Откуда берётся уголь

Откуда берется уголь?

Уголь образуется при отсутствии кислорода в результате окаменения растительных остатков различного происхождения. Под воздействием биохимических процессов, так называемой карбонизации, растительность проходит естественный процесс обогащения углеродом при потере кислорода, водорода и азота. Процесс этот длительный, протекает в несколько стадий, вследствие чего образуются определенные виды угля: торф, бурый уголь, каменный уголь и антрацит.

Торф

Бурый уголь

Каменный уголь

Ископаемый уголь высокой степени углефикации. Имеет черный блестящий цвет,
среднюю хрупкость, раковистый излом и раскалывается на плоские куски. Содержит 70-97% углерода. Каменный уголь хорошо горит, выделяя при этом газы, дающие много тепла и образующие пористое вещество, получившее название «кокс».

Антрацит

Это уголь высшего качества. В горючей массе содержится 90-95% углерода. Антрацит горит без дыма и пламени и практически не оставляет отходов. Имеет высокую плотность и электропроводность.

Знаете ли вы, что.

Двигатель прогресса

Открытие паровой машины ознаменовало начало промышленной революции, а уголь стал основным видом топлива вплоть до появления нефти.

Несмотря на то что высокая удельная теплота сгорания и горючесть угля были известны еще в V веке до н. э., его применение ограничивалось использованием в быту — в хлебопекарнях и кузницах. В середине XVII века расположенные в Уэльсе (Великобритания) крупные месторождения угля производили 200 000 тонн горной породы в год для обеспечения внутреннего спроса и экспорта на континент. Однако в 1776 году британец Джеймс Уатт изобрел универсальную паровую машину, изменившую облик нашей планеты и положившую начало промышленной революции, которая привела к созданию западной цивилизации в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.

Старт

Паровой двигатель обусловил резкий взлет добычи угля, особенно после того, как усовершенствование этого изобретения позволило резко сократить количество человеческого труда и существенно увеличить доходность. Весь мир опутали железные дороги, ускорившие перевозку товаров и пассажиров. В не меньшей степени облагодетельствовал паровой двигатель судостроительную отрасль, ведь благодаря ему стало возможным создание гораздо более быстрых и безопасных судов, во многом превосходящих использовавшиеся до той поры парусники.
Широкое использование нефти, вышедшей на передний план из-за легкости в добыче, очистке и транспортировке, резко снизило добычу угля. Дошло до того, что встал вопрос о целесообразности сохранения угледобывающей отрасли. Однако периодические кризисы, охватывающие рынок жидкого топлива, способствовали возрождению угольной отрасли как альтернативы нефти в получении энергии.

Гений механики

Джеймса Уатта (1736-1819) называют изобретателем парового двигателя. Однако действительным создателем является его соотечественник Томас Нью-комен (1663-1729). Правда, изобретение Ньюкомена оказалось чрезвычайно малоэффективным, поскольку большая часть энергии рассеивалась бесполезно. Уатт, выдающийся инженер и настоящий технический гений, убедился в этом на собственном опыте, когда был вынужден ремонтировать одну из таких машин. В1765 году он предложил решение, позволявшее сократить потери: Уатт использовал конденсатор, придуманный и созданный совместно с его другом Ройбэком. Изобретение Уатта положило начало промышленному использованию пара, которое окончательно утвердилось после создания машины двойного действия в 1874 году.

Угольные драгоценности

Гагат — это одна из разновидностей бурого угля. Пролежав шестьдесят миллионов лет в земле, он превращается в красивый черный камень, который ценят за блеск, легкость и мягкость. В древности гагат ставился в один ряд с другими драгоценными камнями, чему в немалой степени способствовала его редкость.

Разработка угля

К настоящему времени технология добычи угля значительно усовершенствовалась, однако работа шахтеров остается еще крайне опасной. Как и прежде, спуск в шахту сопряжен с большим риском для жизни.

