Каменный уголь доклад 2 класс окружающий мир: Каменный уголь — полезное ископаемое сообщение доклад

Содержание

Каменный уголь — полезное ископаемое сообщение доклад

Энциклопедия
Окружающий мир
Каменный уголь — полезное ископаемое

Каменный уголь – первое полезное ископаемое, которые человек начал использовать в качестве топлива. Вплоть до 60-х годов прошлого века каменный уголь являлся основным источником энергии. В настоящее время его используют на металлургических предприятиях для получения чугуна.

Каменный уголь представляет собой изменившееся в природных условиях органическое вещество. Это осадочная порода, образовавшаяся из остатков растений: древовидных папоротников, плаунов, хвощей и первых представителей голосеменных. Для того, чтобы образовался каменный уголь, растительная масса должна оседать без доступа к ней кислорода. Такие условиями обладали торфяные болота.

Более 300 млн лет назад болотистые низины покрывали густые леса. В ходе наводнений такие леса часто оказывались похоронены под землей. Растения лишались доступа кислорода, и не были переработаны бактериями гниения. Вследствие чего образовывался торф, который постепенно оседали под толщей земли. Чем больше становился слой почвы над ним, тем сильнее было давление, сложившиеся внутри растительной массы. Также вместе с давлением росла и температура. Таким образом, углерод, который растения поглощали при жизни, был погребен глубоко в недрах земли. А сильное давление и высокая температура превратили остатки частей растений в каменный уголь. Так как процесс образование угля имеет растительное происхождение, он называется карбонизацией.

Древние торфяные болота в настоящее время стали местом добычи угля в промышленных масштабах. Чем глубже залежи полезного ископаемого, тем его качество выше. Однако хороший уголь может залегать и на расстоянии всего лишь в километр. Происходит это там, где в течение времени многие слои лежащие поверх угля разрушились.

Каменный уголь добывают двумя основными способами: открытым и шахтовым. Первый способ применяется в том случае, если осадочная порода залегает на небольшом расстоянии от поверхности. Верхний слой почвы снимают и добывают уголь. Чаще всего качественный уголь добывают в шахтах. Несколько крупных месторождений, находящихся в сравнительно небольших расстояниях друг от друга, называют бассейном. Самый крупный угольный бассейн в России – Кузбасский.

Доклад 2

Уголь, являющийся одним из важнейших первичных видов топлива, представляет собой полезное ископаемое, в составе которого имеется большое количество углерода. Обычно он бывает коричневого или черного цвета и чаще всего встречается в стратифицированных отложениях. Следует также отметить, что уголь – это горючее вещество растительного происхождения.

Это ископаемое содержит в своем составе около 50% — 70% углеродистого вещества, получаемого путем прессования и затвердевания остатков древних растений, а именно торфяных отложений. Различные типы угля возникают из-за особенностей растительных отложений, из которых он образуется, степени угольной обработки (ранга угля) и количества примесей в его составе. Хотя большинство углей образуется из слоистых осадочных горных пород, впоследствии они могут подвергаться повышенной температуре и сильному давлению, вызванными магматическими интрузиями или деформациями во время орогенеза, что приводит к развитию антрацита или даже графита. Хотя концентрация углерода в земной коре не превышает 0,1 %, он необходим для жизни и является основным источником энергии для человечества.

Уголь — богатый природный ресурс, который может быть использован в качестве источника энергии, химического источника, из которого могут быть получены многочисленные синтетические соединения (например, красители, масла, воски, фармацевтические препараты и пестициды), а также в производстве кокса для металлургических процессов. Кроме того, газификация и сжижение угля приводят к появлению газообразного и жидкого топлива, которое можно легко транспортировать (например, по трубопроводу) и свободно хранить в резервуарах.

Каменный уголь изобилует. Если текущие темпы его использования и производства не изменятся, то данный вид ископаемого можно спокойно использовать еще 200 лет. Однако, существует множество проблем, связанных с использованием угля. К примеру, горные работы, из-за которых каждый год сотни шахтеров теряют жизни или получают серьезные травмы. К числу опасностей также относятся падения крыш, всплески горных пород, пожары и взрывы. Горючие газы (такие как метан), попавшие на уголь, могут случайно зажечься во время работ. Метан может быть извлечен из угольных пластов посредством процесса гидравлического разрыва. Кроме того, шахтеры, работающие под землей, часто вдыхают угольную пыль в течение продолжительных периодов времени, что может привести к серьезным проблемам со здоровьем, например, к пневмокониозу.

