главнаяреклама на сайтезаработоксотрудничество Коллекция рефератов Otherreferats
 
 
Сколько стоит заказать работу?   Искать с помощью Google и Яндекса
 


Паливні корисні копалини

Історія відкриття паливних корисних копалин, їх загальна характеристика, склад та властивості. Основні напрямки господарського використання нафти і газу, вугілля, торфу та горючих сланців. Екологічні наслідки видобування та використання горючих копалин.

Рубрика: Геология, гидрология и геодезия
Вид: курсовая работа
Язык: украинский
Дата добавления: 19.06.2011
Размер файла: 41,0 K

Полная информация о работе Полная информация о работе
Скачать работу можно здесь Скачать работу можно здесь

рекомендуем


Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Название работы:
E-mail (не обязательно):
Ваше имя или ник:
Файл:


Cтуденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны

Подобные работы


1. Пошук і розвідка родовищ нафти і газу
Загальна характеристика геофізичних методів розвідки, дослідження будови земної кори з метою пошуків і розвідки корисних копалин. Технологія буріння ручними способами, призначення та основні елементи інструменту: долото для відбору гірських порід (керна).
контрольная работа [25,8 K], добавлена 08.04.2011

2. Тектоніка та корисні копалини Сумської області
Особливість тектонічної і геологічної будови Сумської області та наявність на її території різних типів морфоскульптур: флювіальні, водно-льодовикові і льодовикові, карстово-суфозійні, еолові, гравітаційні. Розробка родовищ корисних копалин та їх види.
реферат [2,9 M], добавлена 21.11.2010

3. Геолого-генетична класифікація родовищ корисних копалин Австралійської платформи
Короткий висновок про геологічний розвиток Австралії. Корисні копалини Нового Південного Уельса, Північної території, Квінсленда, Південної Австралії. Металогенія острова Тасманія. Мінеральні ресурси Західної Австралії. Геологічна карта штату Вікторія.
реферат [2,5 M], добавлена 18.03.2014

4. Органічна теорія походження нафти
Нафта як корисна копалина, горюча оліїста рідина, поширена в осадовій оболонці землі. Особливості її використання та склад. Історія походження нафти. Використання єгиптянами асфальту для бальзамування. Виривання першої нафтової свердловини у м. Балахани.
презентация [2,0 M], добавлена 21.10.2013

5. Технологія розробки родовищ корисних копалин відкритим способом
Геологічна та гірничотехнічна характеристика родовища. Об’єм гірської маси в контурах кар’єра. Запаси корисної копалини. Річна продуктивність підприємства по розкривним породам. Розрахунок висоти уступів та підбір екскаваторів. Об'єм гірських виробок.
курсовая работа [956,4 K], добавлена 23.06.2011

6. Задачі маркшейдерської служби
Раціональне використання запасів корисних копалин, правильне та безпечне ведення гірничих робіт. Розробка заходів по охороні споруд та гірничих виробок від шкідливого впливу гірничих розробок. Нагляд маркшейдерської служби за використанням родовищ.
дипломная работа [507,4 K], добавлена 16.01.2014

7. Вплив гірничодобувного комплексу на параметри навколишнього середовища на прикладі Бондарівського родовища кристалічних порід Житомирської області с. Бондарівка
Характеристика сировини та готової продукції гірничодобувного комплексу. Вплив геологорозвідувальних робіт гірничих розробок на повітряний та водний басейн, рослинний та тваринний світ. Охорона використання земель при видобутку корисних копалин.
дипломная работа [1,2 M], добавлена 04.11.2010

8. Методика гідрогеологічних досліджень
Загальна характеристика етапів розвитку методів гідрогеологічних досліджень. Дослідні відкачки із свердловин, причини перезволоження земель. Методи пошуків та розвідки родовищ твердих корисних копалин. Аналіз пошукового етапу геологорозвідувальних робіт.
контрольная работа [40,2 K], добавлена 12.11.2010

9. Геологічна будова, мінералогічні та технологічні особливості Курчицького родовища гранітів в Житомирській області
Геологічна будова та історія вивченості району робіт. Якісні і технологічні характеристики та петрографічний опис гірських порід, гірничотехнічні умови експлуатації. Попутні корисні копалини і цінні компоненти і результати фізико-механічних досліджень.
дипломная работа [2,2 M], добавлена 07.09.2010

10. Технологічні схеми промислової підготовки нафти і газу та їх обладнання
Промислові технологічні схеми підготовки нафти. Блочне автоматизоване обладнання технологічних схем підготовки нафти. Особливості підготовки нафти з аномальними властивостями та руйнування особливо стійких емульсій. Промислова підготовка нафтового газу.
контрольная работа [257,3 K], добавлена 28.07.2013


Другие работы, подобные Паливні корисні копалини

Страница:  1   2 


Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

ВСТУП

1. ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ ГОРЮЧИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

2. ДОБУВАННЯ ПАЛИВНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

3. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРЮЧИХ КОПАЛИН

3.1 Утворення горючих копалин

3.2 Склад і властивості горючих копалин

3.3 Класифікація паливних копалин

4. ВИКОРИСТАННЯ ГОРЮЧИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

4.1 Основні напрямки господарського використання нафти і газу

4.2 Основні напрямки господарського використання вугілля, торфу та горючих сланців

5. ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ПРИ ВИДОБУВАННІ І ГОСПОДАРСЬКОМУ ВИКОРИСТАННІ КОПАЛИН

5.1 Екологічні наслідки при видобуванні горючих копалин

5.2 Екологічні наслідки господарського використання горючих копалин

ВИСНОВКИ

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Паливні корисні копалини - це природні та мінеральні речовини, які з достатнім економічним ефектом використовуються в техніці та народному господарстві для давання тепла та інших корисних речовин.

Як відомо, в процесі господарської діяльності людина використовує багато корисних копалин і різних речовин, серед яких одне з провідних місць займають паливні корисні копалини. А саме: нафта, природний газ, вугілля, торф та горючі сланці.

Мільйони років тому основним джерелом енергії була м'язова сила людей. Всього близько 500000 років назад, як думають археологи, в час наступання льодовиків для добування енергії використовували деревину: людина навчилась користуватись вогнем і підтримувати вогнище на місці стоянки. І лише десь 7 - 5 тисяч років тому назад, приручивши коней, ослів, буйволів, верблюдів та інших, вона почала використовувати тяглову силу цих тварин і приблизно тоді ж - силу річкових потоків та вітру. Всього 150 - 200 років назад металургійні заводи працювали на дровах, ними вантажили печі паровозів. В середині ХVІІІ століття розпочалося широке використання вугілля, а з кінця ХІХ століття - нафти і газу, як більш калорійного, економічного та транспортабельного палива.

Ці копалини займають сьогодні визначне місце в паливно-енергетичному балансі переважної більшості країн світу та відіграють надзвичайно важливу роль в їх економіці та політиці, а також широко використовуються у всіх промислових процесах і житті людини. Але ці ресурси є невідновлюючими. Тому потрібно освоювати нові альтернативні джерела енергії, які належать до практично невичерпних, а саме: гідроенергія, енергія Сонця, вітру, морських припливів та відпливів, хвиль, течій, геотермальна енергія. Кожна з них зможе зменшити вживання органічного палива, воно буде менше викидати в атмосферу різних шкідливих газів, які можуть спричиняти парниковий ефект, кислотні дощі та інші різні проблеми. Крім того сучасна наука ставить перед собою завдання - мета, якого є глибинна переробка горючих корисних копалин, а також підвищення ефективності використання та зменшення на навантаження на природу Землі.

