Розділ 2. Гідроенергетичні ресурси, їх використання. Принципові схеми, параметри, режими роботи ГЕС і ГАЕС

Роль вугілля в економіці

України Вугілля – єдина енергетична сировина, запасів якої потенційно достатньо для того, щоб забезпечити енергетичну безпеку нашої держави та сприяти розвитку металургійної та хімічної промисловості. Якщо в структурі світових запасів основних видів органічного палива вугілля становить 67%, то на Україні – 95,45%. Роль вугілля в паливно-енергетичному комплексі України буде постійно зростати. Вугільна промисловість є стратегічною галуззю країни.

В енергетиці України вугілля є основним стабільним ресурсом зі значним об'ємом і може застосовуватись в перспективі. У 1998 році частка вугілля в паливно-енергетичному балансі України становила 26,6%, тоді як у 1975 році вона дорівнювала 47,4% (табл.7.9).

В історії України вугілля за обсягами видобутку завжди було домінуючим енергоносієм. За період з 1991 по 1998 р. в паливному забезпеченні ТЕС частка вугілля збільшилась з 22,2 до 27,1%. Це приблизно в 1,5 рази нижче середньосвітового показника (39,6% у 1990 р.) та в 2,1–2,3 рази нижче даного показника для США і Східної Європи, які забезпечують себе необхідними обсягами вугілля. У перспективі у 2015 році можна очікувати виходу на споживання вугілля на рівні 1990 року (133,3 млн.т). На цьому часовому відрізку розвитку економіки України вугілля буде найважливішим природним енергоносієм.

Екологічна ситуація. Вугільна промисловість України – галузь з дуже складними технологічними процесами. Територіально її вуглевидобувні та перероблюючі підприємства розміщені в семи областях України. Характерною особливістю їх розташування є нерівномірність, часто надмірна концентрація виробництв в окремих районах вуглевидобувних регіонів.

Виробнича діяльність вуглевидобувної промисловості супроводжується залученням до розробки родовищ, які мають дуже складні геологічні, гідрогеологічні та інженерногеологічні умови і містять глибоко залягаючі пласти (до 1300–1400 м). У поєднанні з високою концентрацією вуглевидобувних і перероблюючих підприємств все це чинить істотний і довгочасний техногенний вплив на стан і властивості як геологічного, так і навколишнього природного середовища загалом. У процесі вуглевидобутку із шахт галузі щорічно відкачують біля 750–770 млн.м3 води. Основним забруднювачем шахтних і кар'єрних вод є завислі та мінеральні речовини, нафтопродукти, солі важких металів, бактеріальні домішки. На всіх підприємствах шахтні води очищуються механічними методами на більш ніж 400 водоочисних спорудах. Шахтна вода, яка скидається до гідрографічної мережі після очистки і подальшого відстою, містить, як правило, до 30 мг/л завислих речовин і чинить певний вплив на поверхневі води. Очищені шахтні води скидаються в річки басейнів Азовського та Чорного морів: Азовського – Cіверський Донець з притоками, Міус, Кальміус; Чорного – Дніпро з притоками, Південний Буг. При цьому на частку річок басейну Азовського моря припадає біля 80% загального об'єму шахтних вод вугільної галузі. У басейн Чорного моря вугільні підприємства України скидають біля 115 млн.м3 шахтних і кар'єрних вод; у Балтійське море шахтами Львівсько-Волинського басейну скидається більше 15 млн.м3 шахтної води. Мінералізація основного об'єму шахтних вод становить 2–10 г/л, до того ж в ріки Міус і Кальміус скидається вода з мінералізацією 2–3 г/л, а у річку Сіверський Донець – з мінералізацією від 2 до 10 г/л і вище. Слід відзначити, що в Донбасі основним джерелом питного і технічного водопостачання служить канал Сіверський Донець – Донбас, з якого за орієнтовними оцінками не менш 50% води витрачається на технічні потреби.

Таблиця 7.9. Динаміка видобутку і частка вугілля в паливно/енергетичному балансі України

Ресурси	1975	1980	1985	1990	1995	1998
Паливно-енергетичні ресурси, всього: млн. т %	287,4	323,1	349,4	353,0	226,3	198,1
	100	100	100	100	100	100
У тому числі вугілля і продукти його переробки (товарні):             млн. т %	136,4	129,6	108,4	92,7	60,5	52,6
	47,4	40,1	31,0	26,3	26,7	26,6

На забруднення рік і водоймищ значно впливають також підтоплені території, які утворилися після відроблення вугільних пластів і виникнення просідання грунту. Тільки на Донбасі зафіксовано підтоплення територій в межах 25 шахтних полів. Як правило, після підтоплення мінералізація поверхневих і підземних вод помітно збільшується.