Вариант 3

В геохронологической истории есть период, называемый «карбон» (углерод). Сотни миллионов лет назад на Земле существовал очень влажный и теплый климат, ставший золотым веком для древесных папоротников. Растения отмирали, падали в неглубокие водоемы, где в условиях недостатка кислорода постепенно гнили.

Со временем влажные участки сменились сухими, покрытыми слоями песка и прочих осадочных пород. Под давлением и воздействием температуры торф превращался в каменный или бурый уголь.

Характеристика:

Горная порода осадочного происхождения обладает высокой плотностью вещества черного, серо-черного цвета. В составе преобладает углерод 75-92%, 15% O₂ (кислород) и 1,5% Н (водород). Влажность не превышает 12% отметки.

Угольные пласты линзовидной формы могут залегать на глубины от 10 см 10-100 (и больше) метров. Уголь не обладает магнитными свойствами, но по тепловым близок к теплоизоляторам.

Месторождения:

Донецкий угольный бассейн, Кузбасс (Кемеровская область), Рурский (Германия), Печорский (Европейский север России), Тунгусский (Красноярский край), Ленский (в основном Якутия – Россия), Иллинойский (США), Аппалачский (США).

На территории России наиболее качественный уголь разрабатывают в месторождении Кузнецкий Алатау, где пласты залегают на глубину до 500 м. Ведется добыча открытым и закрытым способом.

Разработка:

1-й способ: карьеры разрабатываются в том случае, когда залежи угля расположены близко к поверхности. Затраты на добычу снижаются, что удешевляет ресурс.

2-й способ: шахты необходимы при глубоком залегании угля. Для шахтеров огромный риск представляет потенциальная возможность обрушения тоннелей и взрыв метана, скапливающегося внизу.

Применение.

Используется в изготовление кокса (сырья для доменных печей металлургических заводов), производстве химической продукции (неафталин, фенол и др.). В дальнейшем удается получить азотные удобрения, пластмассы, синтетические волокна и лакокрасочные изделия.

Новейшее направление в области угольной промышленности – создание жидкого топлива (гидрогенизация угля).

Перевозят уголь железнодорожным транспортом, баржами. Нерентабельность перевозки характерна для бурого угля, сжигаемого зачастую на месте добычи ближайшими ТЭС или ТЭЦ.

Доклад про Уголь

Уголь зарождается глубоко под землей. Он созревает из огромного количества остатков древних растений, сосредоточенных в одном месте. Идеальной средой для образования угля служат торфяные болота. Процесс превращения торфа в уголь длится миллионы лет.

В растительных массах, осевших на глубинах, происходят сложные преобразования. Выделенные при гниении простые вещества переходят в воду и улетучиваются. Постепенно в осадках начинает преобладать углерод, отличающийся особой стойкостью. Углерод накапливается в торфе, а не улетучивается лишь в условиях отсутствия кислорода. Образование угля происходит в тех торфяных слоях, которые изолированы от воздуха толщей воды и зарослями новых растений. Многовековые процессы, идущие в недрах, приводят к образованию различных угольных пород.

Бурый уголь – образовался не так давно, поэтому в его составе много примесей и есть вода. Выделяет тепла меньше, чем другие виды угля.

Каменный уголь – результат попадания бурого угля под воздействие высоких температур на большой глубине. Степень содержания в нем углерода значительна, влаги почти нет, при сгорании выделяется много тепла.

Антрацит – угольное образование, промежуточная стадия между углем и графитом. Почти целиком состоит из углерода, отличается глянцевым блеском и высокой плотностью. Антрацит рождается очень глубоко, где каменный уголь подвергается переработке под влиянием высокого давления и температуры. Имеет самую высокую теплотворность, но слабо разгорается.

Уголь стал первым топливом, которое люди научились использовать. Многие годы он был основным энергоносителем. Сегодня появились и другие источники энергии, но уголь продолжают добывать.

Извлечение угля из земли — тяжелый труд. Месторождения, обнаруженные в верхних слоях земли, превращают в открытый карьер. Поверхностные слои пород снимают, а залегающий под ними уголь выкапывают экскаваторами и вывозят. Для добычи угля, погруженного в землю на значительное расстояние, строят подземные шахты. Горные работы в шахтах опасны для человека. Чтобы отобрать у земли ценное топливо шахтеры вынуждены дышать угольной пылью и подвергаться опасности взрыва горючего газа.

