Редакция «Къ» представляет десятку стран с крупнейшими разведанными запасами угля.
Более 90% от общего объема разведанных мировых запасов угля приходятся на 10 стран.
1. Соединенные Штаты Америки
Уровень развития ВИЭ в РК все еще низок На первом месте среди них находятся США с крупнейшими в мире подтвержденными запасами угля всех типов, составляющими более чем четверть (26,6%) мировых запасов. Общие запасы каменного и бурого угля в стране оценены в 237 295 млн тонн. Их может хватить примерно на 245 лет. Также США являются второй страной по добыче угля с долей около 12% от мирового производства.
2. Российская Федерация
Второй по величине объем запасов угля сосредоточен в России. Он составляет 157 010 млн тонн, что составляет более 17% от общих мировых запасов. Однако большая их часть не пригодна к разработке, поскольку находится в области вечной мерзлоты в Сибири. Вместе с тем, разведанных запасов хватит более чем на 500 лет.
3. Китай
Замыкает тройку лидеров по разведанным запасам угля Китай. В его недрах сосредоточено 114 500 млн тонн угля или 12,8% от общего мирового объема. Также Китай является крупнейшим в мире производителем угля – на его долю приходится более 46% добываемого ископаемого топлива.
4. Австралия
На четвертом месте оказалась Австралия, запасы которой составляют 76 400 млн тонн или 8,6% от общемировых запасов. Данная страна также является крупнейшим в мире экспортером угля. На ее долю приходится около 30% морских перевозок угля. Половина экспорта угля уходит в Японию, остальной уголь – в страны ЕС и Азиатско-Тихоокеанского региона, в основном, в Великобританию и Нидерланды.
5. Индия
Пятый по величине объем разведанных запасов находится в Индии. Это 60 600 млн тонн или 6,8% от мировых разведанных запасов. Индия также находится на третьем месте после Китая и США по объемам производства угля (7,7% от общемирового производства).
6. Германия
Следующей страной в рейтинге стала Германия с 40 548 млн тонн разведанных запасов угля (4,5% от мировых запасов). Однако на сегодняшний день в ФРГ действуют только две каменноугольные шахты, которые планируется закрыть в 2018 году. Основные причины отказа страны от угля – низкая рентабельность добычи подземным способом и переход на возобновляемые источники энергии.
7. Украина
Украина с 33 873 млн тонн разведанных запасов (3,8% от мировых запасов) находится в рейтинге на седьмом месте. Однако в плане промышленного производства угля в стране уже в течение нескольких лет наблюдается сильный спад из-за сокращения рынков сбыта, отсутствия финансирования и войны на востоке страны.
8. Казахстан
Наша Республика обосновалась на восьмом месте рейтинга с 33 600 млн тонн (3,8% от мировых запасов). Этого хватит более, чем на 300 лет. При этом, в РК представлены все основные сегменты угольной промышленности. Особое развитие получили добыча и использование энергетического угля.
9. ЮАР
В Южно-Африканской Республике разведанные запасы угля составляют 30 156 млн тонн (3,4% от мировых запасов). При этом, из-за отсутствия в стране нефти, порядка 80% всей электроэнергии вырабатывается именно за счет сжигания угля.
10. Индонезия
В Индонезии сосредоточены 28 017 млн тонн угля (3,1% от мировых запасов). Причем, с использованием угля в стране вырабатывается 44,9% производимой электроэнергии.
Диаграмма составлена по данным BP, опубликованным в Статистическом обзоре мировой энергетики 2015 г.
Каменный уголь – один и самых распространенных видов полезного ископаемого, который используется в энергетике, металлургии и ряде других отраслей. Встречается он по всему миру, разработка месторождений ведется на всех континентах, кроме Антарктиды. Есть несколько стран, на долю которых приходится основная часть всего производимого в мире угля. По имеющимся запасам каменного угля наша страна находится на втором месте в мире, а вот по объемам добычи не вошла в пятерку лидеров, по этому показателю она занимает только шестое место. Страны лидеры по добыче каменного угля:
- Китайская Народная Республика;
- Индия;
- Австралия;
- Индонезия.