Разработка угольных месторождений представляет собой вид деятельности, в котором количество несчастных случаев и человеческих смертей наиболее высоко. Даже сегодня, когда правила безопасности в строительстве шахт, обустройстве штолен и систем вентиляции существенно усовершенствованы, шахтерам по-прежнему угрожают взрывы, оползни и завалы угольных пластов. Поскольку уголь чрезвычайно пластичная порода, то оползни и завалы, приводящие к катастрофе, могут происходить даже в хорошо обустроенных штольнях.

Рудничный газ

Атмосфера в шахте далека от здоровой, что обусловле но окислением и разложением железа, дерева, угля и выделением таких газов, как диоксид углерода, монооксид углерода, метан и сульфид водорода. Однако наибольшую опасность представляет концентрация взрывоопасного рудничного газа. Каждый год в мире фиксируется несколько случаев взрыва рудничного газа с последующим завалом шахт. Рудничный газ состоит из метана, азота и углекислого газа и образуется при извлечении угля из пласта. Взрывается газ от источника тепла, каким бы маленьким тот ни оказался. Для взрыва вполне достаточно искры. Для уменьшения опасности (но не ее исключения) была изобретена безопасная лампа Дэви Гемфри (1815).

Влияние разработок на окружающую среду

Есть два типа угольных разработок: открытые (поверхностные) и закрытые (шахтные). В первом случае необходимо снять слой земли и переместить его к краям месторождения, что наносит непоправимый вред окружающей среде. В прошлом по завершении разработки открытого месторождения оно просто бросалось. Сегодня карьер, образованный в ходе добычи угля, засыпают обратно. И все же большая часть разработок — шахтная, что пагубно сказывается на окружающей среде: даже 200-метровая шахта существенно меняет структуру почвы, не говоря уже об утечках и загрязнении, вызываемых работой шахты.

Знаете ли Вы , что …

Уголь в промышленности

Общий уровень добычи угля существенно сократился из-за использования нефти и природного газа, однако уголь по-прежнему применяется в металлургии и производстве электрической энергии.

Кокс представляет собой легкий уголь серого или черного цвета и является остаточным продуктом переработки каменных углей определенных марок или смеси углей (коксовой шихты). Кокс природный — это ошлакованная горная порода, образующаяся в условиях метаморфизма, а также при подземных пожарах. Велика ценность кокса для металлургической промышленности. Его применение в этих целях началось еще в XIX веке и существенно повысило рентабельность доменных печей, поскольку кокс обладает высокой удельной теплотой сгорания. Используется он и для отопления, так как при сгорании не выделяет дыма.

Другое использование угля

В XX веке уголь нашел широкое применение в химической промышленности — в производстве пластмасс, красителей, растворителей и получении аммиака. Каменный уголь, выделяющий при горении летучие вещества, используется в производстве различных газов.

Крупные месторождения

Залежи угля есть практически везде, однако самые крупные месторождения находятся в Европе, Азии, Австралии и Северной Америке.

Автоматические угольные котлы в Красноярске

Угольный склад “УгольТорг”
продажа и доставка Балахтинского и Бородинского угля, кирпича Зыковского завода в г. Красноярске.

Режим работы склада с 9 до 18 ч. без выходных.
Режим приема заявок с 9 до 18 ч., обед с 13 -14 ч. Без выходных

Откуда на земле столько нефти,газа,угля?

Деревья,трава=уголь. Звери=нефть,газ. Краткая формула создания угля,нефти,газа.

Уголь и нефть находят между пластами осадочных пород. По существу, осадочные породы — это высохшая грязь. Это значит, что все эти пласты, включая угольные и нефтяные, сформировались, главным образом, за счет действия воды во время наводнения. Нужно добавить, что практически все запасы угля и нефти имеют растительное происхождение.

Уголь (обуглившиеся останки животных) и нефть, образовавшиеся из животных останков, содержат соединения азота, отсутствующие в нефти растительного происхождения. Таким образом, отличить один тип залежей от другого несложно.

