УГОЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ В КАЗАХСТАНЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Опасными факторами (рисками) угля являются его физические и химические опасности, а также факторы, которые следует избегать при производственных процессах добычи, переработки, хранения и транспортировки угля, в отношении вероятности причинения вреда жизни или здоровью человека и охране окружающей среды.
В целом в мире на долю угля приходится 70-75% всех топливных ресурсов, а остальная часть примерно поровну распределяется между нефтью и природным газом. Уголь широко распространен в земной коре: известно более 3, 6 тыс. его бассейнов и месторождений, которые в совокупности занимают 15% земной суши. Первая десятка стран лидирующих по запасам угля: США, Китай, Россия, ЮАР, Австралия, ФРГ, Индия, Казахстан, Украина, Великобритания.
Природа щедро одарила нашу страну разнообразными полезными ископаемыми. Республика Казахстан имеет колоссальные запасы угля, да и реальные мощности угледобывающих предприятий достаточно большие, казахстанским угольщикам по силам удовлетворить потребности внутреннего рынка и, более того, стать сильными игроками на внешнем
Практически весь уголь, используемый в республике, казахстанский, лишь 200 тыс. тонн импортируется из России (для ферросплавного производства Казахстана), так как в некоторые приграничные районы дешевле привезти российский уголь, нежели казахстанский. В целом емкость внутреннего рынка составляет 60 млн. тонн в год, но потребности казахстанского рынка в угле в последние годы постоянно возрастают.
Казахстан - серьезный игрок на мировом угольном рынке, и этот статус необходимо поддерживать. Хотя угольная промышленность в нашей стране и не объявлена приоритетной, но от ее развития и устойчивого функционирования зависит экономическое развитие других приоритетных отраслей Казахстана. Первостепенная задача угольной отрасли сегодня - в полной мере обеспечить собственные потребности страны в твердом топливе высокого качества и его беспрепятственный экспорт в ближнее и дальнее зарубежье.
Казахстан входит в десятку мировых стран - лидеров по углепромышленным показателям, уступая лишь Китаю, США, России, Австралии, Индии, ЮАР, Германии и Украине: общие геологические запасы отечественных углей оцениваются в 150 миллиардов тонн, разведанные объемы твердого топлива превышают 34 миллиарда тонн.
Добыча угля связана с риском для жизни, и, несмотря на строгие меры безопасности, ежегодно под землей погибают сотни шахтеров. Да и сжигание угля чревато экологическими последствиями и приводит ко многим заболеваниям. При взаимодействии с углеводородами может развиться рак кожи, а дым и газы, выделяемые при сжигании угля, могут стать причиной рака и эмфиземы легких.
Цель курсовой работы - рассмотреть технологическую безопасность добычи угля.
Задачи:
- дать характеристику наиболее крупным и значимым угольным бассейнам Казахстана;
- рассмотреть технологический процесс добычи угля;
- рассмотреть способы добычи угля;
- раскрыть технологическую безопасность добычи угля.
Предметом исследования является технологическая безопасность добычи угля.
1 УГОЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ В КАЗАХСТАНЕ
1. 1 Промышленные месторождения угля в Казахстане
Казахстан занимает 8-е место в мире по подтвержденным запасам угля всех видов, которые оцениваются в 150-160 млрд. тонн (4% от общемирового объема), 62% из них приходится на бурые угли, а 38% - на каменные. На сегодняшний день в Казахстане работают 33 угледобывающие компании.
Наиболее крупные из них: ТОО «Богатырь Аксесс Комир» (БАК), разрез «Восточный» и «Шубарколь Комир» ОАО «Евроазиатская энергетическая корпорация», ЗАО «Майкубен Вест», угольный департамент ОАО «Испат-Кармет», угольный департамент «Борлы» корпорации «Казахмыс». На их долю приходится практически 88% добычи угля в республике. Почти все угледобывающие предприятия в Казахстане, за исключением ТОО «Богатырь Аксесс Комир», являются структурными подразделениями крупных энергетических или металлургических компаний.
