Contrairement à la méthode souterraine, celle à ciel ouvert est réalisée en surface et est économiquement 2 à 2,5 fois plus efficace que la méthode minière. Extraction de charbon à ciel ouvert en Russie est 2/3 du volume total. Cette méthode d'extraction est considérée comme la plus productive et la moins chère. Cependant, cela ne tient pas compte des graves perturbations de la nature qui y sont associées - la création de carrières profondes et de vastes décharges de morts-terrains. La production minière est plus chère et a un taux d'accident élevé, qui est largement déterminé par la dépréciation des équipements miniers (40% de ceux-ci sont obsolètes et nécessitent une modernisation urgente).

L'extraction du charbon à ciel ouvert, en plus des avantages économiques, présente certains inconvénients. L'une de ces lacunes est la violation du paysage naturel, ce qui entraîne un impact négatif sur l'environnement. Au cours du développement, de grandes carrières profondes sont créées, mélangeant et éliminant les sols fertiles supérieurs, ce qui conduit ensuite à l'altération. Les composés toxiques contenus dans des sections de veines de charbon peuvent avoir un effet négatif sur le corps humain.

Les caractéristiques géologiques des mines à ciel ouvert qui les distinguent des autres mines à ciel ouvert sont la nature de la formation et le coût relativement faible de l'objet à exploiter, qui nécessite souvent l'enlèvement de gros volumes de stériles sur une vaste zone (c. il y a un taux d'affleurement élevé). En conséquence, des équipements spécialisés et des méthodes d'extraction ont été créés pour l'extraction du charbon à ciel ouvert. Les exemples incluent l'exploitation à ciel ouvert par dragline, où l'exploitation minière est effectuée dans des bandes de 30 à 60 m de large, les matériaux étant largués dans des mines jusqu'à 50 km de long.

schémas de l'équipement de travail d'une pelle à godet unique avec connexions rigides (a, b) et flexibles (c, d) du corps de travail avec la flèche

1 - pelle droite; 2 - rétrocaveuse ; 3 - dragline; 4 - saisir

La restauration d'un environnement perturbé fait partie intégrante du cycle minier en raison des dommages importants infligés aux zones touchées.

Les mines à ciel ouvert vont de très petites (moins de 1 million de tonnes par an) à grandes (plus de 10 millions de tonnes par an). La main-d'œuvre requise dépend de la taille et du type de mine, de la taille et de la quantité d'équipement, ainsi que de la quantité de charbon et de stériles. Certains paramètres typiques reflètent la productivité et la taille de la main-d'œuvre. Cette:

1. Production par mineur, exprimée en tonnes par mineur et par an ; ce chiffre varie de 5 000 tonnes par mineur et par an à 40 000 tonnes par mineur et par an.
2. Matières extractibles totales exprimées en tonnes par mineur et par an. Cette mesure de performance combine le charbon et les stériles ; 100 000 tonnes/mineur/an doivent être considérés comme faibles et 400 000 tonnes/mineur/an très élevés, à l'extrémité supérieure de cette fourchette.
En raison d'importants investissements en capital, de nombreuses mines de charbon fonctionnent sept jours sur sept selon leur horaire actuel. Cela nécessite quatre équipes : trois travaillent en trois équipes de huit heures chacune, tandis que la quatrième a du temps libre.

Influence de la géologie

Les caractéristiques géologiques ont une influence majeure sur le choix de la méthode d'extraction et de l'équipement utilisé dans le cas de cette extraction de charbon particulière.
Emplacement du réservoir, mieux connu sous le nom de la chute, représente l'angle entre le réservoir aménagé et le plan de l'horizon. Plus la chute est raide, plus il est difficile de se développer. Le crash affecte également la stabilité du développement ; la valeur limite de la chute pour le fonctionnement de la dragline est d'environ 7.
Densité le charbon et les stériles déterminent quel équipement peut être utilisé et s'il faut ou non dynamiter le matériau. L'équipement d'exploitation minière en continu (tel que les excavatrices à roue à godets couramment utilisées en Europe de l'Est et en Allemagne) est limité dans son application aux matériaux de très faible densité qui n'ont pas besoin d'être dynamités. Cependant, les stériles sont généralement trop durs pour être enlevés sans un certain dynamitage pour briser la roche en plus petits morceaux qui peuvent ensuite être enlevés par des pelles et de l'équipement mécanique.
Le plus profondeur l'apparition d'un filon de charbon, plus le coût de transport des déchets et du charbon vers la surface ou vers une décharge est élevé. À une certaine profondeur, il devient plus économique d'extraire le charbon par des méthodes souterraines plutôt qu'à ciel ouvert.
Des veines aussi fines que 50 mm peuvent également être exploitées, mais l'extraction du charbon devient plus difficile et coûteuse car épaisseur de formation.
Hydrologie- quelque chose qui est associé à la présence d'eau dans le charbon et les stériles. Des quantités importantes d'eau affectent la stabilité du travail et le coût de production augmente en raison du coût de pompage de l'eau.
Valeur réserves le charbon et l'ampleur du travail ont une incidence sur l'équipement qui peut être utilisé. Les petits développements nécessitent des équipements plus petits et relativement plus chers, tandis que les grands développements offrent des économies d'échelle et des coûts unitaires inférieurs.
Caractéristiques environnementales ont à voir avec ce qu'il advient des stériles après leur extraction. Certains stériles sont dits « acidifiants » : cela signifie que lorsqu'ils entrent en contact avec l'air et l'eau, il se forme de l'acide, ce qui est nocif pour l'environnement et nécessite un traitement particulier.
La combinaison des facteurs ci-dessus et d'autres détermine la méthode et l'équipement d'extraction appropriés pour une mine de charbon particulière.

Selon la forme et la position des gisements minéraux par rapport à la surface de la terre, il existe (selon Pzhevsky) 5 principaux types d'exploitation à ciel ouvert.

