных работ и специальные инструменты для подземных методов добычи.

Основное различие между добычей мягких пород и добычей твердых пород заключается в том, что для добычи твердых пород требуется использование взрывчатых веществ, а для добычи мягких пород — нет.

Шахты мягких пород

Не требует взрывчатых веществ для извлечения.
Примеры минералов мягких пород включают соль, уголь, бокситы и поташ.
Все эти полезные ископаемые можно добывать только с помощью специализированной горнодобывающей техники.

Шахты Hard Rock

Для добычи требуются взрывчатые вещества.
Примеры минералов твердых пород включают медь, золото, железо, свинец, платину, серебро, уран и цинк.
В шахтах с твердыми породами гидравлические буры используются для бурения отверстий, в которые можно вставить взрывчатые вещества, а затем взорвать их.

Горные инструменты и оборудование

Имеется много различных видов инструментов, используемых в горной промышленности.

Вместо того, чтобы называть все эти инструменты одним гигантским списком, мы организовали это руководство по различным типам методов майнинга и инструментам, используемым для каждого из них.

Но прежде чем мы углубимся в эти конкретные категории, мы хотели бы поделиться списком горнодобывающих инструментов и оборудования по категориям, чтобы вы могли иметь общее представление о том, что содержит каждая категория.

Вот общий список горнодобывающих инструментов и оборудования:

Шахтерские инструменты — инструменты, которые горняки носят с собой, такие как кирка и долото.
СИЗ для горняков — оборудование, которое горняки используют для обеспечения безопасности во время работы.
Оборудование для открытых горных работ — все инструменты и горные машины, используемые для открытых горных работ.
Оборудование для подземных горных работ — все инструменты и горные машины, используемые для подземных горных работ.

Теперь, когда мы рассмотрели все на высоком уровне, давайте углубимся в каждую конкретную категорию.

Шахтерские инструменты

По сей день горняки по-прежнему используют традиционные горные инструменты, в том числе:

Кирки .
Молотки .
Зубила .
Лопаты (для открытых и подземных горных работ).

СИЗ для майнинга

Помимо традиционных инструментов для майнинга, майнеры всегда носят с собой СИЗ для майнинга, включая такие вещи, как:

Воздушные респираторы. Для дыхания чистым воздухом.
Колпак фонаря. Светильники, крепящиеся поверх защитного головного убора.
Решения для обнаружения. Для поиска майнеров.
Защита от падения. Набор средств безопасности для защиты горняков от падения.
Защита органов слуха. Для работы в шумных условиях.
Подсумок шахтера. Шахтерский пояс, обеспечивающий поясничную поддержку и несущий аккумуляторные блоки головного фонаря, инструменты и самоспасатель.
Защитная связь. Беспроводная двусторонняя связь, а также двусторонний телефон для экстренных ситуаций.
Защитные очки. Для защиты глаз.
Защитный головной убор. Для защиты головы от падающих обломков и т. д.
Светоотражающая одежда. Мера безопасности, чтобы шахтеров было легко увидеть.
Самоспасатели. Устройство индивидуальной экстренной защиты органов дыхания от угарного газа и других вредных вредных газов.

Оборудование для открытых горных работ

Здесь представлены все типы горных инструментов, используемых в открытых горных работах:

Буры для бурения взрывных скважин
Роторные экскаваторы
Бульдозеры
Экскаваторы-драглайны
Грейдеры
Шахтеры Highwall
Карьерные самосвалы
Лопаты
Скребки для колесных тракторов

Взрывные буры

Буровзрывные буры — это горнодобывающие машины, которые бурят скважины в поверхности земли для размещения взрывчатых веществ.

Взрывной бур | Источник: Cat Models

Роторные экскаваторы

Роторные экскаваторы используются в открытых горных работах. Эти горнодобывающие инструменты непрерывно копают, транспортируют и загружают материалы, извлекая до 240 000 кубических тонн полезных ископаемых в день.