Большинство людей поражается, узнав, что уголь и нефть — по сути, одно и то же. Единственное реальное отличие между ними — содержание воды в залежах!

Понять процесс формирования угля и нефти легче всего можно на примере пекущегося в духовке пирога. Все мы видели, как разогревшаяся начинка вытекает из пирога на противень. В результате получается вязкое или обуглившееся вещество, которое трудно отскрести. Чем более будет вытекшая начинка загорать, тем тверже и чернее она будет становиться.

Вот что происходит с начинкой: сахар (углеводород) в жаркой духовке обезвоживается. Чем жарче духовка, и чем дольше пирог печется, тем тверже и чернее будут становиться комочки вытекшей начинки. По сути, почерневшую начинку можно считать разновидностью низкокачественного угля.

Древесина состоит из целлюлозы — сахара. Задумайтесь над тем, что произойдет, если большое количество растительного материала окажется быстро захороненным в земле. В процессе разложения выделяется тепло, которое начнет обезвоживать растительный материал. Потеря воды, однако, приведет к дальнейшему разогреву. В свою очередь, это вызовет дальнейшее обезвоживание. Если процесс протекает в таких условиях, что тепло не рассеивается быстро, то нагревание и высыхание продолжаются.

Разогрев растительного материала в земле приведет к одному из двух результатов. Если вода может вытечь из геологической формации, в которой остается высушенный и обезвоженный материал, то получится уголь. Если же вода не может покинуть геологическую формацию, то получится нефть.

При переходе от торфа к лигниту (бурому углю), к битуминозному углю и к антрациту содержание воды в них (степень обезвоживания или степень снижения содержания воды) меняется по линейной зависимости.

Необходимым ингредиентом при формировании ископаемых видов топлива является присутствие каолиновых глин. Такие глины обычно входят в состав продуктов вулканических извержений, в особенности – в состав вулканического пепла.

Уголь и нефть — очевидные результаты “Ноева Потопа”. Во время глобальной катастрофы и последующего за ней Ноева Потопа громадные количества перегретой воды вылились из недр на земную поверхность, где смешались с поверхностными водами и дождевой водой. К тому же, благодаря горячим породам и горячему пеплу из тысяч вулканов многие из образовавшихся осадочных слоев были нагреты. Земля — замечательный теплоизолятор, способный надолго задерживать тепло.

В начале Потопа тысячи вулканов,подвижки земной коры скосили леса по всей планете. Вулканический пепел засыпал огромные скопления древесных стволов, плававших в воде. После того, как эти скопления стволов оказались захоронены между нагретыми осадочными пластами, отложившимися во время Потопа, в короткие сроки сформировались уголь и нефть.

«Итог: промышленные скопления нефти и природного газа могут сформироваться за несколько тысяч лет в бассейнах осадконакопления [высохших слоях грязи] в условиях течения горячей жидкости на протяжении сравнимых промежутков времени».

В горячих и влажных грязевых пластах, возникших в результате Ноева Потопа, были созданы идеальные условия для быстрого формирования угля, нефти и газа.

Необходимое время “создания” угля,нефти.

Лабораторные исследования, проведенные в последние несколько десятилетий, показали, что уголь и нефть могут образовываться быстро. В мае 1972 года Джордж Хилл — декан Шахтно-рудного колледжа — написал статью, опубликованную в «Джорнал оф кемикал текнолоджи», известного сейчас под названием «Кемтек». На странице 292 он прокомментировал:

«По счастливой случайности это вылилось в довольно поразительное открытие . Данные наблюдения наводят на мысль, что в процессе формирования высокосортные угли . вероятно, подверглись действию высоких температур на определенном этапе своей истории. Возможно, механизмом формирования этих высокосортных углей стало некое событие, вызвавшее кратковременное резкое нагревание».