Моя мета - це дати розгорнути характеристику паливних корисних копалин. Моїм методом дослідження буде безпосереднє вивчення цих порід. А моїми основними завданнями буде дізнатися про їх склад і властивості, добування, використання, їхню історію та екологічні наслідки при їхньому добуванні та використанні. І я надіюсь, що мені це вдасться.

1. ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ ГОРЮЧИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

Ще з давніх-давен були відомі горючі корисні копалини. Свідченням цього є те, що в Китаї вже в 1000 році до н.е. використовувалося вугілля для виплавки міді. Пізніше його почали спалювати для виробництва фарфорових виробів, кольорових металів, паперу, пороху і в побуті. В Європі першими почали добувати вугілля жителі Британії, ще до того, як їх захопили римляни. І вже в XIV - XIX ст. саме Англія видобувала найбільше вугілля в світі. Тут також варто згадати і про Україну. Багать- ма археологічними розкопками виявлено сліди гірничих розробок на території теперішньої Дніпропетровської області X - XI ст. Там було знайдено шлаки, куски мідної руди, а також деревне і кам'яне вугілля. Але, перша письмова згадка про відкриття великого родовища вугілля на Україні датована 1721 р., коли Петро І , приїхавши на Донбас і побачив-ши цю копалину, видав указ про початок видобування її в державних ці-лях. Це поклало початок промисловому видобутку в Україні вугілля. Го- ловним чином його використовували в ковальській справі, солеварінні тощо. Добували вугілля спершу в невеликих кількостях відкритим спо- собом. Перша шахта була збудована в 1795 р. на правому березі р. Сівер- ський Донець, глибиною 75 метрів. Але вона була малоефективною. То- му, в 1842 р. в Лисичанську побудували найкращу на той час шахту, що призвело до того, що Донбас видобував до Першої світової війни найбі- льше вугілля в Російській імперії. Іншим кам'яновугільним басейном є

Львівсько-Волинський. Першим про наявність тут цих покладів повідомив геолог М.М. Тетяєв у 1912р. Ґрунтовне дослідження їх проводилось лише за радянської влади. Будівництво шахт і допоміжних промислових підприємств почалося 1949р., а 1957р. перша шахта введена в дію. Тепер їх кількість досягла 20. Вони зосереджені в районі Червоногруда, Белза, Соколя.

Що ж до нафти, то перші згадки про неї відносяться до 400 - 300 рр. до н.е. Наприклад в 330 р. до н.е., Олександр Македонський завоював територію нинішнього Азербайджану і закріпився на узбережжі Каспійського моря. Тут місцеві жителі показали йому світильники, які горіли яскравим білим полум'ям . Жир, який використовувався в них був рідким і жовтого кольору. Його називали "нафата", що означало "той, що просочується", бо він просочувався крізь гірські породи. Звідси і пішло слово нафта. Іншим доказом того, що нафта була відомою в античні часи є те, що в 1937 - 1939 рр. внаслідок розкопок біля теперішнього міста Керч, знайшли глиняну амфору наповнену нафтою, датована 400 р. до н.е. Висота амфори була 58см, а ширина в найширшому місці - 18см. Її горловина була закрита солом'яним корком. Нафта наситила корок і вона, окислившись, перетворилась на асфальт, який міцно закупорив амфору. Коли її відкрили, в ній містилося 2,5кг рідкої нафти і 0,5кг смолоподібно- го осаду. Крім того, багато римських і грецьких істориків згадували про неї в своїх працях. Вони писали, що багато племен варварів , змішуючи нафту, сірку і селітру, наливали в порожній посуд, підпалювали і кидали в натовп воїнів, абовикористовували для освітлення та в медицині для лікування шкірних хвороб людей і худоби, а пізніше цими надбаннями збагатились Римська та Візантійська імперії.

Також багато пам'яток матеріальної культури засвідчують про те , що місцевенаселення нафтових районів Галичини з дуже давнього часу користувалися в домашньому побуті нафтою і озокеритом в якості ліку- вальних, освітлювальних і мастильних засобів. Крім того і архівні доку- менти показують, що Західна Україна є одним з найстаріших нафтових районів світу. Перші свідчення про видобування нафти у Західній Україні відносяться до сер. ХVII ст. Один з місцевих дослідників знайшов в старих архівах Кракова дані про те, що дистильована домашнім способом світла нафта (з Борислава) продавалась на ринках Галичини. Інший місцевий дослідник, Гаквет в 1794р. писав, що початок добування нафти в Нагуєвичах ведеться з 1772р. А взагалі промислова її переробка почалася у 1810р. в Бориславі, коли українець Іван Мітис та чех Йосиф Гекве побудували в Модричах (поблизу Борислава) перший найпростіший завод і вивозили перегнану нафту в Прагу для освітлення Старого ринку. В1830р. селянин із с. Нагуєвичі Байтал вперше отримав із сирої нафти найбільш чистий світлий продукт - "безколірну рідину з сильним запахом, котра швидко спалахувала". В 50-их роках промислове добування і переробку нафти здійснювали місцеві мешканці Ігнат Лукасевич і Ян Зег, а також бориславські підприємці Шрейнер та Герц. Пізніше, коли видобування нафти почало давати великі прибутки, багато людей захотіли вкласти гроші у її виробництво, це призвело до збільшення кількості нафтовидобувних фірм та об'єму добування нафти, що дозволило Галичині на початку ХХ ст. давати 2% її світового виробництва. Але умови праці були надзвичайно важкими і видобування збільшувалося тільки за рахунок великої кількості свердловин, а не за раціональним використанням цих родовищ.

Сьогодні на Галичині ще й досі добувають нафту, в інших районах України її почали розробляли нові поклади тільки після ІІ світової війни.

Природний газ і його використання не було поширене в древньому світі. Місця де він виходив на поверхню та самозапалювався люди вважали священними і поклонялися цьому вогню. Його почали добувати тільки на початку ХХ століття. В Україні відомі такі газові родовища : Дашавське, Шебелинське, Джанкойське та інші, а також ті, які знаходя-ться на шельфі Чорного моря. видобування нафта паливний копалина

Нафтова установка

Єдина згадка про торф в античній літературі міститься в Плінія Стар-шого. Описуючи германське хавків, він пише, що вони збирали руками мул, сушать і спалюють його для обігріву та приготування їжі.

Про горючі сланці в історії дуже мало згадок, вони використовува-лись в місцях, де були їх поклади і в малих кількостях. Лише в кінці ХVІІ ст. британський уряд дав патент Мартіну Ілу і його колегам, які знайшли спосіб добувати велику кількість дьогтю, смоли з своєрідних каменів. Річ йшла про відкриття горючих сланців. Вже тоді люди навчились робити них сланцеву смолу - рідину, близьку за властивостями до нафти, коли ще її навіть не видобували.

2.ДОБУВАННЯ ПАЛИВНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

Багато корисних копалин не можуть синтезуватися людиною. Тому вона змушена видобувати їх з родовищ, - природних скупчень корисних копалин, які можуть бути використані людиною в різних цілях. Але щоб добути їх, їй треба докласти чимало зусиль.