Діяльність підприємств вугільної промисловості пов'язана насамперед з виводом з народногосподарського обороту земель, які відводяться під промислові площі шахт і збагачувальних фабрик, вироблені простори розрізів, породні відвали, мулоі шламовідстойники вуглезбагачувальних фабрик тощо. Щорічно шахти та вуглезбагачувальні фабрики видають біля 70 млн.т вугільних відходів, з яких 40–45 млн.т складають у відвали. В Україні утворилось 1063 породних відвалів, з яких біля 15–20% – ті, що горять, при цьому значна частина з них діючі. Вони займають площу 7188 га, де зберігається біля 1,7 млрд.м3 породи. Основна частина відвалів порід (1009) розташована в Донбасі. Площа, яку вони займають, становить 6733 га, і в них зберігається більше 1,5 млрд. м3 породи. Обсяг видачі на-гора породи на багатьох шахтах досягає рівня видобутку вугілля («Дзержинськвугілля», «Артемвугілля» – 94,2%, «Донецьквугілля» – 87,6%, «Макеїввугілля» – 84,6%, «Орджонікідзевугілля» – 79,5%, «Стахановвугілля» – 77,9%, «Первомайськвугілля» – 75,3%). Вуглезбагачувальними фабриками скидаються в мулонакопичувачі біля 2 млн.т на рік тонкодисперсних відходів флотаційного збагачування. Всього в мулонакопичувачах фабрик зберігається більш 70 млн.т відходів, і вони займають площу 850 га. Шахти Львівсько-Волинського басейну і Західного Донбасу інтенсивно спотворюють русла рік Західний Буг і Самара та їх притоків. У результаті експлуатації червоноградської групи шахт ВАТ «Львіввугілля» утворилось осідання земної поверхні на 0,5–4 м, біля 600 га землі виявились заболоченими. За прогнозом шахтами ДХК «Павлоградвугілля» при вийманні всіх балансових запасів вугілля буде виведено з обігу 12,6 тис.га земельних угідь, в тому числі 2,5 тис.га орних земель, 1,3 га лісових угідь, 1,75 тис.га територій під населеними пунктами.

Підприємства вугільної галузі викидають в атмосферу приблизно 1,1 млн.т на рік шкідливих речовин. Серед них: твердих частинок (пил) – біля 38 тис.т; оксидів сірки – більше 122 тис.т; оксидів вуглецю – 150,0 тис.т; оксидів азоту – більше 9 тис.т; вуглеводнів – 465 тис.т; інших газоподібних речовин – 256 тис.т. Основна маса забруднюючих речовин (80%) викидається в атмосферу з відхідними газами котельних і сушильних установок збагачувальних фабрик, які використовують вугілля як паливо.

Істотними джерелами забруднення атмосфери є дегазаційні та вентиляційні установки, у викидах яких міститься значна кількість газу метану. На вугільних шахтах України виділяються біля 3 млрд. м3 газу метану на рік. Дегазаційними установками 86 шахт відкачується на поверхню до 350 млн. м3 газу на рік. Вентиляційними установками шахт виносяться в атмосферу більш ніж 2500 млн. м3 метану.

Леонід Іванович Лутугін (04.03.1864–30.08.1915) – російський геолог, один з перших спеціалістів з геології вугільних басейнів Росії. У 1889 році закінчив Гірничий інститут в Петербурзі, а в 1897 році став його професором. Пройшов пішки майже весь Донецький кряж, невтомно досліджуючи його підземні багатства. Цей трудовий і науковий подвиг і створив йому всесвітню славу. Про Лутугіна говорили, що він бачить земну товщу наскрізь. Більшу частину свого життя Л.І. Лутугін присвятив дослідженню Донбасу. Він вперше склав нормальний геологічний розріз вугільної товщі цього краю, визначив її потужність та число вугільних пластів і прошарків, розробив методику детального площинного геологічного картування і разом з учнями застосував її в Донбасі, зняв основну площу басейну. Ця зйомка була однією з кращих у світовій практиці. Вона стала основою для вирішення найважливіших практичних питань вугільної геології і розвитку вуглевидобувної промисловості басейну.
Наступним етапом його праці була велика оглядова геологічна карта Донбасу (1911 р.), за яку на міжнародній виставці в Турині він отримав Велику золоту медаль.
Л.І. Лутугін встановив, що часта зміна порід у вугленосних товщах Донбасу пов'язана з коливальними рухами земної кори, що велика потужність кам'яновугільних відкладень (більше 10 кілометрів) – результат тривалого прогинання дну басейну, а також, що якість вугілля залежить не від віку пластів, а від ступеня їх змін в процесі формування геологічної структури району.
У 1904 році на знак протесту проти масового виключення студентів разом з групою професорів і викладачів пішов з Гірничого інституту і повернувся до нього лише в 1906 році, коли студенти були прийняті знову.
Із школи Лутугіна вийшли визначні геологи П.І. Степанов, В.І. Яворський, О.О. Гапєєв та інші.
Іменем Л.І. Лутугіна названо велику шахту в місті Торез, місто і залізничну станцію в Луганській області.