Дело в том, что Хиллу просто удалось изготовить уголь (неотличимый от природного). И у него ушло на это шесть часов.

Более 20 лет назад британские исследователи изобрели способ превращения бытового мусора в нефть, пригодную для отопления домов и использования в качестве топлива электростанций.

Природный уголь также может образовываться быстро. Аргоннская национальная лаборатория сообщила о результатах научных исследований, доказывающих, что при естественных условиях уголь может образоваться всего за 36 недель. Согласно этому сообщению, для образования угля необходимо лишь, чтобы древесина и каолиновая глина в качестве катализатора были захоронены достаточно глубоко (для исключения доступа кислорода); и чтобы температура окружающих пород составляла 150 градусов Цельсия. При таких условиях уголь получается всего за 36 месяцев. Далее в сообщении отмечалось, что при более высоких температурах уголь образуется еще быстрее.

Нефть-возобновляемый природный ресурс.

Большая интрига заключена в том, что запасы нефти и природного газа могут оказаться не такими уж ограниченными и конечными, какими их многие себе представляют. 16 апреля 1999 года штатный репортер «Уолл-Стрит джорнал» написал статью «Совсем не шутка: нефтяное месторождение растет прямо в процессе добычи нефти». Она начинается так:

«Хьюстон — что-то загадочное творится на “Юджин-Айленд-330”.

Считалось, что продуктивность этого месторождения, расположенного в Мексиканском заливе далеко от побережья Луизианы, снизились уже много лет назад. И какое-то время оно вело себя, как обычное месторождение: вслед за его открытием в 1973 году объемы добычи нефти на “Юждин-Айленд-330” достигли пиковых значений — порядка 15.000 баррелей в день. К 1989 году объемы добычи снизились до примерно 4.000 баррелей в день.

Затем, неожиданно . судьба вновь улыбнулась “Юджин-Айленд”. Месторождение, добычу на котором ведет “Пенц-Энерджи Ко.”, выдает сегодня 13.000 баррелей в день, а вероятные запасы взлетели с 60 до более 400 миллионов баррелей. Еще страннее то, что, по словам ученых, изучающих месторождение, геологический возраст текущей из трубы нефти довольно сильно отличается от возраста нефти, бившей из под земли 10 лет назад».

Итак, похоже, что нефть все еще образуется в земных недрах; и ее качество выше найденной первоначально. Чем больше исследований проводится, тем больше мы узнаем, что природные силы, производящие новую нефть, по-прежнему в действии!

Выводы.

Разглядывая фото громадных карьеров по добыче угля,осознавая данные о запасах месторождений нефти,можно предположить ,что:

-нефть в древние времена образовалась на месте существовавших ранее обширных лесов,джунглей. Т.е. там,где сейчас находятся самые большие запасы нефти,угля в мире,раньше были непроходимые леса с исполинскими деревьями. И все эти леса в один момент оказались свалены в одну громаднейшую кучу,в последствии заваленную землей,под которой без доступа воздуха и образовался уголь,нефть. На месте Сибири – джунгли, пустынный Кувейт,Ирак,ОАЭ,Мексика много тысяч лет назад были покрыты непроходимыми лесами.

– в случае будущего апокалипсиса наши потомки, так же как и мы,через несколько тысяч лет имеют шанс обладать богатейшими залежами полезных ископаемых . Помимо тех,которые мы не успеем извлечь и переработать,появятся новые.И с уверенностью можно сказать,что находится географически они будут на месте нынешних густых лесов – опять же наша Сибирь), джунгли Амазонки и прочие лесистые места нашей планеты.

Происхождение угля остается загадкой: Органическая теория образования углей не выдерживает критики

В самом деле, откуда взялся уголь?