Багато століть тому у людей не було якихось спеціальних засобів для видобування горючих корисних копалин. Тому зазвичай їх добували у місцях виходу на поверхню (нафту) або відкритим способом, або збирали на берегах морів з розмитих водою пластів (вугілля). Пізніше тверде паливо почали діставати з неглибоких шахт, а оскільки вони були мало оснащені, то існувала велика ймовірність обвалу чи затоплення підземними водами. Але вже в ХVІ - ХVІ столітті шахти стали більш механізованими, встановлювали парові двигуни, спеціальні водо- і газовідвідні машини, вентиляцію, покращувалась безпека праці людей.

Що до нафти, то спершу копали колодязі і добували нафту, як воду з криниці, але копати їх було надзвичайно важко. Бути більше 5 хвилин, там неможливо дихати через отруйні гази. Опускаючись копати робітник мусів співати якусь пісеньку, тільки почувши, що він перестає, його зразу витягували і опускали іншого. Існував ще й інший спосіб добувати нафту, але дорожчий і більш безпечніший, який потребував більшої площі. На великому рівному місці копали східцями, утворюючи ступінчату вирву, в центрі якої було невеличке озерце з нафтою. Пізніше вже почали бурити свердловини ударним, а потім роторним і турбінним способами.

Нафтові платформи.

Але зараз існують більш сучасні способи добування та буріння. Тепер на місцях залягання будують спеціальні установки та вишки, для більшого видобутку родовища заливають водою. На шельфах морів створюють нафтові бурові платформи. Вони плавають на морі або кріпляться на вбитих у дно палях. Працювати на них значно небезпечніше, ніж на наземній буровій вишці, оскільки платформа може бути пошкоджена під час шторму. Крім того, будівництво такої платформи обходиться приблизно в 10 разів дорожче за наземне. Її вивозять у море секціями, а потім збирають. Устаткування та персонал доправляють на неї вертольотом. В техніці буріння також проявився прогрес. Тепер бурити можна на більшу глибину, обминати водоносні шари, з відхиленням від вертикалі, косо і навіть дугою. Така ж система добування існує і для газу.

У видобуванні твердих горючих корисних копалин також сталися зміни. Зараз на шахтах і кар'єрах застосовують високопродуктивну техніку. Шахтне добування більш трудомістке та дорожче, але воно використовується частіше, оскільки основні запаси знаходяться на глибині. Щоби дістатися до вугільних чи інших пластів прокладаються вертикальні, похилі шахти, де родовище залягає неглибоко та деколи горизонтальні, де пласти виходять на поверхню, особливо на схилах. Діаметр вертикальних зазвичай складає кілька метрів, а глибина - більше кілометра. Від них до пластів вугілля пробивають горизонтальні гірничі виробки - квершлаги. В середину пластів ведуть штреки (які не мають виходу на поверхню). При похилому видобутку вздовж пластів ставляться похилі підйомники: нахили ( для спуску різного вантажу) брамсберги ( для підйому корисних копалин). Крім того, перспективним методом добування є гідравлічний метод: потужний струмінь води з спеціального пристрою - гідромонітора, дробить вугілля або сланець, які по трубопроводі йдуть на збагачувальну фабрику. З тонких пластів вугілля або сланець видобувають за допомогою шнека, який нагадує гвинт м'ясорубки з гострим наконечником.

Відкритий спосіб видобування горючих копалин найбезпечніший і дешевий. Спочатку великі екскаватори (драглайни) з ковшами з ємністю 100 м3 знімають гірські породи, які закривають вугільні чи сланцеві пласти. Потім інші потужні екскаватори висотою з 13-поверховий будинок вантажить копалини у вагони з швидкістю 5000 м3/год. Цим способом у світі добувають майже половину всього вугілля і сланцю.

Що до торфу, то в нього є своєрідний спосіб видобутку. Раніше торф добували спеціальними лопатами, металева частина яких була зігнута під прямим кутом. Нарізані ними торф'яні ,,цегли"складали в піраміду для сушіння. Тепер, перед розробкою, торф'яні поклади осушують за допомогою спеціальних каналів, а також очищають від дерев та кущів. Потім добувають фрезерним способом, тобто підсушений і вирівняний шар торфу подрібнюють спеціальними машинами, висушують та збирають в тюки.

Отже, видобування паливних корисних копалин дуже складна робота, але це ніщо в порівнянні з користю, яку вони приносять.

3. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРЮЧИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

3.1 УТВОРЕННЯ ГОРЮЧИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

Усі паливні корисні копалини називаються каустобіолітами (від гр. kausto - горючий; bios - життя; litos - камінь)[].

А щоб зрозуміти пізніше чому в цих копалинах такий склад, а не інакший, то треба зрозуміти як вони утворюються.

Що до нафти, то на сьогоднішній час у вчених немає одностайної думки про її утворення, тому існує багато гіпотез на рахунок цього. Першою гіпотезою є гіпотеза органічного походження нафти. Одним з перших, хто науково обґрунтував це твердження був М.В. Ломоносов. Він казав, що нафта, як і вугілля утворилась з рослинних решток. Пізніше вчені довели, що вона може утворюватись і з тваринних решток. На думку сучасних прихильників органічної теорії нафта народжується так. Рештки рослин і тварин нагромаджуються на дні морів та озер у вигляді мулу. Потім він покривається новими шарами відкладів, ущільнюється і перетворюється в осадову породу. При цьому органічні рештки розкладаються бактеріями і утворюється велика кількість метану, вуглекислого газу, води і трохи рідких твердих вуглеводнів - розсіяної нафти. В міру поглиблення та ущільнення мулу, з нього, у породи, які залягають вище, витискається розсіяна нафта разом з газом. Там вона отримує властивості "справжньої" нафти. Далі вона помалу переміщується по порах та тріщинах вверх, де при сприятливих умовах формуються її поклади. Цей процес відбувається при температурі 100 - 2000С, яка характерна для глибини 4 - 6 км, яку називають головною зоною нафтоутворення.

Іншою гіпотезою є гіпотеза про неорганічне походження нафти. Згідно з нею в мантії Землі при дуже високих температурах вуглець та водень утворюють ненасичені вуглеводневі радикали СН2 і СН3. Із-за великого перепаду тисків вони переміщуються по глибинних розломах і в процесі руху утворюють насичені нафтові вуглеводневі сполуки. Далі цей рух приводить їх в пастки, які виникають в проникних породах. До цієї гіпотези належить також твердження про космічне походження нафти. Тобто, коли Земля формувалася як планета, вона захопила водень з первинної (космічної) газової матерії. Після того, як в результаті охолодження утворилась земна кора, "космічний" водень по розломах в ній став підніматися з надр на поверхню Землі. При цьому він вступав в реакцію з вуглецем рідкої магми, утворюючи нафтові вуглеводні.

В останній час суперечки про походження нафти стихли, тому що вченим вдалося отримати докази можливості утворення вуглеводнів як органічним, так і неорганічним шляхом. Але це питання ще не закрите, бо від відповіді на нього залежить ефективність пошуків нафтових і газових родовищ.

Природний газ утворюється такими ж способами як і нафта, а саме: органічним та неорганічним способом. При перегниванні органічних решток утворюються легкі газуваті вуглеводні та їх гомологи, які накопичуються в розломах та нішах земної кори. При неорганічному утворенні - вуглець насичується невеликою кількістю водню, створюючи метан і його похідні.