Запаси вугілля в Україні. Запаси вугілля України зосереджені в Донецькому, Львівсько-Волинському, Дніпровському басейнах, а також в Новодмитріївському родовищі Дніпровсько-Донецької западини та Ільницькому, Рокосовському родовищах Закарпатської вугленосної площі. Кам'яне вугілля розповсюджене в Донецькому і ЛьвівськоВолинському басейнах, буре вугілля – в Дніпровському, Донецькому басейнах, Дніпровсько-Донецькій западині й на Закарпатській вугленосній площі.

Станом на 1 січня 2000 р. балансові запаси вугілля категорій А+В+С1 складають 45536 млн.т і за категорією С2 – 11245 млн.т. Серед них коксівного вугілля за категоріями А+В+С1 – 13598,2 млн.т, або 29,9% загальних балансових запасів. Бурого вугілля, придатного для відкритої розробки, нараховується 913,3 млн.т, або 2% загальних запасів вугілля в Україні. У стадії розробки і підготовки до промислового освоєння знаходиться 23159,9 млн.т балансових запасів вугілля категорій А+В+С1. З них 9862,5 млн.т враховуються на балансі діючих підприємств. За 1999 рік видобуто 83,665 млн.т вугілля, або 0,54% запасів.

Серед них коксівного вугілля – 25,062 млн.т, або 0,57%. Забалансові запаси вугілля оцінюються у 17379,3 млн.т.

Підготовлені до освоєння, а також знаходяться на резервних розвіданих ділянках для будівництва нових вугільних підприємств чи реконструкції діючих 9721,1 млн. т. До розробки головним чином готують коксівне вугілля, запаси якого складають 37,5% загальних.

За останні роки балансові запаси вугілля категорій А+В+С1 зменшуються при постійному збільшенні запасів вугілля категорії С2.

Не підготовлені до промислової експлуатації 22377,7 млн. т балансових запасів вугілля категорій А+В+С1. Серед них: розвідані ділянки – 397,0 млн. т (10 ділянок), перспективні для розвідування ділянки – 19739,6 млн. т (180 ділянок), звільнені ділянки – 1440,2 млн. т (114 ділянок), закриті шахти – 800,4 млн. т (68 шахт).

Україна має резерв з 66 розвіданих ділянок із загальною виробничою потужністю 124,5 млн. т вугілля на рік, в тому числі для будівництва шахт – 57 ділянок з потужністю 106,4 млн. т, для будівництва розрізів – 9 ділянок з потужністю 18,1 млн. т бурого вугілля на рік. Резерв для будівництва нових шахт бурого вугілля включає 6 ділянок потужністю 5,8 млн. т. Кам'яне вугілля розміщується на 51 ділянці для будівництва шахт загальною виробничою потужністю 100,6 млн. т вугілля на рік.

У державному балансі на вугільних родовищах України нараховуються запаси германію, води, газу метану і бітуму (гірського воску). Запаси германію у вугільних пластах 87 шахт становлять 19 тис.т, але тільки вугілля 13 шахт має мінімальний промисловий рівень його вмісту – 8 г/т.

Методи видобутку вугілля. В Україні видобуток вугілля здійснюється в довгих очисних вибоях за допомогою комплексів з механізованим та індивідуальним кріпленням при використанні різних варіантів стовбурової, суцільної і комбінованої систем розробки.

На пологих пластах (до 35°) стовбуровою системою розробки охоплено біля 72% загальної кількості комплексно-механізованих вибоїв. У перспективі треба очікувати стабілізації чи деякого зменшення обсягу застосування стовбурової системи розробки при одночасному зростанні обсягу застосування комбінованої і суцільної систем. У 2000 р. 95,4% загального об'єму вугілля видобувалось з пологих і 4,6% – з круто падаючих пластів, комплексами з механізованим кріпленням видобуто 86% об'єму вугілля, щитовими агрегатами – 1,1%, лавами з індивідуальним кріпленням – 12,9%. За останні 25 років питома вага видобутку механізованими комплексами зросла більш ніж в 2 рази (з 44,1% в 1975 р. до 90,2% в 2000 р.).

