Глава ii. основные угольные бассейны россии

Угольный бассейн - это площадь в сотни и тысячи квадратных километров сплошного или прерывистого развития угленосных отложений с подчиненными им пластами , образовавшимися в результате единого геолого-исторического процесса.

Угольное месторождение - часть бассейна (например, Кемеровское или Прокопьевское месторождения Кузнецкого бассейна) или обособленная, небольшая по площади (десятки, реже сотни квадратных километров) и запасам угля часть земной поверхности (например, месторождения угля восточного склона Урала).

Иногда употребляют термин «угленосный район ». Это совокупность угольных месторождений, как правило разобщенных в результате тектонических или эрозионных процессов.

Громадные угленосные площади, на которых не доказано непрерывное развитие угленосных отложений с подчиненными пластами угля, называют угленосными площадями, или областями .

Кроме того, А. К. Матвеев выделяет угленосные провинции , под которыми понимает обширные (многие тысячи квадратных километров) площади углеобразования, охватывающие ряд одновозрастных бассейнов и месторождений, связанных единством образования и последующих изменений.

Еще в 1937 г. академик П. И. Степанов установил, что в осадочной оболочке земной коры, начиная с девона, когда появились первые промышленные скопления углей, выделяются три максимума угленакопления: верхнекарбоново-пермский (38,1% мировых запасов углей), юрский (4%), верхнемеловой - третичный (54,4%). Позже, в результате новых открытий и разведки месторождений, А. К. Матвеев и Н. Г. Железнова (1970 г.) установили следующее распределение запасов углей (в %): в девоне 0,001, карбоне 21, перми 27, триасе 0,04, юре 16, мелу 21, палеогене и неогене 14,6.

Донецкий каменноугольный бассейн , расположенный на юге европейской части страны, - основной поставщик энергетических и технологических углей для высокоразвитой промышленности Украины и прилегающих областей других республик. Площадь Донбасса, занимающего часть Днепровско-Донецкой впадины и всю область развития Донецкого складчатого сооружения, 70 тыс. км2, из них на 25 тыс. км2 продуктивные отложения каменноугольного возраста выведены на дневную поверхность, что значительно упрощает добычу угля.

В геологическом строении Донбасса принимают участие породы палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста. Разрез отложений палеозоя и мезозоя характеризуется многочисленными перерывами, которые сопровождаются выпадением целых стратиграфических подразделений.

В пределах Донецкого складчатого сооружения выделяется ряд крупных линейных складчатых структур, вытянутых в субширотном направлении. Основные структуры - главная антиклиналь с примыкающими к ней с севера главной синклиналью и с юга первой южной синклиналью. Крупное Ровенецкое поперечное поднятие расчленяет эти структуры на западную и восточную части, замыкающиеся у Ровенецкого поднятия.

Пликативные структуры сопровождаются многочисленными разрывными нарушениями и осложнены рядом взбросов и надвигов, параллельных направлению складчатости. Поперечные поднятия, как правило, сопряжены с параллельными им взбросами. Значительная тектоническая нарушенность, особенно в полосе мелкой складчатости, препятствует отработке угольных пластов. Промышленная угленосность приурочена к южному и северному бортам Днепровско-Донецкой впадины и Донецкому складчатому сооружению.

Мощностью 1300-3000 м слагаются внизу известняками, а выше песчано-глинистой толщей с прослоями известняков и углей. Угленасыщенность среднекарбоновых отложений максимальна; мощность 2200-7000 м; представлены они песчано-глинистыми породами с пластами известняков и углей. Верхнекарбоновые отложения сложены также песчано-глинистыми породами с прослоями известняков и углей; мощность их 600- 2500 м.

В отложениях карбона установлено около 300 угольных пластов и пропластков. Около 50 пластов имеют мощность от 0,5 до 2 м и являются объектами эксплуатации. Угольные горизонты распределены в разрезе равномерно, а по площади они приурочены к отдельным структурам. По степени угленосности различные свиты не равноценны. Так, например, свиты нижнего карбона угленосны только на западе (Западный Донбасс).

Горно-геологические условия отработки запасов в общем удовлетворительные. Главные неблагоприятные факторы - газоносность и значительная нарушенность угольных пластов. При разработке глубокозалегающих горизонтов (глубже 500-700 м) начинают проявляться внезапные выбросы угля, газа и пород.

Канско-Ачинский бассейн занимает широкое поле юрских угленосных отложений, распространенных на юге Сибири. Площадь бассейна с неглубоким залеганием угленосных отложений около 50 тыс. км2. Наличие сверхмощных угольных пластов (50-100 м), их неглубокое залегание обусловили большие запасы и благоприятные возможности для открытой добычи.

Большая часть Канско-Ачинского бассейна расположена в Красноярском крае и занимает наиболее заселенную южную часть его территории. В центре бассейна находится г. Красноярск, бассейн в широтном направлении пересекается Сибирской железнодорожной магистралью. На базе углей этого бассейна намечено создать наиболее значительные тепловые электростанции.

По геолого-тектоническим особенностям в бассейне выделены следующие геолого-промышленные районы:

• Итат-Боготольский,
• Чулымо-Сережский,
• Балахтинский,
• Приенисейский,
• Рыбнинский,
• Саяно-Партизанский,
• Абаканский.

Каждый район приурочен к определенной тектонической структуре.

Стратиграфическое деление угленосной толщи различно для восточной (Канской) и западной (Ачинской) частей. Описание стратиграфии дается в основном для Ачинской части бассейна, расположенной в краевой части молодой Западно-Сибирской платформы. В геологическом строении бассейна принимают участие разнообразные комплексы пород от архейских до современных отложений.

