ถ่านหินเป็นหินตะกอนที่ก่อตัวในรอยต่อของโลก ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่ดีเยี่ยม เชื่อกันว่านี่เป็นเชื้อเพลิงที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้โดยบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเรา

ถ่านหินบิทูมินัสก่อตัวอย่างไร

ต้องใช้พืชจำนวนมากเพื่อสร้างถ่านหิน และจะดีกว่าถ้าพืชสะสมในที่เดียวและไม่มีเวลาย่อยสลายอย่างสมบูรณ์ สถานที่ที่สมบูรณ์แบบสำหรับสิ่งนี้ - หนองน้ำ น้ำในพวกมันมีออกซิเจนต่ำซึ่งรบกวนการทำงานของแบคทีเรีย

พืชพรรณสะสมอยู่ในหนองน้ำ ไม่มีเวลาเน่าอย่างสมบูรณ์มันถูกบีบอัดโดยตะกอนดินดังต่อไปนี้ นี่คือลักษณะของพีท - วัตถุดิบสำหรับถ่านหิน ชั้นต่อไปของดินก็ปิดผนึกพีทไว้ในดิน เป็นผลให้ไม่มีออกซิเจนและการเข้าถึงน้ำอย่างสมบูรณ์และกลายเป็นตะเข็บถ่านหิน กระบวนการนี้ใช้เวลานาน ดังนั้นถ่านหินสำรองที่ทันสมัยส่วนใหญ่จึงเกิดขึ้นในยุค Paleozoic นั่นคือกว่า 300 ล้านปีก่อน

ลักษณะและประเภทของถ่านหิน

(ถ่านหินสีน้ำตาล)

องค์ประกอบทางเคมีของถ่านหินขึ้นอยู่กับอายุ

สายพันธุ์ที่อายุน้อยที่สุดคือถ่านหินสีน้ำตาล อยู่ลึกประมาณ 1 กม. ยังมีน้ำอยู่มาก - ประมาณ 43% ประกอบด้วยสารระเหยจำนวนมาก มันติดไฟได้ดีและไหม้ได้ แต่ให้ความร้อนเพียงเล็กน้อย

ถ่านหินเป็น "ชาวนากลาง" ชนิดหนึ่งในประเภทนี้ มันเกิดขึ้นที่ความลึกสูงสุด 3 กม. เนื่องจากความดันของชั้นบนสูงขึ้น ปริมาณน้ำในถ่านหินจึงน้อยกว่า - ประมาณ 12%, สารระเหย - มากถึง 32% แต่คาร์บอนประกอบด้วย 75% ถึง 95% ไวไฟสูงเช่นกันแต่เผาไหม้ได้ดีกว่า และด้วยความชื้นเพียงเล็กน้อยจึงให้ความร้อนได้มากกว่า

แอนทราไซต์- สายพันธุ์ที่เก่ากว่า มันเกิดขึ้นที่ความลึกประมาณ 5 กม. มีคาร์บอนมากกว่าและแทบไม่มีความชื้น แอนทราไซต์เป็นเชื้อเพลิงแข็งติดไฟได้ไม่ดี แต่ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้สูงสุด - สูงถึง 7400 kcal / kg

(ถ่านหินแอนทราไซต์)

อย่างไรก็ตาม แอนทราไซต์ไม่ใช่ขั้นตอนสุดท้ายในการเปลี่ยนแปลงของอินทรียวัตถุ เมื่อต้องเผชิญกับสภาวะที่รุนแรงมากขึ้น ถ่านหินจะถูกเปลี่ยนเป็น shuntite ที่อุณหภูมิสูงขึ้นจะได้กราไฟท์ และภายใต้ความกดดันสูงพิเศษ ถ่านหินจะกลายเป็นเพชร สารทั้งหมดเหล่านี้ - จากพืชไปจนถึงเพชร - ทำจากคาร์บอน มีเพียงโครงสร้างโมเลกุลเท่านั้นที่แตกต่างกัน

นอกจาก "ส่วนผสม" หลักแล้ว "หิน" ต่างๆ มักจะรวมอยู่ในองค์ประกอบของถ่านหินด้วย สิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่เจือปนที่ไม่ไหม้ แต่เป็นตะกรัน กำมะถันยังมีอยู่ในถ่านหินและเนื้อหาจะถูกกำหนดโดยสถานที่ของการก่อตัวของถ่านหิน เมื่อถูกเผาไหม้จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างกรดซัลฟิวริก ยิ่งมีสิ่งสกปรกน้อยกว่าในองค์ประกอบของถ่านหิน เกรดของถ่านหินก็จะยิ่งมีค่ามากขึ้น

ฝากถ่านหิน

สถานที่เกิดถ่านหินเรียกว่าแอ่งถ่านหิน ทั่วโลกรู้จักอ่างถ่านหินมากกว่า 3.6,000 อ่าง พื้นที่ของพวกเขาครอบครองประมาณ 15% ของพื้นที่แผ่นดินโลก สหรัฐอเมริกามีปริมาณสำรองถ่านหินมากที่สุดในโลกที่ 23% รองลงมาคือรัสเซียที่ 13% จีนปิดสามอันดับแรกด้วย 11% แหล่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา นี่คือแอ่งถ่านหินแอปพาเลเชียนซึ่งมีสำรองมากกว่า 1,600 พันล้านตัน

ในรัสเซีย อ่างถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดคือ Kuznetsk ในภูมิภาค Kemerovo Kuzbass สำรองจำนวน 640 พันล้านตัน

การพัฒนาเงินฝากใน Yakutia (Elginskoe) และ Tyva (Elegestskoe) มีแนวโน้มดี

การทำเหมืองถ่านหิน

ขึ้นอยู่กับความลึกของถ่านหินจะใช้วิธีการขุดแบบปิดหรือแบบเปิด

วิธีการขุดแบบปิดหรือใต้ดิน สำหรับวิธีนี้ เพลาและส่วนเสริมของเหมืองจะถูกสร้างขึ้น เพลาถูกสร้างขึ้นหากความลึกของถ่านหิน 45 เมตรขึ้นไป อุโมงค์แนวนอนนำมาจากมัน - adit

มีระบบการขุดแบบปิด 2 ระบบ: การขุดแบบแชมเบอร์และเสา และการขุดตามยาว ระบบแรกประหยัดกว่า ใช้เฉพาะในกรณีที่ชั้นที่พบมีความหนา ระบบที่สองปลอดภัยกว่าและใช้งานได้จริงมากกว่ามาก ช่วยให้คุณสามารถสกัดหินได้มากถึง 80% และส่งถ่านหินไปยังพื้นผิวอย่างสม่ำเสมอ

วิธีเปิดจะใช้เมื่อถ่านหินตื้น เริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์ความกระด้างของดินกำหนดระดับการผุกร่อนของดินและการแบ่งชั้นของชั้นเคลือบ ถ้าดินเหนือตะเข็บถ่านหินอ่อน ก็ใช้รถปราบดินและมีดโกนก็เพียงพอแล้ว หากชั้นบนสุดมีความหนา ให้นำรถขุดและสายลากเข้ามา ฮาร์ดร็อกเป็นชั้นหนาที่ปกคลุมถ่านหินถูกเป่าขึ้น

การประยุกต์ใช้ถ่านหินแข็ง

พื้นที่การใช้ถ่านหินนั้นมหาศาลมาก

กำมะถันวานาเดียมเจอร์เมเนียมสังกะสีตะกั่วจากถ่านหิน

ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่ดีเยี่ยม

ใช้ในโลหะวิทยาสำหรับการถลุงเหล็ก ในการผลิตเหล็กหล่อ เหล็กกล้า

เถ้าที่ได้จากการเผาถ่านหินใช้ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง

หลังจากได้รับการบำบัดถ่านหินเป็นพิเศษแล้วจะได้เบนซีนและไซลีนซึ่งใช้ในการผลิตสารเคลือบเงา, สี, ตัวทำละลายและเสื่อน้ำมัน

ถ่านหินเหลวจะได้เชื้อเพลิงเหลวชั้นหนึ่ง

ถ่านหินเป็นวัตถุดิบในการผลิตกราไฟท์ รวมทั้งแนฟทาลีนและสารประกอบอะโรมาติกอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง

จากการบำบัดทางเคมีของถ่านหินทำให้ได้ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมมากกว่า 400 ชนิดในปัจจุบัน

ใช้เวลานานกว่าจะเปลี่ยนพีทเป็นถ่านหิน ชั้นพีทค่อย ๆ สะสมในบึงพรุ และจากข้างบนนั้นก็รกไปด้วยพืชมากขึ้นเรื่อยๆ ในระดับความลึก สารประกอบที่ซับซ้อนที่พบในพืชที่เน่าเปื่อยจะแตกตัวเป็นสารประกอบที่เรียบง่ายขึ้นเรื่อยๆ พวกมันถูกละลายบางส่วนและถูกพัดพาไปโดยน้ำ และบางส่วนก็ผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซ ทำให้เกิดมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ แบคทีเรียและเชื้อราต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่ในหนองน้ำและบึงพรุก็มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของถ่านหินเช่นกัน เนื่องจากพวกมันมีส่วนทำให้เนื้อเยื่อพืชสลายตัวอย่างรวดเร็ว เมื่อเวลาผ่านไป ในกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว คาร์บอนเริ่มสะสมในพีทในฐานะสารที่คงอยู่ได้นานที่สุด เมื่อเวลาผ่านไป คาร์บอนในพีทจะมีมากขึ้นเรื่อยๆ

เงื่อนไขที่สำคัญสำหรับการสะสมของคาร์บอนในพีทคือการขาดออกซิเจน มิฉะนั้น คาร์บอนรวมกับออกซิเจนจะเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และระเหยไป ชั้นของพีทซึ่งถูกเปลี่ยนเป็นถ่านหิน จะถูกแยกออกจากอากาศในตอนแรกและออกซิเจนที่บรรจุอยู่ในนั้นโดยน้ำที่ปกคลุมพวกมัน และจากด้านบนโดยชั้นพีทที่เพิ่งเกิดขึ้นใหม่จากชั้นที่เน่าเปื่อยของพืชและพุ่มใหม่ที่กำลังเติบโต กับพวกเขา

ขั้นตอนถ่านหิน

ขั้นตอนแรกคือลิกไนต์ ซึ่งเป็นถ่านหินสีน้ำตาลหลวม ส่วนใหญ่คล้ายกับพีท ไม่ใช่แหล่งกำเนิดที่เก่าแก่ที่สุด ซากพืชมองเห็นได้ชัดเจนในนั้น โดยเฉพาะไม้ เนื่องจากใช้เวลาในการย่อยสลายนานกว่า รูปแบบลิกไนต์ในบึงพรุสมัยใหม่ เลนกลางและประกอบด้วยกก กอ พีทมอส พีทไม้ซึ่งก่อตัวเป็นแถบกึ่งเขตร้อน เช่น หนองน้ำฟลอริดาในสหรัฐอเมริกา คล้ายกับลิกไนต์ฟอสซิลมาก

