ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร? ถ่านหินแข็ง - ลักษณะทั่วไป

บทความนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับหินตะกอนที่น่าสนใจซึ่งเป็นที่มาของหินตะกอนขนาดใหญ่ ความสำคัญทางเศรษฐกิจ. สายพันธุ์นี้น่าทึ่งในประวัติศาสตร์เรียกว่า "ถ่านหิน" การศึกษาของเขาค่อนข้างน่าสนใจ ควรสังเกตว่าแม้ว่าหินก้อนนี้จะประกอบเป็นหินตะกอนน้อยกว่าร้อยละหนึ่งที่มีอยู่บนโลก แต่ก็มี สำคัญมากในชีวิตของผู้คนมากมาย

ข้อมูลทั่วไป

ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร? การก่อตัวของมันรวมถึงกระบวนการหลายอย่างที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ

ถ่านหินปรากฏขึ้นบนโลกเมื่อประมาณ 350 ล้านปีก่อน พูดง่ายๆ ก็คือ มันเกิดขึ้นในลักษณะต่อไปนี้ ลำต้นของต้นไม้ที่ตกลงไปในน้ำพร้อมกับพืชพันธุ์อื่นๆ ค่อยๆ ก่อตัวเป็นชั้นขนาดใหญ่ของมวลสารอินทรีย์ที่ไม่ย่อยสลาย การเข้าถึงออกซิเจนอย่างจำกัดไม่ได้ทำให้ความยุ่งเหยิงนี้ย่อยสลายและเน่า ซึ่งค่อยๆ จมลงลึกและลึกลงไปทีละน้อยภายใต้น้ำหนักของมันเอง เป็นเวลานานและเนื่องจากการกระจัดของชั้น เปลือกโลกชั้นเหล่านี้มีความลึกมากซึ่งภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่สูงขึ้นและความดันสูงมวลนี้ถูกเปลี่ยนเป็นถ่านหิน

ด้านล่างเราจะมาดูกันว่าถ่านหินปรากฏขึ้นอย่างไรซึ่งรูปแบบที่น่าสนใจและน่าสงสัยมาก

ประเภทของถ่านหิน

แหล่งถ่านหินสมัยใหม่ในโลกผลิต ประเภทต่างๆถ่านหินแข็ง:

1. แอนทราไซต์ เหล่านี้เป็นพันธุ์ที่ยากที่สุดที่เก็บเกี่ยวจาก ลึกมากและมีอุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุด

2. ถ่านหิน เก็บเกี่ยวได้หลายพันธุ์ เปิดทางและในเหมือง ประเภทนี้ที่แพร่หลายที่สุดในขอบเขตของกิจกรรมของมนุษย์

3. ถ่านหินสีน้ำตาล เป็นสายพันธุ์ที่อายุน้อยที่สุดที่เกิดจากเศษซากพรุและมีอุณหภูมิการเผาไหม้ต่ำที่สุด

ถ่านหินทุกรูปแบบที่อยู่ในรายการเกิดขึ้นเป็นชั้น ๆ และสถานที่สะสมเรียกว่าแอ่งถ่านหิน

ทฤษฎีกำเนิดถ่านหิน

ถ่านหินแข็งคืออะไร? พูดง่ายๆ ก็คือ หินตะกอนนี้เป็นพืชที่สะสม บดอัด และแปรรูปเมื่อเวลาผ่านไป

มีสองทฤษฎีที่ได้รับความนิยมมากกว่าซึ่งเป็นทฤษฎีที่นักธรณีวิทยาหลายคนถือครอง เป็นดังนี้ พืชที่ประกอบเป็นถ่านหินที่สะสมอยู่ในพรุขนาดใหญ่หรือหนองน้ำน้ำจืดเป็นเวลาหลายพันปี ทฤษฎีนี้สมมติการเติบโตของพืชพรรณในสถานที่ของการค้นพบหินและเรียกว่า "autochhonous"

อีกทฤษฎีหนึ่งมีพื้นฐานอยู่บนข้อเท็จจริงที่ว่าตะเข็บถ่านหินที่สะสมมาจากพืชที่ย้ายมาจากที่อื่นซึ่งถูกนำไปฝากไว้ที่ไซต์ใหม่ภายใต้สภาวะน้ำท่วม กล่าวอีกนัยหนึ่งถ่านหินมีต้นกำเนิดมาจากการถ่ายโอน เศษผัก. ทฤษฎีที่สองเรียกว่า allochthonous

ในทั้งสองกรณี แหล่งที่มาของการก่อตัวของถ่านหินคือพืช

ทำไมหินก้อนนี้ถึงถูกไฟไหม้?