Ще в Середні віки висувалось багато гіпотез про походження викопного вугілля. Але ці теорії в більшості були неправильними. Сучасне наукове дослідження складу вугілля показало: воно утворилось із решток рослин, які накопичувались в торфових болотах. Вищі рослини (дерева, кущі, трави), а також мохи дали початок торфу і гумусовому вугіллю; тварини та нижчі рослини, відмираючи, утворюють сапропелеве вугілля. Найбільш поширене - гумусове. Під мікроскопом в них можна побачити його складові частини - це не розкладені рештки дерев; спори, пилок, кору, смолу древніх рослин; частково розкладені залишки дерев з добре вираженою клітинною структурою.

Далі болота, то покривалися пишною рослинністю, то заносились мулом та піском. Багаторазова зміна природних умов привела до формування багатопластових вугільних басейнів.

Там, де довгий час існували сприятливі умови, утворились великі маси торфу, з яких виникли пласти вугілля різної форми з місцями значної товщини до 100 м та більше.

Викопне вугілля розділяють на 3 групи: буре, кам'яне та антрацит. Такий поділ фактично відображає стадії їх утворення. Під дією температури і тиску торф ущільнюється, втрачає воду та леткі речовини (кисень, водень), накопичуючи при цьому вуглець. Поступова зміна органічної речовини породжує послідовний ряд горючих копалин: торф - крихке буре вугілля - щільне буре вугілля - кам'яне вугілля - антрацит - графіт.

Для того, щоби рослинні рештки могли зберігатися довгий час і створювати великі поклади торфу необхідні особливі умови, а саме: щоб швидкості прогинання дна болота і накопичення залишків рослин співпадали. Такі умови найбільше відповідають помірному клімату, тому торф'яні поклади поширені в середніх та високих широтах - в зонах лісостепу, тайги і тундри, в яких умови для утворення торфовищ найбільш сприятливі, оскільки процеси росту і розкладу рослин загальмовані. Тут рослинна маса накопичується тисячоліттями, по 1мм/рік.

Болота-торфовища зазвичай розташовані в долинах рік або на приморських низинах, на вододілах або на схилах пагорбів. Для кожного торфовища характерні свої рослини і склад торфу. Деколи в основі торф'яних покладів зустрічаються шари сапропелю - перегнившого мулу. Торфові поклади можуть складатися з одного або кількох видів, а товщина коливається від кількох десятків сантиметрів до кількох метрів.

Що ж до горючих сланців, то вони утворились в озерах і морських лагунах. Тут відмерлі рослини і та залишки тварин переробляються личинками комах, молюсками і мікроорганізмами, перетворюються в сапропель. В більш глибоких шарах цього мулу перетворення органічної речовини йде без доступу повітря в результаті діяльності анаеробних бактерій. Так народжується органічна речовина сланців - кероген. При зануренні сланців на великі глибини, де температура і тиск ростуть, кероген розкладається. Утворюються різноманітні вуглеводні, які при сприятливих умовах можуть створювати родовища нафти і газу.

3.2 СКЛАД І ВЛАСТИВОСТІ ГОРЮЧИХ КОПАЛИН

Щоб зрозуміти що собою являють горючі корисні копалини, то треба знати з чого вони складаються і які їхні властивості.

Отже нафта - це густа, в'язка масляниста рідина, зазвичай темно-коричневого або чорного кольору, але також бувають і світло-коричневі, червонуваті, жовті й навіть білі нафти. Переважно вона є легко текучою, рідше - малорухомою. Має різкий запах гасу, легша за воду, густина коливається від 750 кг/м3 до 950 кг/м3 на поверхні води утворює тонку жирну плівку.При 00С не замерзає, а в'язне. Розрізняють динамічну і кінематичну в язкість. Динамічною в'язкістю називається внутрішній опір окремих часток рідини руху загального потоку. У легкій нафті в'язкість менше, ніж у важкій. При видобутку і подальшому транспортуванні важкі нафти підігрівають. Кінематичною в'язкістю називається відношення динамічної в'язкості до щільності середовища. Велике значення має сила поверхневого натягу нафти. При зіткненні її з водою між ними виникає поверхня типу пружної мембрани. Також при її видобутку використовують капілярні явища. Сили взаємодії води з гірською породою більші, ніж у нафти, тому вода здатна витиснути її з дрібних тріщин у більш великі. Для збільшення нафтовіддачі шарів використовуються спеціальні поверхнево активні речовини. Всі нафти мають неоднакові оптичні властивості. Під дією ультрафіолетових променів вони здатні світитися. При цьому легші світяться блакитним світлом, важкі - бурим та жовто-бурим. Це використовується при пошуку нафти. Також вона є діелектриком і має високий питомий опір. На цьому засновані електрометричні методи встановлення в розрізі, розкритому свердловиною, нафтоносних шарів. І саме головне, в чому полягає основна цінність нафти - це її теплотвірна здатність, до 10000 калорій або 41МДж/кг, а в продуктів перегонки ще більша, що робить її основним енергоносієм у світі. 1т нафти = 1,3т антрациту = 3т бурого вугілля = 3,3т торфу = 7т горючих сланців.

Крім того нафта не є індивідуальною речовиною. Її неможна записати однією якоюсь хімічною формулою. Вона складається з близько 1000 різних речовин і хімічних елементів. Основні з них: вуглець - 82...87% мас.; водень - 11...15% мас.; сірка - 0,1...2,0% мас.; азот - до 2,2% мас.; кисень - до 1,5%мас. Також нафта - це складна суміш вуглеводнів(парафінів, нафтенів, аренів). Кисень, сірка та азот містяться у вигляді кисне-, сірко- та азотовмісних сполук, які називають гетеро-атомними. Я розгляну більш детально групи вуглеводнів, які входять до складу нафти і нафтопродуктів.

Парафінові вуглеводні. Нижчі парафінові вуглеводні (С1 - С4) - це гази. Вони можуть бути розчинені у нафті в невеликих кількостях. Парафіни С5 - С16 - це рідини, вони присутні у бензинових, гасових, дизельних, а також у оливних фракціях нафти. Парафінові вуглеводні нафти можуть мати нормальну або ізо-будову. Ізо-парафіни є бажаними компонентами бензинів, а нормальні парафіни негативно впливають на роботу карбюраторних двигунів. Водночас останні є бажаними складниками реактивного та дизельного палив, а також змащувальних олив, однак при надто високому їх вмісті у цих нафтопродуктів погіршуються низькотемпературні властивості останніх.

Ненасичені вуглеводні можуть знаходитись у деяких нафтах в незначних кількостях. Вони утворюються в результаті вторинних процесів переробки нафти.

Нафтенові вуглеводні, або циклоалкани, можуть бути присутні в нафті в кількості від 25 до 75% мас. Нафтени - це бажані компоненти автомобільних бензинів, реактивних та дизельних палив, а також нафтових олив.

Ароматичні вуглеводні входять до складу всіх нафт. Відповідно до цього розрізняють 4 групи ароматичних вуглеводнів. Вміст аренів в бензинах, реактивних паливах обмежуються, хоча вони мають високе октанове число.