L'exploitation minière à ciel ouvert (Fig. 1, a) se caractérise par l'extraction des morts-terrains et des minéraux immédiatement à pleine capacité, le placement des morts-terrains dans l'espace épuisé d'une carrière. Des décharges externes sont aménagées lors de la construction de carrières, ainsi que dans des conditions géologiques et technologiques particulières de l'exploitation à ciel ouvert. Ce type comprend le développement de placers, la construction de roches, une partie importante de charbon et une petite partie de gisements de minerai avec des gisements horizontaux et plats. Dans le même temps, les mines à ciel ouvert ont une profondeur faible (jusqu'à 40-80 m) et relativement constante, différentes tailles de plan et différentes capacités de production. Les roches et minéraux du mort-terrain sont très divers et couvrent pratiquement toutes leurs combinaisons possibles.

L'exploitation minière en profondeur (Fig. 1, b) se distingue par l'excavation de minéraux et de morts-terrains en couches dans un ordre décroissant. La masse rocheuse, en règle générale, est déplacée du bas vers des altitudes plus élevées ou vers la surface. Le développement de chaque nouvel horizon est précédé de travaux miniers et préparatoires. La profondeur de la carrière augmente progressivement jusqu'à 400-700 m ou plus (déterminée par les limites du champ de carrière). Les morts-terrains sont généralement placés dans des décharges externes. Lorsque la profondeur maximale de la carrière est atteinte, l'exploitation à ciel ouvert peut être utilisée. Dans ce cas, l'ouverture de la section sous-jacente du gisement est réalisée par des travaux souterrains à partir d'une carrière, dont les communications de transport sont utilisées pour amener les minéraux à la surface. Le développement est réalisé sur la plupart des gisements de minerai, non métalliques et partiellement de charbon avec une baisse oblique et abrupte dans des gisements d'épaisseur moyenne et épaisse, couvrant tous les types de roches.

Les mines à ciel ouvert des Highlands (Fig. 1, c) se caractérisent par le mouvement des morts-terrains et des morts-terrains enveloppants et du minerai extrait par transport vers des altitudes plus basses jusqu'à l'emplacement des décharges et du complexe technologique. Dans le même temps, une partie des stériles a tendance à être déplacée sur la distance la plus courte vers les flancs du champ de carrière, vers des décharges situées sur des zones stériles (sans charbon). Des gisements de minerais divers se développent, parfois des matières premières minières et chimiques et la construction de roches, rarement des gisements de charbon, qui sont situés beaucoup plus haut que le niveau de surface dominant. Les minéraux et les roches de mort-terrain sont extrêmement rocheux. Les caractéristiques des 2e et 3e types d'exploitation à ciel ouvert sont des développements de type montagne-profond. Ils sont typiques de la topographie complexe de la surface d'un champ de carrière. Les minéraux et les roches de couverture sont rocheux ou semi-rocheux, parfois hétérogènes. Ils sont effectués dans les gisements de minerais, l'extraction de matières premières chimiques, la construction de roches et de charbon, où ils sont les plus courants et les plus importants.

Un type particulier d'exploitation minière à ciel ouvert est l'exploitation minière sous-marine (Fig. 1, d), réalisée notamment dans les plaines inondables des rivières, au fond des mers et des lacs. Dans ce cas, le toit et le sol du gisement sont situés en dessous du niveau d'eau libre ; mort-terrain - généralement relativement mince: mou, dense, semi-rocheux ou hétérogène.

Le choix d'un type de développement plus rationnel dépend de la topographie de surface et de la position des gisements de charbon. Quel que soit le choix, chaque type de développement ouvert est réalisé selon approximativement le même principe.

1. Avant de commencer les travaux, les morts-terrains sont enlevés - les stériles à la surface, sous lesquels se trouvent les minéraux (dans notre cas, le charbon). Selon la dureté de la roche, les opérations de décapage peuvent être réalisées avec ou sans desserrage. La roche retirée est acheminée soit vers des sites de stockage, soit vers une section exploitée d'une carrière. L'enlèvement des morts-terrains offre un accès direct aux veines de charbon et empêche la contamination pendant le processus d'extraction.

2. Pour les travaux ultérieurs sur l'extraction du charbon du réseau, après l'enlèvement des morts-terrains, l'un des types d'excavation est utilisé. Ces types comprennent le type géotechnologique, le type hydraulique et le forage et le dynamitage. Il existe également un certain nombre de méthodes mixtes, telles que le forage et le dynamitage avec des marteaux-piqueurs. Lors de l'excavation, le charbon libéré est collecté au moyen d'une mécanisation. Excavatrices à roue à godets à un ou plusieurs godets, grattoirs, bulldozers - ce n'est qu'une petite partie de l'équipement utilisé dans l'exploitation minière à ciel ouvert. Après excavation et prise, séparé de la masse principale, le charbon est chargé sur des véhicules et envoyé pour traitement.

Planification du développement
La planification du développement des mines de charbon à ciel ouvert est un processus itératif qui peut être résumé dans une liste de contrôle. Le cycle commence par la géologie et le marketing et se termine par l'évaluation économique. Le niveau de détail (et le coût) de la planification augmente à mesure que le projet passe par les différentes étapes d'approbation et de développement. Avant le développement, une étude de faisabilité est réalisée. La même liste de contrôle est utilisée une fois que l'installation est opérationnelle pour élaborer des plans annuels et quinquennaux, ainsi que pour planifier la fermeture de la mine et l'assainissement du site une fois que tout le charbon a été extrait.

Il est important que le besoin de planification continue et que les plans soient fréquemment mis à jour pour refléter les changements dans le marché, la technologie, la législation et la connaissance des gisements à mesure que l'exploitation minière se développe.

Travaux d'implosion

Travail explosif - un ensemble d'opérations pour la préparation et l'initiation des charges BB. Principalement utilisé dans l'exploitation minière et la construction. Réalisé sous la condition d'assurer la sécurité des travailleurs, des équipements, des installations et de l'environnement.

