Сообщение на тему полезное ископаемое уголь

Сообщение на тему полезное ископаемое уголь thumbnail
  • Доклады и сообщения
  • География
  • Уголь полезные ископаемые

Уголь – полезное ископаемое, образовавшееся вследствие разложения погибших растений. Углём пользовались ещё наши предки. И до сих пор это полезное ископаемое широко используется. Образно считают, что в чёрном камне законсервирована солнечная энергия.

Виды угля

Существует три вида угля. Все они залегают пластами в недрах Земли.

  1. Антрациты. По своей структуре этот вид очень твёрдый, имеет самую высокую температуру сгорания. Залежи этого угля находятся очень глубоко под землёй.

  2. Каменный уголь. Это самая распространённая разновидность угля в деятельности человека. Им топят печки, из него получают искусственный графит, жидкое топливо, краски, смазочные масла. Добывается как открытым способом, так и закрытым, в шахтах.

  3. Бурый уголь. Сорт образовался из остатков торфа позже всех, поэтому он считается самым молодым. Особенность его в том, что у него очень низкая температура сгорания.

Методы добычи угля

Насколько глубоко под землёй находятся пласты, напрямую будет влиять на способ его добычи. Всего два способа:

  • Открытый способ применяется, когда порода находится не глубоко. Перед тем, как приступить к добыче, проводится анализ почвы на твёрдость, выясняется, насколько выветриваема почва и толщина покрывающего слоя. Отталкиваясь от этого, пригоняется техника для копания. Бульдозеры и скреперы пригоняют для вскапывания мягкого грунта. Экскаваторы и драглайны для толстого слоя. Производят взрыв мощного слоя породы.
  • Закрытый способ применяют, когда уголь находится глубоко. Для добычи строят штольни и шахты. Если глубина достигает более 45 метров, строят шахтные стволы. От неё ведут штольни – горизонтальные тоннели.

Такой способ имеет две системы добычи ископаемого: длинными очистными забоями или же камерно-столбовая. Вторая система менее экономична. Первая гораздо безопаснее и эффективнее. Благодаря ей можно извлекать до 79 процентов угля и равномерно доставить его на поверхность.

Происхождение полезного ископаемого

Когда давно на нашей планете был влажный тёплый климат, в котором развивалась разная растительность. Именно из неё и образовался каменный уголь. Под мощным прессом воды, пород и песка, растительность медленно разлагалась. Вся эта масса начала затвердевать под воздействием огромных температур, после чего всё превратилось в привычный для нас каменный уголь.

Крупные месторождения угля

Угольным бассейном называют место, где залегает уголь. Во всём мире насчитывается свыше 3,5 тыс. угольных бассейнов. Суммарно площадь всех бассейнов занимает 14,9 % земной суши. Страной, в которой больше всего находится залежей угля, является США. Мировой запас там составляет 23%. Следующей страной является Россия, в которой находится около 13% мирового запас. С 11 процентами следующим третьим лидером идёт Китай. В Соединённых Штатах, Аппалачский бассейн – место, с самыми крупными залежами во всём мире. 1600 миллиардов тонн — запасы этого месторождения.

В нашей стране самым большим бассейном является Кузнецкий. Место положения – Кемеровская область. По его запасам насчитывают около 640 млрд. тонн.

Использование угля

Область использования полезного ископаемого огромна

  • Из него добывают свиней, серу, ванадий, цинк.
  • Его применяют в качестве топлива.
  • Расходуется для выплавки металлов.
  • Из угля выводятся вещества, которые необходимы для производства лаков и красок, а так же других продуктов – бензол и ксилол.
  • Его сжигают и получают жидкое топливо.

На сегодняшний день, в результате хим. обработки, изготавливают более 400 различных видов промышленных продуктов.

Доклад Уголь полезные ископаемые сообщение

Природное полезное ископаемое, такое как уголь, использовали, с древних времен и по сей, день в качестве незаменимого топлива. Цвет характерный ему от черного к серо-черному, иного преобладает глянцевый блеск. Размер и форма преобладает разнообразная от мелкого размера к крупному размеру угля.

Как образуется уголь?