Роторный экскаватор | Источник: ThyssenKrupp.
Бульдозер | Источник: Cat

Экскаваторы-драглайны

Экскаваторы-драглайны используются при открытых горных работах для удаления вскрышных пород. Массивная ковшовая система крепится к большим стрелам и тащится по поверхности земли для земляных работ. Это одна из самых больших единиц наземного горнодобывающего оборудования, используемого в горнодобывающей промышленности или любой другой промышленности.

Экскаватор-драглайн | Источник: Liebherr

Грейдеры

Грейдеры используются для создания эффективных дорог для карьерных самосвалов, чтобы они могли вывозить полезные ископаемые из шахты и поддерживать их прибыльность.

Грейдер | Источник: Cat

Шахтерские комбайны

Шахтные комбайны — это горнодобывающие машины, которые извлекают уголь из обнаженных пластов. Шахтеры с высокими стенами вращаются вверх и вниз по стене, извлекая из стен залежи полезных ископаемых. Эти горные инструменты также используются для разработки траншей.

Шахтер высокого уровня | Источник: Cat

Карьерные самосвалы

Карьерные самосвалы представляют собой большие самосвалы, используемые для добычи полезных ископаемых. Новая технология позволила разработать полностью автономные карьерные самосвалы, которые используют как LiDAR, так и радар для свободного перемещения по участку добычи.

Карьерный самосвал | Источник: Cat

Лопаты

Лопаты используются для копания и извлечения битых пород и минералов.

Лопата | Источник: Cat

Скребки для колесных тракторов

Скребки для колесных тракторов — еще одна машина для землеройных работ, работающая аналогично столярному рубанку. В отличие от бульдозеров, скреперы могут загружать и перевозить материалы.

Скрепер для колесных тракторов | Источник: Cat

Подземное горно-шахтное оборудование

Здесь представлены все типы горных инструментов, используемых в подземных горных работах:

Крановые подъемники
Горные комбайны непрерывного действия
Дроны
Сверла Jumbo
Погрузчики и самосвалы
Машины для разработки длинными забоями
Транспорт для личного состава
Камеры-убежища
Камнедробилки
Кровельные анкеры
Совки
Торкрет-машины
Вагоны-шаттлы
Подземные рельсы
Системы вентиляции

Крановые подъемники

Крановые подъемники универсальны в подземных горных работах. Эти горнодобывающие машины могут использоваться для загрузки взрывчатых веществ и перевозки других тяжелых грузов и горнодобывающего оборудования.

Крановый подъемник | Источник: Vallee

Комбайны непрерывного действия

Комбайны непрерывного действия представляют собой тип горнодобывающего оборудования, используемого при камерной и столбовой добыче, и имеют большой вращающийся барабан с твердосплавными зубьями для извлечения угля из пластов. Эти горнодобывающие инструменты могут добывать до пяти тонн угля в минуту, и на их долю приходится примерно 45% подземной добычи угля. У них также есть конвейерные ленты, которые транспортируют уголь, что делает этот процесс автоматизированным и управляется дистанционно.

Непрерывный майнер | Источник: Komatsu

Дроны

Дроны для подземных горных работ, такие как Elios 3 компании Flyability, используются для визуального осмотра забоев, рудоспусков, вентиляционных шахт, конвейерных лент и других участков подземной шахты. Эта технология позволила проводить инспекции в зонах, небезопасных для людей, что является бесценным инструментом в таких опасных условиях.

Дрон Elios 3 | Источник: Flyability

Гигантские буровые установки (также называемые горными буровыми установками)

Гидробуры или горные буры используются для бурения отверстий для взрывчатых веществ или создания шахтных стволов, в которые могут войти горняки.

Гидробур | Источник: Sandvik. Как следует из их названия, эти инструменты для добычи полезных ископаемых загружают и вывозят полезные ископаемые.

Погрузчики и самосвалы | Источник: Sandvik

Машины для разработки длинными забоями

Машины для разработки длинными забоями являются наиболее распространенными машинами, используемыми при подземной добыче угля. Эти горнодобывающие инструменты используются для строительства подземных галерей и туннелей за счет использования режущих возможностей машины.