Наибольший объем добычи угля приходится на Карагандинскую и Павлодарскую области. Уголь в основном добывается открытым способом, потому что поддерживать добычу закрытым (подземным) способом невыгодно. Сейчас подземным способом работает только угольный департамент «Испат-Кармет» и некоторые мелкие предприятия. За 9 месяцев нынешнего года подземным способом добыто 8 млн., а открытым - 49 млн. тонн угля.
На Майкубенском месторождении открытым способом добывав высококачественный бурый уголь (зольность 22, 4% калорийность 40) ккал/кг) . Этот уголь используется в основном населением, коммунально- бытовыми и другими потребителями Северного Казахстана.
С 1990 г. интенсивно осваивается Юбилейное месторождение.
К числу перспективных месторождении относятся Алакольское и Кендырыкское в ВКО, Мамытское на Западе, Ойкарагайское на Юго-Востоке, Ку- Кетпесскол и Ленгерское на юге, Приозерное в Кустанайской области. Алакольское месторождение расположено не далеко от озеро Алаколь в 15 км. от железнодорожной линий Актогай-Дружба. Здесь ежегодно можно добывать до 300 тыс. т. угля.
Кендырлыкское месторождение расположено в 50-65 км к юго-востоку от г. Зайсан, где добычу угля можно довести до 300 тыс. т. в год.
На Ойкарагайском месторождении в Райымбекском районе Алматинской области добычу угля можно довести до 500 тыс. т. в год.
Мамытское месторождение является основной сырьевой базой твердого топлива в Западном Казахстане и содержит 70% всех запасов угля Западного Казахстана. Добычу угля можно довести до 300 тыс. т. в год.
На Кулан-Кетпесском месторождении Мойнкумском районе Жамбылской области можно ежегодно добывать до 500 тыс. т. угля.
В Акмолинской области расположены 4 месторождении Тенгиз-Коржункольсксго бассейна. На Сарыадырском месторождении этого бассейна можно ежегодно добывать 1 млн. т. угля.
Крупные запасы угля разведаны в восточной части Костанайской области в Обаганском бассейне, геологические запасы которых превышают 50 млрд. т. Однако, бассейн характеризуется сложными гидрогеологическими условиями из-за наличия нескольких водоносных горизонтов.
В то же время, с одной стороны, месторождения угля пригодны для открытой разработки, с другой - бассейн удобно расположен вблизи южно-сибирской железной дороги и промышленного Урала, что создает хорошие условия для экспорта Обаганского угля в Россию. По другому варианту, в Обаганском бассейне возможно строительство нескольких угольных резервов и на их базе создание крупных ГРЭС.
Карагандинский угольный бассейн - один из крупнейших в мире угольных бассейнов. По запасам угля занимал третье место в СССР после Кузбасса и Донбасса. Но благодаря сравнительно мелкому залеганию угольных пластов и большой их мощности, а также высокому техническому уровню угледобычи стоимость карагандинского угля была ниже стоимости угля других бассейнов страны. Площадь около 4 тыс. км 2 .
В угленосных отложениях карбона мощность до 20 км - до 30 рабочих пластов мощностью 0, 2-18 м.
Тип угля: в основном каменный, марок ГЖ, Ж, КЖ, К, ОС.
Характеристика угля:
- Теплота сгорания на рабочее топливо 21 МДж/кг.
- Зольность (Ad) 29, 8%;
- Влага рабочая (Wr) 8-10%;
- Массовая доля серы (Sfd) 0, 9-1%;
- Qdaf по бомбе 34 МДж/кг;
- Qir 21 МДж/кг.
- Ср. показатели качества угля, пригодных для коксования: Wr 16%, Vdaf пo бомбе 48-51%; Ad 25%; Sfd 0, 6-10%; Qir 16, 7-18, 1 МДж/кг.