Також у нафтах присутні асфальтено-смолисті речовини та не-вуглеводневі сполуки. Вони є небажаними компонентами усіх нафтових фракцій. І тільки асфальтено-смолисті речовини виділяють з нафтових залишків для одержання бітумів.

Природний газ - це безбарвна речовина, яка немає запаху, легша за повітря, газувата за звичайних умов. Пояснюється це тим, що вуглеводні, які містяться в ньому, мають малі відносні молекулярні маси. Теплота згоряння - така ж сама, як і в нафті. При горінні світиться синім полум'ям, даючи мало світла і кіптяви, тому він вигідний для використання в побуті. Коли природний газ транспортують на кораблях або в балонах, то його зріджують, оскільки так він займає менше місця, та додають сполуку меркаптан, яка дає гострий запах - для розпізнавання його, при витіканні. Що ж до хімічного складу природного газу - то основну частину в ньому становить метан від 85% до 95% маси, решта - гомологи метану - етан, пропан, бутан та інші гази. Крім вуглеводнів до складу природного газу часто входять незначні кількості сірководню, азоту, гелію, аргону тощо.

Іншою горючою корисною копалиною є кам'яне вугілля. Це тверда горюча копалина, зазвичай чорного, сірого або коричнево-бурого кольору, часто з металевим блиском. Коли воно висушене - легко кришиться на дрібні кусочки, а зазвичай їхня вологість складає від 4 - 15 % в кам'яного вугілля, до 15 - 60 % в бурого. Густина коливається від 900 кг/м3 в бурого, до1600 кг/м3 в антрациту. При горінні світиться яскравим полум'ям, але дає менше тепла, ніж нафта і газ, від 17 МДж/кг до 35 МДж/кг і чим більша густина в нього, тим більше тепла воно дає.

В хімічному складі це також неоднорідна копалина. Та все ж основну частину маси становить вуглець - 70 - 95 %, залежно від виду вугілля, вміст водню невеликий - 2 - 5,5 %, а от кисню, сірки та азоту може бути велика частина - від 25 % в найгірших сортах, до 3 % в найкращих. Також як мінеральні домішки, до складу золи входять оксиди алюмінію, силіцію, кальцію, магнію, заліза, деколи ще є метан. На збагачувальних фабриках вугілля очищується від всіх домішок, які пізніше йдуть як сировина для хімічної промисловості.

Торф. Торф - це тверда горюча корисна копалина, зазвичай коричневого або бурувато-чорного кольору. В свіжому вигляді - дуже вологий, в сухому - крихкий, в руках легко розсипається в труху. Складається з переплутаних між собою решток відмерлих рослин - різних мохів, трав, а деколи й з уламків стовбурів і кори дерев. При горінні світиться тьмяним червонуватим полум'ям, якщо є ще в ньому якісь домішки, то дає кіптяву. Питома теплота згоряння торфу - близько 15 МДж/кг.

Горючі сланці - це глинисті, мергельні або вапнякові бітумні породи, коричневого, бурого, шоколадного, темно-сірого, а інколи світло-жовтого кольору, які розколюються на плитки. В свіжому вигляді ріжуться ножем і дають стружку. Легко запалюються від сірника. Під час горіння виділяють кіптяву з характерним запахом бітуму. Хімічний склад горючих сланців такий: вуглець - 60 - 75 %, водень - 6 - 10 %, кисень, азот, сірка - 14 - 20 %, решта - важкі метали та різні сполуки. Теплота згоряння горючих сланців - до 10 МДж/кг.

Отже всі горючі корисні копалини не є індивідуальними речовинами. Всі вони є сумішшю багатьох хімічних елементів, основним яким є вуглець. І головна їхня властивість - це давати при горінні тепло.

3.3 КЛАСИФІКАЦІЯ ПАЛИВНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

Через різноманітність типів каустобіолітів виникла потреба в їх класифікації, яка потім буде визначати напрям переробки цих копалин.

Вони поділяються на 3 головні групи: гумусові(торф, буре та кам'яне вугілля); сапропелеві(горючі сланці) та петроліти(нафта, природні горючі гази, озокерит).

Найширшуі найрізноманітнішу класифікацію серед цих копалин має нафта. Я розгляну найбільш розповсюджену.

Класифікація нафт за густиною була запроваджена на ранніх етапах розвитку нафтопереробної промисловості. Згідно з нею їх поділяють на: легкі - менше 828 кг/м3; обважнені - 828...884 кг/м3; важкі - більше 885 кг/м3, але вона не відображає дійсного кількісного хімічного чи групового вуглеводневого складу нафти і може бути використана лише для попередньої оцінки їх властивостей.

Класифікація ГрозННДІ запропонована Грозненським нафтовим науково-дослідним інститутом. Вона відображає хімічний склад нафти. В її основу покладено переважний вміст в нафті якогось одного або декількох класів вуглеводнів. Згідно з нею розрізняють такі типи нафти: парафінові, парафіно-нафтенові, нафтенові, парафіно-нафтено-ароматич-ні, нафтено-ароматичні та ароматичні.

Технологічна класифікація була введена 1967р. і використовується зараз, оскільки дає найбільш повну інформацію про хімічний та груповий вуглеводневий склад нафт. Згідно з нею всі нафти поділяють на класи за вмістом сірки в нафті, бензині, реактивному та дизельному паливі; типи нафти за виходом фракцій, які википають до 3500С; групи за потенційним вмістом базових олив та їх індексом в'язкості; види за вмістом твердих парафінових вуглеводнів у нафті.

Залежно від вмісту сірки у нафті та її фракціях поділяють на 3 класи: - І клас - малосіркова нафта. Вміст сірки в нафті - не більше 0,5 %; у бензиновій і гасовій фракції - не більше 0,1%; у дизельній - не більше 0,2%.

- ІІ клас - сіркова нафта. Вміст сірки в нафті - 0,51...2,0 %; у бензиновій - не більше 0,1 %; у гасовій - не більше 0,25 %; у дизельній до1,0 %.

- ІІІ клас - високосіркова нафта. Вміст сірки у нафті - більше 2%; у гасовій - більше 0,25 %; у бензиновій фракції - більше 0,1 %; у дизельній - більше 1%.

Залежно від виходу фракцій, що википають до 3500С, нафти поділяють на 3 типи: - Т1 - вміст фракцій до 3500С - не менше 55%; Т2 - 45...54,9%; Т3 - до 45%.

Залежно від сумарного вмісту дистилятних та залишкових базових олив нафти поділяють на 3 групи: - М1 - кількість базових олив - не менше 25 %; М2 - кількість базових олив - 15...24,9 %; М3 -до 25 %.

Залежно від значення індексу в'язкості базових олив розрізняють 4 підгрупи: І1 - більше 95; І2 -90...95; І3 - 85...89,9; І4 - до 85.

Залежно від вмісту твердих парафінів нафти поділяють на 3 види: П1 - малопарафіниста нафта. Парафінів не більше 1,5%; П2 - парафіниста нафта - 1,51...6,0%; П3 - високопарафіниста - більше 6%.

Згідно з цією класифікацією кожній нафті присвоюють шифр відповідно до її характеристики. Наприклад, шифр полтавської нафти ІТ3М3І4П2 або 13342. Маючи шифр будь-якої нафти, можна зробити висновок про її склад та характеристику. Цю інформацію використовують при виборі варіанта переробки даної нафти.

