УГОЛЬ. СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Уголь — полезное ископаемое, вид топлива, образовавшийся как из частей древних растений, так и в значительной степени из битумных масс, излившихся на поверхность планеты, подвергшихся метаморфизму вследствие опускания на большие глубины под землю под высокими температурами и без доступа кислорода. Международное название углерода происходит от лат. carbō («уголь»). Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией.

В среднем, сжигание одного килограмма этого вида топлива приводит к выделению 2,93 кг CO₂ и позволяет получить 23-27 МДж (6,4-7,5 кВт·ч) энергии^[1] или, при КПД 30 % — 2,0 кВт·ч электричества.

Если в 1960 году уголь давал около половины мирового производства энергии, то к 1970 году его доля упала до одной трети. Использование угля увеличивается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители.

Каменный уголь — горная порода, представляющая собой продукт глубокого метаморфизма битумных масс, изливавшихся на поверхность планеты Земля вследствие глобальных тектонических катаклизмов в различные геологические эпохи развития планеты. Наибольший метаморфизм наблюдается вблизи образованных горных массивов, на большей глубине залегания под действием высоких температур, давления и отсутствия кислорода. 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. Содержит до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняется. Образуется из бурого угля на глубинах порядка трёх километров.

Бурый уголь — твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65—70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырье. Содержат много воды (43 %), и поэтому имеют низкую теплоту сгорания. Кроме того, содержат большое кол-во летучих веществ (до 50 %). Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка одного километра.

Добыча угля

Способы добычи угля зависят от глубины его залегания. Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает ста 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 одной тысячи двухсот метров. При обычной шахтной добыче угля около 40 % угля не извлекается. Применение новых методов шахтной добычи - длинный забой - позволяют извлекать весь уголь.^[6]

В угленосных отложениях наряду с углём содержатся многие виды георесурсов, обладающих потребительской значимостью. К ним относятся вмещающие породы как сырьё для стройиндустрии, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в том числе ценные металлы и их соединения. Например, некоторые угли обогащены германием.

Доказанные запасы угля

Доказанные запасы угля на 2014 год в млн тонн 

Страна	Каменный уголь	Бурый уголь	Всего	%
США	108501	128794	237295	26,62 %
Россия	49088	107922	157010	17,61 %
Китай	62200	52300	114500	12,84 %
Австралия	37100	39300	76400	8,57 %
Индия	56100	4500	60600	6,80 %
МИР	403199	488332	891531	100

Добыча и запасы угля в России

В России сосредоточено 5,5 % мировых запасов угля, 272,1 млрд тонн общих запасов, в том числе разведанных — 193 млрд тонн. Такая разница с процентом доказанных запасов угля обусловлена тем, что большая часть не пригодна к разработке, так как находится в области вечной мерзлоты. 70 % приходится на запасы бурого угля.

Добыча угля в России (РСФСР), млн. тонн

• 1990 год — 395.
• 1995 год — 263.
• 2000 год — 258.
• 2004 год — 282. 76,1 млн тонн было отправлено на экспорт.
• 2005 год — 299. 79,61 млн тонн было отправлено на экспорт.
• 2006 год — 310.
• 2009 год — 301.
• 2010 год — 323.
• 2011 год — 334.
• 2012 год — 354
• 2013 год — 352.
• 2014 год — 356. Экспорт составил 155,6 млн. тонн, включая 153,2 млн. тонн каменного угля и 2,4 млн. тонн бурого угля
• 2015 год — 372. Экспорт составил 156,0 млн. тонн, включая 152,7 млн. тонн каменного угля и 3,4 млн. тонн бурого угля
• 2016 год — 385. Экспорт составил 171,4 млн. тонн, включая 166,1 млн. тонн каменного угля и 5,3 млн. тонн бурого угля.

Маркировка угля

Маркировка угля установлена с целью рационального промышленного использования угля. Угли подразделяются на марки и технологические группы; в основу такого подразделения положены параметры, характеризующие поведение углей в процессе термического воздействия на них.

 

Марки угля	Буквенное обозначение марок	Выход летучих веществ Vг, %	содержание углеродаСг, %	теплота сгорания высшая Qгб, ккал/кг
Бурые	Б	41 и более	76 и менее	6900-7500
Длиннопламенные	Д	39 и более	76	7500-8000
Газовые	Г	36	83	7900-8600
Жирные	Ж	30	86	8300-8700
Коксовые	К	20	88	8400-8700
Отощённо-спекающиеся	ОС	15	89	8450-8780
Тощие	Т	12	90	7300-8750
Антрациты	А	менее 8	91 и более	8100-8750

 

Кроме указанных в таблице, в некоторых бассейнах выделяются промежуточные марки:

• газовые жирные (ГЖ)
• коксовые жирные (КЖ)
• коксовые вторые (K2)
• слабоспекающиеся (СС)