Уголь – незаменимое сырье для промышленности. Он участвует в плавке железа и чугуна. Зола, полученная от сгорания угля, делается материалом для изготовления строительных конструкций. Подвергнутый обработке уголь идет на производство красок и растворителей. Сжиженный уголь становится первоклассным топливом. А еще из угля получают графит, нафталин и другие соединения.

Каменный уголь — полезное ископаемое

Интересные темы

Доклад-сообщение Уголь полезные ископаемые 3, 4, 5 класс

Энциклопедия
География
Уголь полезные ископаемые

Уголь – полезное ископаемое, образовавшееся вследствие разложения погибших растений. Углём пользовались ещё наши предки. И до сих пор это полезное ископаемое широко используется. Образно считают, что в чёрном камне законсервирована солнечная энергия.

Виды угля

Существует три вида угля. Все они залегают пластами в недрах Земли.

1. Антрациты. По своей структуре этот вид очень твёрдый, имеет самую высокую температуру сгорания. Залежи этого угля находятся очень глубоко под землёй.

2. Каменный уголь. Это самая распространённая разновидность угля в деятельности человека. Им топят печки, из него получают искусственный графит, жидкое топливо, краски, смазочные масла. Добывается как открытым способом, так и закрытым, в шахтах.

3. Бурый уголь. Сорт образовался из остатков торфа позже всех, поэтому он считается самым молодым. Особенность его в том, что у него очень низкая температура сгорания.

Методы добычи угля

Насколько глубоко под землёй находятся пласты, напрямую будет влиять на способ его добычи. Всего два способа:

Открытый способ применяется, когда порода находится не глубоко. Перед тем, как приступить к добыче, проводится анализ почвы на твёрдость, выясняется, насколько выветриваема почва и толщина покрывающего слоя. Отталкиваясь от этого, пригоняется техника для копания. Бульдозеры и скреперы пригоняют для вскапывания мягкого грунта. Экскаваторы и драглайны для толстого слоя. Производят взрыв мощного слоя породы.

Закрытый способ применяют, когда уголь находится глубоко. Для добычи строят штольни и шахты. Если глубина достигает более 45 метров, строят шахтные стволы. От неё ведут штольни – горизонтальные тоннели.

Такой способ имеет две системы добычи ископаемого: длинными очистными забоями или же камерно-столбовая. Вторая система менее экономична. Первая гораздо безопаснее и эффективнее. Благодаря ей можно извлекать до 79 процентов угля и равномерно доставить его на поверхность.

Происхождение полезного ископаемого

Когда давно на нашей планете был влажный тёплый климат, в котором развивалась разная растительность. Именно из неё и образовался каменный уголь. Под мощным прессом воды, пород и песка, растительность медленно разлагалась. Вся эта масса начала затвердевать под воздействием огромных температур, после чего всё превратилось в привычный для нас каменный уголь.

Крупные месторождения угля

Угольным бассейном называют место, где залегает уголь. Во всём мире насчитывается свыше 3,5 тыс. угольных бассейнов. Суммарно площадь всех бассейнов занимает 14,9 % земной суши. Страной, в которой больше всего находится залежей угля, является США. Мировой запас там составляет 23%. Следующей страной является Россия, в которой находится около 13% мирового запас. С 11 процентами следующим третьим лидером идёт Китай. В Соединённых Штатах, Аппалачский бассейн – место, с самыми крупными залежами во всём мире. 1600 миллиардов тонн — запасы этого месторождения.

В нашей стране самым большим бассейном является Кузнецкий. Место положения – Кемеровская область. По его запасам насчитывают около 640 млрд. тонн.

Использование угля

Область использования полезного ископаемого огромна

Из него добывают свиней, серу, ванадий, цинк.

Его применяют в качестве топлива.\

Расходуется для выплавки металлов.

Из угля выводятся вещества, которые необходимы для производства лаков и красок, а так же других продуктов – бензол и ксилол.

Его сжигают и получают жидкое топливо.

На сегодняшний день, в результате хим. обработки, изготавливают более 400 различных видов промышленных продуктов.

Доклад Уголь полезные ископаемые сообщение

Природное полезное ископаемое, такое как уголь, использовали, с древних времен и по сей, день в качестве незаменимого топлива. Цвет характерный ему от черного к серо-черному, иного преобладает глянцевый блеск. Размер и форма преобладает разнообразная от мелкого размера к крупному размеру угля.

Как образуется уголь?

Начало его лежит глубоко под землей. А начало образования угля произошло из-за остатков древних растений, которые находились очень глубоко под земле, это было более 300 миллионов лет тому назад. Так как растения находились, под толстым слоем земли без поступления воздуха и на него воздействовала, довольно большая температуры, постепенно эти растения начинали приобретать вид в торфа. По истечению не малого времени, торф терял влагу и газ, и подвергался прессованию, постепенно приобретал вид и свойства угля.