ธาตุเคมีหลักในถ่านหินซึ่งมี คุณสมบัติที่มีประโยชน์, - คาร์บอน

ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการก่อตัว กระบวนการ และอายุของตะเข็บ แหล่งถ่านหินแต่ละก้อนมีเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนเฉพาะ ตัวบ่งชี้นี้กำหนดคุณภาพของเชื้อเพลิงธรรมชาติ เนื่องจากระดับการถ่ายเทความร้อนเกี่ยวข้องโดยตรงกับปริมาณคาร์บอนออกซิไดซ์ระหว่างการเผาไหม้ ยิ่งค่าความร้อนของหินมีค่าสูงเท่าไร ก็ยิ่งเหมาะสมที่จะเป็นแหล่งความร้อนและพลังงาน

ถ่านหินสำหรับคนทั่วโลกคืออะไร? อย่างแรกเลยคือเป็นเชื้อเพลิงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ พื้นที่ต่างๆกิจกรรมที่สำคัญ

เกี่ยวกับฟอสซิลในถ่านหิน

ชนิดของพืชฟอสซิลที่พบในถ่านหินไม่สนับสนุนทฤษฎีกำเนิดแบบอัตโนมัติ ทำไม ตัวอย่างเช่น มอสและเฟิร์นยักษ์ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของแหล่งถ่านหินในรัฐเพนซิลวาเนีย สามารถเติบโตได้ในสภาพแอ่งน้ำ ในขณะที่พืชฟอสซิลอื่นๆ ในแอ่งเดียวกัน ( ต้นสนหรือหางม้ายักษ์ เป็นต้น) ชอบดินแห้งมากกว่าที่ลุ่ม ปรากฎว่าพวกเขาถูกย้ายไปยังสถานที่เหล่านี้

ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร? การศึกษาในธรรมชาติเป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์ ฟอสซิลในทะเลมักพบในถ่านหิน ได้แก่ หอย ปลา และ brachiopods (หรือ brachiopods) ตะเข็บถ่านหินยังมีลูกถ่านหิน ตัวอย่างเช่น มักพบหนอนทะเลตัวเล็ก ๆ ติดอยู่กับต้นไม้ในถ่าน อเมริกาเหนือและยุโรป พวกมันอยู่ในยุคคาร์บอนิเฟอรัส

การเกิดขึ้นของสัตว์ทะเลที่ปะปนกับพืชที่ไม่ใช่สัตว์ทะเลในหินตะกอนถ่านหินแสดงให้เห็นว่าพวกมันผสมในกระบวนการเคลื่อนที่ กระบวนการที่น่าทึ่งและยาวนานเกิดขึ้นในธรรมชาติก่อนที่ถ่านหินจะก่อตัวขึ้นในที่สุด การก่อตัวของมันในลักษณะนี้ยืนยันทฤษฎี allochthonous

การค้นพบที่น่าทึ่ง

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดในชั้นถ่านหินคือลำต้นของต้นไม้ที่วางในแนวตั้ง พวกเขามักจะข้ามชั้นหินขนาดใหญ่ตั้งฉากกับเตียงถ่านหิน ต้นไม้ที่อยู่ในตำแหน่งตั้งตรงนั้นมักพบในตะเข็บที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของถ่านหินและในถ่านหินนั้นพบได้น้อยกว่าเล็กน้อย หลายคนมีความคิดเห็นเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของลำต้นของต้นไม้

สิ่งที่น่าทึ่งก็คือ ตะกอนต้องสะสมตัวอย่างรวดเร็วเพื่อปกคลุมต้นไม้เหล่านี้ ก่อนที่พวกมันจะเสื่อม (เน่า) และตกลงมา

สวยแบบนี้ เรื่องราวที่น่าสนใจการก่อตัวของหินที่เรียกว่าถ่านหิน การก่อตัวของชั้นดังกล่าวในลำไส้ของโลกเป็นเหตุผลสำหรับการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อค้นหาคำตอบสำหรับคำถามมากมาย

ก้อนถ่านหินอยู่ที่ไหน?

ประทับใจ คุณสมบัติภายนอกถ่านหินเป็นเนื้อหาในบล็อกขนาดใหญ่ ก้อนใหญ่เหล่านี้ถูกพบในตะเข็บถ่านหินของแหล่งสะสมหลายแห่งมานานกว่าร้อยปี น้ำหนักเฉลี่ย 40 บล็อกที่รวบรวมจากแหล่งถ่านหินเวสต์เวอร์จิเนียคือประมาณ 12 ปอนด์และใหญ่ที่สุดคือ 161 ปอนด์ นอกจากนี้ ส่วนใหญ่เป็นหินแปรหรือหินภูเขาไฟ

นักวิจัยไพรซ์แนะนำว่าพวกเขาสามารถเดินทางไปยังทุ่งถ่านหินในเวอร์จิเนียได้จากระยะไกล โดยทอเป็นรากของต้นไม้ และข้อสรุปนี้ยังสนับสนุนรูปแบบการก่อตัวของถ่านหินแบบ allochthonous

บทสรุป

การศึกษาจำนวนมากพิสูจน์ความจริงของทฤษฎี allochthonous ของการก่อตัวของถ่านหิน: การปรากฏตัวของซากสัตว์บกและสัตว์ทะเลและพืชบ่งบอกถึงการเคลื่อนไหวของพวกมัน

นอกจากนี้ จากการศึกษาพบว่าการแปรสภาพของหินก้อนนี้ไม่ต้องใช้เวลานาน (หลายล้านปี) ในการสัมผัสกับความดันและความร้อน - มันสามารถเกิดขึ้นได้จากการให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว และต้นไม้ที่ตั้งอยู่ในแนวดิ่งในตะกอนถ่านหินยืนยันว่ามีการสะสมของซากพืชอย่างรวดเร็วพอสมควร