ลิกไนต์ถูกสร้างขึ้นเมื่อสลายตัวและเปลี่ยนแปลงมากขึ้น เศษซากพืช... สีของมันคือสีดำหรือสีน้ำตาลเข้มมีไม้เหลือน้อยกว่าและไม่มีพืชเหลือเลยมันแข็งแกร่งกว่าลิกไนต์ เมื่อเผาไหม้ ถ่านหินสีน้ำตาลจะปล่อยความร้อนออกมามากกว่าเดิม เนื่องจากมีสารประกอบคาร์บอนอยู่ในนั้นมากกว่า เมื่อเวลาผ่านไป ถ่านหินสีน้ำตาลจะกลายเป็นถ่านหินบิทูมินัส แต่ก็ไม่เสมอไป กระบวนการเปลี่ยนรูปจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อชั้นถ่านหินสีน้ำตาลจมลงไปในรอยต่อที่ลึกกว่าเท่านั้น เปลือกเมื่อกระบวนการสร้างภูเขาเกิดขึ้น หากต้องการเปลี่ยนถ่านหินสีน้ำตาลให้เป็นถ่านหินสีดำหรือแอนทราไซต์ คุณต้องมีอุณหภูมิภายในโลกที่สูงมากและมีแรงกดดันมาก

ในถ่านหิน ซากพืชและไม้สามารถพบเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น มันเป็นมันเงา หนัก และแข็งเกือบเหมือนหิน สีดำและถ่านหินที่เรียกว่าแอนทราไซต์มีคาร์บอนมากที่สุด ถ่านหินนี้มีค่าเหนือสิ่งอื่นใด เนื่องจากให้ความร้อนสูงสุดเมื่อเผา

ตั้งแต่สมัยโบราณ ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานสำหรับมนุษยชาติ ไม่ใช่เพียงแหล่งเดียว แต่ใช้กันอย่างแพร่หลาย บางครั้งก็ถูกเปรียบเทียบกับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ในหิน มันถูกเผา, รับความร้อนเพื่อให้ความร้อน, น้ำร้อน, ที่สถานีความร้อนที่แปลงเป็นไฟฟ้า, ใช้สำหรับถลุงโลหะ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ พวกเขาเรียนรู้ที่จะใช้ถ่านหินไม่เพียงเพื่อผลิตพลังงานจากการเผาไหม้เท่านั้น อุตสาหกรรมเคมีประสบความสำเร็จในการเรียนรู้เทคโนโลยีการผลิตโลหะหายาก - แกลเลียมและเจอร์เมเนียม วัสดุคอมโพสิตคาร์บอน - กราไฟต์ที่มีปริมาณคาร์บอนสูง เชื้อเพลิงก๊าซที่มีค่าความร้อนสูงถูกสกัดออกมา วิธีการผลิตพลาสติกได้ดำเนินการไปแล้ว ถ่านหินเกรดต่ำ เศษส่วนที่ละเอียดมาก และฝุ่นถ่านหินถูกแปรรูปและมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมในการให้ความร้อนเช่น โรงงานอุตสาหกรรมและบ้านส่วนตัว โดยรวมแล้วมีการผลิตผลิตภัณฑ์มากกว่า 400 ชนิดโดยใช้กระบวนการทางเคมีของถ่านหิน ซึ่งอาจมีราคาสูงกว่าผลิตภัณฑ์ดั้งเดิมหลายสิบเท่า

เป็นเวลาหลายศตวรรษแล้วที่ผู้คนใช้ถ่านหินอย่างแข็งขันเป็นเชื้อเพลิงในการรับและเปลี่ยนพลังงาน ด้วยการพัฒนาอุตสาหกรรมเคมีและความต้องการวัสดุที่หายากและมีค่าในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ความต้องการถ่านหินก็เพิ่มมากขึ้น ดังนั้นจึงมีการดำเนินการสำรวจแหล่งแร่ใหม่อย่างเข้มข้น เหมืองหินและเหมืองแร่ สถานประกอบการสำหรับการแปรรูปวัตถุดิบจึงถูกสร้างขึ้น

สั้น ๆ เกี่ยวกับที่มาของถ่านหิน

บนโลกของเรา เมื่อหลายล้านปีก่อน พืชพรรณได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในสภาพอากาศที่ชื้น ตั้งแต่นั้นมา 210 ... 280 ล้านปีผ่านไป เป็นเวลานับพันปี นับล้านปี พืชพรรณนับพันล้านตันได้ตายไป สะสมอยู่ที่ก้นบึง ปกคลุมด้วยชั้นตะกอน การสลายตัวช้าในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนภายใต้แรงดันน้ำ ทราย และหินอื่นๆ ที่ทรงพลัง บางครั้งที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากแมกมาอยู่ใกล้กัน นำไปสู่การเกิดฟอสซิลของชั้นพืชพรรณนี้ โดยค่อยๆ เสื่อมสลายเป็นถ่านหินของ การรวมตัวในระดับต่างๆ

เงินฝากที่สำคัญของรัสเซียและการขุดถ่านหิน

โลกนี้มีถ่านหินสำรองมากกว่า 15 ล้านล้านตัน การสกัดแร่ที่ใหญ่ที่สุดตกอยู่ที่ถ่านหิน ประมาณ 0.7 ตันต่อคน ซึ่งมากกว่า 2.6 พันล้านตันต่อปี ในรัสเซียถ่านหินมีอยู่ใน ภูมิภาคต่างๆ... มีลักษณะ ลักษณะ และความลึกของการเกิดต่างกัน นี่คือแอ่งถ่านหินขนาดใหญ่และประสบความสำเร็จมากที่สุด:

การใช้แหล่งฝากไซบีเรียและฟาร์อีสเทิร์นอย่างแข็งขันจำกัดความห่างไกลจากภูมิภาคยุโรปอุตสาหกรรม ในส่วนตะวันตกของรัสเซีย ถ่านหินยังถูกขุดด้วยตัวชี้วัดที่ยอดเยี่ยม เช่น ในแอ่งถ่านหิน Pechersk และ Donetsk วี ภูมิภาค Rostovพวกเขากำลังพัฒนาเงินฝากในท้องถิ่นอย่างแข็งขันซึ่งมีแนวโน้มมากที่สุดคือ Gukovskoye การแปรรูปถ่านหินจากแหล่งสะสมเหล่านี้ทำให้ได้เกรดถ่านหิน คุณภาพสูง- แอนทราไซต์ (AC และ AO)

ลักษณะคุณภาพหลักของถ่านหิน

ต้องการอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน หลากหลายแบรนด์ถ่านหิน. ตัวชี้วัดคุณภาพของมันแตกต่างกันอย่างมาก แม้กระทั่งในกลุ่มที่มีเครื่องหมายเหมือนกันและส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับภาคสนาม ดังนั้นผู้ประกอบการก่อนที่จะซื้อถ่านหินควรทำความคุ้นเคยกับลักษณะทางกายภาพของมัน:

ตามระดับการเสริมสมรรถนะ ถ่านหินจะถูกแบ่งออก:

• - เข้มข้น (เผาเพื่อให้ความร้อนใน หม้อไอน้ำและรับไฟฟ้า)
• - ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่ใช้ในอุตสาหกรรมโลหการ
• - อันที่จริง กากตะกอนเป็นเศษเล็กเศษน้อย (ไม่เกิน 6 มม.) และฝุ่นหลังจากบดหิน การเผาไหม้เชื้อเพลิงดังกล่าวมีปัญหา ดังนั้นถ่านอัดแท่งที่มีสมรรถนะดีจึงถูกหล่อขึ้นรูปและใช้ในหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งในครัวเรือน

ตามระดับของการรวมตัว:

• - ลิกไนต์เป็นถ่านหินบิทูมินัสที่ก่อตัวเพียงบางส่วน มีความร้อนต่ำของการเผาไหม้ crumbles ระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษามีแนวโน้มที่จะเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง;
• - ถ่านหิน มีหลากหลายยี่ห้อ (พันธุ์) ที่มีลักษณะแตกต่างกัน ใช้งานได้หลากหลาย: โลหะ, พลังงาน, ที่อยู่อาศัยและบริการชุมชน, อุตสาหกรรมเคมี ฯลฯ
• - แอนทราไซต์เป็นถ่านหินคุณภาพสูงสุด

หากเปรียบเทียบถ่านหินพรุและถ่านหินบิทูมินัส ความร้อนจากการเผาไหม้ถ่านหินจะสูงขึ้น ความร้อนต่ำสุดของการเผาไหม้คือถ่านหินสีน้ำตาล ความร้อนสูงสุดสำหรับแอนทราไซต์ อย่างไรก็ตาม จากความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ เป็นที่ต้องการอย่างมากใช้ถ่านหินบิทูมินัสธรรมดา เขามีส่วนผสมที่ดีที่สุดของราคาและ ความร้อนจำเพาะการเผาไหม้

ถ่านหินมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันมากมาย แต่ไม่ใช่ทุกคุณสมบัติที่จะมีความสำคัญในการเลือกถ่านหินเพื่อให้ความร้อน ในกรณีนี้สิ่งสำคัญคือต้องรู้เพียงเล็กน้อย พารามิเตอร์ที่สำคัญ: ปริมาณเถ้า ความชื้น และ ความร้อนจำเพาะ... ปริมาณกำมะถันอาจมีความสำคัญ ส่วนที่เหลือจำเป็นในการเลือกวัตถุดิบสำหรับการแปรรูป สิ่งสำคัญที่ต้องรู้เมื่อเลือกถ่านคือขนาด ชิ้นถ่านขนาดไหน ข้อมูลนี้ได้รับการเข้ารหัสในชื่อแบรนด์

การจำแนกขนาด:

จำแนกตามแบรนด์และลักษณะโดยย่อ:

เกรดชนิดและเศษของถ่านหินจะถูกเก็บไว้ขึ้นอยู่กับลักษณะของถ่านหิน ต่างเวลา... (บทความมีตารางแสดงระยะเวลาในการจัดเก็บถ่านหินขึ้นอยู่กับปริมาณเงินฝากและเกรด)

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการปกป้องถ่านหินในระหว่างการเก็บรักษาระยะยาว (มากกว่า 6 เดือน) ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีโรงเก็บถ่านหินหรือบังเกอร์พิเศษ ซึ่งเชื้อเพลิงจะได้รับการปกป้องจากการตกตะกอนและแสงแดดโดยตรง

ถ่านหินจำนวนมากในระหว่างการเก็บรักษาในระยะยาวจำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิ เนื่องจากมีเศษส่วนละเอียดร่วมกับความชื้นและอุณหภูมิสูง ถ่านหินมักจะจุดไฟได้เองตามธรรมชาติ ขอแนะนำให้ซื้อเทอร์โมมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์และเทอร์โมคัปเปิลแบบสายยาวมาฝังไว้ตรงกลางกองถ่านหิน คุณต้องตรวจสอบอุณหภูมิสัปดาห์ละครั้งหรือสองครั้งเพราะถ่านหินบางยี่ห้อติดไฟได้เองที่อุณหภูมิต่ำมาก: สีน้ำตาล - ที่ 40-60 ° C ส่วนที่เหลือ - 60-70 ° C กรณีของการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเองของแอนทราไซต์และกึ่ง -แอนทราไซต์ไม่ค่อยเกิดขึ้น (ในรัสเซีย กรณีดังกล่าวไม่ได้ลงทะเบียน)