Из чего состоит уголь?

В состав угля входит углерод, водород, кислород, зола и сера. Уголь хоть и выглядит довольно крепким, но являться очень хрупким и легко разбивается на маленькие кусочки. Для того чтобы уголь дошел до людей, для этого понадобиться приложить не мало усилий и времени.

В случае если уголь расположен не глубоко под землей, а можно сказать что на поверхности, то его могли, добывать на поверхности не подгружаясь, под землю. Его вывозят при помощи специальной техники. А если уголь находиться на глубине более одного километра, то в таком случае его добывают при помощи подземных шахт, где с помощью шахтеров уголь добывается и отправляется в реализацию для дальнейшего его использования по назначению.

Делая вывод, можно сказать, что такое природное ископаемое как уголь, очень ценное и нужное. Его используют в бытовых условия для отопления многих помещений, а так же государственных предприятий, а так же это ископаемое применяют в металлургии и химической промышленности. Это черное золото для человечества просто незаменимое.

3, 4, 5 класс, окружающий мир

Уголь полезные ископаемые

Объяснение угля — Управление энергетической информации США (EIA)

Для образования угля требуются миллионы лет

Уголь представляет собой горючую черную или коричневато-черную осадочную породу с высоким содержанием углерода и углеводородов.
Уголь классифицируется как невозобновляемый источник энергии, потому что для его образования требуются миллионы лет. Уголь содержит энергию, запасенную растениями, которые жили сотни миллионов лет назад в болотистых лесах.

Слои грязи и камня покрывали растения на протяжении миллионов лет. В результате давление и тепло превратили растения в вещество, которое мы называем углем.

Типы угля

Уголь подразделяется на четыре основных типа или класса: антрацит, битуминозный, суббитуминозный и лигнит. Ранжирование зависит от типов и количества углерода, содержащегося в угле, а также от количества тепловой энергии, которую уголь может производить. Ранг угольного месторождения определяется величиной давления и тепла, воздействовавших на растения с течением времени.

Антрацит содержит 86–97% углерода и обычно имеет самую высокую теплотворную способность среди всех сортов угля. В 2021 году на долю антрацита приходилось менее 1% угля, добытого в США. Все антрацитовые шахты США находятся на северо-востоке Пенсильвании. В Соединенных Штатах антрацит в основном используется в металлургической промышленности.

Битуминозный уголь содержит 45–86% углерода. Возраст битуминозного угля в США составляет от 100 до 300 миллионов лет. Битуминозный уголь является наиболее распространенной разновидностью угля в Соединенных Штатах, и в 2021 году на его долю приходилось около 45% от общего объема добычи угля в США. Битуминозный уголь используется для выработки электроэнергии и является важным топливом и сырьем для производства коксующегося угля или использование в черной металлургии. В 2021 году битуминозный уголь производился как минимум в 16 штатах, но на пять штатов приходилось около 78% общего производства битуминозных материалов: Западная Вирджиния (30%), Пенсильвания (16%), Иллинойс (14%), Кентукки (10%). и Индиана (7%).

Полубитуминозный уголь обычно содержит 35-45% углерода и имеет более низкую теплотворную способность, чем битуминозный уголь. Большинству суббитуминозных углей в Соединенных Штатах не менее 100 миллионов лет. Около 46% от общего объема добычи угля в США в 2021 году было суббитуминозным, около 88% было добыто в Вайоминге и 8% в Монтане. Остальная часть была произведена на Аляске, Колорадо и Нью-Мексико.

Лигнит содержит 25-35% углерода и имеет самую низкую энергоемкость среди всех сортов угля. Залежи бурого угля, как правило, относительно молоды и не подвергались экстремальным температурам или давлению. Лигнит рассыпчатый и имеет высокое содержание влаги, что способствует его низкой теплоте сгорания. В 2021 году на бурый уголь приходилось 8% от общего объема добычи угля в США. Около 56% добывалось в Северной Дакоте и около 36% — в Техасе. Остальные 8% были произведены в Луизиане, Миссисипи и Монтане. Бурый уголь в основном используется для производства электроэнергии. Предприятие в Северной Дакоте также перерабатывает бурый уголь в синтетический природный газ, который по газопроводам направляется потребителям на востоке США.

Последнее обновление: 19 октября 2022 г., самые последние данные доступны на момент обновления.