Вопрос этот поначалу может показаться наивным. Каждый прилежный школьник скажет не задумываясь: уголь — вещество растительного происхождения, «продукт преобразования высших и низших растений» (Советский энциклопедический словарь всех изданий). Ни в одном учебнике, ни в одной популярной книжке эта истина не подвергается сомнению. В школе нас твердо убеждали в цепочке: «растения — торф — бурый уголь — каменный уголь — антрацит». Что ж, давайте рассмотрим хрестоматийную теорию углеобразования попристальнее.

Итак, в некоем застойном водоеме гниет органическое вещество. Постепенно из растительной массы образуется торф. Погружаясь все глубже, покрываясь наносами, он уплотняется и в результате сложных химических процессов, насыщаясь углеродом, превращается в уголь. На малую нагрузку наносов торф практически не реагирует, но под мощным давлением, обезвоживаясь и уплотняясь, его объем может уменьшаться многократно — что-то подобное происходит при прессовании торфяных брикетов.

Ничего нового, точно так везде и пишут. Однако теперь обратим внимание на следующее обстоятельство. Торфяная залежь окружена осадочными породами, испытывающими те же вертикальные нагрузки, что и торф. Только степень их уплотнения не идет ни в какое сравнение со степенью уплотнения торфа: пески почти не сокращаются в объеме, а глины могут терять всего лишь до 20—30 % исходного объема или немногим более. Поэтому ясно, что кровля над торфяной залежью по мере ее уплотнения и превращения в уголь будет прогибаться и над пластом «новоиспеченного» угля образуется провальная сундучная складка.

Размеры таких складок должны быть весьма солидны: если из метрового пласта торфа получается десятисантиметровый пласт угля, то амплитуда прогиба складки составит около 90 см. Столь же простые расчеты показывают: для угольных пластов и слоев любой мощности и состава размеры ожидаемых складок столь велики, что не заметить их было бы невозможно — амплитуда провала всегда будет превышать мощность самого пласта. Однако вот незадача: нм не приходилось ни видеть таких складок, ни читать о них в какой-либо научной публикации, как отечественной, так и зарубежной. Кровля над углями везде лежит спокойно.

Это означает только одно: материнское вещество углей либо совсем не сокращалось в объеме, либо сокращалось столь же незначительно, как и окружающие его породы. А следовательно, это вещество никак не могло быть торфом. Кстати, к точно такому же выводу приводит и обратный ход анализа. Если с помощью карандаша и бумаги попытаться восстановить исходную позицию разрезов на момент, когда торф еще не превратился в уголь, можно убедиться: такая задача не имеет решения, разрез построить невозможно. Любой может убедиться: одновозрастные пласты придется разорвать и поместить на разных высотах —при этом пластов не хватит, появятся несуразные изгибы и пустоты, которых на самом деле не бывает и быть не может.

Никакое, даже очень резонное единичное замечание или исследование не в силах отменить устоявшихся научных взглядов, особенно если им не одна сотня лет. Поэтому, поговорим еще немножко про усадку торфа. Подсчитано, что при образовании бурого угля коэффициент этой усадки составляет в среднем 5—10, иногда 20, а при образовании каменных углей и антрацитов — и того больше. Поскольку на торф действует вертикальная нагрузка, пласт как бы сплющивается. Мы уже сказали, что из метрового пласта торфа может получиться пласт бурого угля мощностью в один дециметр. Так что же получается: уникальный угольный пласт Хэт-Крик в Канаде, мощностью около 450 м, породил торфяной пласт толщиной 2 – 4 км?

Конечно, никому не возбраняется предположить, что в древнейшие времена, когда многое на Земле, как считают, было «больше», торфяники могли достигать таких циклопических размеров, однако решительно никаких данных в пользу этого нет. Мощность торфяных слоев на практике измеряется метрами, но никогда – десятками, не говоря уже о сотнях. Академик Д. В. Наливкин называл этот парадокс загадочным.