Étape préparatoire du dynamitage - recrutement, formalités administratives pour le droit d'acheter, de stocker, de transporter des matières explosives (BM) et d'effectuer des travaux. Le dynamitage lui-même comprend la rédaction d'un plan de dynamitage ou d'un passeport de dynamitage, la préparation des BM pour leur utilisation, leur livraison sur le site de dynamitage, la fabrication de cartouches de dynamitage, le chargement et l'entraînement des charges BB, l'installation d'un réseau d'explosifs et le lancement des charges. Conclure. la phase de dynamitage consiste à examiner le site de l'explosion et à le liquider en cas de découverte de restes de BM non explosés et de charges ratées.

Pour charges explosives prom. BB utilise différentes méthodes d'amorçage, qui sont classées : selon le moyen de grenaillage utilisé, - le grenaillage au feu, le grenaillage au feu électrique, le grenaillage électrique ; sur la valeur de l'intervalle de décélération entre explosions otd. charges en série - détonation instantanée, détonation retardée, détonation à court retard; à partir des caractéristiques de la disposition des charges - à une rangée, à plusieurs rangées; du but de l'explosion - le principal (primaire), à ​​la suite duquel une partie du massif est séparée par l'explosion et écrasée, le secondaire - le dynamitage de gros morceaux de roche (de qualité inférieure) formés après le dynamitage principal, le dynamitage des surestimations et des pics sur la corniche, le minerai suspendu lorsqu'il est libéré des chambres; pour les émissions et les rejets lors de la construction de barrages, de canaux et de fosses.
Personnel et stockage BM. Les travaux explosifs peuvent être effectués par des personnes (ingénieurs et techniciens, ouvriers) qui ont passé spécial. formation pour boutefeu et avoir un "Livre unique d'un boutefeu (maître boutefeu)". Pour effectuer de l'aide. opérations (portage d'explosifs, chargement lors du transport d'explosifs, etc.) lors du minage, des travailleurs ayant des qualifications de foreurs, des professions auxiliaires (mécaniciens, réparateurs, électriciens, monteurs, etc.) peuvent également être impliqués, qui doivent être instruits et avertis de écrit sur les opérations de fonctionnalités avec BB. La préparation et la production de l'explosion sont réalisées sous la supervision de superviseurs techniques. Les personnes qui ont terminé leurs études supérieures ou secondaires ou qui sont diplômées de l'enseignement spécial sont autorisées à gérer des travaux explosifs. cours donnant le droit de gérer l'exploitation minière et le dynamitage. Le stockage des BM s'effectue dans les entrepôts d'explosifs de base et les entrepôts de consommables fixes ou mobiles BM.

Conception explosive. Dans la production d'explosions dans les carrières et les mines, un projet est élaboré, approuvé par Ch. ingénieur, où les propriétés de la roche ou du bloc de minerai explosé, les paramètres de l'emplacement des puits et les conceptions des charges qu'ils contiennent, la méthode et le schéma d'initiation des charges, les résultats calculés de l'explosion sont donnés, la consommation de BM est indiqué. Le projet contient également un plan du bloc à éclater, résultat de la vérification des charges sismiques. la sécurité, le rayon de la zone dangereuse pour la dispersion des morceaux et l'action d'une onde d'air, un tableau de calcul des charges dans chaque puits, la procédure d'une explosion en masse, qui indique les personnes personnellement responsables de l'événement et l'heure il est effectué, ainsi que le schéma et la procédure de protection de la zone dangereuse de l'explosion. Le géomètre-expert dresse un acte d'acceptation du bloc à l'explosion.
Lors de l'utilisation des méthodes de forage, charges externes et petites chambres, un passeport des opérations de forage et de dynamitage est établi (avec d'autres méthodes - projets), à Krom des informations générales sont données sur le lieu de travail et les caractéristiques du trou de mine , informations sur le matériel de forage, le nombre et l'emplacement des trous, la qualité d'explosion requise, les rayons B. p. des zones dangereuses par sismicité, éparpillement des morceaux, schéma de cordon, procédure de signalisation, etc.). Un plan de situation est joint au passeport avec le dessin des lieux B. p., l'emplacement des mâts de signalisation, des postes de cordon, des barrières, des pirogues, des limites des zones dangereuses, etc. ; disposition de la charge et schéma du réseau explosif.
Cartes technologiques émises directement. entrepreneurs, contiennent approximativement les mêmes informations que dans le passeport, cependant, contrairement au passeport, ils sont compilés sur la base du projet et ne sont pas indépendants. dossier de projet. Après l'explosion et le nettoyage des forges. les masses dans le projet d'une explosion massive entrent dans les résultats réels.
La préparation des BM à l'emploi et la fabrication des combattants consistent à vérifier l'adéquation des BB et des moyens d'initiation. Les BB en vrac et fréquentés avec une humidité élevée sont séchés. Clezhannye BB écrasé pour leur donner l'original. États. Les capuchons de détonateurs (KD), les allumeurs et cordeaux détonants (DSh), les retardateurs de cordeau détonant à court retard (KZDSh) sont soumis à une inspection externe, les détonateurs électriques (ED) sont contrôlés par des instruments. Préparation de BB, faite sur la forge. entreprise à partir de composants (igdanites, ifzanites, carbatols, etc.), comprend la livraison et la préparation des composants initiaux (ou BB) aux points de préparation des BB. Lors de tirs spéciaux. à l'intérieur de l'entrepôt BM fabriquent des tuyaux incendiaires. Les combattants sont fabriqués en spécial. chambres dans les entrepôts de consommables BM ou dans les lieux d'explosion avant chargement.
Le processus de chargement comprend la préparation. étape - suivre. opérations de chargement de BB et de leur livraison au lieu de chargement et de préparation (déchargement, pétrissage, etc.) et chargement lui-même - l'introduction d'une définition. quantité de BB dans la cavité de charge et l'introduction d'un militant pour initier la charge de BB, le to-poe est effectué manuellement ou à l'aide de mécanismes (pour les BB granulaires à écoulement libre et contenant de l'eau). Avec la mécanisation complexe du chargement, toutes les opérations avec BB pour les opérations de chargement et de déchargement du chemin de fer. les wagons vers l'entrepôt BM et au-delà sont effectués à l'aide de mécanismes. Pour les grandes carrières et les mines en ont développé plusieurs. schémas de mécanisation complexes B. p., les équipements nécessaires ont été conçus: machines et mécanismes de chargement et de déchargement, transport-chargement, mélangeurs-chargement et mélanges. dispositifs. Dans des conditions souterraines pour mécaniser. pour le chargement de trous de forage et de puits d'un diamètre allant jusqu'à 100-150 mm avec des explosifs granulaires, des chargeurs d'éjecteur de chambre, etc., pour les explosifs en cartouche, des chargeurs de poussée et de lancement sont utilisés. Dans chaque charge BB pendant le processus de chargement, un (charges de trou et aériennes) ou deux (charges de trou de forage et de chambre) initiateur-combattant sont placés. Le combattant est introduit dans la charge en dernier (initiation directe) ou en premier (initiation inversée). Lors du dynamitage de puits inondés, ils sont pré-vidangés et des BB étanches sont utilisés ou une charge est placée dans une coque étanche. Sans préalable Lors de la vidange des puits inondés, le chargement est effectué avec de petites portions de BB pour éviter la formation d'un bouchon à la surface de l'eau, ou le BB est chargé en plaçant une charge en polyéthylène. Dans les mines dangereuses pour le gaz et la poussière, la totalité de la charge estimée est simultanément envoyée au trou à protéger. BB, composé de plusieurs. cartouches pour éliminer la possibilité d'espaces entre les cartouches de charbon ou de roche.