แอปพลิเคชั่นของมันใช้งานได้หลากหลายจนบางครั้งคุณแค่สงสัย ในช่วงเวลาดังกล่าว ความสงสัยค่อยๆ คืบคลานเข้ามาโดยไม่ตั้งใจ และคำถามเชิงตรรกะก็ดังขึ้นในหัวของฉัน: “อะไรนะ? มันเป็นถ่านหินทั้งหมดหรือไม่!” ทุกคนเคยคิดว่าถ่านหินเป็นเพียงวัสดุที่ติดไฟได้ แต่อันที่จริง การใช้งานที่หลากหลายของถ่านหินนั้นกว้างมากจนดูเหมือนเหลือเชื่อ

การก่อตัวและที่มาของตะเข็บถ่านหิน

การปรากฏตัวของถ่านหินบนโลกเกิดขึ้นที่ไกลออกไป ยุคพาลีโอโซอิกเมื่อดาวเคราะห์ยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาและมองเราเป็นมนุษย์ต่างดาวโดยสิ้นเชิง การก่อตัวของตะเข็บถ่านหินเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 360,000,000 ปีก่อน สิ่งนี้เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในตะกอนด้านล่างของอ่างเก็บน้ำยุคก่อนประวัติศาสตร์ซึ่งวัสดุอินทรีย์สะสมมาเป็นเวลาหลายล้านปี

พูดง่ายๆ ก็คือ ถ่านหินเป็นซากศพของสัตว์ยักษ์ ลำต้นของต้นไม้ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่จมลงสู่ก้นบึ้ง ผุพังและกดทับใต้เสาน้ำ ขั้นตอนการก่อตัวของตะกอนค่อนข้างยาว และต้องใช้เวลาอย่างน้อย 40,000,000 ปีสำหรับการก่อตัวของตะเข็บถ่านหิน

การทำเหมืองถ่านหิน

ผู้คนเข้าใจมานานแล้วว่ามีความสำคัญและขาดไม่ได้เพียงใด และการใช้งานดังกล่าวก็สามารถประเมินและปรับตัวในระดับดังกล่าวได้เมื่อไม่นานนี้ การพัฒนาแหล่งถ่านหินขนาดใหญ่เริ่มขึ้นในศตวรรษที่ XVI-XVII เท่านั้น ในอังกฤษและวัสดุที่สกัดได้ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการถลุงเหล็กซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตปืนใหญ่ แต่การผลิตตามมาตรฐานปัจจุบันไม่มีนัยสำคัญจนไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นอุตสาหกรรม

การขุดขนาดใหญ่เริ่มขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เมื่ออุตสาหกรรมที่กำลังพัฒนากลายเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับถ่านหินแข็ง อย่างไรก็ตาม การใช้งานในขณะนั้นจำกัดเฉพาะการเผา เหมืองหลายแสนแห่งกำลังดำเนินการอยู่ทั่วโลก โดยผลิตได้ต่อวันมากกว่าในช่วงสองสามปีในศตวรรษที่ 19

ถ่านหินชนิดแข็ง

การสะสมของตะเข็บถ่านหินสามารถเข้าถึงความลึกหลายกิโลเมตรขยายไปสู่ความหนาของโลก แต่ไม่เสมอไปและไม่ใช่ทุกที่เพราะมันมีทั้งในเนื้อหาและใน รูปร่างต่างกัน

ฟอสซิลนี้มี 3 ประเภทหลัก: แอนทราไซต์ ถ่านหินสีน้ำตาล และพีท ซึ่งมีลักษณะคล้ายถ่านหินมาก

แอนทราไซต์เป็นรูปแบบที่เก่าแก่ที่สุดในโลก อายุเฉลี่ยของสายพันธุ์นี้มีอายุ 280,000,000 ปี มันแข็งมากมีความหนาแน่นสูงและปริมาณคาร์บอนอยู่ที่ 96-98%

ความแข็งและความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ เช่นเดียวกับปริมาณคาร์บอนในนั้น มันมีโครงสร้างที่ไม่เสถียรและหลวมและยังอิ่มตัวด้วยน้ำซึ่งมีเนื้อหาสูงถึง 20%

พีทยังจัดเป็นถ่านหินประเภทหนึ่ง แต่ยังไม่ก่อตัวดังนั้นจึงไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับถ่านหิน

คุณสมบัติของถ่านหินแข็ง

ตอนนี้เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงวัสดุอื่นที่มีประโยชน์และใช้งานได้จริงมากกว่าถ่านหิน ซึ่งคุณสมบัติหลักและการใช้งานซึ่งสมควรได้รับการยกย่องอย่างสูงสุด ด้วยสารและสารประกอบที่มีอยู่ในนั้นจึงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในทุกด้านของชีวิตสมัยใหม่

ส่วนประกอบถ่านหินมีลักษณะดังนี้:

ส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้ทำให้ถ่านหินมีการใช้งานและใช้งานได้หลากหลาย สารระเหยที่มีอยู่ในถ่านหินทำให้เกิดการติดไฟอย่างรวดเร็วพร้อมกับอุณหภูมิสูงขึ้นในภายหลัง ปริมาณความชื้นช่วยลดความยุ่งยากในการประมวลผลถ่านหินปริมาณแคลอรี่ทำให้การใช้งานที่ขาดไม่ได้ในด้านเภสัชกรรมและเครื่องสำอางค์เถ้าเป็นวัสดุแร่ที่มีค่า