Запасы свыше 90 млрд. т. Добыча главным образом подземным способом. Основные центры добычи - города Караганда, Сарань, Абай, Шахтинск. Потребителями коксующегося угля являются металлургические заводы Казахстана и России, энергетических - железнодорожный транспорт, электростанции и промышленные предприятия. В прошлом Карагандинский угольный бассейн являлся одной из составных частей Урало-Кузнецкого промышленного комплекса и был топливной базой группы предприятий Магнитогорского и Орско-Халиловского металлургических гигантов.
Угольный разрез «Богатырь» - угледобывающее предприятие, расположенное в городе Экибастузe, республики Казахстан. Входит в состав ТОО «Богатырь Аксес Комир». Разрез «Богатырь», проектной мощностью 50 млн. тонн угля в год, строился девятью очередями с 1965 по 1979 годы. В 1985 году была достигнута максимальная годовая производительность - 56, 8 млн. тонн угля. Разрез такой большой единичной мощности был построен впервые в мире и по этому показателю в 1985 году был занесен в книгу рекордов Гиннесса.
ТОО «Богатырь Комир» осуществляет добычу угля открытым способом на разрезах «Богатырь» и «Северный». На долю компании приходится 60% от всего добываемого угля в Экибастузском угольном бассейне и 40% от общего объема угля, добываемого в Казахстане. Производственная мощность предприятия составляет 42 млн. тонн угля, балансовые запасы оцениваются 3 млрд. тонн.
Сейчас на разрезе осуществляется поэтапный перевод старой технологии добычи угля на новую, циклично-поточную, с использованием гидравлических экскаваторов, карьерных большегрузных самосвалов, конвейеров и конвейерных перегружателей.
Местный уголь, добываемый открытым способом, предназначен для пылевидного сжигания на тепловых электростанциях Казахстана и России, а также для коммунально-бытовых нужд. Балансовые запасы угля по Северному комплексу разреза «Богатырь» составляют 1, 179 млрд. тонн.
Тип угля: Экибастузский 1СС
Характеристика угля:
- Общая влага в рабочем состоянии топлива, Wр 6, 5 %;
- Влага гигроскопическая, Wг 4%;
- Зольность в сухом состоянии топлива, Ad 36, 9 %;
- Сера общая в сухом состоянии топлива, Sd 0, 7 %;
- Летучие вещества в сухом беззольном состоянии топлива, Vdaf 25 %;
- Низшая теплота сгорания в рабочем состоянии топлива, Qр 17, 38 МДж/кг;
- Коэффициент размолоспособности топлива методом ВТИ Gr - 1, 29;
- Сера колчеданная в сухом беззольном состоянии топлива, Sdafp 0, 3 %;
- Сера органическая в сухом беззольном состоянии топлива, Sdafo 0, 4%;
- Углерод в сухом беззольном состоянии топлива, Cdaf 44, 8 %;
- Водород в сухом беззольном состоянии топлива, Hdaf 3 %;
- Азот в сухом беззольном состоянии топлива, Ndaf 0, 8 %;
- Кислород (по разности) в сухом беззольном состоянии топлива, Odafd 7, 3%.
Современное состояние угольной промышленности Казахстана.
На рисунке 1 представлена динамика спроса на каменный уголь в Казахстане.
Как видно из представленных данных на рисунке 1, в последние годы в Казахстане наблюдается снижение объемов добычи угля, что связано с ухудшением конъюнктуры на внешних рынках.
Рисунок 1. Динамика спроса на каменный уголь
Источник: Данные Агентства РК по статистике
В ТОО «Богатырь Аксесс Комир» функционирует специальная служба маркетинга, которая проводит соответствующие маркетинговые исследования и сегментацию рынка потребителей. Спрос на уголь ТОО «Богатырь Комир» в 2015 году снижен более чем на 2, 5 млн. тонн до 25 млн тонн. Отмечается, что экспорт угля экибастузского предприятия имеет тенденцию к снижению. В 2013 г. - 13, 5 млн. тонн, в 2014 г. - 11, 3 млн. тонн, в 2015 г. - ожидается на уровне 10 млн. тонн.
Сокращение поставок связано с уменьшением выработки электроэнергии на российских электростанциях, сжигающих экибастузский уголь, а также переходом ряда российских генерирующих компаний на уголь кузнецкого угольного бассейна и/или газ.
