Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 68
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1.3.2 Каменный уголь
Каменный уголь - осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания. Ряд органических соединений, входящих в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.
Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75% до 95%. Содержат до 12% влаги (3-4% внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями. Содержат до 32% летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняются. Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 километров.
1.3.3 Антрацит
Антрацит - самый глубоко прогревавшийся при своем возникновении из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации. Характеризуется большой плотностью и блеском. Содержит 95% углерода. Применяется как твердое высококалорийное топливо (теплотворность 6800-8350 ккал/кг). Имеют наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняются. Образуются из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 километров.
1.3.4 Добыча угля
Способы добычи угля зависят от глубины его залегания. Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров. Нередки и такие случаи, когда при всё большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом. Для извлечения угля с больших глубин используются шахты. Самые глубокие шахты на территории Российской Федерации добывают уголь с уровня чуть более 1200 метров.
В угленосных отложениях наряду с углем содержатся многие виды георесурсов, обладающих потребительской значимостью. К ним относятся вмещающие породы как сырье для стройиндустрии, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в том числе ценные металлы и их соединения. Например, некоторые угли обогащены германием.
1.4 Горючие сланцы
полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти). Сланцы в основном образовались 450 миллионов лет тому назад на дне моря из растительных и животных остатков.
Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (кальцит, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10-30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50-70%. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит); в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений (витринит, фюзенит, липоидинит).
1.5 Урановые руды
- природные минеральные образования, содержащие уран в таких концентрациях, количествах и соединениях, при которых его промышленная добыча экономически целесообразна.
Обычно различаются урановые руды: супербогатые (более 0,3% U), богатые (0,1-0,3%), рядовые (0,05-0,10%), убогие (0,03-0,05%) и забалансовые (0,01-0,03%). К очень крупным относятся урановые месторождения с запасами (тысяч т) более 50, к крупным - от 10 до 50, к средним - от 1 до 10, к мелким - 0,2-1,0 и к очень мелким - менее 0,2.
Уран широко распространён в природе. Содержание в земной коре составляет 0,0003% (вес.), концентрация в морской воде 3 мкг/л. Количество урана в слое литосферы толщиной 20 км оценивается в 1,3·1014 т.
Основная масса урана находится в кислых породах с высоким содержанием кремния. Значительная масса урана сконцентрирована в осадочных породах, особенно богатых органикой. В больших количествах как примесь уран присутствует в ториевых и редкоземельных минералах (ортит, сфен CaTiO3[SiO4], монацит (La,Ce)PO4, циркон ZrSiO4, ксенотим YPO4 и др.). Важнейшими урановыми рудами являются настуран (урановая смолка, уранинит) и карнотит. Основными минералами - спутниками урана являются молибденит MoS2, галенит PbS, кварц SiO2, кальцит CaCO3, гидромусковит и др.
Основными формами нахождений урана в природе являются уранинит, настуран (урановая смолка) и урановые черни. Они отличаются только формами нахождения; имеется возрастная зависимость: уранинит присутствует преимущественно в древних (докембрийских породах), настуран - вулканогенный и гидротермальный - преимущественно в палеозойских и более молодых высоко- и среднетемпературных образованиях; урановые черни - в основном в молодых - кайнозойских и моложе образованиях - преимущественно в низкотемпературных осадочных породах.
Глава 2. Современные проблемы освоения месторождений
2.1 Нефть и газ
Активные геологоразведочные работы, начавшиеся на шельфе западного полушария Арктики более 40 лет назад, а восточного - более 30 лет назад, завершились открытием ряда новых крупных нефтегазоносных бассейнов (НГБ) или морских продолжений НГБ, с запасами нефти и газа около 10 млрд. тонн нефтяного эквивалента. Самое крупное на шельфе Арктики - Штокмановское месторождение содержит свыше 3,9 трлн. м3 газа и 56 млн. тонн конденсата. Сложные природно-климатические условия и имеющиеся на современном этапе технологические и экономические проблемы его освоения отодвинули начало разработки на неопределенный срок.
Одной из опасностей освоения морских нефтегазовых ресурсов является сейсмическая обстановка, которая в Арктике характеризуется неравномерным, очаговым распределением эпицентров сейсмических событий (землетрясений), приуроченных к районам тектонической активности. В СЛО продолжается система срединно-атлантических разломов (сейсмоактивная зона спрединга океанического дна), выраженная хребтами Мона, Книповича и Гаккеля. Последний заходит в море Лаптевых, где он наименее выражен в морфологическом плане и практически не отображается в гравитационном и магнитном полях. Эта же зона характеризуется снижением магнитуд землетрясений и их рассеиванием на достаточно обширной территории Лаптево морского побережья, включая дельту реки Лена.