การใช้ถ่านหินในโลกสมัยใหม่

การใช้แร่ธาตุต่างๆ เดิมถ่านหินเป็นเพียงแหล่งความร้อน จากนั้นพลังงาน (เปลี่ยนน้ำเป็นไอน้ำ) แต่ตอนนี้ ในเรื่องนี้ ความเป็นไปได้ของถ่านหินมีไม่จำกัด

พลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ถ่านหินจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์โค้กทำจากมันและสกัด เชื้อเพลิงเหลว. ถ่านหินแข็งเป็นหินก้อนเดียวที่มีโลหะหายากเช่นเจอร์เมเนียมและแกลเลียมเป็นสิ่งสกปรก จากนั้นจะถูกสกัดซึ่งถูกแปรรูปเป็นเบนซินซึ่งแยกเรซินคูมาโรนซึ่งใช้ในการผลิตสีทาเคลือบเงาเสื่อน้ำมันและยางทุกชนิด ฟีนอลและเบสไพริดีนได้มาจากถ่านหิน ในระหว่างการแปรรูป ถ่านหินถูกใช้ในการผลิตวาเนเดียม กราไฟต์ กำมะถัน โมลิบดีนัม สังกะสี ตะกั่ว และผลิตภัณฑ์ที่มีค่าอื่นๆ อีกมากมายและไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในขณะนี้

ตั้งแต่สมัยโบราณ ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานสำหรับมนุษยชาติ ไม่ใช่เพียงแหล่งเดียว แต่ใช้กันอย่างแพร่หลาย บางครั้งก็เปรียบเทียบกับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บรักษาไว้ในหิน มันถูกเผาเพื่อให้ได้ความร้อนเพื่อให้ความร้อน น้ำร้อน แปลงเป็นไฟฟ้าที่สถานีความร้อน และใช้สำหรับถลุงโลหะ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ผู้คนได้เรียนรู้การใช้ถ่านหินไม่เพียงแต่เพื่อให้ได้พลังงานจากการเผาไหม้เท่านั้น อุตสาหกรรมเคมีประสบความสำเร็จในการเรียนรู้เทคโนโลยีการผลิต โลหะหายาก- แกลเลียมและเจอร์เมเนียม วัสดุคอมโพสิตคาร์บอน - กราไฟต์ที่มีปริมาณคาร์บอนสูง เชื้อเพลิงก๊าซที่มีค่าความร้อนสูงจะถูกสกัดออกมา และวิธีการสำหรับการผลิตพลาสติกได้รับการพิจารณา ถ่านหินเกรดต่ำ เศษที่ละเอียดมาก และฝุ่นถ่านหินถูกแปรรูป ซึ่งเหมาะสำหรับให้ความร้อนแก่ทั้งโรงงานอุตสาหกรรมและบ้านส่วนตัว โดยรวมแล้ว ด้วยความช่วยเหลือของกระบวนการทางเคมีของถ่านหิน ทำให้มีการผลิตผลิตภัณฑ์มากกว่า 400 ชนิด ซึ่งอาจมีราคาสูงกว่าผลิตภัณฑ์ดั้งเดิมถึงสิบเท่า

เป็นเวลาหลายศตวรรษแล้วที่ผู้คนใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตและแปลงพลังงานอย่างแข็งขัน ด้วยการพัฒนาอุตสาหกรรมเคมีและความต้องการวัสดุที่หายากและมีค่าในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ความต้องการถ่านหินก็เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงมีการดำเนินการสำรวจแหล่งแร่ใหม่อย่างเข้มข้น เหมืองหินและเหมืองแร่ องค์กรสำหรับการแปรรูปวัตถุดิบจึงถูกสร้างขึ้น

สั้น ๆ เกี่ยวกับที่มาของถ่านหิน

บนโลกของเราเมื่อหลายล้านปีที่แล้ว อากาศชื้นพืชพรรณเจริญรุ่งเรือง ตั้งแต่นั้นมา 210 ... 280 ล้านปีผ่านไป เป็นเวลาหลายพันปีที่พืชพันธุ์หลายพันล้านตันตายไป สะสมอยู่ที่ก้นบึง ปกคลุมด้วยชั้นตะกอน การสลายตัวช้าในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนภายใต้แรงดันน้ำ ทราย หินอื่น ๆ บางครั้งที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากความใกล้ชิดของแมกมา นำไปสู่การกลายเป็นหินของชั้นของพืชพันธุ์นี้ โดยค่อย ๆ เสื่อมสลายเป็นถ่านหิน องศาที่แตกต่างการรวมตัว

แหล่งแร่หลักของรัสเซียและการขุดถ่านหินแข็ง

มีถ่านหินสำรองมากกว่า 15 ล้านล้านตันบนโลกใบนี้ การสกัดแร่ที่ใหญ่ที่สุดมาจากถ่านหินแข็งประมาณ 0.7 ตันต่อคน ซึ่งมากกว่า 2.6 พันล้านตันต่อปี ในรัสเซีย ถ่านหินมีจำหน่ายในภูมิภาคต่างๆ เขามี ลักษณะที่แตกต่าง, คุณสมบัติและความลึกของการเกิด นี่คือแอ่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดและประสบความสำเร็จมากที่สุด:

การใช้แหล่งฝากไซบีเรียและฟาร์อีสเทิร์นอย่างแข็งขันจำกัดความห่างไกลจากภูมิภาคยุโรปอุตสาหกรรม ในส่วนตะวันตกของรัสเซีย ถ่านหินยังถูกขุดด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมเช่นกัน: ในแอ่งถ่านหิน Pechersk และ Donetsk ในภูมิภาค Rostov มีการพัฒนาเงินฝากในท้องถิ่นอย่างแข็งขันซึ่งมีแนวโน้มมากที่สุดคือ Gukovskoye การแปรรูปถ่านหินจากแหล่งสะสมเหล่านี้จะทำให้เกิดถ่านหินคุณภาพสูง - แอนทราไซต์ (AS และ AO)

ลักษณะเชิงคุณภาพหลักของถ่านหินแข็ง

อุตสาหกรรมต่าง ๆ ต้องการถ่านหินเกรดต่างกัน ตัวชี้วัดเชิงคุณภาพของมันแตกต่างกันไปตามช่วงกว้าง แม้กระทั่งกับตัวชี้วัดที่มีเครื่องหมายเหมือนกันและส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเงินฝาก ดังนั้นผู้ประกอบการก่อนที่จะซื้อถ่านหินควรทำความคุ้นเคยกับลักษณะทางกายภาพของมัน:

ตามระดับการเสริมสมรรถนะ ถ่านหินแบ่งออกเป็น:

• - เข้มข้น (เผาเพื่อให้ความร้อนในหม้อไอน้ำและผลิตกระแสไฟฟ้า)
• – ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่ใช้ในอุตสาหกรรมโลหการ
• - ตะกอนที่จริงแล้วเป็นเศษส่วนละเอียด (ไม่เกิน 6 มม.) และฝุ่นหลังจากการบดหิน การเผาไหม้เชื้อเพลิงดังกล่าวมีปัญหา ดังนั้นจึงเกิดก้อนอิฐซึ่งมีลักษณะการทำงานที่ดีและใช้ในหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งในประเทศ

ตามระดับของการรวมตัว:

• — ถ่านหินสีน้ำตาลเป็นถ่านหินบิทูมินัสบางส่วน มีค่าความร้อนต่ำ พังระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา มีแนวโน้มการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง
• - ถ่านหิน มีหลายยี่ห้อ (เกรด) ที่มีลักษณะแตกต่างกัน มีการใช้งานที่หลากหลาย: โลหะ, พลังงาน, ที่อยู่อาศัยและบริการชุมชน, อุตสาหกรรมเคมี ฯลฯ
• — แอนทราไซต์เป็นถ่านหินแข็งคุณภาพสูงสุด

เมื่อเทียบกับถ่านหินพรุและถ่านหิน ค่าความร้อนของถ่านหินจะสูงกว่า ถ่านหินสีน้ำตาลมีค่าความร้อนต่ำสุดและแอนทราไซต์มีค่าสูงสุด อย่างไรก็ตาม จากความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ ถ่านหินธรรมดามีความต้องการสูง มีส่วนผสมที่ลงตัวของราคาและความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้

ถ่านหินมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันมากมาย แต่ไม่ใช่ทุกคุณสมบัติที่จะมีความสำคัญเมื่อเลือกถ่านหินเพื่อให้ความร้อน ในกรณีนี้ สิ่งสำคัญคือต้องทราบพารามิเตอร์สำคัญสองสามอย่างเท่านั้น ได้แก่ ปริมาณเถ้า ความชื้น และความจุความร้อนจำเพาะ ปริมาณกำมะถันอาจมีความสำคัญ ส่วนที่เหลือจำเป็นในการเลือกวัตถุดิบสำหรับการแปรรูป สิ่งสำคัญที่ควรทราบเมื่อเลือกถ่านหินคือขนาด: คุณมีชิ้นขนาดใหญ่แค่ไหน ข้อมูลนี้ได้รับการเข้ารหัสในชื่อแบรนด์

การจำแนกขนาด:

จำแนกตามแบรนด์และคำอธิบายโดยย่อ:

ขึ้นอยู่กับลักษณะของถ่านหิน ตราสินค้า ชนิด และเศษส่วน จะถูกเก็บไว้ ต่างเวลา. (มีตารางในบทความแสดงอายุการเก็บรักษาถ่านหินขึ้นอยู่กับเงินฝากและยี่ห้อ)

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการปกป้องถ่านหินในระหว่างการเก็บรักษาระยะยาว (มากกว่า 6 เดือน) ในกรณีนี้จำเป็นต้องมีโรงเก็บถ่านหินหรือบังเกอร์พิเศษ ซึ่งเชื้อเพลิงจะได้รับการปกป้องจากการตกตะกอนและแสงแดดโดยตรง

กองถ่านหินขนาดใหญ่ในระหว่างการเก็บรักษาในระยะยาวจำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิ เนื่องจากเมื่อมีเศษส่วนละเอียดร่วมกับความชื้นและ อุณหภูมิสูงมีแนวโน้มที่จะเกิดการเผาไหม้เอง ขอแนะนำให้ซื้อเทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์และเทอร์โมคัปเปิลแบบมีสายยาวซึ่งฝังอยู่ตรงกลางกองถ่านหิน คุณต้องตรวจสอบอุณหภูมิสัปดาห์ละครั้งหรือสองครั้งเพราะถ่านหินบางเกรดติดไฟได้เองที่อุณหภูมิต่ำมาก: สีน้ำตาล - ที่ 40-60 ° C ส่วนที่เหลือ - 60-70 ° C ไม่ค่อยมีกรณีของการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง ของแอนทราไซต์และกึ่งแอนทราไซต์ (ในรัสเซียไม่ได้ลงทะเบียนกรณีดังกล่าว)