Машины для разработки длинными забоями | Источник: Victaulic

Транспортные средства для личного состава

Транспортные средства для личного состава перевозят горняков и их припасы вниз по стволу к подземной шахте.

Транспорт для личного состава | Источник: Rokion

Камеры-убежища

Камеры-убежища представляют собой автономные камеры безопасности для шахтеров, которые оснащены кислородом, едой, водой и санитарно-гигиеническими средствами на случай чрезвычайной ситуации. Эти камеры могут безопасно удерживать майнеров от 96 часов до восьми дней.

Убежище | Источник: Strata Worldwide. Пылесосы применяют инертную пыль или пыль с небольшим количеством горючих материалов для противодействия угольной пыли. Этот процесс особенно важен, когда происходят запланированные взрывы.

Горняк посыпает горную пыль | Источник: Wikiwand

Анкероустановщики

Анкероустановщики закрепляют потолок шахты предохранительными домкратами, чтобы предотвратить обвалы.

Кровельный анкер | Источник: Advance Mining Solutions

Ковши

Ковши используются при камерной и столбовой добыче полезных ископаемых для погрузки полезных ископаемых на грузовики в подземной шахте.

Совки | Источник: Simmons Equipment Company

Торкрет-машины

Торкрет-машины распыляют бетон вдоль стен и потолков шахтных тоннелей, чтобы укрепить структурную целостность шахтного ствола или тоннеля.

Машины для торкретирования | Источник: Resource Erectors

Вагоны-челноки

Вагоны-челноки перевозят минералы на конвейерные ленты при камерной и столбовой добыче. Эти инструменты перемещаются в самые отдаленные участки шахты.

Вагон-шаттл | Источник: Комацу

Подземные рельсы

Подземные рельсы доставляют горняков и материалы в шахту и из нее. Иногда майнерам требуется час или больше, чтобы прибыть в рабочую зону.

Подземные рельсы | Источник: Mining Weekly

Вентиляционные системы

Вентиляционные системы имеют решающее значение для присутствия рабочих в шахтах из-за вредного характера угля и, в частности, угольной пыли. Эти системы используются для обеспечения рабочих чистым воздухом и регулирования температуры под землей.

Система вентиляции | Источник: Groff Engineering

Важно отметить, что инструменты для подземных горных работ, работающие в закрытом помещении, не производят вредных выбросов. Они специально сконструированы, чтобы по-прежнему иметь возможность перемещать тонны камней за раз в этих суровых условиях.

Другие инструменты для горных работ

Существует ряд других инструментов для горных работ, которые используются как для открытых, так и для подземных горных работ. Обрабатывающие шахты на уровне поверхности также используются в обоих типах горных работ и включают в себя множество транспортных и обрабатывающих инструментов.

Перечень других горнодобывающих инструментов

Бункеры
Желоба
Конвейерные ленты
Штабелеры
Регенераторы
Питатели
Дробилки
Мельницы
Экраны
Жаровни
Смесители и мешалки

Бункеры

Бункеры снабжают конвейерные ленты определенным количеством руды и отходов по заданным нормам.

Бункер | Источник: Vale Industries

Лотки

Лоток использует гравитацию для транспортировки материалов от одного процесса к другому. Желоба могут питать дробилки, питатели, укладчики и мельницы.

Лоток | Источник: Variant Mining

Конвейерные ленты

Конвейерные ленты используются в самом начале добычи полезных ископаемых (известном как забой), сначала для транспортировки руды к месту обработки, а затем также для смешивания, перемешивания и складирования руды. минералы.

Конвейерная лента | Источник: 123рф

Штабелеры

Штабелеры укладывают сыпучие материалы на склад, а также могут транспортировать негабаритный материал в хвостохранилище.

Регенераторы

Регенераторы используются для сбора и перемещения материалов между складами. Они устанавливаются на рельсы.