Зі 177 шахт, які розроблюють пологі пласти, до перспективних можуть бути віднесені 67, де є можливість збільшення кількості вибоїв у 2–3 рази і оснащення їх новими комплексами.

У 2000 році основна частина комплексномеханізованих вибоїв (78,3%) виробляла пласти потужністю до 1,5 м з кутом падіння до 15° (89,7%). У більшості випадків (62,6%) кришні породи – середньої обвальності. За стійкістю нижчого пласта вони в основному нестійкі (72,5%). У 40% очисних вибоїв здійснюється притинання бокових порід через невідповідність виймальної техніки потужності пласта або слабкі бокові породи.

Нові типи механізованих комплексів дозволяють ефективно виробляти пласти потужністю 1,0 м і вище. Зараз в пластах потужністю менше 1,0 м зосереджено більше 30% балансових запасів вугілля. Україна не зможе повністю відмовитись від розробки пластів такої потужності.

Забезпечити прийнятий рівень ефективності виймання пластів потужністю менше 1,0 м можна, використовуючи вже випробувані або нові технології, такі як стругове виймання (УСТ-4, УСБ-96, СО-75Г); бурошнекове виймання на базі комплексу БШК-2ДМ; роздільне виймання вугілля і породи.

Вугільна промисловість України. Вугільна промисловість України – це багатогалузевий виробничо-господарський комплекс. У ньому функціонують холдингові компанії, виробничі об'єднання, самостійні шахти, виробничі об'єднання зі збагачування вугілля, шахтобудівельні комбінати, заводи вугільного машинобудування, розвинена мережа науково-виробничих об'єднань, науково-дослідних, проектно-конструкторських і проектних організацій.

Середня глибина розробки на шахтах України досягла 635 м. На глибоких (більше 600 метрів) горизонтах у 2000 році працювали 105 шахт (48,2%), на частку яких припадало 47,9% всього видобутку вугілля. На 25 шахтах (11,5%) гірничі роботи проводились на глибинах 1000–1300 метрів. У перспективі до 2010 року середня глибина розробки дійде до 730 метрів. Із загальної кількості шахт України, які розроблюють пласти кам'яного вугілля і антрациту і мають самостійні вентиляційні системи, 74,2% віднесені до сильно газоносних. На 35,7% шахт розроблюються пласти, небезпечні через раптові викиди вугілля і газу. На 17 шахтах розроблюються 33 пласти, схильні до гірничих ударів. До 2010 року кількість загрозливих і ударонебезпечних пластів зросте до 40. За останні три роки в Донецькому басейні щорічно в середньому відбувалося більше 80 газодинамічних явищ.

На 54 шахтах (25,1%) в очисних і на 53 шахтах (24,7%) в підготовчих вибоях температура повітря перевищує гранично допустиму (+26°С).

Освоєння видобутку і використання кам'яного вугілля в Росії з перших кроків поєднувалося з науковим пошуком і узагальненням досвіду вчених. У 1763 році було видано книгу М.В. Ломоносова «Первые основания металлургии или рудных дел». Ця книга являла собою перший посібник з гірничої справи російською мовою. Цією книгою було закладено грунт російської гірничої науки. М.В. Ломоносов вперше чітко сформував предмет гірничої науки: «Наука, которая учит минералы знать, приискивать и приводить в такое состояние, чтобы они в обществе человеческом были угодны, называется горной наукой».

В Україні за станом на 1 січня 2000 г. експлуатувались 236 шахт із загальною виробничою потужністю 109,01 млн.т і 7 розрізів із загальною потужністю 3,3 млн.т. Коксівне вугілля видобували 93 шахти із загальною потужністю 50,875 млн.т. Балансові запаси коксівного вугілля на діючих підприємствах становлять 4378,95 млн.т, або 44,4% загальних балансових запасів на цих шахтах. У 2000 році в Україні було видобуто 80,3 млн.т вугілля.

В Україні будуються 5 шахт потужністю 7,65 млн.т, на балансі яких нараховуються запаси вугілля, що становлять 889,5 млн.т. Об'єм будівництва нових вугільних підприємств невеликий.

Вуглевидобувні підприємства України забезпечені запасами вугілля від одного до 50–60 років і більше. До 2008 року повинні бути виведені із числа діючих шахти з виробничою потужністю 7,3 млн.т, до 2013 – 11,1 млн.т. У 2014 р. загальна виробнича потужність шахт (залишаються 173 шахти) становитиме 97 млн.т. Найбільш значного скорочення запасів можна очікувати в Львівсько-Волинському басейні. Закриваються 4 шахти із 15 з виробничою потужністю, яка становить 12% загальної виробничої потужності басейну.