ถ่านหิน เช่นเดียวกับน้ำมันและก๊าซ เป็นสารอินทรีย์ที่ค่อยๆ ย่อยสลายโดยกระบวนการทางชีววิทยาและธรณีวิทยา พื้นฐานของการก่อตัวของถ่านหินคือเศษซากพืช ขึ้นอยู่กับระดับของการเปลี่ยนแปลงและปริมาณคาร์บอนจำเพาะในถ่านหิน ถ่านหินสี่ประเภทมีความโดดเด่น: ถ่านหินสีน้ำตาล (ลิกไนต์) ถ่านหินแข็ง แอนทราไซต์และกราไฟต์ ในประเทศตะวันตก มีการจำแนกประเภทที่แตกต่างกันเล็กน้อย - ลิกไนต์ ถ่านหินย่อยบิทูมินัส ถ่านหินบิทูมินัส แอนทราไซต์และกราไฟต์ตามลำดับ

แอนทราไซต์

แอนทราไซต์- อุ่นขึ้นอย่างสุดซึ้งที่ต้นกำเนิดจากถ่านหินฟอสซิลถ่านหินที่มีการรวมตัวกันในระดับสูงสุด มีความหนาแน่นและความมันวาวสูง ประกอบด้วยคาร์บอน 95% ใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็งที่มีแคลอรีสูง (ค่าความร้อน 6800-8350 กิโลแคลอรี/กก.) พวกเขามีค่าความร้อนสูงสุด แต่จุดไฟได้ไม่ดี เกิดจากถ่านหินที่มีความดันและอุณหภูมิเพิ่มขึ้นที่ระดับความลึกประมาณ 6 กิโลเมตร

ถ่านหิน

ถ่านหิน- หินตะกอนซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวลึกของซากพืช (เฟิร์นต้นไม้ หางม้า และตะไคร่น้ำ เช่นเดียวกับพืชไม้ดอกจำพวกแรก) โดย องค์ประกอบทางเคมีถ่านหินเป็นส่วนผสมของสารประกอบอะโรมาติกโพลีไซคลิกน้ำหนักโมเลกุลสูงที่มีเศษคาร์บอนในปริมาณสูง เช่นเดียวกับน้ำและสารระเหยที่มีสิ่งเจือปนจากแร่ธาตุจำนวนเล็กน้อย ซึ่งก่อตัวเป็นเถ้าเมื่อถ่านหินถูกเผา ถ่านหินฟอสซิลแตกต่างกันในอัตราส่วนของส่วนประกอบซึ่งเป็นตัวกำหนดความร้อนจากการเผาไหม้ สารประกอบอินทรีย์จำนวนหนึ่งที่ประกอบเป็นถ่านหินมีคุณสมบัติในการก่อมะเร็ง

ถ่านหินสีน้ำตาล- ถ่านหินฟอสซิลที่เป็นของแข็งที่เกิดจากพีทมีคาร์บอน 65-70% มีสีน้ำตาลเป็นถ่านหินที่อายุน้อยที่สุด มันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในท้องถิ่นเช่นเดียวกับวัตถุดิบทางเคมี ประกอบด้วยน้ำจำนวนมาก (43%) และมีค่าความร้อนต่ำ นอกจากนี้ยังมีสารระเหยจำนวนมาก (มากถึง 50%) เกิดจากซากอินทรีย์ที่ตายแล้วภายใต้แรงกดดันของน้ำหนักบรรทุกและภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่สูงขึ้นที่ระดับความลึก 1 กิโลเมตร

การทำเหมืองถ่านหิน

วิธีการขุดถ่านหินขึ้นอยู่กับความลึกของการเกิดขึ้น การพัฒนาดำเนินการโดยวิธีการเปิดในเหมืองถ่านหินหากความลึกของตะเข็บถ่านหินไม่เกิน 100 เมตร นอกจากนี้ยังมีกรณีที่พบได้บ่อยเมื่อหลุมถ่านหินมีความลึกมากขึ้นเรื่อยๆ จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาแหล่งถ่านหินโดยวิธีใต้ดิน เหมืองใช้สกัดถ่านหินจากที่ลึกมาก เหมืองที่ลึกที่สุดในสหพันธรัฐรัสเซียสกัดถ่านหินจากระดับเพียง 1200 เมตร

นอกจากถ่านหินแล้ว แหล่งถ่านหินยังมีทรัพยากรธรณีหลายประเภทที่มีความสำคัญต่อผู้บริโภค ซึ่งรวมถึงหินที่เป็นโฮสต์เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง น้ำบาดาล มีเทนจากถ่านหิน ธาตุหายากและธาตุอื่นๆ รวมถึงโลหะมีค่าและสารประกอบของพวกมัน ตัวอย่างเช่น ถ่านหินบางชนิดอุดมไปด้วยเจอร์เมเนียม