Укладчик и реклаймер | Источник: 123rf

Питатели

Питатели обычно используются для подачи грубых материалов в дробилку. Их также можно использовать для подачи материала из дробилки в бункер, для разгрузки железнодорожной тележки или для подачи материалов в бункер для хранения.

Пластинчатый питатель | Источник: TAKRAF

Дробилки

Дробилки дробят большие камни на мелкие камни, гравий, песок и каменную пыль. Общие типы дробилок включают:

Конусная дробилка
Ковш дробилки
Гираторная дробилка
Роторная дробилка
Щековая дробилка
Минеральные проклейщики

Дробилка | Источник: 123rf

Мельницы

Мельницы SAG, шаровые и дробильные мельницы используются на перерабатывающих предприятиях для извлечения желаемого продукта из руды путем измельчения руды на более мелкие материалы.

Шаровая мельница | Источник: 123рф

Грохоты

Грохоты сортируют, классифицируют, обезвоживают, скальпируют и обесшламливают материалы. Общие типы сит включают:

Корзины центрифуги
Поперечные сита
Решетки для обезвоживания
Плоские экраны
Шахтные барабанные грохоты
Коленчатые сита/грохоты DSM
Вибросита

Экран | Источник: Mining FTM

Обжарочные аппараты

Обжарочные аппараты используются для обработки на месте. Ростеры нагревают сульфидную руду на воздухе, чтобы разрушить ее до более чистого состояния.

Жаровня | Источник: Resolute Mining

Смесители и мешалки

Смесители и мешалки используются при химической переработке руды в процессе экстракционной металлургии, которая отделяет металлы от месторождений полезных ископаемых.

Смеситель | Источник: Mixtec

Мы проводим демонстрации по всему миру, чтобы продемонстрировать наш новый беспилотник для осмотра помещений.

Зарегистрируйтесь, чтобы увидеть Elios 3 в прямом эфире рядом с вами.

Угольная промышленность Украины в кризисе

Когда в июне 2020 года шахтеры города Антрацит на востоке Украины решили объявить забастовку из-за невыплаты заработной платы, они встретили яростную реакцию.

Власти самопровозглашенной Луганской Народной Республики быстро начали меры, в результате которых был введен карантин из-за предполагаемой вспышки Covid-19 и заблокирован доступ в Интернет.

Акция протеста длилась несколько дней – некоторые шахтеры объявили голодовку – и, хотя зарплаты в конце концов были выплачены, десятки протестующих были арестованы. Некоторых держали под стражей месяцами.

Десятилетия забвения когда-то жизненно важной для Украины угледобывающей промышленности на востоке страны оказали разрушительное воздействие как на права рабочих, так и на окружающую среду. Продолжающийся конфликт с Россией, которая оставила многие из этих мин в зонах конфликтов, только усугубил проблему.

В Украине 148 угольных шахт, 95 из них в районах, неподконтрольных правительству Украины. По словам де-факто министра экономики Донецка, местная угольная промышленность обеспечивает более 65% заработной платы.

Из 35 государственных угольных шахт в подконтрольной правительству части востока и запада страны 19 находятся в процессе ликвидации. Коррупция повсеместна во всей отрасли, в то время как общины угледобывающих компаний живут в нищете, с разрушающейся инфраструктурой и отсутствием попыток редевелопмента или экономической диверсификации.

В Донбассе — старейшем угледобывающем регионе бывшего Советского Союза, где шахтеры когда-то были элитой, получавшей высокие зарплаты и социальные льготы, — почти все местные шахты являются убыточными и зависят от крупных субсидий для функционирования.

Горное оборудование крайне устарело, а весь процесс крайне неэффективен и опасен. После начала войны на востоке Украины в 2014 году некоторые шахты на территории самопровозглашенных республик подверглись беспорядочным обстрелам и были затоплены, что нанесло огромный ущерб окружающей среде в районах, находящихся далеко за пределами зоны боевых действий. Другие были закрыты из-за нехватки ресурсов для откачки паводковой воды.