Многочисленными исследованиями установлено наличие архейских, протерозойских, палеозойских, мезозойских и четвертичных отложений. Они представлены осадочными породами, а также метаморфическими и вулканогенными образованиями. Древние отложения - архейские, протерозойские, частично нижнепалеозойские - сильно дислоцированы и метаморфизованы. Они слагают складчатый фундамент восточной части бассейна, расположенной на древней Сибирской платформе. Гораздо слабее дислоцированы и метаморфизованы средне- верхнепалеозойские толщи, которые представляют собой фундамент молодой Западно-Сибирской платформы.

Угленосную формацию слагают осадки юрского возраста. Юрские угленосные отложения залегают несогласно на размытой поверхности в понижениях рельефа докембрийских и палеозойских пород и представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами, песками, и галечниками с подчиненными им пластами угля. Мощность юрских отложений колеблется в зависимости от рельефа фундамента от 120 до 1800 м. Накапливались они в континентальных платформенных условиях.

Расчленяются на три свиты:

• макаровскую,
• итатскуго,
• тягинскую.

Макаровская свита (мощность 50-100 м) представлена грубообломочным материалом, вплоть до конгломератов; в центральных частях бассейна преобладают песчано-глинистые отложения с пластами угля. Итатская свита (мощность 160-570 м) сложена песчаниками, алевролитами и аргиллитами и содержит мощные пласты угля. В восточной части бассейна итатской свите соответствует бородинская. Тягинская свита (мощность до 100-200 м) сложена песчано-глинистыми осадками и содержит маломощные пласты угля.

Меловые отложения развиты лишь в западной части бассейна. Мощность их 100 м. Выражены они преимущественно глинистыми песчаниками, которые переслаиваются с песками и глинами. Кайнозой представлен палеогеновыми, неогеновыми и четвертичными образованиями. Из четвертичных отложений наиболее полно распространены покровные аллювиально-делювиальные и аллювиальные образования (мощность до 5-10 м, реже более 50 м).

Тектоническое строение Канско-Ачинского бассейна неоднородное, что обусловлено положением его па стыке трех крупнейших структурных областей: Сибирской платформы, Западно-Сибирской плиты и Алтае-Саянской складчатой области. Большая часть бассейна является платформенной и характеризуется почти горизонтальным залеганием слабометаморфизованных юрских угленосных отложений.

Юрские отложения сохранились в виде отдельных разрозненных неглубоких мульд. Преобладают широкие мульды, разделенные пологими антиклинальными поднятиями. Дизъюнктивные нарушения в юрских породах проявляются слабо. Углы наклона слоев в основном 2-5°, но вблизи горных хребтов (Саяно-Партизанский район) возрастают до 50-60°. Дизъюнктивные дислокации выражены в основном в виде незначительного смещения пластов.

Угленосность отложений среднеюрского комплекса связана главным образом с бородинской свитой и с верхней половиной разреза итатской свиты. Эта часть разреза характеризуется более высокой угленосностью. Свита содержит от 3 до 35 угольных пластов, большая часть которых имеет рабочую мощность. Средняя суммарная мощность угольных пластов от 4 до 97 м. Такая высокая угленосность объясняется широким распространением мощных угольных пластов, Средняя мощность главного угольного пласта по бассейну 21 м, а максимальная до 100 м (Итат-Боготольское, Березовское).

Хорошая выдержанность самого мощного в бассейне угольного пласта свидетельствует о том, что он отлагался одновременно на значительных площадях бассейна.

По составу исходного материала угли бассейна относятся к гумусовым, а по способу накопления - к автохтонным. В бассейне встречаются сапропелиты и горючие .

По степени метаморфизма угли в основном относятся к бурым и подразделяются на три технологические группы: Б1, Б2 и БЗ. Только угли Саяно-Партизанского месторождения каменные, газовой стадии метаморфизма. Бурые угли характеризуются следующими данными технического анализа: содержание W 2-44%, А 6-12%, S не более 1%, Q p 11760-20160 Дж/кг. Низкая природная зольность основной массы углей исключает необходимость их обогащения. Недостатки углей - низкая атмосфероустойчивость, быстрое окисление, склонность к самовозгоранию.

Кузнецкий угольный бассейн находится на территории, где расположено .

Впервые упомянуто было о нем в 18 веке, еще через 100 лет запасы угля были оценены и это месторождение было названо Кузнецким угольным бассейном.

В этом регионе ведется не только добыча угля, но и его переработка.

Географическое положение

Расположен в южной части Западной Сибири в небольшой по глубине котловине. С нескольких сторон его обрамляют горные массивы: средневысокое нагорье Кузнецкий Алатау, горно-таежный регион Горная Шория, официально входящий в состав горной системы Алтая, небольшая возвышенность Салаирский Кряж. Значительная часть данного бассейна расположена на территории Кемеровской области, славящейся наличием разнообразных полезных ископаемых, в том числе каменных и бурых углей. Наименование Кузбасс относится к Кемеровской области и является ее вторым названием. Незначительная часть Кузбасса находится в пределах Новосибирской области, отмечающейся наличием высококачественных антрацитов, и в Алтайском крае, где развита добыча суббитоминозного угля.

Природные условия

Территория Кузнецкого угольного бассейна расположена в зоне резко континентального климата. Характерны заметные постоянные колебания температур. Крайне негативным фактором является большое количество интенсивной солнечной радиации.

Система реки Обь выступает гидрографической сетью для данного бассейна. В качестве источника питьевого водоснабжения используется река Томь. Ее воды применяются для покрытия технических нужд угледобывающих предприятий, так как это самый близкий источник необходимой воды для производства. Транзитная река пересекает угольный бассейн, простираясь с юга на север.

В современное время вся территория Кузбасса имеет резко неоднородный ландшафт. Вследствие стремительного развития угледобывающей промышленности еще с XX века почти вся земля подверглась повсеместным антропогенным трансформациям, которые наносят вред природным ландшафтам и недрам. В восточной части наблюдаются сравнительно небольшие изменения, так как нарушение земель здесь вызвано лесохозяйственной деятельностью.