เป็นเวลาเกือบ 200 ปีที่มนุษยชาติได้ใช้เงินสำรองที่ก่อตัวขึ้นเป็นเวลาหลายร้อยล้านปี ความสิ้นเปลืองดังกล่าวสักวันหนึ่งจะนำเราไปสู่การล่มสลายและวิกฤตด้านพลังงาน จนกว่าเราจะเริ่มดูแลทรัพยากรของเราให้ดีขึ้น เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น คงจะคุ้มค่าที่จะรู้ว่าถ่านหินก่อตัวอย่างไรและปริมาณสำรองที่พิสูจน์แล้วจะมีอายุกี่ปี

ความต้องการพลังงาน

ทุกอุตสาหกรรมต้องการ แหล่งพลังงานคงที่:

• พลังงานถูกปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอน ในเรื่องนี้ น้ำมันและก๊าซเป็นทรัพยากรที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้
• เป็นไปได้ที่จะได้รับพลังงานในปริมาณที่เหมาะสมจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การแยกตัวของอะตอมเป็นอุตสาหกรรมที่มีแนวโน้มดี แต่มีภัยพิบัติสองสามครั้งที่ผลักดันตัวเลือกนี้ให้เป็นเบื้องหลังเป็นเวลานาน
• ลม แสงอาทิตย์ และแม้แต่กระแสน้ำก็สามารถให้กระแสไฟฟ้าได้ ด้วยแนวทางที่เหมาะสมในประเด็นและการก่อสร้างโครงสร้างที่ทันสมัย

อุตสาหกรรมใหม่และมีแนวโน้มในวันนี้ แทบไม่พัฒนาเลยและมนุษยชาติถูกบังคับให้เผาไหม้ถ่านหิน ควันบนท้องฟ้า และรับเศษพลังงานต่อไป สถานการณ์นี้เป็นประโยชน์ต่อองค์กรขนาดใหญ่ที่มีรายได้มหาศาลจากการขายเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้

บางทีในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า สถานการณ์จะเปลี่ยนแปลงอย่างน้อยโครงการเล็กๆ น้อยๆ และมีแนวโน้ม ส่วนหนึ่ง ทางเลือกอื่นพลังงานจะให้แสงสีเขียว จนถึงตอนนี้ เราสามารถหวังได้เพียงความรอบคอบของนักลงทุนรายใหญ่ที่ต้องการประหยัดจากวิกฤตพลังงานในอนาคตเพื่อประโยชน์ในทันที

ถ่านหินมาจากไหน?

เกี่ยวกับการก่อตัวของถ่านหินมี ยอมรับทฤษฎีวิทยาศาสตร์:

1. ที่ไหนสักแห่งเมื่อประมาณ 300-400 ล้านปีก่อน มีอินทรียวัตถุจำนวนมากขึ้นบนโลก เกี่ยวกับพืช พืชสีเขียวยักษ์
2. เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด พืชตาย แบคทีเรียในระยะนั้นไม่สามารถรับมือกับงานในการย่อยสลายยักษ์เหล่านี้ได้อย่างสมบูรณ์
3. ในกรณีที่ไม่มีการเข้าถึงออกซิเจน เฟิร์นที่ถูกบีบอัดและเน่าจะก่อตัวขึ้นทั้งชั้น
4. ตลอดหลายล้านปีที่ผ่านมา ยุคสมัยต่างๆ ได้เปลี่ยนแปลงไป การก่อตัวอื่นๆ ถูกจัดเป็นชั้นๆ ด้านบน ส่วนชั้นดั้งเดิมนั้นลึกและลึกยิ่งขึ้น

มีความเห็นว่าสารทั้งหมดนี้ค่อยๆกลายเป็นพีทซึ่งต่อมากลายเป็นถ่านหิน การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวกำลังเกิดขึ้นหรือยังคงเกิดขึ้นจากมุมมองทางทฤษฎี แต่เฉพาะเมื่อมีพีทที่ก่อตัวแล้วเท่านั้นไม่มีพืชเพียงพอสำหรับการก่อตัวของชั้นใหม่บนโลกอีกต่อไป ไม่ใช่ยุคนั้น ไม่ใช่สภาพภูมิอากาศเหล่านั้น

เป็นที่น่าสังเกตว่า ปริมาณมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก. การสูญเสียระหว่างการเปลี่ยนจากพีทเป็นถ่านหินเพียงอย่างเดียวคือ 90% และยังไม่ทราบว่าปริมาณซากพืชเริ่มแรกคืออะไร

คุณสมบัติของถ่านหินแข็ง

ทั้งหมด คุณสมบัติของถ่านหินสามารถแบ่งออกได้เป็นสำคัญสำหรับธรรมชาติและสำหรับมนุษย์:

แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดและน่าสนใจที่สุดสำหรับเราก็คือความจริงที่ว่ามีการปล่อยพลังงานเพียงพอในระหว่างการเผาไหม้ถ่านหิน ประมาณ 75% ของสิ่งที่สามารถหาได้จากการเผาน้ำมันในปริมาณเท่ากัน

ผู้พิทักษ์ธรรมชาติกังวลเกี่ยวกับทรัพย์สินที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง - ความสามารถในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อเผาไหม้ . เผาถ่านหิน 1 กิโลกรัม และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เกือบ 3 กิโลกรัมสู่ชั้นบรรยากาศ ปริมาณการบริโภคทั่วโลกอยู่ที่ประมาณพันล้านตันของแร่ธาตุ ดังนั้นตัวเลขจึงไม่ตลกเลย