1 место – Китай
Китайская Народная Республика является несомненным мировым лидером по добыче угля. По этому показателю она вырвалась далеко вперед, хотя по запасам этого полезного ископаемого страна находится только на третьем месте, пропуская вперед США и Россию. По официальным данным, на территории Китая залегает свыше 781,5 млрд тонн угля, около 97% которого составляет именно каменный, а зачастую очень ценный вид полезного ископаемого – каменный коксующийся уголь. Залежи распространены практически повсеместно, разработка месторождений ведется в 27 регионах Китая. Самые крупные шахты встречаются на территории провинции Шаньси, которая является одним из главных угледобывающих регионов. Кроме этой территории, интенсивная работа по извлечению угля из недр идет в провинции Шэньси, в западной части Внутренней Монголии, западных районах провинций Хэнань и Шаньдун и др. Самое большое месторождение каменного угля в Китае Шэньфу-Дуншен расположено на границе между Внутренней Монголией и провинцией Шэньси.
Добыча каменного угля в Китайской Народной Республике идет большими темпами. По данным Статистического обзора мировой энергетики за 2013 год, в стране было добыто 3 680 млн тонн, что составляло 46,6% от всей мировой добычи. Но в 2016 году Китай заявил, что, в связи с переизбытком сырья на мировом рынке, страна будет сокращать объем добываемого каменного угля на 500 млн тонн. Срок снижения добычи – от 3 до 5 лет.
США занимают лидирующую позицию по подтвержденным запасам угля – около 3,6 трлн тонн (из них 461 млрд тонн возможно добыть, используя современные методы). Залежи каменного угля в большей степени распространены в центральных областях, а также в восточных районах страны (Аппалачский, Иллинойский и Пенсильванский бассейны). Работы по разработке месторождений в США ведутся практически в двух десятках штатах, но главными угледобывающими районами страны считаются штаты Кентукки, Пенсильвания, Западная Виргиния и Вайоминг. Уголь в США славится высоким качеством, содержание воды и газа в нем довольно умеренное. Извлечение полезного ископаемого из недр облегчает то, что залежи, в основном, расположены на небольшой глубине, а сами пласты достаточно мощные. На многих месторождениях используют карьерный метод добычи угля. В последнее время география угледобычи начинает смещаться на запад страны. Здесь расположены бассейны Юинта, Сан-Хуан-Ривер и др.
Соединенные Штаты Америки находятся на втором месте в мире по добыче угля, значительно отставая от Китая, – по официальным данным за 2013, было извлечено 892,6 млн тонн. Самым продуктивным был 2008 год, когда добыли 1 170 млн тонн. Затем этот показатель пошел на спад и в 2016 году достиг 743 млн тонн – самой низкой отметки с 1978 года. Такая ситуация объясняется низкими ценами на газ. Кроме того, если в США начнут активно разрабатывать месторождения сланцевого газа, спрос на уголь может упасть еще сильнее.
Индия заняла третье место в мире по добыче угля, выйдя на показатель 605,1 млн тонн в год (по данным 2013 г.) и пятое место по общим запасам – около 9% от мировых запасов угля находится именно в этой стране. Угледобывающая промышленность в Индии это очень важная отрасль, т.к. уголь здесь является основным источником для получения электроэнергии. На территории страны разведано больше семи десятков месторождений, имеющих промышленное значение, главные из которых расположены на северо-востоке, вдоль таких рек, как Дамодар, Маханади и др. Самые значимые месторождения открыты в Дамудском угольном бассейне. Около 85% от всех угольных запасов Индии составляют так называемые энергетические угли. Большая часть добытого угля в Индии идет на внутренние нужды, в основном, для получения электроэнергии.
В Индии угольная промышленность сталкивается со многими проблемами. На большинстве месторождений используют открытый способ извлечения этого полезного ископаемого, что приводит не только к разрушению верхнего почвенного слоя и загрязнению окружающей среды, но и к снижению качества самого угля. Это происходит потому, что при таком способе добычи он смешивается с пустой породой. Еще одна проблема – около 25% всех запасов в Индии залегают на большой глубине (свыше 300 м), а, по нормам, при добыче открытым способом глубина карьеров не должна превышать обозначенной отметки. В Индии крайне низкая производительность труда – один рабочий добывает в год от 150 до 2 650 тонн угля (в сравнении: этот же показатель в США – около 12 000 тонн).