Що ж до горючих газів, то їх поділяють на: природні, попутні та нафто - заводські гази. Природні гази добуваються із самостійних газових родовищ. Попутні нафтові гази добуваються разом з нафтою. Вони розчинені в ній і виділяються з неї при її виході на поверхню. Склад попутних газів різко відрізняється від складу природних. Вміст етану та важких компонентів у ньому набагато вищий і може в сумі досягти 50% маси. Тому суміш розділяють і використовують як паливо та хімічну сировину. Суміш пропану і бутану зріджують та зберігають під тиском у балонах. Це дає змогу транспортувати газ у місця, не підключені до мережі газопроводів. Нафто заводські гази утворюються при переробці нафти на заводах в ході термічних, термокаталітичних та інших процесів переробки нафти і використовуються як паливо у промисловості .

Що до вугілля, то воно теж має свою класифікацію. Найперше за чим його класифікують - це кількістю вуглецю в породі. Таке вугілля, в якому його є до 70 % називають бурим, таке вугілля, в якому вуглецю є від 70 до 95 % називають кам'яним, а в тому у якому вміст карбону більше 95 % називають антрацитом. Але це дає тільки загальну характеристику, а в промисловості вугілля класифікують за "марками". Вона ґрунтується на генетичному принципі, на зміні вугільної речовини від торфоподібної материнської породи до антрациту. Найпоширенішою є так звана донецька класифікація, за якою розрізняють такі типи вугілля: довгополуменеве(Д), газове(Г), паровично-жирне(ПЖ), коксівне(К), паровично-спікливе(ПС) та пісне(П). Перше використовується як паливо, друге для добування світильного газу, третє для отримання масел з вугілля, коксівне - для добування коксу, решта - в хімічній промисловості.

Торф класифікується за декількома ознаками, зокрема за складом рослинних решток, ступенем їхнього розкладання та зольністю. У залежності від типу рослин він поділяється на сфагновий, моховий , осоковий. За ступенем розкладання - на слаборозкладений, середнньороз кладений, сильнорозкладений. За вмістом мінеральної речовини - на слабозольний, середньозольний і високозольний.

Що до горючих сланців, то в них як такої класифікації немає. Їх можуть характеризувати за кольором, густиною або за місцем видобування.

Взагалі, чим потрібніша корисна копалина, тим ширша класифікація виникає, для кращої подальшої її переробки.

4. ВИКОРИСТАННЯ ГОРЮЧИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

4.1 ОСНОВНІ НАПРЯМКИ ГОСПОДАРСЬКОГО ВИКОРИСТАННЯ НАФТИ І ГАЗУ

Найголовнішою властивістю нафти, які принесли їй світову славу виняткових енергоносіїв, є її здатність виділяти при згорянні значну кількість тепла, найвищою серед усіх видів палив.

Як я казав вище нафта не є однорідною речовиною і складається з багатьох різних речовин, а щоб виділити їх з неї, то треба знати властивості нафти.

Нафта, як і будь-яка рідина, при визначеній температурі закипає і переходить у газоподібний стан, але різні її компоненти переходять у цей стан при різній температурі. Тому таке розходження температур кипіння вуглеводнів використовується для поділу нафти на температурні фракції.

Спочатку, ще до перегонки, з нафти відокремлюють розчинені в ній вуглеводні ( переважно метан ). Після цього нафту нагрівають. Першими переходять у газоподібній і відганяються вуглеводні з невеликим числом атомів вуглецю в молекулі, що мають відносно низьку температуру кипіння ( петролейний ефір). З підвищенням температури суміші переганяються вуглеводні з більш високою температурою кипіння. МАСЛООЧИСНА УСТАНОВКА

У такий спосіб можна зібрати окремі фракції нафти. Найчастіше при такій перегонці одержують три основні фракції, що потім піддаються подальшому поділу. Основні фракції нафти наступні:

1. Фракція, що збирається від 40О до 200О С, - газолінова фракція бензинів містить вуглеводні від С5Н12 до С11Н24. при подальшій перегонці виділеної фракції одержують: газолін ( від 40О до 70О С ), бензин ( від 70О - 120О С ) - авіаційний, автомобільний і т.д.

2. Лігроїнова фракція, що збирається в межах від 150О до 250О С, містить вуглеводні від С8Н18 до С14Н30. Лігроїн застосовуєтьсяяк пальне для тракторів.

3. Гасова фракція включає вуглеводні від С12Н36 до С18Н38 з температурою кипіння від 180О до 300О С. Гас після очищення використовується як пальне для тракторів, реактивних літаків та ракет.

4. Газойль ( вище 275О С ) - дизельне паливо.

5. Мазут - залишок від перегонки. Містить вуглеводні з великим числом атомів вуглецю ( до багатьох десятків ) у молекулі. Мазут також розділяють на фракції: а) солярові олії - дизельне паливо; б) мастила ( автотракторні, авіаційні, індустріальні та інші); в) вазелін ( основа для косметичних засобів та ліків).

З деяких сортів нафти одержують парафін ( для виробництва сірників,

свічок та ін.). Після відгону залишається гудрон. Його широко використовують в дорожньому будівництві.

Але це тільки первинні продукти нафти. При подальшій переробці розрізняють 10 груп нафтопродуктів: нафтові палива; нафтові оливи; пластичні мастила; парафіни, церезини, вазеліни; нафтові бітуми; технічний вуглець (сажа);нафтовий кокс; присадки до палив та олив; розчинники та ароматичні вуглеводні; інші нафтопродукти.

КОЛОНИ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ НАФТИ.

Залежно від сфери застосування розрізняють такі види нафтових палив: карбюраторні, реактивні, дизельні, газотурбінні, котельні, пічні, зріджені та стиснуті гази. Перші використовуються в авіації та автомобільних двигунах, другі призначені для спалювання в повітряно-реактивних двигунах (ПРД), а також для змащення та охолодження середовища у ПРД. Треті призначені для спалювання в дизельних двигунах. Газотурбінні палива застосовуються у стаціонарних паротурбінних і паро газових енергетичних установках, а також в газотурбінних установках водного транспорту. Котельні і пічні призначені для стаціонарних парових котлах, промислових печах та печах опалювальних установок. Останні - це пропан-бутанова суміш, яка використовується як паливо для побутових потреб та двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ).

Нафтові оливи також поділяються від сфери застосування на: моторні, енергетичні, трансмісійні, індустріальні, спеціальні та інші типи. Але призначення в них майже однакове - зменшення тертя в різних механізмах, двигунах, вузлах тертя, а також для виробництва вазеліну, парфумів, гуми, хімічних волокон тощо.

Призначення пластичних мастил - зменшення зношувань поверхонь тертя для продовження терміну служби деталей машин і механізмів. Крім того, майже всі мастила запобігають корозії металевих поверхонь.

Тверді нафтові парафіни використовуються для виробництва синтетичних жирних кислот, хлор-парафіну, свічок. Церезини застосовують для одержання мастил, воскових сплавів, ізоляційних матеріалів тощо. Вазеліни використовують для захисту від корозії хірургічних інструментів, у виробництві кремів, паст, мазей, у ветеринарних цілях тощо.