В большинстве районов западной части Кузбасса в результате активной урбанизации и непрерывного расширения зон добычи угля многие участки земли подверглись полному преобразованию. В районах интенсивной открытой и подземной угледобычи земли наиболее изменены. По преобразованиям в почве выделяются районы к северу от Кемерова, территория Прокопьевско-Киселевского района, окрестности Междуреченска.

Характеристика

Угленосная толща вмещает примерно 350 угольных пластов различных видов и мощности. Они неравномерно распределены по всему разрезу.

• Кольчугинская и Балахонская свиты содержат 237 пластов.
• Тарбаганская свита – только 19, поэтому намного отстает от предыдущих.
• Барзасская – всего 3.

Их максимальная мощность составляет 370 м. В среднем распространены пласты угля с мощностью от 1,3, максимум – примерно 4,0 м. Существуют угольные пласты намного большей мощности. В некоторый районах – в пределах 9–15 м, иногда до 20 м, если учитывать места раздувов, то можно назвать максимальную мощность в 30 м.

Заглубления угольных шахт в среднем составляют около 200 м, максимальная глубина доходит до отметки в 500 м. Разрабатываются угольные пласты, средняя мощность которых равна 2,1 м. Только до 25 % добычи угля в шахтах превышает 6,5 м по мощности.

Качество угля

Петрографический состав различается по сериям угля.

В балахонской серии превалируют гумусовые, каменные угли, которые содержат витринит в количестве 30–60 %.
В кольчугинской серии также присутствуют гумусовые, каменные угли, однако содержание витринита увеличивается до 60–90 %.
В тарбаганской серии добывают и .

Качество угля разнообразно, однако большую часть специалисты относят к числу лучших. В глубоких горизонтах их состав становится средним, оптимальным.

• Содержание влаги: 5–15 %.
• Примесь золы: 4–16 %.
• Наличие фосфора в небольшом количестве: до 0,12 %.
• Большая разница в содержании летучих веществ: 4–42 %. Ценится продукция с наименьшей их концентрацией.
• Примесь серы: 0,4–0,6 %.

Добываемые в зоне Кузнецкого бассейна угли характеризуются теплотой сгорания в 7 000–8 600 ккал / кг, калорийность высокая – 8,6 ккал. Угли, чье место залегания находится вблизи поверхности, в составе имеют большее количество влаги и золы и меньшее содержание серы. По восходящей от нижних стратиграфических горизонтов и вплоть до самых верхних метаморфизм каменных углей соразмерно понижается.

Способ добычи

В этом регионе все три способа добычи присутствуют.

Подземный способ добычи

Превалирует над остальными видами угледобывающей промышленности на Кузбассе. Обеспечивается более качественный уголь, чем добытый в карьерах:

• максимальная теплота сгорания;
• минимальная зольность;
• содержит небольшое количество летучих веществ.

Для работников данный способ добычи является самым опасным, так как нередки случаи тяжелого травматизма, иногда со смертельным исходом. Руководство шахт Кемеровской области обеспечивает работы по модернизации травмоопасного горного оборудования.

В наше время на территории Кузбасса практикуется его развитие. Удельный вес добытой таким образом продукции составляет около 30 % от всего объема промышленности. На территориях, где заложение угля является неглубоким, вместо шахт открываются угольные разрезы. Для добычи угля в карьерах сначала удаляются вскрыши. Верхний слой породы различается по составу и величине.

Если толщина слоя близится к минимальной, а консистенция обладает рыхлостью, то вскрышные работы производятся с применением бульдозера.
Если верхний слой породы окажется более толстым, то на его удаление затрачивается больше рабочих ресурсов и времени. Для работы применяются роторные экскаваторы, необходимы драглайны.

Открытый способ добычи угля невозможен без применения специализированной техники, которая адаптирована специально для данного вида промышленности. Система использования многоковшовых роторных экскаваторов и драглайнов применяется только для в карьерах. В качестве вспомогательной техники применяются грузовые автомобили. В некоторых зонах производства необходимы одноковшовые экскаваторы. После окончания первого этапа проводится буровзрывная отбойка угля. Для транспортирования продукции применяются вагоны либо автотехника.

В последнее время данный способ выбирают все больше угледобывающих предприятий, так как без обустройства заглублений для шахт более экономически выгодна. При добыче угля открытым способом происходит намного меньше производственных травм, чем при подземном. Открытый способ позволяет проводить работы одновременно на большой территории.

Гидравлический способ добычи

Используется в тех зонах, где это позволяет наличие подземных вод. Уголь извлекается из земли, транспортируется, поднимается на поверхность с применением жидкостных струй. Допустимы только высокоскоростные потоки жидкости, поэтому на территории Кузбасса лишь в 5 % случаев осуществляется гидравлическим способом.

Территория, где используется гидравлический способ, постепенно расширяется, так как при меньших трудозатратах увеличивается производительность труда. Благодаря малооперационности рабочего процесса необходимы меньшие средства на производство, в частности, на покупку и обновление рабочего оборудования; требуется меньшее количество работников. При добыче угля гидравлическим способом значительно снижается вредность и интенсивность труда, случаи травматизма характеризуются низким показателем. Увеличивается безопасность во время ведения работ по добыче угля в очистных и подготовительных забоях.

Благодаря увеличению масштабов производства по добыче угля открытым способом популярность продукции Кузнецкого угольного бассейна возрастает. Уголь, добытый в разрезах, дешевле, чем из заглубленных месторождений в шахтах, поэтому данный вид продукции предпочитают закупать частные лица и мелкие предприниматели . Добывается как высококачественный, так и уголь низких сортов, что позволяет потребителям приобретать соответствующую целям продукцию.