За 1999 рік 28 найбільш потужних шахт Донбасу, на балансі яких знаходяться 1881,5 млн.т вугілля марок від Д до А, видобули 25,8 млн.т вугілля. Глибина розробки на цих шахтах змінюється від 435 до 1400 м. Середня глибина розробки – 808 м. Балансові запаси вугілля на глибинах, які розроблюються, становлять 1145,6 млн.т, або 61% загальних балансових запасів. Потужність вугільних пластів, що розроблюються, змінюється від 0,65 до 2,39 м, а переважаюча їх потужність перевищує 1,0 м.

Кам'яне вугілля. Марочна належність кам'яного вугілля України за ДСТУ 3472-96 та його класифікаційні показники описано раніше у підрозділі 7.3.4. (див. також табл. Д.2 у додатку до розділу 7). Як уже зазначалося, кам'яне вугілля розповсюджене головним чином в Донецькому та Львівсько–Волинському басейнах.

Донецький вугільний басейн (Донбас) на території України

Донецький вугільний басейн є найважливішим вугільним басейном України. Він розташований на території Дніпропетровської, Донецької та Луганської областей.

Розташування. Загальна площа басейну у вигляді смуги, витягнутої в широтному напрямі на 650 км при максимальній ширині біля 200 км, становить майже 60 тис.км2. Він займає степову, злегка підняту частину країни, яка знаходиться між річкою Сіверський Донець і Азовським морем. У центрі знаходиться Донецький кряж з найбільшою висотою над рівнем моря для лівобережної частини України біля м. Дебальцеве. На площі басейну протікають річки Сіверський Донець, Кальміус, Самара. Залізнична і автомобільна транспортна мережа відповідає добре розвинутій інфраструктурі регіону, де, крім вуглевидобувних підприємств, функціонують підприємства чорної, кольорової металургії, хімічної промисловості та енергетики. Густота населення є найвищою в Україні. Промисловість концентрується в містах Донецьк, Луганськ, Горлівка, Єнакієве, Дзержинськ, Краснодон, Павлоград, Красноармійськ. Поблизу границі басейну розташовані великі промислові центри: Артемівськ, Дніпропетровськ, Маріуполь, Харків. Східна частина басейну простягається на територію Росії.

У 1795 р. гірничий інженер І. Бригонцев на основі вивчення вугільних родовищ Донецького басейну, методів проведення гірничих робіт та знаряддя, застосовувалось що при цьому, видав посібник «Настанова до пізнання, розроблення і споживання кам'яного вугілля», де виклав рекомендації щодо пошуку і розвідки вугільних родовищ, використання кам'яного вугілля для різних цілей. У книзі Бригонцев розглядає, який із типів вугілля доцільно використовувати у тих чи інших виробництвах, у побутових топках, зупиняється на використанні вугільних брикетів для опалення і способах отримання коксу.

Потужність робочих пластів у басейні змінюється від 0,5 до 2,5 м. Переважаюче розповсюдження мають пласти потужністю 1–1,5 м. У покрівлі пластів залягають аргіліти, іноді алевроліти, пісковики, рідко вапняки. У підошві вугільних пластів знаходяться аргіліти або алевроліти. Коефіцієнт робочої вугленосності продуктивної товщі становить в середньому 0,77.

Розвідані запаси вугілля промислових категорій становлять 57,5 млрд.т, перспективні – 18,3 млрд.т. Вони представлені всіма основними марками кам'яного вугілля – від довгополуменевого до антрацитів, а також перехідними від бурого вугілля до довгополуменевого. Вугілля відноситься до класу гумітів, іноді містить сапропелево-гумусові прошарки.

Структура вугілля, який видобувають в Донбасі, характеризується високою питомою вагою антрацитів (30%) і вугілля, придатного для коксування (42%), причому останнє на 63% представлене кращими спікливими марками (Ж, К і ОС).

Особливе місце в балансі палива, що видобувається в басейні, належить вугіллю марки Г, частка якого в розвіданих геологічних запасах перевищує 42%, а разом з близьким до нього за властивостями вугіллям марки Д становить майже 60%. Завдяки добрій спікливості та низькому вмісту сірки вугілля марки Г додають до шихти для коксування (в кількості 32–35%). Маючи високий вихід летких речовин, воно сприяє одержанню при коксуванні великої кількості цінних хімічних продуктів. Більше половини газового вугілля, яке видобувається, використовують для енергетичних цілей.