Австралия является мировым лидером по части экспорта добытого угля (около 29% от мирового), а по запасам и добыче она занимает 4 место (478 млн тонн за 2013 г.). Угольная промышленность в этой стране очень развита, здесь используют самое современное оборудование, способное облегчить и обезопасить непростой труд шахтера. Для страны уголь очень важен, так как около 85% всей электроэнергии получают именно за счет этого полезного ископаемого. Кроме того, большую часть добытого угля Австралия продает в такие азиатские страны, как Япония, Корея и Тайвань.
Австралийский уголь славится своим высоким качеством. Основные залежи открыты на востоке страны, причем месторождения угля в этой части Австралии отличаются благоприятными для разработки горно-геологическими показателями. Самые продуктивные месторождения Австралии, которые находятся в разработке, расположены рядом с городами Ньюкасл и Литтоу (штат Новый Южный Уэльс), а также в окрестностях таких городов, как Коллинсвилл, Блэр-Атол, Блафф и других (штат Квинсленд).
Замыкает пятерку лидеров Индонезия (421 млн тонн добыто в 2013 г.). Большая часть залежей угля в этой стране расположены на острове Суматра (там находятся около 2/3 всех запасов этой страны), но основная добыча идет не здесь, а на острове Калимантан (около 75%). Уголь здесь отличается высоким качеством (хотя основная часть добываемого угля относится к низкокачественным). Кроме того, месторождения есть на островах Ява и Сулавеси. Всего в стране 11 угольных бассейнов.
Индонезия является крупным экспортером угля. Она поставляет это полезное ископаемое в , Тайвань, Корею и ряд других азиатских стран. Кроме того, Индонезия экспортирует уголь в Европу и США.
На страны лидеры по добыче каменного угля приходится около 80% от всего производимого полезного ископаемого в мире. И каждый год, в основном, за счет именно этих стран темпы угледобычи возрастают.
Каменным углём называют осадочную породу, образующуюся при разложении остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). Основные запасы каменного угля, добывающегося в настоящее время, образовались в период палеозоя, около 300-350 миллионов лет назад. Каменный уголь добывается уже несколько столетий и является одним из наиболее важных полезных ископаемых. Используется в качестве твёрдого топлива.
Каменный уголь состоит из смеси высокомолекулярных ароматических соединений (преимущественно углерода), а также воды и летучих веществ с небольшим количеством примесей. В зависимости от состава угля меняется и количество теплоты, выделяющееся при его сгорании, а также количество образующейся золы. От этого соотношения зависит ценность угля и его месторождений.
Для образования полезного ископаемого также необходимо было соблюдение следующего условия: гниющий растительный материал должен был накапливаться быстрее, чем происходило его разложение. Именно поэтому каменный уголь образовывался в основном на древних торфяных , где накапливались углеродные соединения, а доступ кислорода практически отсутствовал. Исходным материалом для возникновения угля является, собственно, сам торф, который также некоторое время использовался в качестве топлива. Уголь же образовался в том случае, если пласты торфа оказывались под другими наносами. Торф при этом спрессовывался, терял и воду, в результате чего образовывался уголь.
Каменный уголь возникает при залегании пластов торфа на значительной глубине обычно более 3 км. На более значительной глубине образуется антрацит – высший сорт каменного угля. Однако это не означает, что все угольные месторождения расположены на большой глубине. Со временем под действием тектонических процессов различной направленности некоторые пласты испытывали поднятие, в результате чего оказывались ближе к поверхности.
От того, на какой глубине находятся угленосные , зависит и способ добычи угля. Если уголь залегает на глубине до 100 метров, то добыча обычно ведётся открытым способом. Так называется снятие верхнего над месторождением, при котором полезное ископаемое оказывается на поверхности. Для добычи с большой глубины используется шахтовый метод, при котором доступ к осуществляется посредством создания специальных подземных ходов – шахт. Самые глубокие угольные шахты в России находятся на расстоянии около 1200 метров от поверхности.
Наиболее крупные месторождения каменного угля в России
Эльгинское месторождение (Саха)
Это угольное месторождение, находящееся на юго-востоке Республики Саха (Якутия) в 415 км к востоку от города Нерюнгри, является наиболее перспективным для открытой разработки. Площадь месторождения составляет 246 км2. Месторождение представляет собой пологую асимметричную складку.