ระยะเวลาของการสะสมและการใช้ถ่านหินฟอสซิลอย่างแข็งขันนั้นไม่สามารถเทียบได้กับระยะเวลาการดำรงอยู่ของมนุษย์ อายุของถ่านหินที่สะสมมาเป็นเวลาหลายล้านปีคือหลายสิบและหลายร้อยล้านปี การใช้ถ่านหินอย่างแข็งขันเริ่มขึ้นเมื่อไม่ถึง 270 ปีที่แล้ว ในอัตราปัจจุบันของการผลิตถ่านหิน ปริมาณสำรองถ่านหินที่พิสูจน์แล้วจะมีอายุประมาณ 500 ปี

หินที่ติดไฟได้ - ถ่านหินฟอสซิล - เป็นที่รู้จักในสมัยโบราณ การผลิตดั้งเดิมเกิดขึ้นในประเทศจีนโบราณและกรีกโบราณ ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิง วิลล่าโรมันโบราณถูกเผาด้วยถ่านหินจากแหล่งแร่ของกรีซและอิตาลี แม้ว่าอริสโตเติลนักปรัชญาชาวกรีกโบราณจะเปรียบเทียบคุณสมบัติบางอย่างของถ่านกัมมันต์และถ่านหินฟอสซิล แต่เป็นเวลาหลายศตวรรษที่มีความคิดเห็นเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแร่ของถ่านหินฟอสซิล ดังนั้นใน 315 ปีก่อนคริสตกาล Theophrastus นักเรียนของอริสโตเติลจึงเรียกพวกเขาว่า "หินเผาไหม้" - "โรคแอนแทรกซ์" (ด้วยเหตุนี้ชื่อ "แอนทราไซต์") ในศตวรรษที่ 16 แพทย์และนักเล่นแร่แปรธาตุ Paracelsus มองว่าถ่านหินธรรมชาติเป็น "หินที่ถูกดัดแปลงโดยการกระทำของไฟภูเขาไฟ" และนักธรรมชาติวิทยา Agricola (รูปที่ 7.1) กล่าวว่าถ่านหินเป็นน้ำมันที่แข็งตัว

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย M.V. Lomonosov ในบทความของเขาเรื่อง On the Layers of the Earth (1763) ได้เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับที่มาของถ่านหินฟอสซิลจากพีท และพีทจากการสะสมของพืชที่ด้านล่างของหนองน้ำ แหล่งกำเนิดอินทรีย์ของถ่านหินฟอสซิลได้รับการพิสูจน์ในศตวรรษที่ 19 โดยการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งเผยให้เห็นเศษเนื้อเยื่อพืช เมล็ดพืช และสปอร์ที่ไหม้เกรียมหรือถูกย่อยสลายบางส่วนในโครงสร้างของสสารถ่านหิน

มีถ่านหินสะสมอยู่ทุกทวีปของโลกและเกาะส่วนใหญ่ในมหาสมุทรโลก การค้นพบของแต่ละคนมีประวัติของตัวเอง

มีข้อมูลต่างๆ เกี่ยวกับการสกัดและการใช้ถ่านหินในยูเครน ดังนั้นในระหว่างการศึกษาทางธรณีวิทยา การขุดถ่านหินโบราณจึงถูกค้นพบในพื้นที่ของ Bakhmut (ปัจจุบันคือ Artemovsk) ซึ่งบ่งชี้ว่ามีอยู่แล้วในศตวรรษ IX-X ประชากรในท้องถิ่นขุดและใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตของใช้ในครัวเรือนต่างๆ

วี ยุโรปตะวันตกถ่านหินถูกนำมาใช้ในภายหลัง จนถึงศตวรรษที่ 17 ใช้ถ่านเพียงอย่างเดียวในการถลุงโลหะ การพัฒนาอย่างรวดเร็วของโลหะวิทยาใน

Georg Agricola (1494-1555) ชื่อจริง Bauer - นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันในด้านธรณีวิทยาการขุดและโลหกรรมนักธรรมชาติวิทยา ในปี ค.ศ. 1527-1530 เขาทำงานใน St. Joachimstal (โบฮีเมีย) เป็นแพทย์และเภสัชกร ที่นี่เขาได้ทำความคุ้นเคยกับการวิเคราะห์วิเคราะห์การขุดและเทคนิคการถลุงแร่ ได้รับความรู้อย่างกว้างขวางในด้านแร่วิทยา ธรณีวิทยา เหมืองแร่ และโลหะวิทยา ในปี ค.ศ. 1530 G. Agrikola ได้ตีพิมพ์หนังสือเล่มแรกของเขาที่เขียนเป็นภาษาละติน "Bermannus. A Talk about Mining ” ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเรื่องเกี่ยวกับการขุดเงินและ“ ประสบการณ์การทำงานกับแร่ธาตุ” งานทางวิทยาศาสตร์ชิ้นต่อไปของ Agricola เกี่ยวข้องกับการพัฒนาแหล่งแร่ การถลุงโลหะ การสกัดเกลือ และเครื่องจักรทำเหมืองเป็นหลัก เอกสารนี้ประกอบด้วยหนังสือ 12 เล่ม ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1556 ไม่กี่เดือนหลังจากที่เขาเสียชีวิต ภายใต้ชื่อ "On Mining and Metallurgy" (De re metallica, libri XII) กว่าสองร้อยปีมาแล้ว ที่งานขุดนี้ซึ่งมีภาพวาดที่สวยงามตระการตา (ดูตัวอย่างในภาพที่ 7.2) ซึ่งเป็นงานแกะสลักไม้เกือบสามร้อยชิ้น เป็นตำราหลักสำหรับนักขุดและนักโลหะวิทยา

ศตวรรษที่ 18 ต้องการเชื้อเพลิงจำนวนมาก ดังนั้นสต็อคไม้อุตสาหกรรมจึงลดลงอย่างรวดเร็ว ถ่านหินฟอสซิลสามารถทดแทนถ่านได้

ถึงเวลานี้ การค้นหาแหล่งถ่านหินฟอสซิลที่เข้มข้นขึ้นใน ประเทศต่างๆ... เรื่องราวที่น่าสนใจของการเริ่มต้นการบริโภคถ่านหินในVeli

จุดเริ่มต้นของการพัฒนา Donbass เกี่ยวข้องกับความฉลาดของ Peter I ซึ่งดึงความสนใจไปที่ตัวอย่างถ่านหินในท้องถิ่นระหว่างการรณรงค์ Azov ในปี 1696 ตามตำนาน Peter I กล่าวว่า: "แร่นี้ถ้าไม่ใช่สำหรับเราแล้ว เพื่อลูกหลานของเราจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง" ในปี ค.ศ. 1722 เขาได้ลงนามในพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งอ่างถ่านหินโดเนตสค์ ที่น่าสนใจคือ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 แทบไม่มีการใช้ถ่านหินในอุตสาหกรรมของยุโรป และมีการใช้คนงานไม่เกิน 150 คนในการทำเหมืองถ่านหินในอังกฤษทั้งหมด ดังนั้นการตัดสินใจของปีเตอร์จึงเป็นการคาดเดาที่ยอดเยี่ยม

บริเตนใหญ่. ดังที่หนังสือพิมพ์ภาษาอังกฤษฉบับหนึ่งเขียนไว้เมื่อร้อยปีที่แล้วว่า “มันเป็นช่วงต้นศตวรรษที่สิบสี่ ผู้ผลิตเบียร์ในลอนดอน ช่างตีเหล็ก และช่างทำกุญแจ เมื่อเห็นว่าฟืนมีราคาสูงขึ้น จึงพยายามเผาถ่านหินแทน ซึ่งกลับกลายเป็นว่าสะดวกและทำกำไรได้มาก แต่ชาวเมืองที่เชื่อโชคลางถือว่าการเผาถ่านเป็นการกระทำที่ชั่วร้าย มีการทำคำร้องพิเศษต่อกษัตริย์และกฎหมายห้ามใช้ถ่านหิน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากฟืนมีราคาสูง หลายคนจึงแอบทำผิดกฎหมายต่อไป ดังนั้นชาวเมืองจึงเรียกร้องมาตรการที่เข้มงวด เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าผู้ฝ่าฝืนกฎหมายคนหนึ่งในลอนดอนถูกประหารชีวิต แต่มีการกล่าวกันว่ามีหลายกรณีเช่นนี้ จากนั้นกฎหมายที่เข้มงวดก็ถูกยกเลิก แต่มีอคติต่อถ่านหินเป็นเวลานานเนื่องจาก "กลิ่นเหม็นของเชื้อเพลิงประเภทนี้"

พวกผู้หญิงต่อต้านถ่านหินเป็นพิเศษ ผู้หญิงในลอนดอนหลายคนปฏิเสธที่จะปรากฏตัวในบ้านที่ไม่ได้รับความร้อนจากฟืน และไม่แตะต้องจานใด ๆ หากปรุงด้วยถ่านหินเพราะถือว่าอาหารดังกล่าวไม่สะอาด

และตอนนี้ถ่านหินคือความแข็งแกร่งและความมั่งคั่งของอังกฤษซึ่งเป็นเงื่อนไขที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของอารยธรรมปัจจุบัน "

ยุคสมัยเปลี่ยนไปและทัศนคติของชาวอังกฤษที่มีต่อถ่านหินก็เปลี่ยนไป ส่งผลให้ประเพณีดังต่อไปนี้ ชาวอังกฤษ (โดยเฉพาะชาวสก็อต) ใน วันส่งท้ายปีเก่าคนแรกที่ข้ามธรณีประตูบ้านต้องเป็นคนสูง ผมสีดำ ถือเหรียญเงินและถ่านก้อนหนึ่ง แล้วปีใหม่จะไม่มีวันขาดแคลนอาหารในบ้าน มันก็จะอบอุ่นและเป็นกันเองเสมอ

ในรัสเซียอุตสาหกรรมการใช้ถ่านหินแทนถ่านหินไม้เกิดขึ้นในต้นศตวรรษที่ 18 ข้อมูลแรกที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับการค้นหาและสำรวจถ่านหินฟอสซิลในรัสเซียมีอายุย้อนไปถึงต้นศตวรรษที่ 18

ภายใต้ปีเตอร์ที่ 1 ซึ่งให้ความสนใจอย่างมากกับการพัฒนาการขุด มีการจัดการสำรวจพิเศษไปยังภูมิภาคต่างๆ ของประเทศ

ในลุ่มน้ำโดเนตสค์มีการค้นพบแหล่งถ่านหินในปี 1721 ในพื้นที่ Bakhmut, Lisichansk, Shakhty

มีข้อพิพาทระหว่างนักประวัติศาสตร์เกี่ยวกับผู้ค้นพบถ่านหินใน Donbass เชื่อกันมานานแล้วว่าผู้ค้นพบถ่านหินในลุ่มน้ำโดเนตสค์คือ Grigory Kapustin (รูปที่ 7.3) ซึ่งในปี 1721 ได้ค้นพบแหล่งสะสมในภูมิภาคของแม่น้ำ Don, Kurdyuchai และ Osedédi