Начало его лежит глубоко под землей. А начало образования угля произошло из-за остатков древних растений, которые находились очень глубоко под земле, это было более 300 миллионов лет тому назад. Так как растения находились, под толстым слоем земли без поступления воздуха и на него воздействовала, довольно большая температуры, постепенно эти растения начинали приобретать вид в торфа. По истечению не малого времени, торф терял влагу и газ, и подвергался прессованию, постепенно приобретал вид и свойства угля.

Из чего состоит уголь?

В состав угля входит углерод, водород, кислород, зола и сера. Уголь хоть и выглядит довольно крепким, но являться очень хрупким и легко разбивается на маленькие кусочки. Для того чтобы уголь дошел до людей, для этого понадобиться приложить не мало усилий и времени.

В случае если уголь расположен не глубоко под землей, а можно сказать что на поверхности, то его могли, добывать на поверхности не подгружаясь, под землю. Его вывозят при помощи специальной техники. А если уголь находиться на глубине более одного километра, то в таком случае его добывают при помощи подземных шахт, где с помощью шахтеров уголь добывается и отправляется в реализацию для дальнейшего его использования по назначению.

Делая вывод, можно сказать, что такое природное ископаемое как уголь, очень ценное и нужное. Его используют в бытовых условия для отопления многих помещений, а так же государственных предприятий, а так же это ископаемое применяют в металлургии и химической промышленности. Это черное золото для человечества просто незаменимое.

3, 4, 5 класс, окружающий мир

Уголь полезные ископаемые

Уголь полезные ископаемые

Популярные темы сообщений

  • Колизей в древнем Рире

    Возведение Колизея началось в 71-70 г. до н.э. императором Веспасианом. Чтобы изыскать средства на постройку величайшего сооружения пришлось повысить старые и ввести новые налоги.

  • История изобретения турбин

    Турбина — это такого рода мотор способный вращаться, в основном при высокой температуре, с помощью газа или иной жидкости. Образцом является водяная мельница.

  • Арфа — музыкальный инструмент

    В древние времена человек охотился с помощью лука. При натяжении тетивы он издавал звук, который позднее стали применять для дачи сигнала. Кому-то пришла в голову мысль натянуть большее количество тетивы разного метража.

Источник

Битуминозный каменный уголь

Химическая структура угля

Ка́менный у́голь — твёрдое горючее полезное ископаемое, промежуточная по содержанию углерода форма угля между бурым углём и антрацитом.

История[править | править код]

Каменный уголь был известен ещё в древнем мире. Первое упоминание о нём связывают с Аристотелем (IV век до н. э.)[1]. Несколькими десятилетиями позже, его ученик Теофраст Эресский в «Трактате о камне» писал:

«… Носят эти ископаемые вещества название антрацита (или угля) … они вспыхивают и горят подобно древесному углю…»[2]

Древние римляне добывали каменный уголь для отопления на территории нынешней Великобритании. В I веке до н. э. в китайской провинции Юньнань уголь нагревали без доступа воздуха и получали кокс[3].

Характеристика[править | править код]

Плотная порода чёрного, иногда серо-чёрного цвета. Блеск смоляной или металлический. В органическом веществе каменного угля содержится 75—92 % углерода, 2,5—5,7 % водорода, 1,5—15 % кислорода. Содержит 2—48 % летучих веществ. Влажность 1—12 %. Высшая теплота сгорания в пересчёте на сухое беззольное состояние 30,5—36,8 МДж/кг. Каменный уголь относится к гумолитам; сапропелиты и гумитосапропелиты присутствуют в виде линз и небольших слоёв.

Образование каменного угля характерно почти для всех геологических систем — от девона до неогена (включительно); он активно формировался в карбоне, перми, юре. Залегает уголь в форме пластов и линзовидных залежей различной мощности (от десятков сантиметров до нескольких десятков и сотен метров) на разных глубинах (от выходов на поверхность до 2500 м и глубже).

Каменный уголь характеризуется нейтральным составом органической массы. Он не реагирует со слабыми щелочами ни в обычных условиях, ни под давлением. Битумы каменного угля, в отличие от угля бурого, представлены преимущественно соединениями ароматической структуры. В каменном угле не обнаружены жирные кислоты и эфиры, мало соединений со структурой парафинов. Угольное вещество является неферромагнитным (диамагнитным), минеральные примеси характеризуются парамагнитными свойствами. Магнитная восприимчивость угля возрастает с увеличением их стадии метаморфизма. По своим тепловым свойствам каменный уголь приближается к теплоизоляторам.