Потребители

Уголь закупается предприятиями, занимающимися коксовой и химической промышленностью, также он необходим для производства энергетического топлива. В современности активно практикуется экспорт угля в Японию, Великобританию, Турцию, налажен вывоз в Финляндию. Объемы поставок интенсивно увеличиваются. Постоянными партнерами России, закупающими уголь, являются Нидерланды, Корея, Китай, однако количество поставляемой продукции снижается. В последнее время увеличивается экспорт в страны Азии. Активными потребителями угля Кузбасса на внутреннем рынке являются жители Западной Сибири, Урала, Европейской части России.

Влияние добычи угля на экологию региона

Безусловно такая масштабная добыча отрицательно влияет на экологическую ситуацию.

• Нарушение земель вследствие раскапывания подземных шахт для угледобычи.
• На территории недействующих шахт, где котлованы не были рекультивированы, образуются глубокие проседы, иногда провалы.
• В ветреную погоду пыль с отвалов распространяется на большое расстояние и оседает на территории населенных пунктов.
• Во время работ по добыче угля и его переработке в воздух и воду выделяются химические вещества. В большинстве районов их концентрация выше допустимой.

Конечно, добыча угля-дело довольно проблемное для экологии, но как можно прожить, не добывая ресурсов? На Кузбассе давно возникла такая проблема, как разделение жителей на фронта: кто-то переживает за целостность экологии, другие работают на добыче угля и другого заработка нет. Нарушение целостности земель, пыль с отвалов, выделение в воздух вредных соединений и веществ- экологическая проблема, но как ее решить?

Угольный бассейн

площадь непрерывного или островного распространения угленосных формаций, значительная по размерам или запасам угля. Образование У. б. связано с развитием структур земной коры - синеклизы, краевого или унаследованного прогиба и т.п. Обычно У. б. подразделяются на геолого-промышленные районы, выделяемые с учётом административно-территориальной принадлежности, сложившегося опыта промышленного освоения, особенностей геологического строения различных его частей; например в Печорском угольном бассейне (См. Печорский угольный бассейн) выделяется 9 геолого-промышленных районов: Воркутинский, Интинский, Хальмерьюский и др. Внутри геолого-промышленных районов, как правило, выделяются угольные месторождения. Геологическими границами У. б., а также угольных месторождений служат контуры генетического выклинивания угленосных формаций, разрывные нарушения, по которым угленосные отложения приведены в контакт с безугольными. При значительном непрерывном распространении угленосных формаций учитываются структурная обособленность залегания угольных пластов, резкое снижение угле-насыщенности разрезов и другие факторы. При установлении границ угольных месторождений принимаются во внимание также критерии, определяющие рациональный выбор технических границ горнодобывающих предприятий: возможная глубина отработки, характер рельефа и особенности поверхности, требующие оставления предохранительных целиков под крупными водоёмами, водотоками, промышленными сооружениями и т.п. Слабоизученные У. б. с выявленной на отдельных участках Углеплотность ю, генетическое единство и промышленное значение которой недостаточно выяснено, выделяются под названием угленосных площадей.

На территории СССР известно около 30 У. б. и более 50 обособленных (не входящих в границы бассейнов) месторождений. Наибольшим промышленным значением в СССР характеризуются разрабатываемые Донецкий угольный бассейн , Кузнецкий угольный бассейн , Печорский угольный бассейн и Карагандинский угольный бассейн , обладающие большими запасами каменных углей (в том числе коксующихся и др. ценных для промышленного использования марок) и выгодным экономико-географическим положением. Большое значение имеет подготавливаемый к разработке Южно-Якутский угольный бассейн каменных (коксующихся) углей, расположенный в зоне строящейся БАМ. Крупными топливно-энергетическими базами являются буроугольные бассейны Европейской части СССР, Урала, Южной Сибири и Казахстана: Подмосковный угольный бассейн , Днепровский, Челябинский, Канско-Ачинский угольный бассейн и каменноугольный Экибастузский угольный бассейн , содержащие мощные пласты, пригодные для разработки крупными углеразрезами. Перспективными для расширения угледобычи являются Южно-Уральский, Убаганский (Тургайский), Майкубенский (Казахстан) буроугольные, южная часть Иркутского угольного бассейна (См. Иркутский угольный бассейн), Улухемский (Тува) каменноугольные (с коксующимися углями) бассейны. Большие потенциальные возможности добычи углей связаны с бассейнами Таймырским, Ленским угольным бассейном (См. Ленский угольный бассейн), Зырянским, Тунгусским угольным бассейном (См. Тунгусский угольный бассейн), освоение которых затруднено отдалённостью от экономически освоенных районов.

Обособленные угольные месторождения Урала, Грузии, Средней Азии, Забайкалья, Дальнего Востока и С.-В., а также отдельные угленосные площади (например, Охотская, Амуро-Зейская на Дальнем Востоке) используются как местные топливно-энергетические базы.

Лит.: Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 1-11, М., 1962-1973; Матвеев А. К., Угольные месторождения зарубежных стран, [т. 1-4], М., 1966-74.