Угленосными являются отложения верхней юры и нижнего мела. Основные угольные пласты находятся в отложениях нерюнгринской (6 пластов мощностью 0,7-17 м) и ундыктанской (18 пластов мощностью также 0,7-17 м) свит.
Угли здесь в основном полублестящие с очень высоким содержанием наиболее ценного компонента - витринита (78-98 %), средне- и высокозольные, малосернистые, малофосфористые, хорошо спекающиеся, с высокой теплотой сгорания. Эльгинский уголь с помощью специальной технологии можно обогатить, что позволит получить продукт более высокого качества, отвечающего мировым стандартам. Мощные пологие пласты угля перекрываются отложениями небольшой мощности, что очень важно для добычи открытым способом.
Элегестское месторождение (Тува)
Расположено в Республике Тува. Это месторождение обладает запасами около 20 миллиардов тонн. Большая часть запасов (около 80%) находится в одном пласте толщиной 6,4 м. Освоение этого месторождения в настоящее время продолжается, поэтому наибольшей мощности добыча угля здесь должна достигнуть примерно в 2012 году.
Крупные месторождения угля (площадь которых составляет тысячи км2) называют угольными бассейнами. Обычно такие месторождения находятся в какой-либо крупной тектонической структуре (например, прогибе). Однако не все месторождения находящиеся поблизости друг от друга принято объединять в бассейны, и иногда они рассматриваются как отдельные месторождения. Происходит это обычно по исторически сложившимся представлениям (месторождения открыты в разные периоды).
Минусинский угольный бассейн располагается в в Республике Хакасия. Добыча угля здесь началась ещё в 1904 году. К наиболее крупным месторождениям относятся Черногорское и Изыхское. По оценкам геологов, запасы угля на данной территории составляют 2,7 миллиарда тонн. В бассейне преобладают каменные длиннопламенные угли с высокой теплотой сгорания. Угли относятся к среднезольным. Максимальная зольность характерна для углей Изыхского месторождения, минимальная – для углей Бейского месторождения. Добыча угля в бассейне ведётся разными способами: существуют как разрезы, так и шахты.
Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) – одно из крупнейших угольных месторождений мира. Кузбасс располагается на юге в неглубокой котловине между горными массивами , Горной Шории и . Это территория Кемеровской области. Сокращение «Кузбасс» является вторым названием области. Первое месторождение в районе Кемерово было открыто в далёком 1721 году, а в 1842 году геологом Чихачёвым был введён термин «Кузнецкий угольный бассейн».
Добыча здесь также ведётся разными способами. На территории бассейна располагается 58 шахт и более 30 разрезов. По качеству угли « » разнообразны и относятся к числу лучших углей.
Угленосная толща Кузнецкого угольного бассейна состоит примерно из 260 угольных пластов различной мощности, неравномерно распределённых по разрезу. Преобладающая мощность пластов угля от 1,3 до 4,0 м, но имеются и более мощные пласты в 9-15 и даже в 20 м, а в некоторых местах до 30 м.
Максимальная глубина угольных шахт не превышает 500 м (средняя глубина около 200 м). Средняя мощность разрабатываемых угольных пластов 2,1 м, но до 25 % шахтной добычи угля приходится на пласты свыше 6,5 м.
Россия занимает по разведанным запасам угля 3-е место в мире (182 млрд т), уступая США (445 млрд т) и Китаю (272 млрд т). На ее территории расположено 30% мировых запасов угля. Представлены каменные и бурые угли. Угольные ресурсы размещаются по территории страны неравномерно. На долю восточных районов приходится 93%, а на Европейскую часть – 7% всех запасов страны. Наиболее низкая себестоимость добычи углей в Восточной Сибири, наиболее высокая – в районах европейского Севера. Основными угольными бассейнами на территории России являются: Кузнецкий, Печорский, Канско-Ачинский, Южно-Якутский.