อย่างไรก็ตามตามหลักฐานจากเอกสารสำคัญในปี 1721 ผู้ผลิตเกลือ Bakhmut Nikita Vekreisky และ Semyon Chirkov พบถ่านหินในลำธาร Skelevataya 25 กม. จาก Bakhmut และเริ่มใช้ในโรงตีเหล็ก และใน Lisichya Balka ซึ่งในปี 1796 เหมืองแห่งแรกใน Donbass เริ่มดำเนินการ เขาค้นพบแหล่งถ่านหินในเดือนธันวาคม ค.ศ. 1722 Nikolai Avramov หนึ่งในผู้นำของการสำรวจภูเขาทะเลดำ

Grigory Grigorievich Kapustin - เสมียนของหมู่บ้าน Danilovsky อดีตเขต Kostroma หลังจากสำรวจพื้นที่ดอนตอนบนและตอนกลางแล้ว Kapustin ก็สำรวจถ่านหินในแถบชายฝั่งทะเลของ Seversky Donets (รูปที่ 7.4) ชาวบ้านในท้องถิ่นซึ่งส่วนใหญ่มาจาก Zaporozhye Cossacks บอกเขาว่าพวกเขาใช้หินที่ติดไฟได้ในโรงตีเหล็กมาเป็นเวลานานแล้ว และได้แสดงเหมืองถ่านหินของพวกเขาให้พวกเขาดู เมื่อต้นเดือนมกราคม ค.ศ. 1722 Grigory Kapustin รายงานผลการสำรวจ:

“เสมียน Grigory Kapustin แจ้งให้คุณทราบว่าฉันได้กำจัดถ่านหินออกจากดินแดนโดเนตสค์ใกล้กับแม่น้ำ Kundryuchya โปรดยอมรับและทดสอบในห้องปฏิบัติการ "

Berg Collegium ซึ่งได้รับคำแนะนำในการสำรวจและซึ่งรวมถึงชาวต่างชาติส่วนใหญ่ ไม่ได้จัดประเภทการค้นพบของ Kapustin ว่ามีความสำคัญทางอุตสาหกรรมอย่างหนึ่ง

แต่ในเดือนมกราคม ค.ศ. 1724 ปีเตอร์มหาราชได้รับการประณามจากผู้ปกครองของ Bakhmut Nikita Vepreysky และกัปตัน Semyon Chirkov ซึ่งพวกเขารายงานว่าช่างฝีมือของ Bakhmut ใช้เหมืองถ่านหินในบริเวณใกล้เคียงกับ Lisya Balka เพื่อปรุงเกลือและทำช่างตีเหล็กต่างๆและผู้อยู่อาศัย ของการตั้งถิ่นฐานในบริเวณใกล้เคียงใช้หินที่ติดไฟได้เพื่อให้ความร้อนในบ้าน

ในขณะนั้นในการไล่ตาม Grigory Kapustin นั้น Berg-Collegium ได้ส่งคำสั่งด่วนซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเส้นทางต่อไปของการสำรวจและได้รับคำสั่งให้ไปที่ฝั่งของ Seversky Donets และแม่น้ำ Verkhnyaya Belenkaya

การขาดอาหารและเงิน การเดินทางของ Grigory Kapustin ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1724 เพื่อเอาชนะความยากลำบากทั้งหมด ศึกษาใกล้แม่น้ำ Belenkaya ใน Lisya Balka ซึ่งเป็นชั้นถ่านหินสูง 1.14 เมตรที่ไม่เคยมีมาก่อน มันคือ "ยูเรก้า" ในการขุดถ่านหินที่ทำให้วิศวกรเหมืองแร่ต่างชาติประหลาดใจ

ข้อความของ Grigory Kapustin เกี่ยวกับแหล่งถ่านหินที่เขาพบใน Donbass ในสภาพของป้อมปราการอันสูงส่งรัสเซียไม่ได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมของแหล่งแร่ที่อุดมสมบูรณ์ในภาคใต้ของประเทศในทันทีแม้ว่าเขาจะต่อสู้อย่างต่อเนื่องเพื่อการใช้งานที่เร็วที่สุด การค้นพบของเขา

เพียงเจ็ดสิบปีต่อมา เหมืองถ่านหินแห่งแรกใน Donbass ก็ถูกวางใน Lisya Balka ที่นี่ใน Lisichansk การพัฒนาอุตสาหกรรมถ่านหินเริ่มขึ้นเป็นครั้งแรก

การเดินทางไปยังภูมิภาคอื่น ๆ ของรัสเซียก็มีการค้นพบมากมายเช่นกัน ในปี ค.ศ. 1721 มีการค้นพบแหล่งถ่านหินในแม่น้ำทอม (Kuzbass) ในปีเดียวกันนั้นมีการค้นพบลุ่มน้ำภูมิภาคมอสโกรวมถึงแหล่งสะสมในภูมิภาค Kizel ในเทือกเขาอูราล ในปี ค.ศ. 1722-1723 St. Petersburg Berg Collegium ได้รับรายงานมากมายเกี่ยวกับตะเข็บถ่านหินในภูมิภาคของแม่น้ำ Don และ Dnieper

การพัฒนาอุตสาหกรรมโลหการในหลายประเทศมีผลกระทบอย่างมากต่อการค้นหาและการพัฒนาแหล่งถ่านหินอย่างเข้มข้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาของลุ่มน้ำโดเนตสค์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการก่อสร้างโรงหล่อเหล็ก Lugansk ซึ่งดำเนินการแร่ในท้องถิ่นซึ่งเริ่มดำเนินการในปี ค.ศ. 1799 พร้อมกันกับจุดเริ่มต้นของการก่อสร้างโรงงาน เหมืองถ่านหินถูกวางเป็นหลัก ใกล้หมู่บ้าน Beloye จากนั้นฝากเงินบนฝั่งขวา Seversky Donets ใน Lisichya Balka (Lisichansk) เหมือง Lisichansk ยังคงเป็นองค์กรเหมืองถ่านหินหลักใน Donbass จนถึงสิ้นยุค 60 ของศตวรรษที่ 19 เช่น ก่อนเริ่มการก่อสร้างเหมืองขนาดใหญ่ในภาคกลาง

พระราชกฤษฎีกาของปีเตอร์ที่ 1 เมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2265 รอดชีวิตมาได้: "สำหรับการขุดถ่านหินและแร่ซึ่ง podyachy Kapustin ประกาศให้ส่งผู้ส่งสารจาก Berg Collegium และในสถานที่เหล่านั้นของถ่านหินและแร่นั้นเพื่อขุด sazhen สามตัวขึ้นไป ลงไปในส่วนลึกและสะสมพุดถึงห้าตัวแล้วนำไปที่ Bergcollegium แล้วลอง "

การพัฒนาแหล่งถ่านหินในประเทศที่ทำเหมืองถ่านหินอื่นๆ เริ่มต้นในลักษณะเดียวกัน

นักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในสมัยโบราณถือว่าความสามารถในการเผาไหม้เป็นลักษณะเด่นที่สำคัญของถ่านหินฟอสซิล ดังนั้นลำดับเหตุการณ์ของการค้นพบถ่านหินโดยมนุษย์จึงสัมพันธ์กับลำดับเหตุการณ์ของการพัฒนา กระบวนการทางเทคโนโลยีซึ่งถ่านหินใช้เป็นเชื้อเพลิงเป็นหลัก อาจเป็นไปได้ว่าชาวจีนโบราณเป็นคนแรกที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ตามข้อมูลบางอย่าง Funsue ซึ่งเป็นภูมิภาคถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของจีนเคยใช้สำหรับการถลุงทองแดงเมื่อ 3 พันปีก่อน มีบทความของจีนในศตวรรษที่ 2 ที่กล่าวถึงการใช้ถ่านหินในการผลิตเครื่องเคลือบ สำหรับการระเหยของน้ำเกลือ ฯลฯ ตามคำพูดของนักเดินทางที่มีชื่อเสียง Marco Polo ผู้ไปเยือนประเทศจีนในปี 1310 ถ่านหินถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน อุตสาหกรรมและเพื่อให้ความร้อน ในเวลาเดียวกัน การกล่าวถึงการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในอังกฤษและเยอรมนี และการวางเหมืองถ่านหินแห่งแรกในอังกฤษมีความเกี่ยวข้องกัน

อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 ขนาดของการขุดและการใช้ถ่านหินในยุโรปก็ยังเล็กน้อย ดังนั้นในพื้นที่เหมืองถ่านหินของอังกฤษ (บริสตอล) มีเพียง 123 คนเท่านั้นที่ทำงานในเหมือง 70 แห่ง ทั้งนี้เนื่องมาจากข้อเท็จจริงที่ว่า ถ่านหินยังคงด้อยกว่าฟืนในแง่ของความร้อนจากการเผาไหม้และอุณหภูมิที่พัฒนาแล้วอย่างมีนัยสำคัญ ลักษณะทางเทคโนโลยี- อุณหภูมิจุดติดไฟ ปริมาณกำมะถัน - และควันไม่เหมือนไม้แห้ง ดังนั้น แม้ว่าจะมีป่าไม้เพียงพอในยุโรป และความหนาแน่นของประชากรและระดับของการพัฒนาอุตสาหกรรมไม่สูง พวกเขาชอบที่จะทำฟืนเพื่อให้ความร้อน น้ำมันดินและเรซินเป็นสารยึดเกาะ และถ่านเป็นเชื้อเพลิงและสารลดแร่ในโลหะวิทยา

เป็นที่เชื่อกันว่าจุดเริ่มต้นของการใช้ถ่านหินในทิศทางของเทคโนโลยีเคมีนั้นถูกกำหนดโดยงานของนักเคมี I. Becher ซึ่งในปี 1681 ได้รับสิทธิบัตรสำหรับ " วิธีการใหม่การผลิตโค้กและน้ำมันดินจากพีทและถ่านหิน ซึ่งไม่เคยมีใครค้นพบหรือใช้มาก่อน " เป็นการบำบัดความร้อนของถ่านหินโดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศด้วยการกำจัดสารระเหยและกำมะถัน ซึ่งเปลี่ยนให้เป็นถ่านโค้ก I. Becher อธิบายสิ่งประดิษฐ์ของเขาดังนี้: “มีพีทในฮอลแลนด์ เป็นถ่านหินบิทูมินัสในอังกฤษ แต่แทบไม่เคยใช้ทั้งสองอย่างในการเผาในเตาหลอมถลุงและหลอม ฉันพบวิธีที่จะทำให้ทั้งอันหนึ่งและอีกอันหนึ่งกลายเป็นเชื้อเพลิงที่ดี ซึ่งไม่เพียงแต่ไม่ควันและไม่เหม็น แต่ยังให้ไฟแรงเท่าที่จำเป็นสำหรับการหลอม เช่น ถ่าน ... เรซินจากไม้สน ดังนั้น ฉันได้เรซินของฉันในอังกฤษจากถ่านหิน ซึ่งมีคุณภาพเดียวกับของสวีเดน และสูงกว่าในถ่านหินบางชนิด ฉันทำตัวอย่างทั้งบนไม้และบนเชือกและเรซินพิสูจน์แล้วว่าค่อนข้างดี ... "ในศตวรรษที่ 17 เดียวกันชาวอังกฤษ D. Dodley ได้ทำการทดลองถลุงถ่านหินฟอสซิลในเตาหลอมระเบิด แต่เขาเก็บรายละเอียดของ ประมวลผลความลับและนำมันไปฝังศพกับเขา