Главные технологические свойства каменного угля, определяющие его ценность: спекаемость и коксовая способность. Стандартный показатель спекания — индекс Рога (RI) и толщина пластического слоя в аппарате Л. М. Сапожникова.

Образование[править | править код]

Каменный уголь образуется из продуктов разложения органических остатков растений, подвергшихся изменениям (метаморфизму) в условиях высокого давления окружающих пород земной коры и сравнительно высокой температуры.

При погружении угленосной толщи на глубину в условиях повышения давления и температуры происходит последовательное превращение органической массы, изменение её химического состава, физических свойств и молекулярного строения. Все эти преобразования обозначаются термином «региональный метаморфизм угля». На конечной (высшей) стадии метаморфизма каменный уголь превращается в антрацит с ярко выраженной кристаллической структурой графита. Кроме регионального метаморфизма, иногда (реже) имеют место преобразования под воздействием тепла изверженных пород, расположенных рядом с угленосными толщами (перекрывающих или подстилающих их) — термальный метаморфизм, а также непосредственно в угольных пластах — контактовый метаморфизм. Рост степени метаморфизма в органическом веществе каменного угля прослеживается последовательным увеличением относительного содержания углерода и уменьшением содержания кислорода и водорода. Последовательно снижается выход летучих веществ (от 50 до 8 % в пересчёте на сухое беззольное состояние), изменяются также теплота сгорания, способность спекаться и физические свойства угля. В частности, линейно меняются блеск, отражательная способность, насыпная масса угля и другие свойства. Другие важные физические свойства (пористость, плотность, спекаемость, теплота сгорания, упругие свойства и другое) изменяются по ярко выраженным параболическим законам или смешанным.

Как оптический критерий стадии метаморфизма угля используется показатель отражательной способности; он применяется также и в нефтяной геологии для установления стадии катагенных преобразований осадочной толщи. Отражательная способность в масляной иммерсии (R0) последовательно возрастает от 0,5-0,65 % для угля марки Д до 2-2,5 % для угля марки Т.

Плотность и пористость каменного угля зависят от петрографического состава, количества и характера минеральных примесей и степени метаморфизма. Наибольшей плотностью (1300—1500 кг/м³) характеризуются компоненты группы фюзинита, наименьшей (1280—1300 кг/м³) — группы витринита. Изменение плотности с повышением степени метаморфизма происходит параболическим законом с инверсией в зоне перехода к группе жирных; в малозольных проявлениях она снижается от угля марки Д к марке Ж в среднем от 1370 до 1280 кг/м³ и затем последовательно возрастает для угля марки Т до 1340 кг/м³.

Общая пористость угля изменяется также по экстремальным законам; для донецкого угля марки Д она составляет 14—22 %, угля марки К 4—8 % и увеличивается (видимо, вследствие разрыхления) до 10—15 % для угля марки Т. Поры в угле разделяют на макропоры (средний диаметр 500×10−10 м) и микропоры (5-15×10−10 м). Промежуток занимают мезопоры. Пористость уменьшается с увеличением стадии метаморфизма. Эндогенная (развитая в процессе образования угля) трещиноватость, которая оценивается количеством трещин на каждые 5 см блестящего угля, зависит от стадии метаморфизма угля: она возрастает до 12 трещин при переходе бурого угля в длиннопламенный уголь и имеет максимум в 35-60 для коксующегося угля и последовательно уменьшается до 12-15 трещин при переходе к антрацитам. Подчинённые такой же закономерности изменения упругих свойств угля — модуль Юнга, коэффициент Пуассона, модуль сдвига (среза), скорость ультразвука. Механическая прочность каменного угля характеризуется его дробимостью, хрупкостью и твёрдостью, а также временным сопротивлением сжатию.

Классификация, виды[править | править код]

Каменный уголь разделяют на блестящий, полублестящий, полуматовый, матовый. Как правило, блестящие виды угля малозольны вследствие незначительного содержания минеральных примесей.