Le martelage est une opération à forte intensité de main-d'œuvre et en même temps. volumes de grenaillage, il est mécanisé (pour les petits volumes, le battage se fait généralement manuellement). Dans les carrières, l'abattage est effectué par des spécialistes. Machines d'abattage. Dans les mines de charbon (particulièrement dangereuses en termes de gaz et de poussières), l'utilisation de tiges est obligatoire et sa longueur est régulée par la nature du front et la profondeur des trous.
Installation d'un réseau d'explosifs et initiation des charges. Avec électrique le dynamitage, les fils d'extrémité de l'ED sont connectés au réseau explosif à l'aide de fils locaux et principaux, puis l'état de fonctionnement du réseau explosif est vérifié par l'appareil, les extrémités des fils principaux sont connectées à une source de courant, un signal de combat est donné et le courant est activé. Lors du dynamitage à l'aide d'un pistolet à longue portée, ses extrémités provenant des charges sont attachées aux fils principaux. Après contrôle visuel du réseau, deux CD ou deux ED sont connectés au bout de l'autoroute, le réseau est vérifié, un signal de combat est donné et l'OSH est incendié ou le courant est allumé dans le réseau explosif. Dans CCCP, lors d'un tir d'incendie, l'installation du réseau n'est pas effectuée et chaque segment de l'OH provenant des charges est incendié et explose séparément. Lors d'un tir électrique, l'allumage des tronçons OH allant vers les charges est réalisé par des allumeurs électriques montés dans un four électrique. chaîne. Simultanément allumage de plusieurs Les segments OSH (5 ou plus) sont réalisés par des cartouches d'allumage groupé.

L'inspection du site d'explosion est effectuée après un intervalle de temps établi par les règles, mais pas avant une ventilation complète. Le blaster (chef d'explosion) détermine visuellement la possibilité d'accès pour le travail des travailleurs et des mécanismes, enlève les pièces dangereusement suspendues au visage et vérifie l'absence de charges ratées et de restes de BM non explosés. En l'absence d'échecs, un signal d'alarme est donné. Si des défaillances sont détectées, des travaux sont effectués pour les éliminer, au cours desquels il est interdit d'effectuer d'autres travaux et de permettre aux travailleurs d'entrer dans le visage. Éliminer les charges en faisant exploser à nouveau la charge ratée ; creuser des forages, des puits ou des chambres parallèles et les dynamiter pour ouvrir puis détruire les charges ; prélèvement de charges.
La sécurité des travaux explosifs comprend un système d'organisation et des mesures techniques visant à prévenir l'impact sur les travailleurs de facteurs de production nocifs et dangereux. Les mesures organisationnelles comprennent la formation des travailleurs aux méthodes et techniques de travail sûres; utilisation d'équipements de protection; développement et mise en œuvre d'instructions et d'outils de propagande, mise en œuvre stricte de la technologie du travail, de la réglementation du travail, etc. Mesures techniques - développement d'une technologie sûre pour les processus, outils créés sur la base de normes et de règles qui garantissent des conditions de travail sûres et inoffensives pendant le fonctionnement et réparation. Les travaux explosifs se caractérisent par un danger accru, par conséquent, dans le CCCP, ils sont effectués dans le strict respect des "Règles de sécurité uniformes pour les opérations de dynamitage" (les premières "Règles temporaires sur l'utilisation de matériaux explosifs dans les opérations minières" ont été publiées en Russie en le 1er volume du "Mining Journal" pour 1880), tech. règles de B. p. dans différents conditions et départements. instructions convenues avec les organisations de Gosgortekhnadzor CCCP. Les règles sont améliorées et complétées en relation avec la complication des conditions d'exploitation minière, le développement de nouvelles techniques de BM et de dynamitage et sont régulièrement rééditées sous la forme d'un ensemble de lois contraignantes pour les mines et les départements du CCCP menant des opérations de dynamitage.