การค้นพบของ I. Becher และ D. Dodley ในช่วงชีวิตของพวกเขายังไม่แพร่หลาย ในระหว่างนี้ เพื่อจัดหาเตาหลอมเหล็กและเตาหลอมด้วยถ่าน ป่าไม้ถูกกำจัดโดยนักล่า เพื่อรักษาไว้ รัฐสภาอังกฤษย้อนกลับไปในปี 1558-1584 ออกกฤษฎีกาจำนวนหนึ่ง จำกัด การเติบโตและที่ตั้งของสถานประกอบการด้านโลหะวิทยา อย่างไรก็ตามความต้องการโลหะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและเมื่อต้นศตวรรษที่ 17 ป่าจำนวนมากในยุโรปถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ ในประเทศที่พัฒนาแล้วทางอุตสาหกรรมมากขึ้น เช่น อังกฤษ เยอรมนี ฮอลแลนด์ ฝรั่งเศส ฟืนและถ่านกัมมันต์กลายเป็นทองคำที่คุ้มค่าอย่างแท้จริง ซึ่งทำให้การพัฒนาอุตสาหกรรมช้าลงอย่างรวดเร็ว และบังคับให้ต้องค้นหาเชื้อเพลิงทางเลือกอย่างเข้มข้น

ข้อมูลที่เชื่อถือได้ครั้งแรกเกี่ยวกับการสำรวจแร่อย่างเป็นระบบและการสำรวจแร่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ่านหินในรัสเซียหมายถึงช่วงเวลาของรัชสมัยของ Peter I.

โดยพระราชกฤษฎีกาของปีเตอร์ที่ 1 ในปี ค.ศ. 1719 ได้มีการจัดตั้ง Berg Collegium (Berg Privilege) ซึ่งได้รับความไว้วางใจให้เป็นผู้นำอุตสาหกรรมเหมืองแร่ของประเทศและการสำรวจแร่ Berg Collegium ดึงดูดประชากร "ทั้งโดยลำพังและในต่างประเทศเพื่อค้นหา ขุด หลอม ปรุงอาหาร และทำความสะอาดโลหะทุกชนิด ... และแร่ดินและหินทุกชนิด"

ข้อมูลสถิติแรกเกี่ยวกับการผลิตถ่านหินในปี พ.ศ. 2339-2544 ระบุว่าในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการขุด 2.4 พันตันในปี พ.ศ. 2353 - 2.5 และในปี พ.ศ. 2363 - 4.1 พันตันของถ่านหิน

ย้อนกลับไปในปี 1757 M.V. Lomonosov ใน "Word on the Birth of Metals" ของเขาได้แสดงสมมติฐานเกี่ยวกับที่มาของพืชถ่านหินและเป็นคนแรกที่เสนอแนวคิดที่ว่าถ่านหินก่อตัวขึ้นจากพีท แนวคิดนี้ต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับ "ทฤษฎีการเปลี่ยนแปลง" ที่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในปัจจุบัน งานแรกในการศึกษาถ่านหินภายใต้กล้องจุลทรรศน์เป็นของหัวหน้าวิศวกรเหมืองแร่ Ivanitsky (1842) ผู้เขียนว่า: "แหล่งกำเนิดของถ่านหินนั้นไม่ต้องสงสัยเลยและเกือบจะได้รับการพิสูจน์แล้ว มันขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยจากถ่านหินพรุและถ่านหินสีน้ำตาลมากที่สุด สายพันธุ์ผลึกถ่านหินและแอนทราไซต์ "

จุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมในยุโรปมีความเกี่ยวข้องอย่างถูกต้องกับ "การค้นพบ" ของถ่านหินฟอสซิลเพื่อใช้ในอุตสาหกรรม ซึ่งเกิดขึ้น 50–80 ปีหลังจากการค้นพบของ I. Becher ในปี ค.ศ. 1735 ในอังกฤษ A. Derby ใช้ถ่านหินหรือมากกว่าโค้กที่ได้จากการเผาถ่านหินที่เรียกว่า "กอง" ซึ่งถ่านประมาณหนึ่งในสามถูกเผาและสองในสามเปลี่ยนเป็นโค้กเป็นเชื้อเพลิงและ ตัวรีดิวซ์สำหรับการถลุงโลหะในเตาหลอม เตาอบ ในปี ค.ศ. 1763 J. Watt ในอังกฤษและ 20 ปีหลังจากนั้น I. Polzunov ในรัสเซียได้คิดค้นเครื่องจักรไอน้ำซึ่งใช้ถ่านหินฟอสซิลเป็นเชื้อเพลิง ในปี ค.ศ. 1763 นักโลหะวิทยาชาวฝรั่งเศสชื่อ Zhara ใน Luttich (เบลเยียม) และ Janzen ในภูมิภาคซาร์ได้สร้างแบตเตอรี่สำหรับเตาอบโค้กเครื่องแรกด้วยการผลิตโค้กโลหะและการดักจับน้ำมันดิน ในที่สุด ในปี 1792 ชาวอังกฤษ W. Murdock ไม่เพียงแต่ทำซ้ำการทดลอง 180 ปีของ Ya.B. นักธรรมชาติวิทยาชาวดัตช์เท่านั้น van Galmont สำหรับการผลิตก๊าซที่ติดไฟได้จากถ่านหิน แต่ยังติดตั้งไฟแก๊สในบ้านของเขาใน Redruth นี่คือวิธีการกำหนดทิศทางหลักของการใช้ถ่านหินฟอสซิล: เชื้อเพลิง (สำหรับหม้อไอน้ำและความต้องการในครัวเรือน); เชื้อเพลิงและสารรีดิวซ์ (โค้กสำหรับการถลุงโลหะ); วัตถุดิบเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวและก๊าซ ในทางกลับกัน ใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือวัตถุดิบทางเคมี

นักแสดงชาวอังกฤษ F.-A. เล่นบทบาทนำในการนำแสงแก๊สมาใช้ในเมืองต่างๆ วันเซอร์. บางทีมันอาจจะง่ายกว่าสำหรับเขาในการแก้ปัญหาทางเทคนิคมากกว่าที่จะเอาชนะอคติของสังคม ตัวอย่างเช่น นักเขียนชาวอังกฤษผู้โด่งดัง W. Scott เขียนเกี่ยวกับ Wanzor: “คนบ้าคนหนึ่งเสนอให้แสงสว่างในลอนดอน - คุณคิดอย่างไร? ลองนึกภาพ - ควัน ... ” หนังสือพิมพ์เต็มไปด้วยข้อความว่าแสงประดิษฐ์ละเมิดกฎหมายศักดิ์สิทธิ์ตามที่ควรมีความมืดในเวลากลางคืน ว่าถนนที่สว่างไสวจะนำไปสู่การเติบโตของความมึนเมาความเลวทรามของประชากรและโรคหวัด (นี่หมายถึงผู้ที่ชอบเที่ยวกลางคืน); ว่าภายใต้แสงไฟใหม่ ม้าจะตกใจและพวกโจรจะอวดดี ... อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ในปี พ.ศ. 2355 รัฐสภาอังกฤษได้อนุมัติการจัดตั้ง "บริษัทลอนดอนและเวสต์มินสเตอร์สำหรับการผลิตไฟแก๊สและโค้ก" แห่งแรกของโลกในปี พ.ศ. 2359 เปิดโรงงานก๊าซแห่งแรกในสหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2363 ในฝรั่งเศส พ.ศ. 2378 ในรัสเซีย ในปี พ.ศ. 2428 อังกฤษใช้ก๊าซจากหลอดไฟประมาณ 2.5 พันล้านลูกบาศก์เมตรและใช้ก๊าซถ่านหินน้อยกว่าเล็กน้อยเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนสำหรับทำอาหาร

ถึง ต้นXIXศตวรรษ การพัฒนาการผลิตโค้กสำหรับโลหะในอีกด้านหนึ่ง และก๊าซหลอด ในทางกลับกัน เพิ่มปริมาณของน้ำมันดินที่ได้รับและการทำงานที่เข้มข้นขึ้นในการศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้งาน ในปี ค.ศ. 1815 นักเคมีชาวอังกฤษ Akkum เริ่มได้รับน้ำมันเบาจากเรซิน - แก่นซึ่งใช้เป็นตัวทำละลายและทดแทนน้ำมันสนไม้ ในปี ค.ศ. 1822 ในอังกฤษ โรงงานกลั่นเรซินแห่งแรกเริ่มผลิตน้ำมันถ่านหินชนิดอ่อน - แนฟทา - สำหรับการเคลือบผ้ากันน้ำและเสื้อกันฝน ในปี พ.ศ. 2368 นักฟิสิกส์และนักเคมีชาวอังกฤษชื่อ เอ็ม ฟาราเดย์ ได้แยกเบนซีนออกจากผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปถ่านหิน ซึ่งวางรากฐานสำหรับเคมีของสารประกอบอะโรมาติก ในปี 1842 นักเคมีชาวรัสเซีย N.N. Zinin ค้นพบวิธีการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของน้ำมันถ่านหิน aniline ซึ่งเป็นสื่อกลางที่สำคัญในการสังเคราะห์สีย้อมเทียม การค้นพบนี้ใช้จริงในปี พ.ศ. 2399 เมื่อนักเรียนชาวอังกฤษ V. Perkin ขณะแปรรูป aniline ได้รับสีย้อมอินทรีย์เทียมตัวแรก - เคลื่อนไหว - และจัดการผลิตสีย้อมสังเคราะห์จำนวนหนึ่งอย่างรวดเร็วในบ้านเกิดของเขา

ดูเหมือนว่าการประดิษฐ์กริดไส้ในหลอดแก๊สจะมีผลกระทบต่อเคมีของถ่านหินอย่างไร? แต่ความจริงก็คือก่อนหน้านั้นไม่ได้สกัดน้ำมันเบนซินออกจากก๊าซดิบ: มีเพียงการมีอยู่ของมันเท่านั้นที่รับประกันความสว่างที่น่าพึงพอใจ และหลังจากการประดิษฐ์นี้ ซึ่งทำให้สามารถใช้ก๊าซ "หมด" ในน้ำมันเบนซินเพื่อให้แสงสว่างได้ มีความเป็นไปได้ของการสกัดน้ำมันเบนซินดิบจากก๊าซถ่านหินทางอุตสาหกรรม "บิดา" ของน้ำมันเบนซินอุตสาหกรรมถือเป็นบรันช์เยอรมัน ต้องขอบคุณเขาเป็นอย่างมาก ในช่วงทศวรรษสุดท้ายของศตวรรษที่ 19 เยอรมนีเพิ่มการผลิตน้ำมันเบนซินดิบในการแปรรูปถ่านหินขึ้น 50 เท่า

