زغال سنگ چگونه استخراج میشود و راههای کشف معدن آن

قبل از اینکه درباره نحوه استخراج زغال سنگ و راه‌های کشف معدن آن توضیح دهیم، باید بدانیم که اصلا زغال سنگ چیست و چگونه تشکیل می‌شود؟ در پاسخ به این سوال باید بگوییم که فرایند تشکیل زغال سنگ به عنوان یکی از کانی‌های رسوبی، پرانرژی و قابل احتراق طی یک پروسه بلند مدت اتفاق می‌افتد‌. منشا تشکیل این سوخت فسیلی با رنگ سیاه یا قهوه‌ای بسیار تیره بقایای گیاهانی است که از میلیون‌ها سال پیش دفن شده و تحت فشار قرار گرفته‌اند و سوخت تجدیدناپذیری به نام زغال سنگ را به وجود آورده‌اند.

زغال سنگ به انگلیسی Coal نامیده می‌شود. از این سوخت فسیلی در تولید برق، تولید فولاد، محصولات تخصصی و به طور کلی در بسیاری از صنایع کاربرد فراوانی دارد. در این مقاله قصد داریم درباره این که زغال سنگ چیست، معروف‌ترین معدن زغال سنگ در ایران کدام است، انواع زغال سنگ شامل چه مواردی است، زغال سنگ چگونه استخراج می‌شود و راه‌های کشف معدن زغال سنگ کدام‌اند، توضیح دهیم. لطفا تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

زغال سنگ چیست و انواع آن شامل چه مواردی است؟

همانطور که در مقدمه نیز اشاره کردیم، در پاسخ به این سوال که " زغال سنگ چیست؟ " باید بگوییم که زغال سنگ به انگلیسی Coal یک نوع سوخت فسیلی مهم و پرکاربرد است که در گروه سنگ‌های رسوبی قرار می‌گیرد. این سنگ با رنگ‌های سیاه و قهوه‌ای متمایل به سیاه سرشار از کربن و عناصر کمیاب دیگر است و درصد زیادی از برق جهان را با استفاده از آن تولید می‌کنند. به عنوان مثال 94 درصد از برق هلند، 92 درصد از برق آفریقای جنوبی، 77 درصد از برق چین و 76 درصد از برق استرالیا با استفاده از زغال سنگ تولید می‌شود. این سوخت فسیلی علاوه بر تولید برق برای تولید فولاد، آهن اسفنجی، کاغذسازی، محصولات پلاستیکی، مواد آرایشی و بهداشتی، سیمان، گاز، روغن، کُک و .... نیز کاربرد گسترده‌ای دارد. تاریخچه کشف زغال سنگ در جهان مربوط به هزاران سال پیش است. یکی از مشهورترین معادن زغال سنگ در ایران، معدن زغال سنگ طبس است. محصول اصلی معدن زغال سنگ طبس کنستانتره زغال سنگ است. ایران از لحاظ میزان ذخایر زغال سنگ جهان رتبه 30 را به خود اختصاص داده است.

انواع زغال سنگ از نظر انرژی حرارتی و مقدار کربن موجود در آن‌ها به چند گروه تقسیم می‌شوند؟

انواع زغال سنگ از نظر انرژی حرارتی و مقدار کربن موجود در آن‌ها به پنج گروه تقسیم می‌شوند که عبارت‌اند از: زغال سنگ آنتراسیت یا زغال سنگ حرارتی، زغال سنگ بیتومینوس، زغال سنگ نیمه بیتومن، زغال سنگ لینگیت و زغال سنگ گرافیت.

• زغال سنگ آنتراسیت (Anthracite) یا زغال سنگ حرارتی حاوی 86 تا 97 درصد کربن برای استفاده در صنایع تولید فلزاتی مانند آهن اسفنجی و سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب

• زغال سنگ بیتومینوس (Bituminous) حاوی 45 تا 86 درصد کربن برای استفاده در نیروگاه‌ها برای تولید برق و تولید فولاد

• زغال سنگ ساب‌بیتومینوس یا نیمه بیتومین ( Subbituminous) حاوی 35 تا 45 درصد کربن برای استفاده در صنعت تولید سیمان

• زغال سنگ لیگنیت یا قهوه‌ای (Lignite) حاوی 25 تا 35 درصد کربن برای استفاده در نیروگاه‌ها برای تولید برق

• زغال سنگ گرافیت (Graphite) حاوی 95 تا 99 درصد کربن برای استفاده در راکتورهای اتمی، تولید مغز مداد، لنت ترمز، باتری و ....