Documentation permissive. Pour mener des opérations de dynamitage dans les organes du Gosgortekhnadzor du CCCP et du ministère de l'Intérieur du CCCP, ils délivrent des permis pour le stockage, l'achat et le transport de BM, ainsi que pour la conduite d'opérations de dynamitage. Les autorisations sont obtenues conformément aux "Instructions sur la procédure de stockage, d'utilisation et de comptabilisation des matières explosives" et "Instructions sur la procédure d'obtention des autorisations pour le droit d'effectuer des travaux explosifs, ainsi que des certificats d'achat ou de transport de matières explosives », figurant dans les annexes des actuelles « Règles uniformes de sécurité dynamitage.

L'industrie charbonnière est le segment le plus important de l'industrie des combustibles. Dans le monde, elle dépasse toutes les autres en termes de nombre de travailleurs et de quantité d'équipements.

Quelle est l'industrie du charbon

L'industrie charbonnière implique l'extraction du charbon et son traitement ultérieur. Les travaux s'effectuent tant en surface qu'en sous-sol.

Si les gisements sont situés à une profondeur n'excédant pas 100 mètres, les travaux sont réalisés en carrière. Les mines sont utilisées pour développer des gisements à de grandes profondeurs.

Méthodes classiques d'extraction du charbon

Le travail dans les mines de charbon et le sous-sol sont les principales méthodes d'exploitation minière. La plupart des travaux en Russie et dans le monde sont effectués de manière ouverte. Cela est dû aux avantages financiers et aux taux de production élevés.

Le processus est le suivant :

• À l'aide d'un équipement spécial, la couche supérieure de la terre recouvrant le dépôt est enlevée. Il y a quelques années, la profondeur des ouvrages à ciel ouvert était limitée à 30 mètres, les dernières technologies ont permis de l'augmenter de 3 fois. Si la couche supérieure est molle et petite, elle est enlevée avec une excavatrice. Une couche de terre épaisse et dense est pré-concassée.
• Les gisements de charbon sont battus et emmenés à l'aide d'un équipement spécial vers l'entreprise pour un traitement ultérieur.
• Les ouvriers restaurent le relief naturel afin d'éviter de nuire à l'environnement.

L'inconvénient de cette méthode réside dans le fait que les gisements de charbon situés à faible profondeur contiennent des impuretés de terre et d'autres roches.

Le charbon extrait sous terre est considéré comme plus propre et de meilleure qualité.

La tâche principale de cette méthode est de transporter le charbon de grandes profondeurs vers la surface. Pour cela, des passages sont créés : une galerie (horizontale) et un puits (incliné ou vertical).

Dans les tunnels, les veines de charbon sont coupées par des moissonneuses-batteuses spéciales et chargées sur un convoyeur qui les remonte à la surface.

La méthode souterraine vous permet d'extraire une grande quantité de minéraux, mais elle présente des inconvénients importants: coût élevé et danger accru pour les travailleurs.

Méthodes non conventionnelles d'extraction du charbon

Ces méthodes sont efficaces, mais n'ont pas de distribution de masse - pour le moment, aucune technologie ne permet d'établir clairement le processus:

• Hydraulique. L'exploitation minière est effectuée dans une mine à grande profondeur. Le filon de charbon est broyé et ramené à la surface sous une forte pression d'eau.
• L'énergie de l'air comprimé. Il agit à la fois comme une force destructrice et de levage, l'air comprimé est sous forte pression.
• Vibroimpulsion. Les formations sont détruites sous l'influence de puissantes vibrations générées par l'équipement.

Ces méthodes ont été utilisées en Union soviétique, mais ne sont pas devenues populaires en raison de la nécessité d'importants investissements financiers. Seules quelques sociétés minières continuent d'utiliser des méthodes non conventionnelles.

Leur principal avantage est l'absence de travailleurs dans les zones potentiellement mortelles.

Pays leaders dans l'extraction du charbon

Selon les statistiques de l'énergie mondiale, un classement des pays qui occupent des positions de leader dans la production de charbon dans le monde a été établi :

1. Inde.
2. Australie.
3. Indonésie.
4. Russie.
5. Allemagne.
6. Pologne.
7. Kazakhstan.

Pendant de nombreuses années, la Chine a été le leader en termes de production de charbon. En Chine, seulement 1/7 des gisements disponibles sont en cours de développement, cela est dû au fait que le charbon n'est pas exporté hors du pays, et les réserves existantes dureront au moins 70 ans.

Sur le territoire des États-Unis, les dépôts sont uniformément répartis dans tout le pays. Ils fourniront au pays leurs réserves pendant au moins 300 ans.

Les gisements de charbon en Inde sont très riches, mais la quasi-totalité du charbon produit est utilisé dans l'industrie énergétique, car les réserves disponibles sont de très faible qualité. Malgré le fait que l'Inde occupe l'une des positions de leader, les méthodes artisanales d'extraction du charbon progressent dans ce pays.

Les réserves de charbon de l'Australie dureront environ 240 ans. Le charbon extrait a la cote de qualité la plus élevée, une partie importante de celui-ci est destinée à l'exportation.

En Indonésie, le niveau de production de charbon augmente chaque année. Il y a quelques années, la majeure partie de la production était exportée vers d'autres pays. Aujourd'hui, le pays supprime progressivement l'utilisation du pétrole, dans le cadre duquel la demande de charbon pour la consommation intérieure augmente.

La Russie possède 1/3 des réserves mondiales de charbon, alors que toutes les terres du pays n'ont pas encore été explorées.

L'Allemagne, la Pologne et le Kazakhstan réduisent progressivement leur production de charbon en raison du coût non compétitif des matières premières. La majeure partie du charbon est destinée à la consommation intérieure.

Les principaux lieux d'extraction du charbon en Russie

Essayons de comprendre. L'extraction du charbon en Russie est principalement réalisée à ciel ouvert. Les gisements à travers le pays sont dispersés de manière inégale - la plupart d'entre eux sont situés dans la région orientale.