По данным компании, мероприятия по замещению угля на газ проводятся на электростанциях Богословская, Красногорская и Нижнетуринская, работающих в Свердловской области РФ. При этом при экспортных операциях, в целях защиты от колебаний валютного курса, разработана специальная формула «плавающей цены», которая позволит минимизировать валютный риск.
Согласно данным министерства энергетики Казахстана, угледобывающими компаниями страны за 2014 год добыто 107, 6 млн. тонн угля (без учета угольного концентрата), что на 5, 2 млн. тонн меньше или 95, 4% к 2013 году. Экспорт угля составил 30, 4 млн. тонн или 97, 0% к 2013 году.
1. 2. Технологический процесс добычи угля
Для того, чтобы добыть уголь и отгрузить его на склад, производятся следующие технологические процессы:
- Вскрытие шахтного поля.
- Подготовка шахтного поля к очистной выемке (проведение выработок) .
- Очистная выемка.
- Транспортировка добытого угля на склад или потребителю.
1. Вскрытие шахтного поля.
Шахтное поле - часть месторождения угля, которая отводится для разработки одной шахтой. Чтобы осуществить разработку месторождения угля, его вскрывают, т. е. делают доступным с земной поверхности.
Для вскрытия проводят стволы, штольни, квершлаги, бремсберги, уклоны. Эти выработки и сами горные работы по их проведению называют капитальными.
Схемы вскрытия шахтного поля.
Основными факторами, влияющими на выбор схемы вскрытия шахтного поля, являются:
Число вскрываемых пластов, угол падения пластов, свойства боковых пород, расстояние между пластами, мощность наносов, нарушенность месторождения, глубина разработки, газоносность пластов, рельеф местности, производственная мощность шахты, размер шахтного поля, срок службы шахты, уровень развития горнодобывающей техники, способ подготовки шахтного поля, системы разработки, схемы вентиляции и пр. Вскрытие вертикальными стволами являются наиболее распространенными, применяются при горизонтальном, пологом, наклонном, крутонаклонном и крутом залегании одиночных пластов или свиты пластов.
Различают следующие типы главных вскрывающих выработок: вертикальные стволы, наклонные стволы, штольни, шурфы и скважины большого диаметра. Поскольку главных вскрывающих выработок должно быть не менее двух, возможны комбинации этих выработок, например вертикальных и наклонных стволов.
Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами является наиболее универсальным и распространенным, его применяют независимо от числа рабочих пластов в шахтном поле, мощности и угла падения этих пластов, мощности наносов и глубины разработки, производственной мощности шахты и т. д. (е-к) .
В соответствующих горно-геологических условиях проходят наклонные стволы, что обеспечивает определенные экономические и технические выгоды по сравнению со вскрытием вертикальными стволами (а-д) . При сложном рельефе поверхности (гористая или сильно пересеченная местность) часто единственно возможным способом вскрытия месторождения является проведение штолен (л-я) .
При комбинированных способах вскрытия применяют разнотипные главные вскрывающие выработки, например, вертикальные и наклонные стволы (о-с) . Наклонный ствол используют для выдачи угля на поверхность, вертикальный - для спуска и подъема людей, грузов и др.
Главные вскрывающие выработки могут занимать различное положение по отношению к вскрываемому пласту и элементам его залегания. Так, вертикальные стволы обычно пересекают породы и пласты полезного ископаемого при горизонтальном, пологом и наклонном их залегании. Наклонные стволы обычно проходят по пласту и, как исключение, по породам лежачего или висячего бока. Положение штольни зависит от того, как расположен пласт по отношению к участку земной поверхности, удобному для ее заложения. Штольня может быть проведена как по пласту, так и по породе лежачего или висячего бока, по простиранию (н) или вкрест простирания их (л, м) .
Рисунок 2. Схемы вскрытия шахтного поля
2. Подготовка шахтного поля к очистной выемке.
После того как месторождение или шахтное поле вскрыто, оно подготавливается к очистной выемке. Для этого при помощи различных подготовительных выработок оно разделяется на отдельные выемочные поля.