Среди структур органического вещества угля выделено 4 типа (телинитовый, посттелинитовый, преколинитовый и колинитовый), которые являются последовательными стадиями единого процесса разложения лигнинов — целлюлозных тканей. К генетическим группам каменного угля, кроме этих четырёх типов, дополнительно включён лейптинитовый уголь. Каждая из пяти генетических групп по типу вещества микрокомпонентов угля разделена на соответствующие классы.

Существует много видов классификаций каменного угля: по вещественному составу, петрографическому составу, генетические, химико-технологические, промышленные и смешанные. Генетические классификации характеризуют условия накопления угля, вещественные и петрографические — его вещественный и петрографический состав, химико-технологические — химический состав угля, процессы формирования и промышленной переработки, промышленные — технологическое группировки видов угля в зависимости от требований промышленности. Классификации угля в пластах используются для характеристики угольных месторождений.

Промышленная классификация угля[править | править код]

За основу промышленной классификации каменного угля в отдельных странах принимаются различные параметры свойств и состава угля: в США каменный уголь классифицируют по теплоте сгорания, содержанием связанного углерода и относительным содержанием летучих веществ, в Японии — по теплоте сгорания, так называемым топливным коэффициентам и прочностью коксов либо неспособностью к коксованию. В СССР в 1954 году как основная промышленная классификация действовала разработанная в 1930 году В. С. Крымом так называемая Донецкая классификация. Она называется иногда «марочной», одновременно является и генетической, поскольку положенные в её основу изменения свойств угля отражают их связь с генетическим развитием органического вещества угля.

Залежи[править | править код]

Доказанные запасы угля на 2006 год, в млн тонн[4]

СтранаКаменный угольБурый угольВсего%
США11133813530524664327,1
Россия4908810792215701017,3
Китай622005230011450012,6
Индия9008523609244510,2
Австралия3860039900785008,6
Южная Африка487500487505,4
Украина1627417879341533,8
Казахстан281513128312793,4
Польша140000140001,5
Бразилия010113101131,1
Германия183655667390,7
Колумбия623038166110,7
Канада3471310765780,7
Чехия2094345855520,6
Индонезия740422849680,5
Турция278390841860,5
Мадагаскар198315933570,4
Пакистан0305030500,3
Болгария4218321870,2
Таиланд0135413540,1
Северная Корея3003006000,1
Новая Зеландия335385710,1
Испания2003305300,1
Зимбабве50205020,1
Румыния224724940,1
Венесуэла47904790,1
Всего478771430293909064100,0

Каменный уголь сосредоточен в Донецком каменноугольном бассейне и в Львовско-Волынском угольном бассейне (Украина); Карагандинском (Казахстан); Южно-Якутском, Минусинском, Буреинском, Тунгусском, Ленском, Таймырском (Россия); Аппалачском, Пенсильванском (Северная Америка), Нижнерейнско-Вестфальском (Рурском — Германия); Верхнесилезском, Остравско-Карвинском (Чехия и Польша); бассейне Шаньси (Китай), Южно-Валлийском бассейнах (Великобритания).

Среди крупнейших каменноугольных бассейнов, промышленная разработка которых началась в XVIII—XIX вв., выделяют Центральную Англию, Южный Уэльс, Шотландию и Ньюкасл (Великобритания); Вестфальский (Рур) и Саарбрюккенский бассейны (Германия); месторождения Бельгии и Северной Франции; бассейны Сент-Этьенна (Франция); Силезии (Польша); Донецкий бассейн (Украина).

Международный рынок[править | править код]

В 2017 году[5] уголь занял 16-е место среди наиболее торгуемых товаров на мировом внешнем рынке. Оборот оценивался в 122 млрд долл. США.

  • Ведущие экспортеры (объём экспорта и импорта в скобках в млрд долларов):
    1. Австралия 39 % (47)
    2. Индонезия 16 % (18,9)
    3. Россия 13 % (16,1)
    4. США 8,7 % (10,6)
    5. Колумбия 6,3 % (7,63)
    6. ЮАР 5,1 % (6,23)
    7. Канада 4,6 % (5,66)
  • Основные импортеры
    1. Япония 16 % (19,5)
    2. Индия 16 % (19,4)
    3. Китай 15 % (17,8)
    4. Южная Корея 11 % (13,3)

Использование[править | править код]

Каменный уголь используется как технологическое, энерго-технологическое и энергетическое сырьё, при производстве кокса и полукокса в связи с получением из них большого количества химических продуктов (нафталин, фенол, пек и так далее), на основе которых получают удобрения, пластмассы, синтетические волокна, лаки, краски и так далее.