Вугілля трьох родовищ – Богданівського, Новомосковського і Петриківського, – які містять біля третини запасів вугілля марок Д і Г Донбасу, – це так зване «солоне» вугілля. Розвіданих запасів «солоного» вугілля на Україні біля 12 млрд.т. Українське «солоне» вугілля серед його світових запасів – одне з найбільш високометаморфізованих і або відноситься до перехідних від бурого до довгополуменевого, або довгополуменеве та газове. При цьому практично у всіх випадках домінуючими засолюючими домішками у вугіллі є водорозчинні сполуки натрію (вміст Na2O у вугіллі – від менш ніж 0,5 до 1%; хлору – 0,3–0,9%; сірки – 1,6–2,1%).

Богданівське родовище, вугілля якого найбільш придатне для спалювання на ТЕС, з невисоким, майже обмеженим вмістом оксиду натрію відноситься до найбільш розвіданих. У перелік резервних ділянок, які підготовлені до будівництва нових шахт, входять 5 його ділянок.

Враховуючи низьку зольність, обмежену вологість, високий вихід летких і невелику глибину залягання «солоного» вугілля, останнє можна вважати перспективним ресурсом для твердопаливних ТЕС при умові розробки технологій його енергетичного використання.

Середня теплота спалювання товарного робочого палива Донбасу – 21,2–26,1 МДж/кг. Вугілля малофосфористе, від малодо високосірчаного. Всі пласти (за винятком антрацитів) газоносні. Геологічні запаси вуглеводних газів у вугільних пластах і прошарках перевищують 2,5 трлн.м3. У зв'язку з цим Донбас можна розглядати як найбільше газове родовище.

З урахуванням тектонічної структури, марочного складу вугілля, умов залягання вугільних пластів, а також географічних, економічних та історичних особливостей української частини Донбасу виділені 16 геолого-промислових районів (Петропавлівський, Красноармійський, ДонецькоМакіївський, Чистяково-Сніжнянський, Центральний, Лисичанський, Краснодонський, Луганський, Довжано-Равенецький тощо). Розробку вугільних пластів здійснюють 165 шахт, які входять до складу 19 державних підприємств, 2 відкритих акціонерних товариств, 1 державної холдінгової компанії;

28 шахт самостійні (дані на 1 січня 2005 р.). Видобуток вугілля склав 79,4 млн.т за рік із зольністю 38,3%, в тому числі коксівного 34,7 млн.т із зольністю 38,5% і енергетичного 44,7 млн.т із зольністю – 38,4%.

Шахтний фонд – в основному старі, спрацьовані шахти, які потребують реконструкції і відбудови. Середня глибина перевищує 700 м, 28 шахт ведуть очисні роботи на глибині більше 1000 м. Середній щорічний приріст глибини розробки становить 15 м.

Умови розробки вугільних пластів на досягнутих глибинах дуже складні: температура гірничих порід становить 45–50°С, висока газонасичуваність, значний тиск, багато пластів небезпечні через раптові викиди газу та гірські удари. На 30% шахт вугілля має тенденцію до самозаймання.

У цих умовах довжина очисних забоїв становить 120–220 м. Середній рівень комплексної механізації очисних робіт – 53,2%, досягаючи на деяких шахтах 96%.

Львівсько-Волинський басейн

Розташування. Знаходиться на території Львівської і Волинської областей. Площа промислової вугленосності – 3,2 тис. км2. Геологічні запаси вугілля – 2,1 млрд.т, з них балансові запаси – 1,05 млрд.т. Басейн включає 6 вугільних родовищ: Міжріченське, Забузьке, Волинське, Сокальське, Тяглівське, Карівське.

Історична довідка. Припущення про наявність вугленосних відкладень карбону в межах басейну було висловлене у 1912 р. М.М. Тетяєвим і підтвердилося в 1948 р. Шахтне будівництво почалося в 1950 р., а видобуток вугілля ведеться з 1954 р.

На території басейну кам'яновугільні відкладення візейського, намюрського і башкирського ярусів складають Львівську мульду (грабен-синкліналь). Їх потужність 630 м у північно-східному і 1250 м у південнозахідному районах басейну. У цих відкладеннях залягають до 4 пластів робочої потужності (0,7–1,2 м). Глибина залягання пластів змінюється від 250 м на сході до 750 м на заході. Кути падіння – 5–7°.

Вугілля робочих пластів представлене марками Д, Г, ГЖ и Ж. Вугільні пласти містять не тільки гумусове, але й сапропелеве вугілля з густиною 1,65–2 т/м3. Зольність гумусового вугілля 20–25%, сапропелевого – 50–65%. Їх співвідношення у класі менше 10 мм дорівнює 5:1, в класі більше 10 мм – 1:1.