В каждом таком выемочном поле нарезается определенное количество очистных забоев (лав), в которых производятся работы по выемке угля. Такие выработки и такие работы носят название подготовительных.
Проведение выработок (подготовительные работы) .
Проведение горных выработок, в зависимости от горно-геологичеких условий, могут осуществляться различными способами:
- Буровзрывным
- Комбайновым
- Гидравлическим
- Вручную.
Проходческим циклом - называют совокупность основных и вспомогательных процессов, при однократном выполнении которых за определенное время забой выработки подвигают на установленную величину.
В зависимости от крепости пород выработки проводят буровзрывным способом, с помощью проходческих комбайнов, гидромеханизации, и реже отбойными молотками (в ручную) .
Способ проведения горной выработки характеризуется технологической схемой её проведения - расстановкой машин и механизмов по разрушению горной массы, погрузке её и транспортированию, возведение крепи. Технологическую схему выбирают в зависимости от горно-геологических и производственно - технических условий (площадь сечения, протяженность, срок службы, скорость проведения, материалов и оборудования и пр. )
При проведении горных выработок различают основные и вспомогательные процессы.
Основные - связаны с проведением и креплением выработки.
Вспомогательные - возведение временной крепи, навеска вентиляционных труб, наращивание конвейера или настилка рельсовых путей, прокладка труб, кабелей и др.
Горные выработки проводят в соответствии с паспортом выемочного участка, составной частью которого является паспорт проведения и крепления выработки. Составляется для каждого участка. Его разрабатывает главный технолог шахты и начальник участка, согласовывается с начальниками участков служб, утверждается главным инженером.
Паспорт проведения и крепления выработки состоит из графической части и пояснительной записки.
Графическая часть содержит:
- выкопировку с плана горных работ и стратиграфическую колонку ( место положения выработки и горные породы, в которых проводится выработка) ;
- продольный и поперечный разрезы выработки в М 1:100 или 1:50, в которых должны быть указаны сечение и размеры выработки, её расположение по отношению к пласту угля и боковым породам;
- конструкцию и размеры постоянной и временной крепей, минимальное и максимальное отставание крепи от забоя, расстояние между осями рам, расклинку рам, расположение затяжек, заполнение закрепного пространства;
- типы и размещение проходческого и транспортного оборудования, вентиляторов местного проветривания с вентиляционными трубами, величины зазоров;
- планограмма работ и пр.
Если выработка проводится буровзрывным способом, то составляется паспорт БВР.
Пояснительная записка:
- геологическая характеристика пласта и вмещающих пород;
- показатели;
- выбор параметров, типа крепи и забойного оборудования;
- технология возведения крепи, потребность в материалах;
- вспомогательные работы; - проветривание, противопожарная защита, энергоснабжение;
- доставка материалов и оборудования;
- меры безопасности при работе.
Запрещается вести горные работы без утвержденного паспорта или с отступлением от него. При изменениях паспорт должен быть изменен и переутвержден в суточный срок. До начала работ все рабочие и ИТР участка должны быть ознакомлены с паспортом и изменениями под роспись.
Рисунок 3. Схема погоризонтной подготовки шахтного поля
Подготовку ярусов осуществляют посредством проведения в обе стороны от ходков ярусных конвейерного, вспомогательного и вентиляционного штреков. У границ панели штреки соединяют разрезными печами, в которых производят сборку механизированных комплексов. Отработку ярусов выполняют обратным ходом от границ панели в сторону наклонных выработок.
Панельный способ подготовки шахтного поля используют, как правило, на горизонтальных пластах.
Погоризонтный способ подготовки применяют в тех случаях, когда горизонт рассматривается как один этаж, границами которого являются главный откаточный и главный вентиляционный штреки. Горизонт делят на выемочные столбы, вытянутые по восстанию или по падению пласта. Каждый столб отрабатывают одной или двумя лавами, которые располагаются по простиранию и перемещаются по падению или по восстанию пласта.
... продолжениеВы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