Одно из самых перспективных направлений использования каменного угля — сжижение (гидрогенизация угля) с получением жидкого топлива. Существуют различные схемы неэнергетического использования каменного угля на основе термохимической, химической и другой переработки с целью их полного комплексного использования и обеспечения охраны окружающей среды.

См. также[править | править код]

  • Угольная промышленность
  • Каменноугольный кокс

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Смирнов В. А., Сергеев П. В., Белецкий В. С. Технология обогащения угля. Учебное пособие. — Донецк: Восточный издательский дом, 2011. — 476 с.
  • Белецкий В. С. Уголь в современном мире и Украине // Донец. Рос. Науч. т-во им. Шевченко. Т. 3: Химия, технические науки, науки о земле, медицина и психология. — Донецк, 2003. — С. 58-66.
  • Каменный уголь // Техническая энциклопедия. Том 9. — М.: Советская энциклопедия, 1929. — Стб. 606—633

Источник

  • Доклады
  • География
  • Уголь полезные ископаемые

Каменный уголь является полезным ископаемым, добывающимся по всему миру. Это осадочная порода, сформированная и расположенная в пласте земной коры. Начало образования угля ученые относят ко времени палеозойской эры, которая протекала на Земле около 300 миллионов лет назад.

Для формирования этого ресурса требуется огромное количество растений и полость с ограниченным доступом кислорода. В таких условиях отмершие растения начинают спрессовываться, не успевая подвергаться процессу гниения – так образуется торф. Идеальным местом для этого процесса являются болота.

Торф под своей массой все больше начинает утопать в землю, еще сильнее увеличивая ограниченность кислорода. С продолжением протекания этого процесса торфяная масса лишается и воды, после чего она начинает формироваться в угольный пласт. Этот процесс протекает невероятно большое количество времени.

Уголь имеет несколько разновидностей, отличающихся по химическому составу и времени залегания в толще Земли. Самым молодым видом угля является бурый. Средняя глубина его залегания составляет 1 км. Он самый плохой по качеству, т.к. содержит около 40% воды и содержит немалое количество летучих органических веществ. Его легко поджечь, но его КПД очень низок.

Каменный (черный) уголь имеет глубину залегания до 3 км. Воды в нем всего около 10%, а вот содержание углерода более 75%. За счет дефицита влаги он выдает гораздо больше тепла, чем бурый.

И, наконец, антрацит – самая древняя порода, залегающая на 5 км. Содержание воды в нем практически нулевое. Он плохо воспламеняется, зато выдает невероятно много тепла при горении. Оказавшись в более суровых условиях, антрацит превращается в шунтит, а при воздействии на него высоких температур – в графит. Если антрацит находится под большим давлением, то его химическая структура превращает уголь в алмаз.

Наиболее богатыми на залежи угля государствами являются США (23%), Российская Федерация (13%) и Китай (11%). В большинстве случаев добыча этого полезного ископаемого ведется открытым способом в карьерах (если залегает неглубоко) и закрытым, строя под землей угледобывающие шахты.

Сообщение 2

Уголь — это горючая порода органического происхождения, состоящая в основном из углерода, водорода и кислорода, с меньшим количеством азота, серы и других элементов. Постоянное количество воды всегда присутствует, равно как и зерна неорганического вещества, которые образуют негорючий остаток, известный как зола.

Уголь образуется за счет накопления и разложения органических остатков растительного происхождения. Захоронение и деградация растительного материала сопровождается обширными биохимическими реакциями, приводящими к образованию торфа. Совокупные эффекты времени, температуры и давления приводят к коактивации — к разработке угля из торфа.

Степень углизации, называемая раком угля, увеличивается от лигнита (бурый уголь) через суббитуминозный уголь, битуминозный уголь и антрацит (также известный как черный уголь). С увеличением ранга происходит снижение содержания воды и увеличение содержания углерода.