Les gisements de charbon les plus importants en Russie sont:

• Kouznetsk (Kuzbass). Il est considéré comme le plus grand non seulement en Russie, mais dans le monde entier, situé en Sibérie occidentale. La cokéfaction et la houille sont extraites ici.
• Kansko-Achinsk. La production est réalisée ici.Le champ est situé le long du chemin de fer transsibérien, occupant une partie des territoires des régions d'Irkoutsk et de Kemerovo, le territoire de Krasnoïarsk.
• Bassin houiller de Tunguska. Représenté par le charbon brun et dur. Il couvre une partie du territoire de la République de Sakha et du territoire de Krasnoïarsk.
• Bassin houiller de Pechora. L'exploitation minière est effectuée sur ce gisement. Les travaux sont effectués dans des mines, ce qui permet d'extraire du charbon de haute qualité. Il est situé sur les territoires de la République Komi et de l'Okrug autonome Yamalo-Nenets.
• Bassin houiller d'Irkoutsk-Tcheremkhovo. Il est situé sur le territoire du Haut Sayan. Fournit du charbon uniquement aux entreprises et aux colonies voisines.

À ce jour, cinq autres gisements sont en cours de développement et pourraient augmenter le volume annuel de production de charbon en Russie de 70 millions de tonnes.

Perspectives pour l'industrie charbonnière

Le monde a déjà exploré la plupart des gisements de charbon, d'un point de vue économique, les plus prometteurs appartiennent à 70 pays. Le niveau de production de charbon augmente rapidement: les technologies s'améliorent, les équipements se modernisent. Cela augmente la rentabilité de l'industrie.

La gamme de son utilisation est très large. Le charbon est utilisé pour produire de l'électricité, comme matière première industrielle (coke), pour la production de graphite, pour la production de combustibles liquides par hydrogénation.

La Russie possède de vastes réserves de gisements de charbon et de bassins houillers.

Un bassin houiller est une zone (souvent de plus de 10 000 kilomètres carrés) de gisements houillers, formés dans certaines conditions sur une certaine période de temps. Le gisement de charbon a une superficie plus petite et est une structure tectonique distincte.

Sur le territoire de la Russie, il existe des bassins de plate-forme, plissés et de transition.

La plus grande quantité de gisements de charbon a été trouvée sur le territoire de la Sibérie occidentale et orientale.

60 % des réserves de charbon russes sont des charbons humiques, y compris du charbon à coke (Karaganda, sud de Yakoutsk, bassin de Kuznetsk). Il existe également des charbons bruns (Oural, Sibérie orientale, région de Moscou).

Les réserves de charbon sont réparties sur 25 bassins houillers et 650 gisements individuels.

L'extraction du charbon s'effectue de manière fermée ou à ciel ouvert. L'exploitation minière fermée est réalisée dans des mines, à ciel ouvert - dans des carrières (sections).

La durée de vie de la mine est en moyenne de 40 à 50 ans. Chaque couche de charbon est retirée de la mine pendant environ 10 ans, suivi du développement d'une couche plus profonde par reconstruction. La reconstruction des horizons miniers est un préalable à la préservation de l'environnement et à la sécurité des travailleurs.

Dans les coupes, l'extraction du charbon s'effectue par bandes successives.

Pour la période de 2010, le charbon en Russie a été extrait dans 91 mines et 137 coupes. La capacité annuelle totale était de 380 millions de tonnes.

Une fois le charbon extrait dans des mines ou des déblais, il va directement au consommateur ou est envoyé à des entreprises d'enrichissement du charbon.

Dans des usines spéciales, les morceaux de charbon sont triés par taille puis enrichis.

Le processus d'enrichissement est la purification du combustible à partir des stériles et des impuretés.

Aujourd'hui, le charbon en Russie est extrait principalement sur le territoire et dans 10 bassins principaux. Le plus grand gisement de charbon dur et à coke est le bassin de Kuznetsk (région de Kemerovo), le lignite est extrait dans le bassin de Kansk-Achinsk (territoire de Krasnoïarsk, Sibérie orientale), Anthracites - dans le bassin de Gorlovsky et dans le Donbass.

Le charbon de ces bassins est de la plus haute qualité.

D'autres bassins houillers bien connus en Russie comprennent le bassin de Pechora (Arctique), le bassin d'Irkoutsk-Cheremkhovo dans la région d'Irkoutsk et le bassin du sud de Yakoutsk en Extrême-Orient.

Les bassins de Taimyr, Lena et Tunguska sont activement développés en Sibérie orientale, ainsi que des gisements dans le territoire transbaïkal, Primorye, région de Novossibirsk.

La plus grande branche (en termes de nombre de travailleurs et de coût des immobilisations de production) de l'industrie du combustible est l'extraction du charbon en Russie.

L'industrie charbonnière extrait, transforme (enrichit) le charbon, le lignite et les anthracites.

Comment et combien de charbon est produit dans la Fédération de Russie

Ce minéral est extrait en fonction de la profondeur de l'emplacement: méthodes à ciel ouvert (dans des coupes) et souterraines (dans des mines).

Entre 2000 et 2015, la production souterraine est passée de 90,9 à 103,7 millions de tonnes, tandis que la production à ciel ouvert a augmenté de plus de 100 millions de tonnes, passant de 167,5 à 269,7 millions de tonnes. La quantité de minerai extrait dans le pays au cours de cette période, ventilée par méthodes de production, voir fig. un.

Riz. 1 : Production de charbon en Fédération de Russie de 2000 à 2015 par méthode de production, en millions de tonnes

Selon le Fuel and Energy Complex (FEC), en Fédération de Russie en 2016, 385 millions de tonnes de minéraux noirs ont été extraits, soit 3,2% de plus que l'année précédente. Cela nous permet de tirer une conclusion sur la dynamique positive de la croissance de l'industrie ces dernières années et sur les perspectives, malgré la crise.

Les types de ce minéral, extraits dans notre pays, sont divisés en charbons énergétiques et à coke.

Dans le volume total pour la période de 2010 à 2015, la part de la production d'énergie est passée de 197,4 à 284,4 millions de tonnes. 2.

2 : La structure de la production de charbon dans la Fédération de Russie par types pour 2010-2015, en millions de tonnes.