Самое большое количество ископаемых углей образовалось в конце палеозойской эры, в так называемый пермский период 235 – 285 миллионов лет назад. Для тех, кто верит учебникам, это странно, и вот почему. В роскошных чехословацких подарочных альбомах Аугусты и Буриана можно видеть красочные картинки, изображающие густые, непроходимые хвощево-папоротниковые леса, покрывавшие нашу планету в предшествовавшую пермской карбоновую эпоху. Даже термин есть: «каменноугольный лес». Однако до сих пор никто толком не ответил на вопрос, почему этот лес, несмотря на свое название, не дал такого количества углей, как засушливая и растительно бедная пермь.

Попытаемся развеять одно удивление другим. В тот же наиболее щедрый на угли пермский период в тех же угольных регионах зародились залежи каменных и калийных солей. Там, где много соли, ничего не растет или растет с большим трудом (вспомните солончаки — разновидность пустыни). Поэтому уголь и соль принято считать антиподами, антагонистами. Там, где уголь, соли делать нечего, ее там никогда не ищут – но. то и дело находят! Многие крупные угольные месторождения — в Донбассе, Днепровском бассейне, в восточной Германии — буквально сидят на соляных куполах. В пермское время (и этого никто не оспаривает) произошло самое мощное в геологической истории Земли накопление каменных солей. Принята такая схема: иссушающий зной, испаряется вода лагун и заливов, и соли осаждаются из рассолов, подобно тому, как это происходит на Кара-Богаз-Голе. Где уж тут взяться ботанической пышности. А угли тем не менее взялись!

До сих пор неясно, каким образом и при каких условиях торф может превратиться в уголь. Обычно говорят, что торф, медленно погружаясь в глубь Земли, последовательно попадает в области возрастающих температур и давлений, где и преобразуется в уголь: при относительно низких температурах – в бурый, при более высоких – в каменный и антрациты. Однако эксперименты в автоклавах были безуспешны: торф нагревали до: всевозможных температур, создавали разные давления, выдерживали при этих условиях сколь угодно долго, но никакого угля, даже бурого, получить не удалось.

В связи с этим высказывают разные предположения: диапазон предполагаемых температур для образования бурого угля колеблется-де, при различной длительности процесса, от 20 до 300 °С, а для антрацитов от 190 до 600 °С. Однако известно, что при нагреве торфа и вмещающих его пород до 300 °С и выше он превратился бы в конечном итоге не в уголь, а в совершенно особые породы – роговики, чего в действительности нет, а все ископаемые угли представляют собой смесь веществ, не носящих на себе никаких следов воздействия высоких температур. К тому же по некоторым вполне тривиальным признакам можно с уверенностью утверждать, что угли многих месторождений никогда не находились на больших глубинах. Что же касается продолжительности углеобразова-тельного процесса, то известно, что угли Подмосковья, одни из древнейших в мире, до сих пор остаются бурыми, а среди многих молодых месторождений встречаются антрациты.

Другой повод для сомнений. Торфяные болота, родоначальники будущих угольных бассейнов, должны бы возникать на обширных равнинах, расположенных вдали от гор, чтобы медленно текущие реки не могли донести сюда обломки горных пород (их называют терригенным материалом). В противном случае торф будет заилен и чистого угля из него уж никак не получится. При этом обязателен и строго стабильный тектонический режим: дно болот должно погружаться достаточно медленно и плавно, чтобы освобождающийся объем успевал заполниться органикой.

Однако изучение угленосных районов показывает, что угольные месторождения сплошь и рядом возникали в межгорных впадинах и предгорных прогибах, вблизи фронта растущих гор, в узких щелевидных долинах — словом, в местах, где терригенный материал накапливается как раз весьма интенсивно, и где торфяники, следовательно, могут быть не только заилены, но и совершенно уничтожены бурными горными потоками. Именно в таких малоподходящих (по теории) условиях встречаются мощные угольные пласты, достигающие 50—80 м.

Источники:

http://ugoltorg24.ru/articles/3
http://fishki.net/1459026-otkuda-na-zemle-stolko-neftigazauglja.html
http://catalogmineralov.ru/article/384.html