دو روش پرکاربرد و رایج برای استخراج زغال سنگ چیست؟

در پاسخ به این سوال که دو روش پرکاربرد و رایج برای استخراج زغال سنگ چیست؟ باید به روش‌های استخراج زیر سطحی و استخراج سطحی اشاره کنیم. برای استفاده از هر یک از این روش‌های استخراج به زمین‌شناسی مناطق مورد نظر توجه می‌شود.

استخراج زغال سنگ از طریق روش زیر سطحی

استخراج زیر سطحی که با نام استخراج عمیق هم شناخته می‌شود؛ زمانی کاربرد دارد که معدن زغال سنگ به فاصله‌ بیشتر از 200 فوت از سطح زمین واقع شده باشد.‌ در این روش استخراج با استفاده از دو شیوه مختلف شامل اتاق ستون و جبهه کار طولانی انجام می‌شود.

استخراج زغال سنگ از طریق روش سطحی

استخراج سطحی نیز زمانی کاربرد دارد و مقرون‌به‌صرفه است که معدن زغال سنگ در فاصله‌ای نزدیک و کمتر از 200 فوت از سطح زمین واقع شده باشد‌. در این روش بیش از 90 درصد زغال سنگ موجود در زمین را می‌توان به راحتی با استفاده از تجهیزاتی مانند کامیون‌های بزرگ و بیل‌های مکانیکی استخراج کرد. هزینه استفاده از این روش نسبت به روش زیر سطحی کمتر است.

راههای کشف معدن زغال سنگ چیست؟‌

برای کشف معدن زغال سنگ در یک منطقه راههای مختلفی در مقیاس جهانی وجود دارد. با استفاده از این راه‌ها و رعایت اصول اکتشاف و همچنین توجه به همه فاکتورهای مورد نیاز می‌توان عملیات استخراج زغال سنگ را با اطمینان از اقتصادی بودن سرمایه‌گذاری آغاز کرد و با موفقیت به اتمام رساند. راههای کشف معدن زغال سنگ به ترتیب عبارت‌اند از:

1. انجام مطالعات زمین شناسی برای تهیه نقشه با در نظر گرفتن فاکتورهایی مانند میزان ضخامت و ساختمان لایه‌های زغالی، شیب لایه‌ها، وضعیت ثبات لایه‌ها و بررسی ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی منطقه مورد نظر

2. انجام حفاری‌های اکتشافی زغال سنگ برای بیشتر شدن سطح اعتماد زمین شناسی با در نظر گرفتن عواملی مانند فاصله از بخش مشاهده، ضخامت زغال سنگ و لایه‌های رویی، پی بردن به نوع و کیفیت زغال سنگ و آشنایی با ساختار زمین‌شناسی منطقه

3. انجام مطالعات آزمایشگاهی برای بررسی میزان کیفیت زغال سنگ کشف شده با در نظر گرفتن فا‌کتورهایی مانند نوع خاکستر زغال، میزان رطوبت و انرژی حرارتی زغال، اندازه‌گیری گوگرد و وزن مخصوص زغال سنگ و انجام پترگرافی برای اطمینان از کیفیت نمونه

4. طبقه‌بندی منابع زغال سنگ بعد از جمع‌آوری اطلاعات لازم بر اساس ضخامت، کمیت و کیفیت زغال سنگ و سنگ‌های سطحی با در نظر گرفتن فاکتورهای قانونی، اقتصادی و محیطی

5. جمع‌آوری اطلاعات به دست آمده و ارائه گزارش‌های پایانی برای تعیین اقتصادی بودن ذخیره زغال سنگ کشف شده و انجام مراحل حفاری و شروع عملیات استخراج

جمع‌بندی

در این مقاله سعی کردیم به چند سوال مهم شامل زغال سنگ چیست، انواع زغال سنگ چیست، پرکاربردترین و رایج‌ترین روش‌های استخراج زغال سنگ چیست و راه‌های اکتشاف معدن زغال سنگ کدام‌اند، به صورت جامع و کامل پاسخ دهیم. شرکت‌های معتبر با استفاده از جدیدترین تکنولوژی‌های روز دنیا در زمینه تولید، فرآوری و فروش انواع زغال سنگ مشغول فعالیت هستند و نیاز بسیاری از صنایع به این سوخت فسیلی ارزشمند را برآورده می‌کنند. امیدواریم از مطالعه این مقاله نهایت استفاده را برده باشید.