Combien y a-t-il de minerais noirs dans le pays et où est-il extrait

Selon Rosstat, la Fédération de Russie (157 milliards.

tonnes) occupe la deuxième place après les États-Unis (237,3 milliards de tonnes) dans le monde en termes de réserves de charbon. La Fédération de Russie représente environ 18% de toutes les réserves mondiales. Voir figure 3.

Riz. 3 : Réserves mondiales par principaux pays

Les informations de Rosstat pour 2010-2015 suggèrent que l'exploitation minière dans le pays est réalisée dans 25 sujets de la Fédération dans 7 districts fédéraux.

Il existe 192 entreprises charbonnières. Parmi eux se trouvent 71 mines et 121 mines de charbon. Leur capacité de production combinée est de 408 millions de tonnes. Plus de 80% de celui-ci est extrait en Sibérie. L'extraction du charbon en Russie par région est présentée dans le tableau 1.

En 2016, 227 400 mille

tonnes extraites dans la région de Kemerovo (ces villes avec une affiliation industrielle sont appelées villes à industrie unique), dont environ 125 000 000 tonnes ont été exportées.

Kuzbass représente environ 60% de la production nationale de charbon, il y a environ 120 mines et coupes.

Début février 2017, une nouvelle mine à ciel ouvert a été lancée dans la région de Kemerovo - Trudarmeisky Yuzhny avec une capacité nominale de 2 500 000 tonnes.

En 2017, il est prévu de produire 1 500 000 tonnes de minerais à ciel ouvert et, selon les prévisions, la mine à ciel ouvert atteindra sa capacité nominale en 2018. Toujours en 2017, trois nouvelles entreprises devraient être lancées à Kuzbass.

Les plus gros gisements

Sur le territoire de la Fédération de Russie, il existe 22 bassins houillers (selon Rosstat pour 2014) et 129 gisements individuels.

Plus des 2/3 des réserves de celles déjà explorées sont concentrées dans les bassins de Kansk-Achinsk (79,3 milliards de tonnes) et de Kuznetsk (53,4 milliards de tonnes). Ils sont situés sur le territoire de la région de Kemerovo du territoire de Krasnoïarsk.

Parmi les plus grands bassins figurent également: Irkoutsk, Pechora, Donetsk, South Yakutsk, Minusinsk et autres.

La figure 4 montre la structure des réserves explorées pour les principaux bassins.

Riz. 4 : Réserves explorées dans les principaux bassins de Russie, en milliards de tonnes

Importer / Exporter

La Fédération de Russie est l'un des trois plus grands exportateurs de charbon après l'Australie (le volume des exportations est de 390 millions de tonnes).

tonnes) et l'Indonésie (330 millions de tonnes) en 2015. La part de la Russie en 2015 - 156 millions de tonnes de fossiles noirs sont allés à l'exportation. Cet indicateur pour le pays a augmenté de 40 millions de tonnes en cinq ans. Outre la Fédération de Russie, l'Australie et l'Indonésie, les six premiers pays sont les États-Unis d'Amérique, la Colombie et l'Afrique du Sud.

La structure des exportations mondiales est illustrée à la fig. 5.

Riz. 5 : Structure des exportations mondiales (premiers pays exportateurs).

Le Bureau central de répartition du Complexe des combustibles et de l'énergie rapporte qu'en 2016, le volume total des exportations du pays a augmenté, tandis que les importations ont diminué.

Les données sur les exportations-importations en 2016 sont présentées dans le tableau 2.

Chef du département d'information et d'analyse du département de l'industrie du charbon et de la tourbe du ministère de l'énergie du pays V.

Grishin prévoit une augmentation des exportations de 6% en 2017, son volume pourrait atteindre 175 millions de tonnes, soit une augmentation de 10 millions de tonnes.

Quelles entreprises sont les plus grands producteurs

Les grandes compagnies pétrolières en Russie sont sur toutes les lèvres, et les plus grandes entreprises productrices de charbon du pays en 2016 sont : OJSC SUEK (105,47), Kuzbassrazrezugol (44,5), SDS-ugol (28,6), Vostsibugol (13,1), Yuzhny Kuzbass (9 ), Yuzhkuzbassugol (11,2), Yakutugol (9,9), Raspadskaya OJSC (10,5), indiquent entre parenthèses la quantité de charbon produite en millions de tonnes, cf.

Riz. 6. Les plus grands fabricants de la Fédération de Russie en 2016, en millions.

Les sociétés OJSC SUEK, Kuzbassrazrezugol et SDS-ugol ont été les leaders de la production au cours des dernières années.

Les plus grands fabricants pour 2014-2015 sont présentés à la Fig.

7. Parmi eux, en plus des deux leaders de l'industrie ci-dessus, il y a aussi des entreprises de transformation : Kuzbass Fuel Company, Sibuglement Holding, Vostsibugol, Russian Coal, EVRAZ (l'une des plus grandes sociétés privées du pays), Mechel Mining, SDS- charbon.

7. Les plus grands producteurs de la Fédération de Russie pour 2014-2015, en millions de tonnes

En novembre 2016, la brigade Evgeny Kosmin de la section n ° 1 de la mine nommée d'après V.D.

Yalevskoy JSC SUEK-Kuzbass a établi un nouveau record de production russe pour l'année à partir d'un chantier - 4 810 000 tonnes.

Résultats et conclusions

• Le complexe houiller de la Russie se développe activement.
• Les importations ont légèrement diminué ces dernières années, tandis que les exportations et la production ont augmenté.
• En termes d'exportations, la Fédération de Russie est l'un des trois premiers pays après l'Australie et l'Indonésie.
• Dans les années à venir, il est prévu d'ouvrir de nouvelles entreprises d'extraction et de transformation.
• Les trois premiers incluent des entreprises de la région sibérienne, qui représente plus de 80 % de la production totale du pays.