Нафтові бітуми застосовують для прокладання або ремонту доріг, в будівництві; технічний вуглець - як наповнювач в гумовотехнічній та лакофарбовій промисловості, як барвник при виробництві типографічних фарб, ебоніту тощо. Нафтовий кокс - для виплавки алюмінію та графітових електродів. Присадки додаються до нафтопродуктів в невеликих кількостях з метою значного покращення їх експлуатаційних властивостей. Нафтові розчинники використовуються для потреб лакофарбової, лісохімічної промисловості, для миття та знежирення мета-

левих поверхонь. А ароматичні вуглеводні застосовуються у парфумерії та виробництві вибухівки.

Інтер'єр з з предметами вироблених з нафти(а); і без них (б)

До інших нафтопродуктів належить нафтенові кислоти, змащувально-охолоджуючі засоби та освітлювальний гас. Перших застосовують як емульгатори, присадки, розчинники смол та анілінових барвників. Другі призначені для зменшення температури, силових параметрів та зношування різального інструменту у різних галузях промисловості. Освітлювальний гас використовують в освітлювальних лампах.

Що до природного газу, то основний напрям його використання це спалювання для виділення тепла в промисловості (доменні печі, котельні) та в побуті (для приготування їжі). Але крім того, його переробляють на різні цінні продукти. Він є сировиною для добування ацетилену, водню, що використовуються в синтезі аміаку. Сажа, добута з метану, йде на виготовлення друкарської фарби, гумових виробів. Хімічні речовини, які одержують з газу - складові компоненти для виробництва пластмас, добрив, синтетичних волокон тощо. Природний газ навіть використовують для опріснення морської води. Тому він відіграє також значну роль в житті людини.

4.2 ОСНОВНІ НАПРЯМКИ ГОСПОДАРСЬКОГО ВИКОРИСТАННЯ ВУГІЛЛЯ, ГОРЮЧИХ СЛАНЦІВ І ТОРФУ

Застосування вугілля таке ж широке як і в нафти. Тільки половина всього вугілля йде на паливо, решта - для переробки в хімічній промисловості.

Зазвичай його спалюють на теплових електростанціях і в побуті. А переробляють вугілля на дуже багато речовин. Спершу його нагрівають без доступу повітря до 1000О С утворюється первинний продукт - кокс, який на 96 - 98% складається з вуглецю. Він використовується в металургії для випалювання зайвого вуглецю з чавуну. Але разом з коксом утворюється коксовий газ, який йде на паливо та кам'яновугільна смола, що є багатим джерелом різних речовин, - з неї їх виділено близько 500. Речовини, які утворюються при переробці та хімічній обробці кам'яновугільної смоли ідуть на виробництво: розчинників, ароматичних речовин, ліків, фарб, вибухових речовин, бензолу, добрив, нашатирного спирту, різних смол, покрівельного матеріалу, дорожніх бітумів, різних палив, мастил, масел, пластмас, дезинфікуючих речовин, нафталіну, сажі тощо. Крім того, вугілля можуть переробляти ще до коксування. Наприклад, при температурі 400 - 500О с і тиску 10 МПа, додавши до вугілля трохи водню, можна дістати рідину близьку за властивостями нафти, яку переробляють на штучний бензин і газ (саме таким способом задовольняла свої потреби Німеччина в роки ІІ Світової війни).

Кам'яновугільна смола є доступною сировиною для виробництва всіх цих продуктів. Кам'яне вугілля - цінна сировина, яку вигідніше переробляти, ніж спалювати.

Що до горючих сланців, то вони також мають широке застосування. Найперше - спалювання на електорстанціях найкращих сортів (ТЕС в Естонії), трохи гірші йдуть на переробку. Якщо дрібно роздроблений сланецьнагріти до 500О С і більше - утворюється сланцева смола - первинний продукт переробки. Органічна речовина при цьому розкладається, утворюючи маслянисту пару. Після конденсації вона дає в'язку смолу, газ та вуглистий залишок. З сланцевої смоли виробляють висококалорійне паливо, масло для просочення деревини, клей, іхтіол (лікарська речовина), миючі засоби, спеціальний кокс для виготовлення електродів, парафін, пластмаси і гуму. Сланцевий попіл з успіхом застосовується при виробництві цементу, будівельних блоків та панелей. З сланців можна одержати ряд рідкісних елементів - уран, ванадій, молібден, реній тощо. І сьогодні все більша частина промисловості починає переробляти їх для давання кориснихречовин.

В недалекому минулому торф йшов в основному на опалення будинків і спалювання в печах електростанцій (в Росії таких станцій нараховувалось понад 60). Зараз від 60 до 70% торфу використовується в сільському господарстві в якості добрива, стимулятора росту рослин, кормових додатків для тварин і навіть для підстилки на тваринницьких фермах. Торф'яна підстилка набагато вигідніша, ніж солома чи тирса: 1т такої підстилки дає пізніше 5т високоякісного органічного добрива. Для вирощування саджанців і розсади в теплицях роблять спеціальні торфоперегнійні горщечки, які складаються з суміші торфу і перегнившого посліду. Торфодерновими "килимами" укріплюють кювети доріг, озеленюють комплекси житлових та промислових будівель.

Торф - джерело багатьох цінних продуктів: воску, органічних барвників. При нагріванні з нього дістають сульфат амонію, аміак, феноли, оцтову кислоту, етиловий та метиловий спирт, мастила, парафін, щавелеву кислоту, кормові дріжджі, активоване вугілля тощо.

Отже, горючі корисні копалини мають широкий спектр застосування в житті людини, а також велику гаму вироблених з них продуктів, які є незамінними в існуванні людини.

5. ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ПРИ ВИДОБУВАННІ ТА ГОСПОДАРСЬКОМУ ВИКОРИСТАННІ КОПАЛИН

5.1 ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ПРИ ВИДОБУВАННІ ГОРЮЧИХ КОПАЛИН

Останніми десятиліттями перед багатьма країнами, серед яких і Україна, гостро постала проблема екологічної рівноваги в системі людина - довкілля. Одним з важливих чинників довкілля є геологічне середовище - мінеральна основа біосфери, основний постачальник енергетичних ресурсів.

Унаслідок трансформації прородно-техногенних (гірничо-виобувних, гірничо-переробних) та інших систем, їхньої ліквідації та післяліквідаційний період виникає низка проблем, пов'язаних з екологічним станом геологічного середовища. Тому актуальним є обґрунтування та створення нового напряму в науці - геологічної екології.

Усі корисні копалини знаходяться під землею. І щоб добути їх з неї треба застосовувати ряд різних машин та механізмів, які на завжди позитивно впливають на природу. Та й сама технологія видобутку не є завжди досконалою, що призводить до негативних наслідків.