Невыплата заработной платы остается постоянной проблемой как в районах, находящихся под контролем повстанцев, так и в районах, контролируемых правительством, и эта проблема широко обсуждается в группах социальных сетей. В одной из них, «Шахтеры Донбасса» в популярной российской социальной сети «ВКонтакте», есть постоянные запросы о том, как получить доступ к зарплате, датированной задним числом. В январе люди все еще обсуждали, как получить хотя бы часть того, что они заработали в ноябре или ранее.

Также были забастовки в районах, подконтрольных Киеву. В городе Покровске, в части Донецка, подконтрольной правительству Украины, шахтеры уже более года протестуют и устанавливают блокпосты из-за постоянных задержек с оплатой.

Большинство шахт Донбасса были захвачены русскими и пророссийскими повстанцами в конце 2014 года, что привело к внезапной нехватке электроэнергии в Украине, где некоторые электростанции пришлось переоборудовать для использования газа и нефти вместо угля.

Из-за экономического спада из-за Covid-19 и необычно теплой зимы спрос на уголь снизился. Внутренний рынок угля и электроэнергии открыт для более дешевого российского импорта, поэтому, несмотря на введенный Украиной в 2017 году запрет на торговлю в отношении самопровозглашенных республик, продавать уголь из оставшихся шахт внутри страны было сложно.

Это, в свою очередь, увеличивает потенциальную опасность для рабочих и окружающей среды.

Андрей Силыч, мэр угольной шахты Донецка города Вугледара, заявил, что без доходов от угля невозможно сохранить шахты в целости.

Вугледар — молодой город, и его шахты имеют большой потенциал. Они приносят три четверти всего дохода города, продолжил мэр.

Но на протяжении всего 2020 года шахты находились под постоянной угрозой отключения электроэнергии из-за несвоевременной выплаты правительством.

«Происходит самое худшее, что может случиться», — сказал Силыч.

Если шахтные вентиляторы перестанут работать, объяснил он, взрывоопасный метан будет концентрироваться в подземных ходах. А если бы насосы отключили, шахты были бы непоправимо затоплены.

В ноябре Силыч разместил на муниципальной странице публичное обращение к центральным властям по поводу «хронического отсутствия платежей за поставленный уголь».

Некоторые шахты в регионе соединены друг с другом подземными переходами, а другие все еще находятся достаточно близко, чтобы быть затопленными, если соседние работы будут заброшены без откачки воды.

В Луганской области город Первомайск и его спутник Золотое разделены линией фронта, но связаны под землей. Когда в 2018 году были затоплены два Первомайских рудника на территории, подконтрольной самопровозглашенной Луганской республике, то же произошло и с ближайшим рудником в Золотом.

Денис Шахбасян, адвокат-правозащитник из Луганска, рассказал IWPR, что шахта «Золотое» должна была постоянно качать воду, добавив: «Если она перестанет качать, другие шахты будут затоплены, они как сообщающиеся сосуды».

Наводнение принесло с собой катастрофические последствия, продолжил он, в том числе провалы воронки и загрязнение почвы и воды. Северский Донец, главная река области и ее основной источник воды, уже был сильно загрязнен.

Весной 2020 года началась реорганизация отрасли в обоих штатах. В октябре того же года украинское правительство представило собственную концепцию реформы угольной промышленности, которая включала ликвидацию некоторых угольных шахт и возможное создание интегрированного поставщика энергии.

Германия, неоднократно выступавшая за трансформацию украинского угольного сектора, предложила для этого свои знания и финансовую поддержку.

Мэр Вугледара Силыч заявил, что одно из первых решений, которое должно принять правительство, — закрыть шахты, которые больше не жизнеспособны.

«Поддерживая неэффективные шахты, они уничтожают эффективные», — сказал он. сокращение выброса углекислого газа в экономику.Силыч, как и мэры других городов, находящихся в аналогичной ситуации, хотят, чтобы правительство изложило надежные планы этого процесса, а также того, как они впоследствии планируют оживление местных сообществ9.