К. В. Миронов.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Угольный бассейн" в других словарях:

- (a. coal basin; н. Kohlenbecken, Kohlenrevier, Kohlenbassin; ф. bassin houiller; и. cuenca de carbon, cuenca carbonifera) крупная по размерам и масштабу углепроявления площадь непрерывного или островного (территориально разобщённого)… … Геологическая энциклопедия

угольный бассейн - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN coal basin … Справочник технического переводчика

У этого термина существуют и другие значения, см. Бассейн. Угольный бассейн (угленосный бассейн) крупная площадь (тысячи км²) сплошного или прерывистого развития угленосных отложений (угленосной формации) с пластами (залежами) ископаемого угля… … Википедия

- … Википедия

Улуг Хемский бассейн угольный бассейн, расположенный на территории республики Тыва. Название получил от протекающего в Тувинской котловине Верхнего Енисея Улуг Хема. Площадь 2300 км². Угли известны с 1883 года, кустарная разработка с… … Википедия

Координаты: 55°21′16″ с. ш. 86°05′19″ в. д. / 55.354444° с. ш. 86.088611° в. д. … Википедия

По … Википедия

Запрос «Донбасс» перенаправляется сюда. Cм. также другие значения. Донбасс (розовым) на фоне Луганской, Донецкой и Днепропетровской областей Донецкий каменноугольный бассейн (Донбасс) образовался на заливах и лиманах давно не существующего моря.… … Википедия

Кузбасс, один из самых крупных угольных бассейнов СССР и мира, вторая после Донецкого угольного бассейна (См. Донецкий угольный бассейн) угольная база СССР. Большая часть бассейна находится в пределах Кемеровской области, незначительная… … Большая советская энциклопедия

Угленосные формации образовались в результате ряда природных процессов, таких как: органо-минеральное осадконакопление, диагенез и метаморфизм органического вещества.

Накопление остатков древних растений-углеобразователей происходило в условиях гумидного климата, начиная с середины девонского времени, с начала распространения наземной растительности. Особенно продуктивными были каменноугольный и пермский периоды палеозойской эры, в мезозое - юрский и меловой периоды, в кайнозойскую эру - палеоген и неоген. Основные максимумы накопления органического вещества, образовавшего угли, связаны со средним-поздним карбоном (22%), пермью (27%), мелом (16%) и средним-поздним палеогеном (27%).

Угольные бассейны и месторождения образовались в отрицательных структурах земной коры при различных геодинамических режимах и обстановках. В результате сформировались угленосные структурно-вещественные комплексы, сложенные песчаниками, алевролитами, аргиллитами, слоями гравелитов и конгломератов, прослоями туфогенных и вулканогенных пород, известняков, и главное - пластами каменных или бурых углей. Вмещающие породы и угли обычно закономерно чередуются, образуя ритмы разных порядков. Возрастной (девон–неоген) и геоструктурный (впадины внутриконтинентальных рифтов, авлакогены, позднеорогенные краевые прогибы и внутренние межгорные впадины коллизионных поясов, бассейны стабильных частей континентальных плит и др.) диапазон распространения угленосных формаций в земной коре, высокая чувствительность угольного вещества к изменению термодинамических условий в недрах (угли широкого спектра метаморфизма от бурых до антрацитов), цикличность строения угленосных отложений - это последствия различных палеогеодинамических ситуаций.

Специфическая особенность формирования угленосных формаций России со среднего девона до неогена, включительно, происходящего с некоторыми перерывами, заключалась в проявлении закономерностей разного порядка. К общим закономерностям глобального характера относится чередование вышеуказанных стратиграфических максимумов и минимумов угленакопления. Другая общая закономерность выражается в омоложении угленосных отложений на территории России в направлении с запада на восток.

При характеристике общей угленосности учитываются все пласты и пропластки, независимо от мощности и промышленной ценности. В этом случае их число меняется в бассейнах России разного типа от 5–10–20 до 50–100–300. Выделяют рабочую угленосность, в которую включают пласты кондиционной мощности. При мощности пластов 0,5–1,0 м число рабочих пластов составляет от 2–5–10 до 30–50. Среди рабочих пластов выделяют основные рабочие пласты, которые отличаются повышенной мощностью, выдержанностью, содержат подавляющую часть запасов и, состветственно, имеют наибольшую ценность. Число таких пластов меняется от 1–5 до 10–20.

Коэффициент угленосности (отношение мощности угольных пластов к мощности углевмещающих пород) для большей части угольных бассейнов и месторождений колеблется в пределах 2–5%. Величины порядка 10% свойственны угленосным объектам, содержащим мощные пласты, со сравнительно малой мощностью разреза угленосной толщи.
Угольные пласты, как основные носители угленосности, характеризуются, прежде всего, пространственно-морфологическими признаками: размером площади распространения, мощностью, строением (простое, сложное), изменчивостью на площади.

Технологические марки, группы по ГОСТ 25543-88 и метафоризм (R0, %) углей основных угольных бассейнов России

Угли Российской Федерации характеризуются большим разнообразием качества - марочного и вещественно-петрографического состава, химико-технологических и физических свойств.
Угли разделяются на три вида: бурые, каменные и антрациты, образование которых связано, в основном, с изменениями органического вещества в процессе метаморфизма. Выделение их определяет направление использования углей в промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях.

Бурые (землистые и плотные) угли отделяются от каменных по теплоте сгорания на влажное беззольное состояние топлива (Qsaf) - менее 24 МДж/кг, и дают определенное количество растворимых в щелочи гуминовых кислот, количество которых закономерно падает по мере уплотнения бурых углей и приближения их (по внешнему виду) к каменным углям. В этом же направлении отмечается возрастание в углях содержания углерода. При маркировке и кодировании бурых углей используются показатели: значение отражения гуминита-витринита - R0 (менее 0,6%), петрографический состав (сумма отощающих компонентов - ? ОК, %, состоящая из инертинита и 1/3 семивитринита), максимальная влагоемкость - Wafmax (70–20% и менее), выход смолы полукоксования - Тdafsk (до 20% и более).

Каменные угли не дают щелочной вытяжки гуминовых кислот. Согласно классификации по генетическим и технологическим признакам каменные угли имеют средний показатель отражения витринита R0 - от 0,40% до 2,59%, теплоту сгорания на влажное беззольное состояние Qsaf - 24 МДж/кг и более, выход летучих веществ Vdaf - 8% и более. Для определения марки каменных углей используются: R0, ? ОК Vdaf, а также показатель спекаемости углей - толщина пластического слоя - “у” (в мм) и дополнительно (при необходимости) индекс Рога - RI (ед.). Особую ценность представляют каменные коксующиеся угли.