Цены на уголь и перспективы — Управление энергетической информации США (EIA)

Цена на уголь зависит от марки и качества угля, метода добычи и географического региона. ¹

Уголь подразделяется на четыре основных класса: лигнит, полубитуминозный, битуминозный и антрацит – в зависимости от количества и типов содержащегося в нем углерода и количества тепловой энергии, которую он может производить. Цены, как правило, выше на уголь с высокой теплотворностью.

знаете ли вы

Бурый уголь представляет собой уголь низшего сорта и имеет наименьшее содержание энергии. Бурый уголь рассыпчатый и имеет высокое содержание влаги. В 2021 году на лигнит приходилось около 8% добычи угля в США.

Суббитуминозный уголь имеет более высокую теплотворную способность, чем лигнит. Суббитуминозный уголь обычно содержит 35–45% углерода по сравнению с 25–35% лигнита. Около 46% угля, добытого в США в 2021 году, было суббитуминозным.

Битуминозный уголь содержит 45-86% углерода и имеет в два-три раза более высокую теплотворную способность, чем бурый уголь. Битуминозный уголь образовался при высокой температуре и давлении. Битуминозный уголь является наиболее распространенной разновидностью угля в Соединенных Штатах. В 2020 году на битуминозный уголь приходилось около 45% добычи угля в США9.0005

Антрацит содержит 86–97% углерода и имеет в среднем немного более высокую теплоту сгорания, чем битуминозный уголь. Антрацит является наименее распространенным сортом угля в Соединенных Штатах, и на его долю обычно приходится менее 1% годовой добычи угля в США.

Цены на уголь в открытых шахтах обычно ниже, чем в подземных. В местах, где угольные пласты толстые и близки к поверхности, например, в Вайоминге, затраты на добычу и цены на уголь, как правило, ниже, чем в местах, где пласты тоньше и глубже, например, в Аппалачах. Более высокая стоимость угля из подземных шахт отражает более сложные условия добычи и потребность в большем количестве горняков.

При сжигании угля выделяются примеси, которые могут соединяться с кислородом с образованием диоксида серы (SO ₂ ). Когда SO ₂ соединяется с влагой в атмосфере, образуются кислотные дожди, которые могут нанести вред лесам и озерам. Из-за экологических норм, ограничивающих выбросы серы, уголь с низким содержанием серы может продаваться по более высокой цене, чем уголь с высоким содержанием серы.

Затраты на транспортировку угля могут быть значительными

После того, как уголь будет добыт, его необходимо транспортировать потребителям. Транспортные расходы добавляются к стоимости поставляемого угля. В некоторых случаях, например, при дальних перевозках суббитуминозного угля из Вайоминга на электростанции в восточной части США, транспортные расходы превышают цену угля на шахте.

Большая часть угля перевозится поездом, баржей, грузовиком или комбинацией этих способов. Все эти виды транспорта используют дизельное топливо. Повышение цен на нефть и дизельное топливо может существенно повлиять на стоимость транспортировки, что влияет на конечную цену доставки угля.

В 2021 году средняя цена продажи угля (без антрацита) на угольных шахтах по стране составила 31,99 доллара США за короткую тонну, а средняя цена поставки всего угля, поставленного в электроэнергетический сектор, составила 37,32 доллара США за короткую тонну. Разница заключается в средней стоимости перевозки в размере 5,33 долл. США за короткую тонну, или около 14% от средней цены доставки в электроэнергетический сектор.

Нажмите, чтобы увеличить

Большая часть угля закупается для электростанций

В 2021 году на сектор электроэнергетики приходилось около 92% общего потребления угля в США.

Цена на уголь может зависеть от типа сделки

Большая часть угля, продаваемого для производства электроэнергии, продается по долгосрочным контрактам. Поставки дополняются спотовыми закупками угля. Спотовые закупки – это отгрузки топлива, приобретенного с поставкой в течение одного года. Спотовые цены могут колебаться в зависимости от краткосрочных рыночных условий, но контрактные цены, как правило, более стабильны. В 2021 году средняя цена поставки угля для электроэнергетики составила 37,32 доллара США за короткую тонну, включая как спотовые, так и контрактные закупки.

Более дорогой уголь используется для производства железа и стали

Помимо производства электроэнергии, уголь также используется для производства каменноугольного кокса или кокса , который используется при выплавке железной руды для производства стали.

Кокс получают путем обжига коксующегося угля , также называемого металлургическим углем , в специальных высокотемпературных печах для удаления неуглеродных элементов и соединений.