ปัจจุบันความต้องการของโลกสำหรับน้ำมันเบนซินดิบและผลิตภัณฑ์เหลวอื่นๆ ของเคมีถ่านหินไม่ได้ครอบคลุมถึงการผลิตจากถ่านโค้กและถ่านหินกึ่งตัดหญ้า ดังนั้น หลายประเทศ (ออสเตรีย เอสโตเนีย อิสราเอล ฯลฯ) ได้มาจากชั้นหินน้ำมัน ต้นทุนของผลิตภัณฑ์เคมีถ่านหินที่ได้จากหินน้ำมันนั้นสูงกว่าต้นทุนวัตถุดิบหลายเท่า น้ำมันจากชั้นหินประกอบด้วยส่วนของน้ำมันเบนซินกับน้ำมันก๊าดแม้ในสัดส่วนที่มากกว่าน้ำมันถ่านหินซึ่งเกี่ยวข้องกับที่ตัวอย่างเช่นออสเตรเลียวางแผนที่จะแทนที่น้ำมันที่นำเข้าด้วยหินน้ำมันในท้องถิ่นในอนาคตอย่างสมบูรณ์

ถ่านหินครองราชย์สูงสุดในฐานะเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าจนกระทั่งมีการประดิษฐ์เครื่องยนต์ สันดาปภายในที่ใช้ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกลั่นและสะดวกสำหรับการทำงานแบบเคลื่อนที่มากขึ้น ในช่วงปลายสามแรกของศตวรรษที่ 20 ถ่านหินไม่เพียงแต่ถูกแทนที่ด้วยผลิตภัณฑ์น้ำมันจากรถยนต์และการขนส่งทางอากาศเท่านั้น แต่ยังสูญเสียตำแหน่งในการขนส่งทางน้ำและทางรถไฟอย่างเห็นได้ชัดอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ภายใต้เงื่อนไขของการปิดล้อมน้ำมันซึ่งเยอรมนีเข้ารับการรักษาในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองและในปีหลังสงคราม - แอฟริกาใต้ ถ่านหินกลายเป็นวัตถุดิบที่สามารถทดแทนเชื้อเพลิงรถยนต์เหลวได้ เชื้อเพลิงเหลวสังเคราะห์ได้มาจากถ่านหินโดยการเติมไฮโดรเจน (การทำให้เป็นของเหลวโดยตรง) ไพโรไลซิส การแปรสภาพเป็นแก๊สของถ่านหิน ตามมาด้วยการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา Fischer-Tropsch แม้ว่าในแง่ของตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจ เชื้อเพลิงสังเคราะห์จะมีราคาแพงกว่าปิโตรเลียมและการผลิตตามกฎแล้วจะหยุดลงหลังจากการยกเลิกการปิดล้อม การค่อยๆ ลดลงของปริมาณสำรองน้ำมันและราคาผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทำให้ต้องพัฒนาต่อไป ในทิศทางนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยูเครนที่นิยมมากที่สุดสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์คือถ่านหินสีน้ำตาล Dnieper, Lvov-Volyn sapropelites และหินน้ำมัน Boltysh

แม้จะมีการใช้ถ่านหินฟอสซิลที่หลากหลาย แต่ผู้บริโภคหลักของพวกเขาจนถึงทุกวันนี้คือวิศวกรรมพลังงานความร้อน โลหะวิทยา และ ชนบทและประเทศกำลังพัฒนา - และภาคที่อยู่อาศัย และยิ่งปริมาณการใช้ถ่านหินในภาคส่วนเหล่านี้มากขึ้นเท่าใด ความขัดแย้งระหว่างอัตราส่วนของถ่านหินที่ต้องการและเกรดที่ได้รับก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น เช่นเดียวกับผลผลิตระหว่างการผลิตและการบริโภคเศษส่วนคุณภาพสูงและค่าปรับถ่านหินนอกเกรด ดังนั้น นับตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 มีการค้นหาวิธีการอย่างเข้มข้นเพื่อขจัดความขัดแย้งเหล่านี้ และไม่ประสบความสำเร็จ

ตัวอย่างเช่น ถ่านหินทุกชนิดที่มีคุณสมบัติเป็นถ่านโค้ก ได้แก่ ความสามารถเมื่อถูกความร้อนโดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศไม่เพียง แต่จะปล่อยสารระเหยและกำมะถันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเผาให้เป็นหินใหญ่ก้อนเดียวที่มีความพรุนและคุณสมบัติทางกลที่กำหนดนั้นถูกครอบครองโดยถ่านหินเกรด Zh (ไขมัน) และ K (โค้ก) เท่านั้น ซึ่งปริมาณการผลิตทั้งหมดค่อนข้างน้อยและไม่ตรงตามความต้องการของโรงงานผลิตโค้ก การศึกษาลักษณะและธรรมชาติของการทำให้เป็นพลาสติกและการแข็งตัวของถ่านหินในภายหลัง เริ่มในปี ค.ศ. 1920 โดย F. Fischer และต่อมาได้รับการพัฒนาโดย G.L. Stadnikov, D. van Krevelen, N.S. Gryaznov ทำให้เป็นไปได้ไม่เพียง แต่จะสร้างทฤษฎีที่สอดคล้องกันของการทำให้เป็นพลาสติกเท่านั้น แต่ยังสร้างความเป็นไปได้ที่จะได้รับประจุโค้ก (ของผสม) จากถ่านหินที่มีระดับน้อยกว่า (ก๊าซ, ก๊าซเปลวไฟยาว) และระดับที่สูงขึ้น (การเผาผนึกแบบลีน) ของ การเปลี่ยนแปลงซึ่งเกือบสองเท่าของฐานวัตถุดิบสำหรับการผลิตโค้กโลหะ

จากถ่านหินได้รับก๊าซพิษซึ่งแสดงให้เห็นว่าตัวเองแย่มากในสนามรบของสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง แต่บนพื้นฐานของถ่านหินอย่างไรก็ตามในตอนแรกไม้ได้มีการสร้างวิธีการป้องกันพวกมัน สรรพคุณทางยา ถ่านอธิบายโดยฮิปโปเครติสเมื่อ 400 ปีก่อนคริสตกาล แต่ในปี พ.ศ. 2328 นักเคมีและเภสัชกรชาวรัสเซียผู้มีชื่อเสียง นักวิชาการ T.E. Lovitz แสดงให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้เป็นผลมาจากคุณสมบัติการดูดซับหรือการดูดซับ Lovitz ไม่เพียง แต่วางรากฐานสำหรับหลักคำสอนเรื่องการดูดซับ แต่ยังใช้ถ่านอย่างมีประสิทธิภาพในการทำให้บริสุทธิ์และเปลี่ยนสีน้ำเชื่อมและกากน้ำตาล น้ำดื่มดินประสิวดิบและแม้กระทั่งแอลกอฮอล์

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ศาสตราจารย์ N.D. รัสเซีย Zelinsky ได้คิดค้นวิธีการกระตุ้นถ่านกัมมันต์ด้วยไอน้ำและสารอินทรีย์ และใช้ถ่านกัมมันต์ในหน้ากากป้องกันแก๊สพิษได้สำเร็จ ปัจจุบันอุตสาหกรรมใช้ถ่านกัมมันต์ทางเทคนิคหลายพันตัน ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับทำความสะอาด น้ำเสีย... ตัวดูดซับทางเทคนิคเหล่านี้ได้มาจากการกระตุ้นไม่ใช่ไม้ แต่เป็นถ่านหินฟอสซิล

วิธีการเผาถ่านหินแบบแบ่งชั้น ซึ่งเป็นวิธีเดียวสำหรับเตา เตาผิง เครื่องยนต์ไอน้ำ และหม้อต้มไอน้ำยุคแรก ต้องใช้ถ่านหินก้อน (อนุญาตให้มีค่าปรับเพียงเล็กน้อย) ทั้งนี้เนื่องมาจากความจริงที่ว่าที่ ความอยากตามธรรมชาติควรมีช่องว่างเพียงพอระหว่างอนุภาคถ่านหินในชั้นสำหรับการเข้าถึงตัวออกซิไดเซอร์ฟรีและไม่ควรนำอนุภาคขนาดเล็กออกจากชั้นด้วยการบังคับร่าง (เป่า) ในช่วงเวลาที่ถ่านหินถูกขุดด้วยมือ คนงานเหมืองจะได้รับส่วนแบ่งก้อนถ่านหินที่จำเป็นในระหว่างการสกัด ในเวลาเดียวกัน ตะเข็บไม่ได้ถูกเลือกอย่างสมบูรณ์ และประสิทธิภาพการทำงานของคนงานเหมืองก็ต่ำ การเพิ่มขึ้นของการผลิตที่เกิดจากการบริโภคที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นไปได้เฉพาะกับการใช้เครื่องจักรของเหมืองทำให้ส่วนแบ่งค่าปรับในปริมาณถ่านหินที่ขุดได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่การเผาไหม้ เชื้อเพลิงแข็งซึ่งขนาดไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่เหมาะสม ทำให้ประสิทธิภาพการใช้งานลดลง 15–20% และในบางกรณี กระบวนการเผาไหม้จะหยุดโดยสิ้นเชิง ในเรื่องนี้ปัญหาที่เกิดขึ้นจากการรวมตัวกัน (การอัดก้อน) ของการปรับถ่านหินสำหรับเทคโนโลยีตามการบริโภคถ่านหินก้อน (คุณภาพสูง) และในแบบคู่ขนาน - งานพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถใช้ถ่านหินละเอียดและฝุ่นได้โดยไม่ต้องใช้ การรวมตัว

โดยปกติถ่านหินพรุ ถ่านหินสีน้ำตาล การคัดแยกถ่านหินและแอนทราไซต์ โค้กเนื้อละเอียด และโค้กจะถูกอัดก้อน ผู้บริโภคหลักของถ่านอัดแท่งคือภาคสาธารณูปโภคและอุตสาหกรรมโค้ก ในอดีต วิธีการผลิตถ่านอัดแท่งด้วยวิธีทางกลสองวิธีเป็นวิธีแรก: ไม่มีสารยึดเกาะ (เนื่องจากคุณสมบัติการยึดเกาะที่แท้จริงของถ่านหินพรุและถ่านหินสีน้ำตาล) ที่อุณหภูมิ 40–80 ° C และแรงดันกด 80 MPa ขึ้นไป ด้วยการเติมสารยึดเกาะ (น้ำมันดินหรือน้ำมันดินถ่านหิน) ที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการยึดเกาะระหว่างอนุภาคของถ่านหิน, แอนทราไซต์, เซมิโค้กและลมโค้กที่อุณหภูมิ 80–100 ° C และแรงดัน 15–25 MPa .