К антрацитам относятся угли с R0 от 2,20% и выше. Другие маркирующие параметры: ? ОК, в %, объемный выход летучих веществ - Vобdaf (в см3/г), анизотропия отражения витринита - AR (в %). Выход летучих веществ на сухое беззольное состояние Vdaf составляет менее 8%. Антрацит - угольвысшей степени углефикации. Он характеризуется наиболее высокими показателями плотности, электропроводности, механической прочности и термической стойкости.
Угли также дифференцируются по зольности, сернистости, теплоте сгорания (высшей и рабочего топлива).

Размещение разведанных запасов углей на территории Российской Федерации неравномерно: в Европейской и Уральской ее частях находится лишь 10% от разведанных запасов, в Сибири - около 80%, на Дальнем Востоке - 10%.

На территории России выделяют 4 угольных бассейна Российского значения: Печорский, Кузнецкий, Канско-Ачинский и Южно-Якутский.

Прогнозные ресурсы углей Российской Федерации - 3816,7 млрд т составляют 92% от всех угольных ресурсов. При этом около 94% прогнозных ресурсов (3590 млрд т) находятся в районах Сибири и Дальнего Востока (Тунгусский, Ленский, Южно-Якутский, Канско-Ачинский, Кузнецкий бассейны), а на Европейскую часть России и Урал (Печорский, Донецкий, бассейны, месторождения Свердловской области) приходится 6% или 227 млрд т. По степени изученности основное количество прогнозных ресурсов (67%) относится к категории Р3, доля наиболее изученных ресурсов категории Р1 - 14%.

Расположен в республике Коми и Ненецком автономном округе, с каменными углями, часть которых представлена ценными коксующимися разновидностями (Воркутинское, Воргашорское, Усинское месторождения), другая - энергетическими (Интинское месторождение). Фонд угледобывающих предприятий (шахт) в бассейне представлен суммарными запасами угля 1,7 млрд т, из которых 0,8 млрд т относятся к энергетическим, 0,9 млрд т - к коксующимся.

Мощность пластов 0,7–1 м, тепловая способность угля - высокая.

Для нового шахтного строительства подготовлено несколько участков с запасами угля 2,4 млрд т, в том числе с коксующимися углями - 1,5 млрд т. Резервные участки имеют худшие, по сравнению с действующими шахтами, геологические показатели, в основном, из-за приуроченности преобладающей части запасов угля к тонким пластам.
Из-за повсеместного развития мощного чехла покровных отложений (100 м и более) в бассейне практически отсутствуют возможности применения открытого способа разработки углей, поэтому себестоимость добычи высокая и возрастает за счет того, что угольный бассейн расположен в суровых климатических условиях.

Российская часть бассейна - старейший угледобывающий регион России, на балансе которого числится 1,7 млрд т запасов каменных, в основном энергетических углей.

Для бассейна характерно преобладание в разрезе угленосной толщи тонких пластов: 85% промышленных запасов сосредоточено в пластах мощностью менее 1,2 м, в том числе 23% в пластах мощностью менее 0,7 м. Следует отметить диспропорцию: пласты мощностью более 1,2 м содержат всего 15% запасов, а участие их в добыче составляет 46%. Разработка угля осложнена значительными глубинами залегания пластов. Большинство шахт ведет очистные работы глубже 500 м.

Перспективы нового шахтного строительства следует оценивать как ограниченные, выявление новых перспективных площадей в пределах бассейна маловероятно.

(площадь 26,7 тыс. км2) является главным угольным регионом России. Две основные угленосные толщи (кольчугинская и балахонская серии) содержат пласты с каменными углями от длиннопламенных до антрацитов.

Разнообразны и структурные условия залегания пластов: нарушенные многочисленными разрывами складки в северной части бассейна, сжатые линейные складки с крутым залеганием пород, осложненные надвигами и взбросами в крайней западной части, малонарушенные брахискладки в центральной части и пологое моноклинальное залегание в южной части бассейна.

Всего в пределах бассейна имеется около 126 рабочих угольных пластов, из них мощностью менее 1,3 м - 19%, 1,3–3,5 м - 43%, 3,5–10 м (редко до 20–30 м) -38%. Угли каменные полосчатые с участием фюзинита - балахонские и однородные витринитовые - ерунаковские от Д до А, малозольные, низкосернистые - 0,4–0,6% и фосфористые - до 0,12%.

Уголь добывается двумя способами: шахтным и карьерным. Следует отметить еще одну особенность бассейна. В угольных пластах в сорбированном виде содержится метан - альтернативный энергоноситель, который может быть извлечен и утилизирован по существующим технологиям при разработке угля, а также вне связи с ней. Прогнозные ресурсы метана в угольных пластах Кузнецкого бассейна по экспертной оценке составляют 13 трлн м3.

Угольный потенциал Кузнецкого бассейна позволяет достигнуть практически любых уровней добычи угля для различных направлений использования, однако ограничением служат экологически допустимые нагрузки на окружающую природу. Здесь добывают 40% угля Российской Федерации.

Канско-Ачиннский угольный бассейн расположен в Восточной Сибири между городами Канск и Ачинск и Красноярского края и частью в Кемеровской области. Это крупнейший в России и мире бассейн с энергетическими бурыми углями, заключенными в выходящем на поверхность пласте преобладающей мощностью 30–50 м и горизонтальным или очень пологим залеганием. Качество углей характеризуется низкой серой - 0,3–0,6%, золой - менее 10%, влагой - 25–30%, малой теплотой сгорания горючего топлива - 13–15 МДж/кг.

Разработка углей ведется тремя крупными разрезами, среди которых крупнейший в России “Бородинский” годовой мощностью 29 млн т. Общие запасы угля на разрезах - 5,9 млрд т.