Першою проблемою є експлуатація старих родовищ. У тих нафтогазоносних районах, де видобуток розпочався ще з ІІ половини ХІХ ст. (наприклад Україна), лишилось багато старих колодязів і свердловин. У більшості з них колони не цементовані, а заліплені глиною, в результаті чого порушується герметичність і нафта потрапляє в підземні води

В наш час все більше розвинених країн впроваджують нові технології при видобутку, але це не рятує природу від забруднення. При розвідувальних роботах доводиться бурити кілька свердловин для визначення родовищ нафти і газу, що негативно впливає на стан досліджуваної території. Вже безпосередньо добуваючи нафту може статися витік чи в підземні води чи на поверхню, завдаючи непоправної шкоди. Видобуваючи з надр нафту і газ, під землею утворюються пустоти, що може призвести до просідань землі, а деколи й до обвалів. Заповнюючи ці пустоти водою, для кращого видобутку, змінюється поверхнева напруженість землі, що призводить до зсувів та поступової зміни ландшафту даної території. Щоб запобігати цьому треба вести видобуток за умови суворого дотримання всіх застережних заходів щодо захисту ґрунту, поверхневих і ґрунтових вод від забруднення нафтою, буровими стічними водами, а саме: повна цементація кондуктора до глибини 100м; уловлювання й очищення атмосферних опадів з технологічних майданчиків; повна гідроізоляція всіх технологічних споруд, від яки можливе забруднення поверхневих та ґрунтових вод; надійне протиаварійне обладнання нафтогазовидобувних свердловин; заповнення пустот у використаних родовищах і ліквідація старих.

Що ж до видобування твердих корисних копалин, то тут також є свої мінуси. Кам'яне вугілля та горючі сланці видобувають відкритим та шахтним способами, торф тільки відкритим. Але обидва мають негативні наслідки. Найбільш небезпечний - шахтний. В багатьох родовищах вугілля знаходиться на великих глибинах, тому й копати треба глибше, а це призводить до великого просідання землі. Наприклад в Україні, на території Львівсько-Волинського кам'яновугільного басейну було виявлено деформаційні процеси на площі 150 км2. Глибина осідань коливається в середньому від 0,6 до 3,9 м, що спричинює пошкодження та руйнування споруд, розташованих на поверхні. Крім того, змінюється геохімічне поле даної території, забруднюються ґрунти, утворюються техногенні ландшафти, забруднюються, ґрунтові, підземні, поверхневі води, повітря. Внаслідок чого може захворіти багато людей і дітей. Також біля шахт утворюються терикони - насипи з пустої породи (яка не містить корисних копалин), які можуть досягати величезних розмірів. Породи, з яких складаються терикони, мають здатність до самозапалювання, оскільки містять у стовбурах багато вуглистої речовини. Температура породи, що горить, досягає 1200О С, внаслідок чого утворюються нові мінерали, й у разі проникнення дощових вод трапляються вибухи. І до того повітряний басейну зонах шахт забруднений пилом, вентиляційними газами.

При видобуванні твердих копалин відкритим способом порушується структура порід, воно сприяє інтенсивному вивітрюванню, розвитку тріщинуватості, порушенню гравітаційної рівноваги, зміні гідрогеологічних умов. Кар'єри змінюють природні фізичні поля та ландшафти місцевості, утворюючи антропогенні ландшафти. Отже, виникає ціла низка техногенно-зумовлених геодинамічних процесів: зсуви, осідання територій, ерозія, осипи, заболочування.

І щоб на допускати цього треба: в шахти, де видобуто майже все вугілля засипати пусту породу з териконів, це запобігатиме осіданню ґрунту; ставити сучасну техніку, щоб зменшити забруднення ґрунтів, вод, повітря; метан, який міститься в пластах можна спалювати; використані кар'єри засіяти рослинами, зробити їх рекреаційною зоною, щоб природа могла відновити це місце; у місцях, де торф майже весь добутий, можна сіяти зернові культури, овочі і дерева, утворювати ставки, де розводити рибу, водоплавних птахів, бобрів, нутрій та інших цінних тварин.

5.3 ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ГОСПОДАРСЬКОГО ВИКОРИСТАННЯ ГОРЮЧИХ КОПАЛИН

Усі каустобіоліти дуже широко використовуються в житті людини, але їх використання не завжди добре впливає на природу.

Як відомо основна частина цих копалин йде на спалювання на електростанціях, котельнях, ДВЗ, в побуті викидаючи при цьому в атмосферу багато шкідливих речовин, серед яких: сажа, вуглекислий і чадний газ, оксиди сірки, важкі метали. Це призводить до появи смогу над великими містами, до так званого парникового ефекту, коли вуглекислий газ утримує тепло Сонця, що може викликати глобальне потепління, до кислотних дощів, коли газуваті кислотні оксиди сполучаються з водяною парою в хмарах, і коли випадають дощі, в них є дуже велика кількість кислоти, яка "спалює" рослини, отруює ґрунт водоймища.

Нафтовий танкер

Але не меншшкідливими є продукти переробки цих копалин. Наприклад, відпрацьовані нафтові масла, оливи становлять велику загрозу, бо дуже часто їх можуть зливати в каналізацію. При переробці нафти і вугілля можуть утворюватись багато отруйних речовин, яких не переробляють, а просто кудись захоронюють без якоїсь техніки безпеки.

Крім того, багато копалин втрачаються при транспортуванні. Вони засмічують землю, море, річки. Особливої шкоди може завдати пролита нафта в морі чи океані. Адже сучасний супертанкер бере на борт до 500000 тонн і аварія на судні призведе до катастрофічних наслідків. Нафтова плівка розливається по величезній площі, закриваючи сонячне світло, необхідне водоростям. Птахи й риби, в'язнучи в шарі нафти, гинуть від отруєння, задухи чи голоду. Страждає вся фауна і флора на забрудненій території. До такого ж самого ефекту призводить не дотримання екологічної безпеки на нафтових платформах в морі.

А щоб запобігти цьому та зменшити вплив цих факторів на природу треба освоювати альтернативні види енергії (вітру, сонця, припливів та відпливів, геотермальну), які зможуть знизити потребу в органічному паливі (бо їх вистарчить ненадовго; нафти на 42 роки, газу - на 53 роки),оскільки основна частина горючих корисних копалин йде для спалювання, і тим самим знизити викиди отруйних газів, які призводять до парникового ефекту та кислотних дощів. На діючих станціях котельнях треба поставити ультрасучасні системи очищення та фільтрації диму після спалювання. Шкідливі продукти переробки - навчитись їх нейтралізувати та переробляти. Покращити умови транспортування цих копалин. Змусити США підписатися під Кіотським протоколом, згідно з яким країни, що підписалися під ним, зобов'язані зменшити кількість викидів в атмо- та гідросферу (бо частка викидів США становить 25%). Відновлювати ландшафти на місці видобутку паливних та й простих копалин.

В купі усі ці заходи допоможуть відновити баланс і гармонію між людиною та природою. Природа не буде мститися людині всякими стихійними лихами, землетрусами, повенями, а вона в свою чергу буде раціонально використовувати природні ресурси.

ВИСНОВКИ

Отже, паливні корисні копалини відіграли і відіграють дуже важливу роль в житті суспільства та кожної людини зокрема.

З давніх-давен ці копалини людина використовувала у своїх побутових цілях, але в дуже малих кількостях. З розвитком науки, промисловості та техніки потреба в них різко зросла. А саме в таких галузях народного господарств: в енергетиці, транспорті, важкій та легкій промисловості і в побуті. На даний час ні один процес виробництва не проходить без продуктів переробки горючих корисних копалин. А щоб задовольнити потребу в цих породах людство винайшло багато способів добування і переробки. Для покращення продуктів переробки людина була змушена більше дізнатися про їхнє утворення, походження, залягання, фізичні та хімічні властивості. І в результаті цих досліджень вона класифікувала їх.


Страница:  1   2 

Скачать работу можно здесь Скачать работу "Паливні корисні копалини" можно здесь
Сколько стоит?

Рекомендуем!

база знанийглобальная сеть рефератов