Кузнецкий бассейн находится на территории Кемеровской области. Площадь бассейна составляет 70 тыс. км2. Балансовые запасы угля составляют 600 млрд т. Угли бассейна имеют относительно невысокую зольность, низкое содержание серы, фосфора. По запасам мощности и качеству углей Кузнецкому бассейну принадлежит одно из первых мест среди угольных бассейнов мира. Основными потребителями кузнецких углей являются Урал, Центр, Поволжье.
Канско-Ачинский буроугольный бассейн расположен на территории Красноярского края Восточной Сибири и Кемеровской области Западной Сибири. Бассейн вытянут вдоль Транссибирской железнодорожной магистрали на 800 км. Угли бассейна имеют сравнительно невысокую зольность и теплотворную способность. Но угли содержат значительное количество влаги (до 48%), что приводит к их быстрому окислению, а также обладают способностью самовозгораться. Это делает их непригодными для длительного хранения и перевозки на дальние расстояния. В бассейне выявлены 24 месторождения, в том числе 11 крупнейших. Основные месторождения: Итатское (Кемеровская область), Березовское, Боготольское, Назаровское и Ирша-Бородинское (Красноярский край). Канско-Ачинские угли экономически выгодно использовать как топливо на электростанциях, строить которые следует вблизи добычи угля и передавать полученную электроэнергию.
Печорский угольный бассейн расположен на территории Республики Коми и Ненецкого автономного округа. Общая площадь составляет 100 тыс. км2. Балансовые запасы составляют 210 млрд т. Угли бассейна отличаются высоким качеством и теплотворной способностью. Около ½ запасов приходится на коксующиеся угли. Две трети всех запасов и основная часть добычи приходятся на Интинское, Воркутинское, Варгашорское месторождения. Основными потребителями углей бассейна являются европейская часть России и Урал.
Южно-Якутский угольный бассейн расположен на территории Республика Саха (Якутия). Балансовые запасы угля составляют 40 млрд т. Угли отличаются достаточно высоким качеством, в основном коксующиеся. Они характеризуются незначительным содержанием фосфора, низкосернистые. Наиболее крупные месторождения бассейна – Нерюнгринское и Чульмаканское. Используются угли в пределах Дальнего Востока.
Помимо угольных баз общероссийского значения, ресурсами углей располагают и отдельные регионы. Так, в Центральном регионе имеется Подмосковный буроугольный бассейн; на Северном Кавказе – Восточная часть Донецкого бассейна (Ростовская область); на Урале – Кизеловский, Челябинский, Южно-Уральский бассейны; в Восточной Сибири – Иркутский, Минусинский, Тунгусский; на Дальнем Востоке – Буреинский, Сучанский, Ленский бассейны.
Угледобывающая отрасль является крупнейшим сегментом топливной промышленности. Во всём мире она превосходит любую другую по численности рабочих и количеству оборудования.
Что такое угольная промышленность
Угледобывающая отрасль подразумевает добычу угля и его последующую переработку. Работы ведутся как на поверхности, так и под землёй.
Если залежи находятся на глубине не более 100 метров, работы осуществляются карьерным способом. Для разработки месторождения на большой глубине используются шахты.
Классические способы добычи угля
Работа на угольных разрезах и под землёй - главные способы добычи ископаемого. Большая часть работ в России и в мире ведётся открытым способом. Это обусловлено финансовой выгодой и высокой скоростью добычи.
Процесс заключается в следующем:
- При помощи специального оборудования снимается верхний пласт земли, покрывающий месторождение. Несколько лет назад глубина открытых работ была ограничена 30 метрами, новейшие технологии позволили увеличить её в 3 раза. Если верхний слой мягкий и небольшой, его снимают с помощью экскаватора. Толстый и плотный слой земли предварительно дробится.
- Угольные залежи отбивают и увозят при помощи спецтехники на предприятие для дальнейшей переработки.
- Рабочими восстанавливается естественный рельеф во избежание нанесения вреда окружающей среде.
Недостаток данного способа заключается в том, что залежи угля, находящиеся на небольшой глубине, содержат примеси грязи и других пород.
Более чистым и качественным считается уголь, добытый подземным способом.
Главной задачей этого метода является транспортировка угля с больших глубин на поверхность. Для этого создаются проходы: штольня (горизонтальный) и шахта (наклонный либо вертикальный).
В тоннелях специальными комбайнами рубятся пласты угля и грузятся на конвейер, поднимающий их на поверхность.