Основными видами использования угля являются, как топливо в производстве электроэнергии (черный и немного бурый уголь) для производства кокса (некоторые виды черного угля), который используется в производстве чугуна и стали.

Другие виды использования черного угля включают:

  • производство цемента;
  • другое производство (используется как источник тепла);
  • изготовление пластмасс.

Коричневый уголь также используется для производства брикетов для внутреннего отопления.

В 1997 году мировое производство черного угля составляло примерно 3,8 млрд. Тонн; Австралия была шестым по величине производителем, внося 220 млн. Тонн (6%). Основными производителями являются США и Китай (60%).

Большая часть черного угля Австралии добывается в Нью-Южном Уэльсе и Квинсленде, причем примерно 70% этого экспорта экспортируется, главным образом в Японию, что делает Австралию крупнейшим в мире экспортером черного угля. В 1997 году в Австралии (Виктория) было добыто около 60 тонн бурого угля, главным образом для местной энергетики.

Уголь и полезные ископаемые. Уголь является одним из самых распространенных видов ископаемого топлива в мире. Он имеет много важных применений, наиболее существенно в производстве электроэнергии, производстве стали и цемента, а также в технологическом отоплении. Среди стран Канада занимает первое место в рейтинге угля по запасам угля — около 37 миллиардов тонн. Большинство этих запасов находятся в провинции Альберта.

Чистый уголь Альберты. Уголь представляет собой горючую осадочную породу с более чем 50-процентным органическим веществом. Уголь встречается во многих формациях в центральной и южной Альберте с более низким содержанием углекислого газа в районе равнины, переходя на более высокие угли в горном регионе.

Уголь Альберты состоит в основном из битуминозных и суббитуминозных форм. Уголь, добываемый в Альберте, как правило, является низким содержанием серы и, следовательно, сгорает относительно чисто по сравнению со многими углями, добытыми в других частях мира.

Общая рыночная добыча угля в Альберте в 2010 году составила 35 миллионов тонн, большая часть из которых — суббитуминозный уголь, предназначенный для электростанций на шахте.

Методы извлечения угля. Большая часть угля Альберты добывается с использованием методов поверхностного добычи. С открытым карьером, по мере развития горных разработок, ямы расширяются и углубляются. Как правило, несколько разных ямок разрабатываются один за другим.

Разрушение шахты — это то, где угольные пласты довольно горизонтальны и близки к поверхности. Большая техника выставляет и извлекает уголь в ряд рядов, называемых полосами.

Неэнергетические минералы. Существует несколько полезных ископаемых, раскопанных и добытых в четырех крупных карьерах в Альберте для использования, кроме производства энергии. Некоторые из этих неэнергетических минералов включают:

  • аммонит;
  • Бриллианты;
  • золото;
  • железо и магнетит;
  • известняк и другой строительный камень;
  • поваренная соль;
  • песок, гравий, глина и сланцы;
  • сера.

Соль и известняк продолжают оставаться ведущими нетопливными минералами, произведенными в Альберте.

Картинка к сообщению Уголь полезные ископаемые

Уголь полезные ископаемые

Популярные сегодня темы

  • Александрийский маяк

    Существует понятие «7 чудес света». Оно несёт в себе определение постройкам, созданными человеком и несущих в себе величественность. За все времена человечества таких чудес было всего 7, и пр

  • Состояние и использование земель

    Землепользование — использование человеком территории и её ресурсов для жизни и хозяйственной деятельности. Традиционным является использование земель под пашни, пастбища, сады и огороды, пла

  • Официально-деловой стиль речи

    Официально-деловой стиль речи (далее – ОДС), наряду с тремя другими стилями – художественным, научным и публицистическим, – принадлежит к четырем основным функциональным стилям речи русског

  • Иван Федоров — первопечатник

    Рождение русского человека, который навсегда вошёл в историю, произошло примерно с 1510 по 1530 года. Точная дата так и осталась неизвестной. Предположительно это случилось в Калужской губерн

  • Животные леса

    Лес — это дом для многих животных и птиц. Ниже расскажу о некоторых из них.

    1. Лось — самый большой из обитающих в наши дни оленей. После бизона, это второе по размеру

  • Насекомые

    Доклады и сообщения про Насекомых

Источник