Для строительства новых разрезов подготовлен резерв из 20 участков с общими запасами угля 42 млрд т.

Бассейн уникален по масштабам. Протяженность пластов составляет 700 км при их ширине от 100 до 300 км. Уголь лежит на поверхности и добывается только открытым способом. Это самый дешевый уголь в стране. Используется, в основном в качестве топлива для электростанций и для производства жидкого топлива. Все это позволяет считать бассейн главным энергетическим источником России.

Южно-Якутский угольный бассейн расположен в Дальневосточном районе, на юге Республики Саха (Якутия). Сложен коксующимися и энергетическими углями, где под открытую разработку пригодны верхние угольные пласты Нерюнгринского и Эльгинского месторождений. Ресурсы составляют - 190 млрд м3.

Бассейн стал развиваться благодаря строительству Байкало-Амурской магистрали.

Уникальный по прогнозным ресурсам Тунгусский угольный бассейн (площадь свыше 1 млн км2). Геологические запасы 1883 млрд т. Ресурсы - 13 186 млрд м3. Угли от БЗ до А и графитов. В бассейне мощность угольных пластов изменяется от нескольких до 20–60 м в южной части (на Кокуйском месторождении). На региональный метаморфизм углей наложен широко распространенный магматермальный, связанный с трапповыми и другими магматическими формациями.

Ленский угольный бассейн (площадь около 600 тыс. км2). Резко отличаются по угленосности западная и центральная части с пологозалегающими пластами бурых и длиннопламенных углей и восточная складчатая Приверхоянская часть с пластами каменных углей от Д до К. Перспективы промышленного освоения установлены для Кангаласского, Сангарского и Джебарики-Хайяского районов, где возможна отработка мощных угольных пластов как подземным, так и открытым способами. Ресурсы составляют – 8411 млрд м3.

Практика работы угольных предприятий России в условиях рынка показала необходимость увеличения кондиций рабочих пластов по мощности во всех угольных бассейнах и регионах.

Актуальна геолого-экономическая переоценка запасов углей нераспределенного фонда недр по рыночным критериям, определение реальных перспектив развития сырьевой базы угля, переоценка запасов по новой классификации запасов/ресурсов твердых горючих ископаемых, адаптированной к Международной рамочной классификации запасов/ресурсов ООН.

Также как для других энергоносителей, прирост рентабельных угольных запасов возможен на основе изучения как предварительно оцененных запасов категории С2 посредством осуществления работ на стадии предварительной разведки, так и на базе оценки прогнозных ресурсов, на поисковой и оценочной стадиях геолого-разведочных работ. В настоящее время рациональными для изучения, постановки геолого-разведочных работ с целью подготовки будущей рентабельной угледобычи, являются угольные объекты с прогнозными ресурсами, составляющими всего около 1%–1,5% (40–50 млрд т) от общего количества прогнозных ресурсов углей России.

Россия занимает первое место в мире по геологическим ресурсам и третье по разведанным запасам угля, которые пока скрыты в недрах.

В природе встречаются такие виды угля, как: каменный, в том числе коксующийся и антрацит, а также бурый уголь. Запасы всех видов угля размещены крайне неравномерно по территории страны. Среди разведанных запасов большая их часть находиться за Уралом, в Сибири. Угольные ресурсы дифференцируются по различным признакам, количественным и качественным характеристикам глубина залегания, характер геологического распространения, содержание влаги, серы, золы, теплота сгорания. Учет их весьма важен, так как все они влияют на стоимость добытой тонны угля, а, следовательно, и на очередность вовлечения в эксплуатацию.

Весьма существенно, что 54% запасов расположено на глубине до 300 м, 34% - на глубине 300 - 600м. и 12% - на глубине 600 - 1800 м. Почти 1/2 запасов каменных и 2/3 бурых углей находятся в зоне глубин до 300 м. В разных района запасы по зонам глубин распределяются далеко не одинаково. Ближе всего к поверхности залегают угли Урала (около 9/10 запасов - в зоне до 600 м.). Наиболее глубокое залегание угля характерно для европейской части России.

Господствующими являются каменные угли: они составляют свыше 2/3 общих запасов. Пропорции между каменными и бурыми углями имеют значительные территориальные различия. В европейской части России, например, явно преобладают каменные угли (4/5 всех запасов), на Урале, наоборот, бурых углей гораздо больше, чем каменных, а в Сибири бурых углей в 4 раза меньше по сравнению с каменными.

Кузбасс находится на территории Кемеровской области. Запасы - 725 млрд. тонн. Это основная база добычи каменного угля (50% от всей добычи по стране). Частично уголь добывается открытым способом. Уголь - коксующийся, высокого качества. Основные потребители: Сибирь, Урал, Центральный район, Поволжье.

Печорский бассейн расположен на крайнем северо-востоке европейской части России в пределах Республики Коми и Ненецкого автономного округа Архангельской области. Его большая часть находиться за Полярным кругом, треть в зоне вечной мерзлоты. В недрах бассейна содержится около 265 млрд. т. прогнозных ресурсов угля, более трети их приходится на коксующиеся. В геологическом отношении бассейн разведан очень слабо, - балансовые запасы составляют менее 9% от всех ресурсов. Условия добычи угля - тяжелые. Более трети шахт имеют очень сложные горно-геологические условия, опасны по газу и пыли, а также горным ударам. Производительность труда на таких шахтах в 1.5-2 раза ниже средней по бассейну и в 2-3 раза меньше, чем на перспективных предприятиях. Добыча на них нерентабельна, приносит большие убытки и должна быть прекращена. В соответствии с программой реструктуризации уже закрыта шахта «Хальмер-Ю», на очереди «Промышленная», «Южная», «Юнь-Яга» и «Юр-шор». Основными потребителями печорских углей являются северо-западные и центральные регионы. Коксующийся уголь идет на Череповецкий и Новолипецкий металлургические комбинаты, на Московский и Калининградский коксогазовые заводы. Значительная часть экспортируется в Данию, Финляндию, Швецию и другие страны. По существу, Печорский бассейн - это форпост отрасли в европейской части страны. После реструктуризации это будет обновленный, конкурентоспособный крупный производитель.