ประวัติการผลิตถ่านอัดแท่งในประเทศมีมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ในปี 1870 โรงงานแห่งแรกถูกสร้างขึ้นในโอเดสซา โดยผลิตถ่านอัดแท่งสีแอนทราไซต์สำหรับเรือสินค้า ในศตวรรษที่ 20 โรงงานอัดก้อนเหมืองแอนทราไซต์ถูกนำไปใช้งานใน Donbass (Mospinskaya, Donetskaya ฯลฯ ) รวมถึงโรงงานผลิตก้อนถ่านหินสีน้ำตาลขนาดใหญ่ที่แหล่งเก็บถ่านหินสีน้ำตาลของอเล็กซานเดรีย

ในทศวรรษที่ผ่านมา ทิศทางของการอัดก้อนด้วยการอบชุบด้วยความร้อนของถ่านหินละเอียดดั้งเดิมหรือถ่านอัดแท่งที่อุณหภูมิ 400–500 ° C ได้พัฒนาขึ้นอย่างแข็งขันในโลก เทคโนโลยีเหล่านี้ทำให้ได้รับเชื้อเพลิงในครัวเรือนที่เรียกว่า "ไร้ควัน" ที่มีความสะอาดของระบบนิเวศที่เพิ่มขึ้น (โดยมีปริมาณกำมะถันลดลงและการสูบบุหรี่น้อยลงระหว่างการเผาไหม้) รวมถึงโค้กที่หล่อขึ้นซึ่งจะขยายตัวต่อไป

มีฐานเชื้อเพลิงสำหรับอุตสาหกรรมโค้ก

การใช้ถ่านหินฟอสซิลเป็นเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอย่างนับไม่ถ้วนด้วยการถือกำเนิดของเครื่องยนต์ไอน้ำและโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการถือกำเนิดของเครื่องจักรที่สามารถแปลงพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ถ่านหินเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ (ครั้งแรก โรงไฟฟ้าพลังความร้อน- ทีพีพี) ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน พลังงานความร้อนถ่านหินทำหน้าที่สร้างไอน้ำในหม้อไอน้ำซึ่งหมุนโรเตอร์ของกังหันไอน้ำซึ่งเชื่อมต่อกับโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าซึ่งเป็นพลังงานที่สะดวกที่สุดสำหรับผู้บริโภค โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแห่งแรกปรากฏใน ปลายXIXศตวรรษ (ในปี 1882 - ในนิวยอร์กในปี 1883 - ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในปี 1884 - ในเบอร์ลินในปี 1895 - ในเคียฟ) พวกเขาติดตั้งเตาเผาแบบหลายชั้นซึ่งเป็นเวลานานเป็นอุปกรณ์หลักในการเผาไหม้เชื้อเพลิงจำนวนมากและถูกใช้อย่างกว้างขวางสำหรับหม้อไอน้ำที่มีกำลังไอน้ำ 20-30 ตันต่อชั่วโมง อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากข้อจำกัดของขนาดและประสิทธิภาพต่ำที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำ ก๊าซไอเสียข้อเสียเปรียบหลักของพวกเขาคือความต้องการในการจัดหาถ่านหินในรูปแบบของก้อนและการ จำกัด สัดส่วนของค่าปรับซึ่งนำไปสู่การกักเก็บคาร์บอนจำนวนมากจากปริมาตรเตาหลอม

สถานการณ์เปลี่ยนไปในช่วงปลายยุค 20 ของศตวรรษที่ XX เมื่อในหลายประเทศมีการพัฒนาและแนะนำเตาเผาสำหรับเชื้อเพลิงแข็งวูบวาบในสถานะแหลกลาญซึ่งทำให้สามารถเกี่ยวข้องกับการปรับถ่านหินในฐานเชื้อเพลิงของ TPP รวมถึง ปริมาณเถ้าสูง (มากถึง 25-30% - สำหรับแอนทราไซต์และแบบไม่ติดมัน มากถึง 30–40% - สำหรับถ่านหินบิทูมินัส), ถ่านหินสีน้ำตาลดิน, หินดินดานและยังเพิ่มประสิทธิภาพของหน่วยพลังงานเป็น 35–40% ดังนั้น ในปัจจุบัน ถ่านหินคุณภาพต่ำและค่าปรับนอกเกรดส่วนใหญ่จะถูกส่งไปยังอุตสาหกรรมพลังงาน ซึ่งทำให้ถ่านหินคุณภาพสูงมีอิสระในการใช้งานอื่นๆ

แม้ว่าถ่านหินแหลกลาญหรือเตาถ่านจะแพร่หลายที่สุดในด้านวิศวกรรมพลังงานความร้อนในปัจจุบัน แต่ก็มีการแทนที่มากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยเตาเผาฟลูอิไดซ์เบดแบบหมุนเวียน (CFB) ที่คิดค้นขึ้นในเยอรมนีในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ XX ซึ่งใช้ถ่านหินแบบละเอียดเช่นกัน แต่มี ข้อดีทางเทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อมหลายประการ

คุณสมบัติ. หม้อไอน้ำแบบหมุนเวียนแบบฟลูอิไดซ์เบดมีลักษณะเฉพาะด้วยการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ต่ำ (เนื่องจาก อุณหภูมิต่ำกระบวนการและการจัดระเบียบของโซนลดในเตาเผา) และกำมะถัน (เนื่องจากการผูกมัดของถ่านหินกำมะถันในเตาเผาด้วยหินปูน) การควบคุมโหลดที่หลากหลายและที่สำคัญที่สุด - ลดความต้องการปริมาณเถ้าถ่านหินซึ่งทำให้ สามารถใช้สำหรับการเผาไหม้ไม่เพียง แต่ถ่านหินดิบที่มีเถ้าสูงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงของเสียจากการเตรียมถ่านหินด้วย หน่วยพลังงานฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียนแห่งแรกของยูเครน พลังงานไฟฟ้ากำลังดำเนินการ 210 เมกะวัตต์ โดยใช้กากตะกอนแอนทราไซต์เป็นเชื้อเพลิง ที่ Starobeshevskaya TPP

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าแหล่งสะสมหลักของถ่านหินฟอสซิลส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาที่แยกจากกัน เมื่อเกิดสภาวะที่เอื้ออำนวยที่สุดสำหรับสิ่งนี้บนโลก เนื่องจากการเชื่อมโยงกับช่วงเวลานี้กับถ่านหิน จึงมีชื่อเรียกว่ายุคคาร์บอนิเฟอรัสหรือคาร์บอนิเฟอรัส (จากภาษาอังกฤษ "คาร์บอน" - "ถ่านหิน")

นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าการเริ่มต้นของคาร์บอนิเฟอรัสนั้นมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในสภาพพื้นผิวโลก - สภาพภูมิอากาศมีความชื้นและอบอุ่นมากกว่าในช่วงเวลาก่อนหน้าอย่างมาก

ในลากูนนับไม่ถ้วน สามเหลี่ยมปากแม่น้ำและหนองน้ำ มีพืชพันธุ์ที่อบอุ่นและชอบความชื้นที่อุดมสมบูรณ์ ในสถานที่ที่มีการพัฒนาจำนวนมาก ปริมาณสสารคล้ายพืชคล้ายพีทจำนวนมหาศาลสะสม และเมื่อเวลาผ่านไป ภายใต้อิทธิพลของ กระบวนการทางเคมีพวกมันถูกแปรสภาพเป็นถ่านหินจำนวนมหาศาล

ตะเข็บถ่านหินมักประกอบด้วย (ตามที่นักธรณีวิทยาและนักพฤกษศาสตร์บรรพกาล) "ซากพืชที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งบ่งชี้ว่า" มีพืชพรรณชนิดใหม่มากมายปรากฏขึ้นบนโลกในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัส แท้จริงแล้วเป็นช่วงเวลาแห่งการจลาจลของพืชพรรณ

ข้าว. 202.พระอาทิตย์ขึ้นในป่าคาร์บอนิเฟอรัส

กระบวนการของการก่อตัวของถ่านหินมักอธิบายไว้ดังนี้:

“ระบบนี้เรียกว่าถ่านหิน-ทาร์ เพราะในชั้นต่างๆ ของมัน มีชั้นถ่านหินที่ทรงพลังที่สุดที่รู้จักบนโลก รอยต่อของถ่านหินเกิดจากการเผาถ่านที่หลงเหลืออยู่ในตะกอน ในบางกรณีการสะสมของสาหร่ายทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับการก่อตัวของถ่านหินในที่อื่น ๆ - การสะสมของสปอร์หรือส่วนเล็ก ๆ ของพืชในส่วนอื่น ๆ - ลำต้นกิ่งและใบของพืชขนาดใหญ่”

เมื่อเวลาผ่านไป เชื่อกันว่าในซากอินทรีย์ดังกล่าว เนื้อเยื่อพืชจะค่อยๆ สูญเสียสารประกอบที่เป็นส่วนประกอบบางส่วน ถูกปล่อยออกมาในสถานะก๊าซ ในขณะที่บางส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งคาร์บอน ถูกบีบอัดด้วยน้ำหนักของตะกอนที่ทับถมและกลายเป็น ถ่านหิน. ประการแรก พีทจะถูกแปลงเป็นถ่านหินสีน้ำตาล จากนั้นเป็นถ่านหินแข็ง และสุดท้ายกลายเป็นแอนทราไซต์ ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง

“แอนทราไซต์เป็นถ่านหินที่เปลี่ยนแปลงโดยการกระทำของความร้อน ก้อนแอนทราไซต์เต็มไปด้วยรูพรุนขนาดเล็กที่เกิดจากฟองก๊าซที่ปล่อยออกมาภายใต้การกระทำของความร้อนเนื่องจากไฮโดรเจนและออกซิเจนที่มีอยู่ในถ่านหิน เชื่อกันว่าแหล่งที่มาของความร้อนอาจอยู่ใกล้กับการปะทุของลาวาบะซอลต์ตามรอยแตกของเปลือกโลก

เชื่อกันว่าภายใต้ความกดดันของชั้นตะกอนหนา 1 กิโลเมตร ชั้นพีท 20 เมตรจะทำให้เกิดชั้นถ่านหินสีน้ำตาลหนา 4 เมตร หากความลึกของการฝังวัสดุจากพืชถึง 3 กิโลเมตร พีทชั้นเดียวกันจะกลายเป็นชั้นถ่านหินที่มีความหนา 2 เมตร ที่ระดับความลึกมากกว่า ประมาณ 6 กิโลเมตร และที่มากกว่า อุณหภูมิสูงชั้นพีท 20 เมตรจะกลายเป็นชั้นแอนทราไซต์หนา 1.5 เมตร

โดยสรุป เราสังเกตว่าในหลายแหล่งห่วงโซ่ "ถ่านหินพรุ - ถ่านหินสีน้ำตาล - ถ่านหิน - แอนทราไซต์" เสริมด้วยกราไฟท์และแม้กระทั่งเพชร ส่งผลให้เกิดห่วงโซ่ของการเปลี่ยนแปลง: "พีท - ถ่านหินสีน้ำตาล - ถ่านหิน - แอนทราไซต์ - กราไฟท์ - เพชร" ...