Розроблюються Міжріченське, Волинське і Забузьке родовища. У регіоні видобуток вугілля ведуть 9 шахт, які входять у ВАТ «Львіввугілля» з центром в м. Сокалі та 4 шахти ВО «Волиньвугілля» в м. Нововолинськ. Глибина розробки 330–600 м. Видобуток вугілля в басейні 8,1 млн.т на рік (дані 2000 р.).

Якість товарного вугілля характеризується такими показниками: вологість – 5–10%, зольність – 23–42%, вихід летких – 36–39%, вміст сірки – 3,3–5,5%. Найвища теплота згоряння – 32,15–34,54 МДж/кг, найнижча – 16,3–21,4 МДж/кг. Вугілля використовується в основному як високоякісне енергетичне паливо і частково як коксохімічна сировина.

Буре вугілля. У відповідності із стандартом України ДСТУ 3472-96 до бурого вугілля відноситься вугілля з

Rо < 0,40%, Vdaf = 50–70%, Qtaf < 24 МДж/кг. В Україні буре вугілля розповсюджене досить широко і представлене великою кількістю родовищ і вуглепроявами, які утворюють басейни і вугленосні товщі. Вони знаходяться в різних геологічних структурах: Український щит – Дніпровський басейн; Дніпровсько-Донецька западина – Дніпровсько-Донецька вугленосна товща; Волинсько-Подільська плита – Придністровська вугленосна товща; прогини – Прикарпатська і Закарпатська вугленосні товщі; западини – родовища Причорномор'я, вуглепрояви зустрічаються також в Криму. Основні поклади бурого вугілля України зосереджені в Дніпровському басейні.

Дніпровський буровугільний басейн

Розташування. Знаходиться в межах Вінницької, Житомирської, Київської, Черкаської, Кіровоградської, Дніпропетровської і Запорізької областей України. Простягається з південного заходу на південний схід вздовж середньої течії р. Дніпро на 680 км при ширині від 70 до 175 м. Загальна площа басейну – біля 150 тис. км2.

Історична довідка. Наявність вугілля в басейні відома з ХІ століття. Інтенсивна розробка ведеться з 1946 р. В експлуатації знаходилося 9 родовищ, на площі яких працювало 7 шахт і 7 вугільних розрізів із сумарною річною виробничою потужністю 10,1 млн.т. У басейні розташовано більш 150 відособлених родовищ бурого вугілля. Загальні геологічні запаси становлять 5 млрд.т, розвідані – 2,4 млрд.т, з яких 0,5 млрд.т придатні для відкритої розробки. Потужність вугільних пластів досягає 25 м, середня – 3–4 м. Глибина залягання вугілля – від 5 до 160 м. За ступенем метаморфізму вугілля відноситься до групи Б1 (м'яке буре вугілля). Вологість вугілля – 55–60%, зольність – 15–25%, вміст сірки – 2,3–3%. Нижча теплота згоряння палива – 5–9,2 Мдж/кг.

Вугілля деяких родовищ містить підвищену кількість бітумів і смоли, яка складає в середньому відповідно 5–7 і 12–15%. Вугілля використовується як паливо для виробництва електроенергії на теплових електростанціях. Висока вологість, підвищені зольність і вміст сірки обумовлюють необхідність застосування спеціальних топок. Для забезпечення побутових споживачів населення буре вугілля брикетують на брикетних фабриках.

Поряд з кам'яним та бурим вугіллям, Україна має значні запаси такого органічного палива, як торф.

Основні запаси торфового палива зосереджені у Волинській, Рівненській і Чернігівській областях, де типові порівняно невеликі торфові родовища. Середня їх площа в межах промислової глибини становить 330–350 га при середніх об'ємах геологічних запасів 944–1147 тис.т.

Торфова промисловість поставляє споживачам торфові брикети і грудковий торф.

Брикети – найбільш збагачений вид торфового палива. Характерна для торфу висока природна вологість (75–80%) знижується до 40–50% підчас польового сушіння дрібняку на технологічних площах видобутку і до 14–18% – в процесі штучної сушки на брикетних заводах. Далі торф збагачують пресуванням висушеного торфодрібняку (сушінки) під тиском у пресі до 120 МПа, за рахунок чого досягається підвищення концентрації палива в одиниці об'єму. Нижча теплота згоряння торфобрикету становить 16–17 МДж/кг, зольність не перевищує 15%, насипна густина – біля 700 кг/м3. Такі показники роблять торфові брикети дуже ефективним і транспортабельним паливом.