Восточное крыло Донбасса находится в Ростовской области. Обладает 23.9 млрд. т. геологических ресурсов. Балансовые запасы представлены в основном антрацитами - 5.75 млрд. т., а также каменными энергетическими - около 0.6 млрд. т. Пласты угля тонкие, зольность доходит до 33%, содержание серы - до 2.2%. В бассейне работают 42 шахты, в составе ОАО «Ростовуголь» - более половины. По критериям производительность труда, производственные затраты, травматизм только 10 шахт могут быть отнесены к перспективным и 12 - к стабильным. Прогнозная оценка добычи угля в Восточном Донбассе на 2000-2005 гг. - 15-16 млн. т. ежегодно. Выгодное географическое положение Восточного Донбасса - главное преимущество этой крупной угледобывающей базы в европейской части страны. Нынешние основные потребители и в дальнейшем будут ориентироваться именно на этот источник - другие удалены. Восточный Донбасс в ближайшей перспективе должен остаться относительно стабильным угледобывающим регионом

Южно-якутский бассейн - наиболее крупная действующая база добычи коксующихся углей на востоке страны. Он расположен в южной части Республики Саха. Месторождение тянется вдоль северного склона Станового хребта на 750 км при ширине угленосных отложений 60-150 км. Общие запасы - 44 млрд. т. Наибольшее промышленное значение имеет расположенное на юге Алдано-Чульманского района Нерюнгринское месторождение коксующихся углей. На базе этого месторождения началось создание комплекса в составе одноименного разреза - образцового предприятия отрасли проектной мощностью 13 млн. т. в год, крупнейшей в России обогатительной фабрики и Нерюнгринской ГРЭС, которая снабжает электроэнергией золотодобытчиков Алдана и энергосистему восточной России. На концентрате этого разреза работают металлурги Урала, на промпродукте и энергетическом угле - электростанции Приморского и Хабаровского краев, Забайкалья и районов Байкало-Амурской железнодорожной магистрали.

Канско-Ачинский буроугольный бассейн. Запасы - 600 млрд. тонн. Практически все запасы - высокотехнологичные, с низким содержанием золы и серы и не имеют аналогов среди месторождений бурых углей в мире. Канско-Ачинский угольный бассейн - вторая угольная топливно-энергетическая база России. Здесь сосредоточено 77% всех запасов бурых углей. Невысокая зольность (5-14%), низкое содержание серы (0.3-0.5%) при калорийности 3000-3700 ккал/кг предопределяют основное назначение углей этого бассейна - производство электро- и теплоэнергии, коммунально-бытовые нужды и химическое производство. Основа энергетики Восточной России. Себестоимость угля низкая, т. к. добывается открытым способом. Исключительно благоприятны горно-геологические условия бассейна. Пологое залегание пластов (до 5°), значительная мощность (до 60 м) и низкий коэффициент вскрыши (от 1 до 2.9 м 3 т) позволили создать в бассейне самые современные разрезы с применение высокопроизводительной горно-транспортной техники.

1. Подмосковный буроугольный бассейн находится на территории Смоленской, Тульской, Калужской областей. Представлен бурыми углями низкого качества, которые относятся к нерентабельным.

2. Бассейн Кизел находится на Урале в Пермской области. Уголь плохого качества.

3. Челябинский буроугольный бассейн в районе города Копейск.

4. Иркутский бассейн.

5. Райчихинский буроугольный бассейн на Дальнем Востоке у города Благовещенск.

6. Бурейский бассейн в Хабаровском крае (на реке Бурея у города Средний Урал). Каменный уголь.

7. Бассейн Суган у города Партизанск. Каменный уголь.

8. Буроугольный бассейн Артем в Приморском крае.

9. Южно-сахалинский бассейн. Каменный уголь.

Перспективы дальнейшего наращивания высококачественных энергетических и коксующихся углей связаны главным образом с Кузнецким бассейном . Подмосковный , Кизеловский , Челябинский и Южно -Уральский перспектив развития не имеют и могут быть отнесены к «затухающим».

Хорошие перспективы имеет Канско-Ачинский бассейн с его уникальными бурыми углями для энергетической и химической промышленности.

В Восточной Сибири велики геологические запасы углей - 2.6 трлн. т. Однако основная их часть расположена в малоизученных Таймырском и Тунгусском бассейнах . Освоены и разрабатываются месторождения в Иркутском бассейне - Харанорское и Гусиноозерское. Их геологические ресурсы составляют более 26 млрд. т.

Один из крупнейших в мире - Ленский бассейн , правда, он изучен и освоен слабо. Общие геологические ресурсы составляют 1.6 трлн. т, из них разведанные запасы превышают 3 млрд. т.

На Дальнем Востоке известны и другие каменноугольные залежи: Зырянский бассейн , Нижне-Зейский , буроугольный Буреинский и т.д. В Приморском крае добывают уголь около двух десятков небольших шахт и разрезов общей производственной мощностью около 11.7 млн. т. в год

Подмосковный, Кизеловский, Челябинский бассейны и угольные месторождения Урала до самого последнего времени играли важную роль в экономике этих регионов. До открытия нефтяных месторождений в Западной Сибири и на севере европейской части страны Подмосковные угли, например, были одним из главных энергоносителей для тепловых электростанций Центра. Уголь Уральских месторождений являлся основой создания мощного промышленного потенциала на Урале.

Все эти бассейны относятся к «затухающим».