Lyudmila Poberezhnykh, 2017-03-29

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Bassins houillers russes

Le rôle de tel ou tel bassin houiller dans la division territoriale du travail dépend de la qualité du charbon, de la taille des réserves, des indicateurs techniques et économiques d'extraction, du degré de préparation des réserves à l'exploitation industrielle, de la taille des l'extraction, et les particularités du transport et de la position géographique.

Ensemble, ces conditions ressortent nettement bases charbonnières interdistricts- Les bassins de Kuznetsk et Kansko-Achinsk, qui représentent ensemble 70 % de la production de charbon en Russie, ainsi que les bassins de Pechora, Donetsk, Irkutsk-Cheremkhovo et South Yakutsk.
Le plus important producteur de charbon en Russie est le bassin houiller de Kuznetsk.

Bassin de Kouznetsk

Le solde des réserves de charbon de la catégorie A + B + C1 de Kuzbass est estimé à 57 milliards de tonnes, soit 58,8% du charbon russe.

Dans le même temps, les réserves de charbon à coke s'élèvent à 30,1 milliards de tonnes, soit 73 % des réserves totales du pays.

Presque toute la gamme des qualités de houille est extraite à Kuzbass. Le sous-sol de Kuzbass est riche en autres minéraux - ce sont le manganèse, le fer, le phosphorite, les minerais de néphéline, le schiste bitumineux et d'autres minéraux.

Les charbons de Kuznetsk sont de haute qualité : teneur en cendres de 8 à 22 %, teneur en soufre de 0,3 à 0,6 %, chaleur spécifique de combustion de 6 000 à 8 500 kcal/kg.

La profondeur moyenne de l'exploitation souterraine atteint 315 m.
Environ 40% du charbon extrait est consommé dans la région de Kemerovo elle-même et 60% est exporté vers d'autres régions de Russie et pour l'exportation.
Dans la structure des exportations de charbon de la Russie, Kuzbass représente plus de 70 % de son volume physique.
Du charbon de haute qualité, y compris du charbon à coke, y est déposé. Près de 12 % de l'exploitation minière est réalisée à ciel ouvert.
Le district de Belovsky est l'une des plus anciennes zones d'extraction de charbon de Kuzbass.

Le solde des réserves de charbon dans le district de Belovsky est supérieur à 10 milliards de tonnes.

tonnes.
Le développement du bassin houiller de Kuznetsk a commencé en 1851 avec l'extraction plus ou moins régulière de combustible de la mine de Bachat pour l'usine métallurgique de Guryev. La mine de Bachat était située à six verstes au nord-est du village de Bachaty. Maintenant à cet endroit se trouvent les mines Chertinskaya-Koksovaya, Novaya-2 et la mine à ciel ouvert Novobochatsky.
La mine Pioneer est considérée comme le premier-né de l'industrie houillère de Belovo. Ici, la première tonne de charbon a été extraite.

À l'heure actuelle, le district de Belovsky est la plus grande zone d'extraction de charbon de Kuzbass.
Le district de Belovsky est le centre géographique de la région de Kemerovo.
Les principaux centres sont Novokuznetsk, Kemerovo, Prokopievsk, Anzhero-Sudzhensk, Belovo, Leninsk-Kuznetsky.

Le bassin de Kansk-Achinsk est situé au sud de la Sibérie orientale dans le territoire de Krasnoïarsk le long du chemin de fer transsibérien et fournit 12% de la production de charbon en Russie.

Le lignite de ce bassin est le moins cher du pays, puisqu'il est extrait à ciel ouvert. En raison de la faible qualité du charbon, il n'est pas très transportable et, par conséquent, de puissantes centrales thermiques fonctionnent sur la base des plus grandes mines (Irsha-Borodinsky, Nazarovsky, Berezovsky).

Le bassin de Pechora est le plus grand de la partie européenne et fournit 4% de la production de charbon du pays.

Il est éloigné des centres industriels les plus importants et est situé dans l'Arctique; l'exploitation minière est réalisée uniquement par la méthode de la mine. Le charbon à coke est extrait dans la partie nord du bassin (dépôts de Vorkuta, Vorgashorskoye), tandis que dans la partie sud (dépôt d'Intinskoye), on extrait principalement du charbon énergétique.

Les principaux consommateurs de charbon de Pechora sont l'usine métallurgique de Cherepovets, les entreprises du Nord-Ouest, du Centre et de la région centrale de Chernozem.

Le bassin du Donets dans l'oblast de Rostov est la partie orientale du bassin houiller situé en Ukraine.

C'est l'une des plus anciennes zones d'extraction de charbon. La méthode d'extraction minière a entraîné le coût élevé du charbon. La production de charbon diminue chaque année et en 2007, le bassin ne produisait que 2,4 % de la production russe totale.

Le bassin d'Irkoutsk-Cheremkhovo, dans la région d'Irkoutsk, fournit un charbon à faible coût, car l'exploitation minière est réalisée à ciel ouvert et fournit 3,4% du charbon du pays.

En raison de la grande distance des gros consommateurs, il est utilisé dans les centrales électriques locales.

Le bassin du sud de Yakoutsk (3,9 % de la production russe totale) est situé en Extrême-Orient. Il possède d'importantes réserves d'énergie et de combustibles de procédé, et toute l'exploitation minière est effectuée selon une méthode ouverte.

Les bassins houillers prometteurs comprennent Lensky, Tungussky et Taimyrsky, situés au-delà du Yenisei au nord du 60e parallèle.

Ils occupent de vastes zones dans les zones peu développées et peu peuplées de la Sibérie orientale et de l'Extrême-Orient.

Parallèlement à la création de bassins houillers d'importance intercommunale, on assiste à un large développement des bassins houillers locaux, qui permet de rapprocher la production de charbon des zones de sa consommation. Dans le même temps, dans les régions occidentales de la Russie, la production de charbon diminue (bassin de Moscou) et dans les régions orientales, elle augmente fortement (gisements de la région de Novossibirsk, territoire transbaïkal, Primorye.