Грудковий торф виробляється екскаваторним і фрезерно/формувальним способами. За нормативами його вологість не повинна бути більш 45%, а зольність – 23%. Нижча теплота згоряння менша, ніж торфобрикету (11–12 МДж/кг), насипна густина звичайно не перевищує 450 кг/м3. Таке паливо користується попитом у мешканців населених пунктів, розташованих поблизу ділянок видобутку.

Фрезерний торф застосовується як паливо тільки на брикетних заводах з метою одержання технологічного тепла для штучної сушки в установках різних типів. Маючи вологість до 50%, нижчу теплоту згоряння 8–9 МДж/кг, фрезерний торф висуває особливі вимоги до конструкції топочного обладнання, проте характеризується низькою собівартістю.

Торфове паливо найбільш доцільне для об'єктів малої енергетики (наприклад котелень підприємств і населених пунктів, які розташовані на невеликій відстані від торфових родовищ, що розроблюються).

 

Родовища:

1. Дроздовицьке 2. Ведильцівське 3. Адамівське 4. Пакульське 5. Холминське 6. Червонопартизанське 7. Великозагорівське 8. Смілівське 9. Олишівське 10. Роменське 11. Монастирське 12. Дубровицьке 13. Пісочківське 14. Бриківське 15. Крачківське 16. Кременецьке 17. Сула-Удайське 18. Андрушівське 19. Ясинівське 20. Корнинське 21. Ісачківське 22. Кибинське 23. Більське 24. Сидоряцьке 25. Золочівське 26. Нище 27. Краснопільське 28. Макарівське 29. Великобагачанське 30. Розпашнівське 31. Бориславське 32. Філіопільське 33. Східницьке 34. Бруслинівське 35. ОстапівськоБілоцерківське 36. Максимівське 37. Петрівське 38. Західно-Берецьке

39. Тетіївське 40. Верхнє-Синьовидне 41. Новотроїцьке 42. Сєверодонецьке* 43. Оратівське 44. Сердюківське 45. Новобахметівське* 46. Степківське 47. Берецьке 48. Петрівське 49. Балабанівське 50. Рижанівське 51. Козацьке 52. Новодмитрівське 53. Петрівське 54. Струтинь Верхній 55. Новосілківське 56. Ужгородське 57. Михайлівське 58. Тернівське 59. Чигиринське 60. Золотарівсько-Ревівське 61. Мокрокалигірське 62. Журавське 63. Тясминське 64. Табурищенське 65. Самарське* 66. Білицьке* 67. Орловське* 68. Флоріанівське 69. Зеленківське 70. Глинське 71. Миронівське 72. Фастівське 73. ПівденноПерещепинське* 74. Бантишівське 75. Березинське 76. Пнівське

77. Златопільське 78. Богданівське 79. Туріянське 80. Ганнівське 81. Коханівське 82. Морозівське-1 83. Морозівське-2 84. Північно-Донбаське 85. Комунарське* 86. Біганське 87. Ільницьке 88. Коломийське 89. Тростянецьке 90. Слобода-Савицьке 91. Новоселицьке 92. Наславчинське 93. Олександрівське 94. Матроно-Трепівське 95. МошоринеСвітлопільське 96. КуцеволівськоСолонінське 97. Красноармійське* 98. Сєдовське* 99. Краснодонське* 100. Велике Раковецьке 101. Новоселиця-Джурівське 102. Северинське 103. Рокосовське 104. Мілієво-Іспаське 105. Маловисківське 106. Новомихайлівське 107. Гаївсько-Веселівське 108. Краснопільське 109. Новоолександрівське 110. Соколівське 111. Ульянівське 112. Верхнедніпровське 113. Писарівське

114. Єнакіївське* 115. Володарське 116. Горбське 117. Новоселівське 118. Криничуватське 119. Шостаківське 120. Морозівське 121. Північно-Домотканське 122. Широківське 123. Верхньосурське 124. Синельниківське 125. Катеринівське 126. Південно-Донбаське 127. Шахта «Жданівська»* 128. Палеологівське 129. Балашівське 130. Червоноярське 131. Мар'янівське 132. ПівденноДомотканське 133. Самотканське 134. Сурське 135. Павлівське 136. Придніпровське 137. Первозванівське 138. Зеленівське 139. Весело-Тернівське 140. Сурська Перспектива 141. Вовчанське 142. Південно-Домотканське 143. Апостолівське 144. Східно-Криворізьке 145. Західно-Криворізьке 146. Базавлуцьке 147. Санжарівське 148. Оріхівське-1 149. Оріхівське-2 150. Оріхівське-3 151. Бешуйське

*Родовища, шо не експлуатуються