Неглубокие придонные залежи свободного газа или газогидрата представляют высокую опасность при проведении буровых работ, что подтверждается многочисленными выбросами газа с аварийными ситуациями во всем Мировом океане, включая Печорское и Карское моря. Поэтому освоение морских месторождений должно сопровождаться детальными комплексными исследованиями ВЧР. В 1995 г. при бурении инженерно-геологической скважины с судна «Бавенит» в Печорском море, к западу от острова Вайгач, на одном из наиболее высоких поднятий в рельефе дна под 6 м толщей донных осадков был вскрыт интервал ледогрунта мощностью более 90 м. При разбуривании соседнего поднятия после небольшой (около 20 м) толщи ММП была вскрыта залежь газа, выброс которого в водную толщу создал опасную обстановку для бурового судна (возможно, это был газ из разложившегося в процессе бурения газогидрата
Одной из проблем при освоении Арктики являются гидролакколиты (вспучивания, образовавшиеся в зоне вечной мерзлоты, ядро которых состоит либо из сплошной линзы льда, либо из переслоенного льдом мерзлого грунта высотой до 25-40 м и более). Они представляют большую опасность, так как быстро растут и видоизменяются.
2.2 Уголь и горючие сланцы
Значительная часть запасов, подготовленных для промышленного освоения, заключена в тонких пластах и при переоценке по новым кондициям во многих случаях переводится в забалансовые. Например, по Усинскому месторождению коксующихся углей балансовые запасы могут уменьшиться на 50%. Полностью могут быть переведены в забалансовые запасы энергетические угли интинских пластов Воркутского месторождения.
Для устойчивого развития угледобывающей отрасли в Печорском угольном бассейне требуются скорейшая подготовка и введение в эксплуатацию новых месторождений и объектов. Определение истинного положения дел о состоянии запасов на действующих угледобывающих предприятиях - задача, требующая переоценки запасов по эксплуатационным кондициям.
Так, например, неплохой по качеству каменный уголь Гореловского месторождения, имеет крайне ограниченный район поставки, обусловленный сложностью и затратностью транспортировки угля в другие районы. Погрузка угля на плав средства производится в приливно-отливной зоне в условиях короткой летней навигации. Разрез находится на берегу Пенжинской губы, характеризующейся уникальными по интенсивности приливами. Большие приливы-отливы не позволяют построить причал для ведения круглогодичной погрузки угля, работы ведутся сезонно с марта-апреля по сентябрь - октябрь. В связи с этим уголь Гореловского месторождения может быть использован только для обеспечения коммунальных хозяйств Пенжинского района.
На Корфском месторождении бурого угля, несмотря на такую же относительную близость к п. Корф, ситуация аналогична. Отсутствует дорога, работы ведутся сезонно, отсутствует береговая инфраструктура. Кроме перечисленного, основным недостатком корфских углей является способность к самовозгоранию, что осложняет возможности длительного хранения и перевозки угля.
Отсутствие дороги является одним из основных сдерживающих факторов рентабельности и вовлечения в эксплуатацию Крутогоровского месторождения каменного угля.
2.3 Урановые рудники
Самыми производительными системами подземной разработки, обеспечивающими высокое качество добываемой руды, являются камерные системы с закладкой выработанного пространства. Однако для данных систем уязвимым звеном является выпуск руды, характеризующийся частыми ее зависаниями в выпускных выработках. Ликвидация зависаний требует значительных затрат времени и труда. Разрешение этой проблемы в определенной степени возможно за счет использования погрузочно-доставочных машин с дистанционным управлением, что позволяет обеспечить безопасное ведение работ не только за счет исключения дополнительного ведения взрывных работ по ликвидации зависаний и нахождения людей внутри камеры, но и внести изменения в конструкцию днищ камер. Это исключает создание выпускных отверстий и снижает потери руды на 10-15%. Кроме того, применение дистанционно управляемых погрузочно-до-ставочных машин способствует извлечению рудной массы из труднодоступных участков камеры.
Глава 3. Воздействие на окружающую геологическую среду
В процессе добычи твердых (разнообразные руды), жидких (подземные воды и нефть) и газообразных полезных ископаемых производятся различные по характеру и объему горно-геологические работы. В процессе добычи твердых полезных ископаемых проводят как открытые горные выработки - шурфы и карьеры, так и подземные горные выработки - шахты, штольни и штреки. Геологопоисковые и геологоразведочные работы, а также добыча жидких и газообразных полезных ископаемых осуществляются бурением многочисленных поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин, которые внедряются в приповерхностную часть литосферы на разные глубины - от нескольких десятков метров до нескольких километров. При проведении горно-геологических работ толщи горных пород дезинтегрируются и удаляются из земных недр. Такие же действия производятся при сооружении котлованов под жилые здания и промышленные предприятия, во время выемок при сооружении транспортных магистралей, во время сельскохозяйственных работ, в процессе строительства гидро- и тепловых электростанций и других работ. Антропогенная деятельность, называемая инженерно-хозяйственной, немыслима без воздействия на самую верхнюю часть земной коры. В результате разрушается твердое вещество верхнего слоя геологического разреза и нарушается связность его составных частей. При этом дробятся и измельчаются некогда твердые горные породы. При извлечении горных пород и полезных ископаемых на глубине возникают наземные и подземные пустоты.
Заключение
Подводя результаты исследования Топливно-энергетических ресурсов можно сказать, что:
1. Это одна из самых больших областей добычи полезных ископаемых
2. Существование данной области поддерживает государственный бюджет
3. Множество экологических проблем связано с данной отраслю
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) - это сложная система, включающая совокупность производств, процессов, материальных устройств по добыче топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), их преобразованию, транспортировке, распределению и потреблению как первичных ТЭР, так и преобразованных видов энергоносителей. В него входят:
нефтяная промышленность;