ถ่านหินจำนวนมหาศาลที่ขับเคลื่อนอุตสาหกรรมของโลกมานานกว่าศตวรรษนั้น ตามความเห็น "ธรรมดา" ซึ่งบ่งชี้ถึงขอบเขตอันกว้างใหญ่ของป่าแอ่งน้ำในยุคคาร์บอนิเฟอรัส

ข้าว. 203.การขุดถ่านหินแบบเปิด

ต้นกำเนิดของถ่านหินที่เรียกว่าไบโอเจนิก (อินทรีย์) ข้างต้นนั้นถูกต่อต้านอย่างแข็งขันโดยผู้สร้างซึ่งไม่พอใจกับอายุของตะเข็บถ่านหินในหลายร้อยล้านปีเนื่องจากมันขัดแย้งกับข้อความ พันธสัญญาเดิม... พวกเขารวบรวมข้อโต้แย้งที่ชี้ให้เห็นถึงความขัดแย้งระหว่างทฤษฎีนี้กับลักษณะที่แท้จริงของตะเข็บถ่านหินอย่างรอบคอบ และถ้าเราสรุปจากการยึดมั่นของผู้สร้างโลกจนถึงรุ่นของประวัติศาสตร์โลกของเราสั้นเกินไป (โดยรวมแล้วไม่เกินหนึ่งหมื่นปีตามพันธสัญญาเดิม) เราต้องยอมรับว่าข้อโต้แย้งจำนวนหนึ่งของพวกเขามีมาก จริงจัง. ตัวอย่างเช่น พวกเขาสังเกตเห็นลักษณะแปลก ๆ ที่ค่อนข้างธรรมดาของแหล่งถ่านหิน เนื่องจากชั้นต่าง ๆ ไม่ขนานกัน

“ในกรณีที่หายากมาก ตะเข็บถ่านหินจะขนานกัน แหล่งถ่านหินเกือบทั้งหมดในบางจุดแบ่งออกเป็นสองชั้นหรือมากกว่าแยกจากกัน การรวมตัวของรูปแบบที่เกือบจะแตกหักแล้วกับอีกรูปแบบหนึ่งที่อยู่ด้านบน ปรากฏเป็นครั้งคราวในอ่างเก็บน้ำในรูปของข้อต่อ Z เป็นการยากที่จะจินตนาการว่าสองชั้นที่วางซ้อนกันควรเกิดขึ้นได้อย่างไรเนื่องจากการทับถมของการปลูกและการเปลี่ยนป่าหากพวกเขาเชื่อมต่อกันด้วยกลุ่มที่แออัดหรือแม้แต่ข้อต่อรูปตัว Z ชั้นในแนวทแยงที่เชื่อมต่อกันของส่วนเชื่อมต่อรูปตัว Z เป็นข้อพิสูจน์ที่โดดเด่นเป็นพิเศษว่าชั้นทั้งสองที่เชื่อมต่อนั้นถูกสร้างขึ้นพร้อมกันและเป็นชั้นเดียว แต่ตอนนี้พวกเขาเป็นแนวราบสองแนวของพืชกลายเป็นหินที่วางขนานกัน "(R. Junker, Z .Sherer "ประวัติความเป็นมาของการกำเนิดและการพัฒนาชีวิต")

การพับและรอยต่อรูปตัว Z ดังกล่าวขัดแย้งกับสถานการณ์ "ที่ยอมรับโดยทั่วไป" ของแหล่งกำเนิดถ่านหิน และในสถานการณ์สมมตินี้ รอยพับและรอยต่อ Z นั้นไม่สามารถนับได้โดยสิ้นเชิง แต่สุดท้าย มันมาเกี่ยวกับข้อมูลเชิงประจักษ์ที่พบได้ทุกที่! ..

ข้าว. 204.Z-joints ของตะเข็บถ่านหินในพื้นที่ Oberhausen-Duisburg

รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อโต้แย้งต่อการก่อตัวของถ่านหินในรูปแบบชีวภาพมีอยู่ในหนังสือของฉัน "ประวัติศาสตร์ที่น่าตื่นเต้นของโลก" ซึ่งได้กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ในที่นี้เราจะกล่าวถึงข้อเท็จจริงอีกประการหนึ่งเท่านั้น ซึ่งนักสร้างโลกไม่ได้ให้ความสนใจ แต่นั่นเป็นเพียง “อันตรายถึงตาย” สำหรับทฤษฎีที่ “เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป”

ลองดูลิกไนต์และถ่านหินแข็งจากมุมมองขององค์ประกอบทางเคมี

เมื่อทำการขุดถ่านหิน เนื้อหาของสิ่งเจือปนจากแร่หรือที่เรียกว่า "ปริมาณเถ้า" ซึ่งแตกต่างกันอย่างมาก - ตั้งแต่ 10 ถึง 60% มีความสำคัญอย่างยิ่ง ดังนั้นปริมาณเถ้าถ่านของลุ่มน้ำ Donetsk, Kuznetsk และ Kansk-Achinsk คือ 10-15%, Karaganda - 15-30%, Ekibastuz - 30-60%

และ "ปริมาณเถ้า" คืออะไร .. และ "สิ่งสกปรกจากแร่ธาตุ" เหล่านี้คืออะไร? ..

นอกเหนือจากการรวมตัวของดินเหนียวซึ่งการปรากฏตัวของระหว่างการสะสมของพีทเริ่มต้น (ถ้าเรายึดติดกับรูปแบบของการก่อตัวของถ่านหินจากพีท) ค่อนข้างเป็นธรรมชาติท่ามกลางสิ่งสกปรก ... กำมะถันมักถูกกล่าวถึง!

“ในกระบวนการเกิดพีท ธาตุต่างๆ จะเข้าไปในถ่านหิน ซึ่งส่วนใหญ่มีความเข้มข้นในเถ้า เมื่อถ่านหินถูกเผา กำมะถันและองค์ประกอบระเหยบางชนิดจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ปริมาณสัมพัทธ์ของสารกำมะถันและขี้เถ้าในถ่านหินเป็นตัวกำหนดระดับของถ่านหิน ถ่านหินคุณภาพสูงมีกำมะถันน้อยกว่าและมีเถ้าน้อยกว่าถ่านหินเกรดต่ำ จึงมีความต้องการมากกว่าและมีราคาแพงกว่า

แม้ว่าปริมาณกำมะถันในถ่านหินอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 1 ถึง 10% แต่ถ่านหินส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมมีปริมาณกำมะถัน 1-5% อย่างไรก็ตาม สิ่งเจือปนกำมะถันเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาแม้ในปริมาณเล็กน้อย เมื่อถ่านหินถูกเผา กำมะถันส่วนใหญ่จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของสารมลพิษที่เป็นอันตราย - ซัลเฟอร์ออกไซด์ นอกจากนี้สิ่งเจือปนกำมะถันยังมี อิทธิพลเชิงลบเกี่ยวกับคุณภาพของโค้กและเหล็กกล้าที่หลอมจากการใช้โค้กดังกล่าว เมื่อรวมกับออกซิเจนและน้ำ ซัลเฟอร์จะก่อตัวเป็นกรดซัลฟิวริก ซึ่งกัดกร่อนกลไกของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง กรดกำมะถันมีอยู่ในน่านน้ำของเหมือง ไหลซึมจากการทำงานของของเสีย ในเหมืองและที่ทิ้งขยะ ทำให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และขัดขวางการพัฒนาของพืชพันธุ์ "

และนี่คือคำถามที่จริงจังมาก - กำมะถันมาจากไหนในถ่านหิน! แม่นยำยิ่งขึ้น: เธอมาจากไหนในเรื่องนี้ จำนวนมาก?!. ถึงสิบเปอร์เซ็นต์! ..

ข้าว. 205.ในบึงพรุ

ฉันพร้อมที่จะเดิมพัน - แม้จะห่างไกลจากการศึกษาที่สมบูรณ์ในด้านเคมีอินทรีย์ - ไม่เคยมีกำมะถันในเนื้อไม้และไม่เคยมีมาก่อน! .. ทั้งในป่าหรือในพืชพันธุ์อื่น ๆ ที่สามารถทำได้ กลายเป็นพื้นฐานของพีทในอนาคตจะกลายเป็นถ่านหิน! .. มีกำมะถันน้อยกว่าหลายขนาด! ..

นอกจากนี้. หากคุณพิมพ์คำว่า "กำมะถัน" และ "ไม้" ในเครื่องมือค้นหา ส่วนใหญ่มักจะแสดงเพียงสองตัวเลือกเท่านั้น ซึ่งทั้งสองตัวเลือกนี้เกี่ยวข้องกับการใช้กำมะถัน ควบคุม. ในกรณีแรกคุณสมบัติของกำมะถันใช้ในการตกผลึก - มันอุดตันรูขุมขนของต้นไม้และไม่ถูกลบออกจากพวกมันที่อุณหภูมิปกติ ประการที่สอง การใช้งานจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่เป็นพิษของกำมะถัน แม้ในปริมาณเล็กน้อย

หากมีกำมะถันมากในพีทดั้งเดิมต้นไม้ที่ก่อตัวมันเติบโตได้อย่างไร .. หรือด้วยเหตุผลที่ไม่ทราบสาเหตุ "กำมะถันโบราณ" บางอย่างซึ่งตรงกันข้ามกับพฤติกรรมสมัยใหม่ไม่อุดตันรูขุมขนของโบราณ พืช? ..

และในทางกลับกัน แทนที่จะตาย แมลงทั้งหมดที่ผสมพันธุ์ในยุคคาร์บอนิเฟอรัสและในเวลาต่อมาในปริมาณที่เหลือเชื่อและกินน้ำนมพืชซึ่งมีกำมะถันพิษอยู่มากจึงรู้สึกสบายตัวมากกว่ากัน . อย่างไรก็ตามแม้ตอนนี้จะเป็นแอ่งน้ำภูมิประเทศก็สร้างได้มาก สภาพที่สะดวกสบาย…

แต่ในถ่านหินไม่ได้มีแค่กำมะถัน แต่มีมาก! .. เนื่องจากเรากำลังพูดถึงแม้แต่กรดกำมะถัน! ..

ยิ่งกว่านั้นถ่านหินมักจะมาพร้อมกับการสะสมของสารประกอบกำมะถันที่มีประโยชน์เช่นไพไรต์ซึ่งมีประโยชน์ในระบบเศรษฐกิจ นอกจากนี้เงินฝากมีขนาดใหญ่มากจนมีการจัดการในระดับอุตสาหกรรม! ..

“ ... ในลุ่มน้ำโดเนตสค์การขุดถ่านหินและแอนทราไซต์ในยุคคาร์บอนิเฟอรัสก็ไปพร้อมกับการพัฒนาแร่เหล็กที่ขุดที่นี่ ... ไพไรต์เป็นสหายของถ่านหินเกือบคงที่และยิ่งกว่านั้นบางครั้งในปริมาณดังกล่าว ที่ทำให้ใช้ไม่ได้ (เช่น ถ่านหินจากลุ่มน้ำมอสโก) ซัลเฟอร์ไพไรต์ไปสู่การผลิตกรดซัลฟิวริกและจากนั้นโดยการแปรสภาพ ... แร่เหล็กเกิดขึ้น "

นี่ไม่ใช่เรื่องลึกลับอีกต่อไป นี่เป็นข้อขัดแย้งโดยตรงและในทันทีระหว่างทฤษฎีการก่อตัวของถ่านหินจากข้อมูลพีทและข้อมูลเชิงประจักษ์ !!!