Подземный способ позволяет добыть большое количество ископаемого, но он имеет существенные недостатки: высокая стоимость и повышенная опасность для рабочих.
Нетрадиционные способы добывания угля
Данные способы эффективны, но не имеют массового распространения - на данный момент отсутствуют технологии, позволяющие чётко наладить процесс:
- Гидравлический. Добыча ведётся в шахте на большой глубине. Угольный пласт крошится и доставляется на поверхность под сильным напором воды.
- Энергия сжатого воздуха. Она выступает как разрушительной, так и подъёмной силой, сжатый воздух находится под сильным давлением.
- Виброимпульсный. Пласты разрушаются под воздействием мощных колебаний, образованных оборудованием.
Данные методы применялись ещё в Советском Союзе, но не стали популярными из-за необходимости крупных финансовых вложений. Лишь несколько угледобывающих компаний продолжают использовать нетрадиционные способы.
Главное их преимущество - отсутствие рабочих на потенциально опасных для жизни участках.
Страны-лидеры по добыче угля
По статистическим данным мировой энергетики составлен рейтинг стран, занимающих лидирующие позиции по добыче угля в мире:
- Индия.
- Австралия.
- Индонезия.
- Россия.
- Германия.
- Польша.
- Казахстан.
Уже много лет Китай лидирует по объёмам угледобычи. В КНР разрабатывается только 1/7 часть имеющихся месторождений, это обусловлено тем, что уголь не вывозится за пределы страны, а имеющихся запасов хватит как минимум на 70 лет.
На территории США месторождения равномерно разбросаны по стране. Своими запасами они обеспечат страну не менее чем на 300 лет.
Месторождения угля в Индии весьма богаты, но почти весь объём добытого используется в энергетической промышленности, т. к. имеющиеся запасы имеют очень низкое качество. Несмотря на то что Индия занимает одну из ведущих позиций, в этой стране прогрессируют кустарные способы добывания угля.
Запасов угля в Австралии хватит примерно на 240 лет. Добытый уголь имеет наивысшую оценку качества, значительная его часть предназначена для экспорта.
В Индонезии уровень добычи угля растёт с каждым годом. Ещё несколько лет назад большая часть добытого экспортировалась в другие страны, сейчас страна постепенно отказывается от использования нефти, в связи с чем растёт спрос на уголь для внутреннего потребления.
Россия обладает 1/3 мировых запасов угля, при этом изведаны ещё не все земли страны.
Германия, Польша и Казахстан постепенно снижают объёмы угледобычи из-за неконкурентной стоимости сырья. Большая часть угля предназначена для внутреннего потребления.
Основные места добычи угля в России
Давайте разбираться. Добыча угля в России осуществляется в основном открытым способом. Месторождения по стране разбросаны неравномерно - основная их часть находится в восточной области.
Самыми значимыми месторождениями угля в России являются:
- Кузнецкое (Кузбасс). Считается самым крупным не только в России, но и во всём мире, находится в Западной Сибири. Здесь ведётся добыча коксующегося и каменного угля.
- Канско-Ачинское. Здесь осуществляется добыча Месторождение располагается вдоль Транссибирской магистрали, занимая часть территорий Иркутской и Кемеровской области, Красноярского края.
- Тунгусский угольный бассейн. Представлен бурым и каменным видами угля. Он охватывает часть территории Республики Саха, и Красноярского края.
- Печорский угольный бассейн. На этом месторождении осуществляется добыча Работы ведутся в шахтах, что позволяет добывать высококачественный уголь. Располагается на территориях Республики Коми и Ямало-Ненецкого автономного округа.
- Иркутско-Черемховский угольный бассейн. Находится на территории Верхнего Саяна. Обеспечивает углём только близлежащие предприятия и населённые пункты.
На сегодняшний день ведутся разработки ещё 5 месторождений, способных увеличить ежегодный объём добычи угля в России на 70 млн тонн.
Перспективы угледобывающей промышленности
В мире уже разведана большая часть месторождений угля, с экономической точки зрения, самые перспективные принадлежат 70 странам. Уровень добычи угля стремительно растёт: совершенствуются технологии, модернизируется оборудование. За счёт этого повышается рентабельность отрасли.