การทำเหมืองถ่านหิน

ในบางประเทศ เหมืองถ่านหินปิดตัวลงนานแล้ว:

• ความสามารถในการทำกำไรต่ำวันนี้การปั๊มและขายน้ำมันและก๊าซมีกำไรมากขึ้น ค่าใช้จ่ายน้อยลง ผลที่ตามมาน้อยลง
• เสี่ยงสูงที่จะเกิดอุบัติเหตุภัยพิบัติจากเหมืองไม่ใช่เรื่องแปลกใน โลกสมัยใหม่แม้ว่าจะใช้มาตรการป้องกันทั้งหมดก็ตาม
• ใกล้เสร็จแล้ว การพัฒนาสำรองที่มีอยู่. หากประเทศใดเริ่มทำเหมืองตั้งแต่ช่วงต้นศตวรรษที่แล้วและตลอดเวลา "ได้รับอาหาร" จากอ่างถ่านหินแห่งเดียว ก็ไม่ควรคาดหวังอะไรมากจากเหมืองแห่งนี้ในสมัยของเรา
• ความพร้อมใช้งานของทางเลือก. ไม่เพียงแต่เกี่ยวกับน้ำมันและก๊าซเท่านั้น แต่พลังงานนิวเคลียร์ยังได้เข้ามามีบทบาทเฉพาะ มีการแนะนำแผงโซลาร์เซลล์กังหันลมโรงไฟฟ้าพลังน้ำกำลังทำงานอยู่ กระบวนการนี้ช้าแต่หลีกเลี่ยงไม่ได้

แต่บางคนยังคงถูกบังคับให้ลงไปในเหมือง:

1. การขุดเกิดขึ้นที่ความลึกสูงสุด 1 กม. ตามกฎ
2. วิธีที่ถูกที่สุดคือการขุดถ่านหินไม่เกิน 100 เมตร ซึ่งในกรณีนี้สามารถทำได้โดยใช้วิธีการเปิด
3. กะคนงานที่ติดตั้งเครื่องมือและเครื่องช่วยหายใจจะลงมาที่ใบหน้าอย่างต่อเนื่อง
4. บทบาทของการใช้แรงงานลดลงอย่างมาก งานส่วนใหญ่ทำโดยกลไก
5. อย่างไรก็ตาม คนงานเหมืองมีความเสี่ยงที่จะถูกฝังอยู่ใต้ซากปรักหักพังและฝังในหลุมศพชั่วคราว
6. การสัมผัสกับฝุ่นอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดปัญหากับระบบทางเดินหายใจ โรคปอดบวมเป็นที่ยอมรับอย่างเป็นทางการว่าเป็นโรคจากการทำงาน

ในระดับหนึ่ง งานดังกล่าวได้รับการชดเชยด้วยเงินเดือนที่มั่นคงและการเกษียณอายุก่อนกำหนด

ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ใช้เวลาหลายร้อยล้านปีในการสร้างถ่านหิน

นี่คือกระบวนการของการก่อตัวบนโลก:

• เพาะพันธุ์พืชจำนวนมากบนพื้นผิวเนื่องจากสภาพอากาศที่เอื้ออำนวย
• พวกมันค่อยๆ ตาย และจุลินทรีย์ไม่มีเวลาจัดการซากศพให้สมบูรณ์
• มวลสารอินทรีย์ก่อตัวเป็นชั้นทั้งหมด ในบางพื้นที่ไม่มีการเข้าถึงออกซิเจนโดยเฉพาะในพื้นที่แอ่งน้ำ
• ภายใต้สภาวะไร้อากาศ จุลินทรีย์บางชนิดยังคงมีส่วนร่วมในกระบวนการเน่าเปื่อย
• เลเยอร์ใหม่ถูกเลเยอร์ด้านบน เพิ่มความกดดัน
• ต้องขอบคุณฐานอินทรีย์ที่มีคาร์บอนจำนวนมาก การเน่าเปื่อย แรงดันคงที่และหลายร้อยล้านปี ถ่านหินจึงก่อตัวขึ้น

นี่คือวิธีที่นักวิทยาศาสตร์เห็นกระบวนการทั้งหมดโดยอิงจาก วิธีการที่ทันสมัยศึกษา.

บางทีภาพนี้จะยังคงได้รับการแก้ไขในอนาคตเวลาจะบอก ในระหว่างนี้ เราทำได้เพียงเชื่อเธอหรือแสดงสมมติฐานบางส่วนของเราเท่านั้น แต่เพื่อเป็นการเอาจริงเอาจังพวกเขาจะต้องได้รับการพิสูจน์

ไม่จำเป็นต้องรู้ว่าถ่านหินก่อตัวอย่างไรเพื่อที่จะได้เพลิดเพลินไปกับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แต่สำหรับ การพัฒนาทั่วไปคุ้มค่าที่จะเช็คเอาท์

วิดีโอเกี่ยวกับการปรากฏตัวของถ่านหินบนโลก

ในวิดีโอนี้ นักธรณีวิทยา Leonid Yaroshin จะบอกคุณว่าถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไรและที่ไหน มีการขุดอย่างไร และใช้ที่ไหนในปัจจุบัน: