Durpių telkinys. Kas yra durpės - savybės, savybės ir pritaikymas

Durpės- natūralus organinė medžiaga, iškastinis kuras; susidarė augalų sankaupos liekanos, kurios pelkių sąlygomis buvo nevisiškai suirusios. Sudėtyje yra 50-60% anglies. Degimo šiluma (maksimali) 24 MJ/kg. Jis plačiai naudojamas kaip kuras, trąšos, termoizoliacinė medžiaga ir kt. Durpių atsargos Rusijoje siekia virš 186 mlrd. tonų.

Sprendžiamos gavybos pramonės gamybos efektyvumo intensyvinimo ir didinimo problemos, kurios čia turi ypatingą pasireiškimo formą, susijusią su tokių. svarbus veiksnys gamyba, kaip ir žemė, su mineralinėmis atsargomis.

Tai taip pat taikoma tokiam mineralui kaip durpės, kurios, be tradicinio energijos ir buitinio kuro naudojimo, yra organinių mineralinių trąšų ir kt.

Durpių pramonės svarbą Rusijoje lemia požiūris į durpes kaip vieną iš vietinio kuro rūšių. Be kuro naudojimo, vis didesnis dėmesys skiriamas durpėms kaip organinių trąšų sudedamajai daliai. Durpės gali būti naudojamos kaip pakratai gyvuliams, šiltnamių dirvožemiai, geras antiseptikas vaisiams ir daržovėms laikyti, šilumos ir garso izoliacinėms plokštėms gaminti, kaip žaliava fiziologiškai aktyvių medžiagų gamybai; žinomas aukštos kokybės durpės kaip filtravimo medžiaga.

Pirmą kartą Rusijoje durpių gavyba kurui pradėta 1789 metais Sankt Peterburge, o 1893 metais jau plačiai išplėtota Smolensko gubernijoje. Aktyviausio durpių kaip kuro naudojimo pramoniniu mastu laikotarpis laikomas prieškariu. Iki 1940 m. visos elektrinės Jaroslavlio, Ivanovo, Vladimiro, Kirovo ir Kalinino srityse veikė durpių kuru. Be to, Mosenergo ir Lenenergo energetikos sistemų kuro balansuose durpių kuras pasiekė 20 - 40%.

Dėl gamtinių dujų ir naftos žvalgymo ir plėtros pažangos durpių dalis šalies kuro balanse mažėja (pav.). Tačiau tai nereiškia, kad sumažės absoliutus durpių gavybos kaip kuro dydis.

Mūsų šalyje yra dideli durpių rezervai, kurie sudaro daugiau nei 60% pasaulio išteklių. Tyrimai rodo, kad daugelyje sričių durpės kaip kuras sėkmingai konkuruoja ne tik su rudosiomis, bet ir su akmens anglimis.

Durpių pramonės plėtra vykdoma dviem pagrindinėmis kryptimis:

1. durpių gavyba ir naudojimas kurui ir energijai bei žemės ūkyje;
2. naujų rūšių durpių produktų gamyba energetiniu-technologiniu, cheminiu ir biocheminiu durpių apdorojimu.

Pažymėtina, kad kai kuriuose Rusijos europinės dalies regionuose plėtojami durpių ištekliai, durpių telkiniai Šiaurės Vakarų ir Vakarų Sibire – ekonominiuose regionuose, kuriems pirmiausia būdingos prastesnės gamtinės ir klimato sąlygos durpių gavybai. dalyvauja gamyboje. Tai turėtų būti laikoma veiksniu, skatinančiu ekstensyvią pramonės plėtrą, kurią vis dėlto turi lydėti durpių gavybos proceso intensyvinimas.

Nepralenkiami durpių ir durpių produktų pranašumai:

1. švara ir sterilumas, visiškai be patogeninės mikrofloros, patogeninių mikroorganizmų, žmogaus sukeltos taršos ir piktžolių sėklų;
2. drėgmės ir oro talpa (medžiagos laisvumas ir takumas) su dideliu jonų mainų pajėgumu leidžia adsorbuoti ir išlaikyti optimalų drėgmės ir oro santykį, palaipsniui išskirdami augalams mineralinės mitybos elementus;
3. sudėtyje yra natūralių huminių rūgščių, kurios skatina augalų vystymąsi ir naudingą mikroflorą.

Durpių telkiniai: Archangelsko, Vladimiro, Leningrado, Maskvos, Nižnij Novgorodo, Permės, Tverės sritys. Iš viso Rusijoje yra 7 didelės durpių bazės, kurių eksploataciniai rezervai siekia 45 mlrd. tonų.

Masyvios durpės

Durpės yra sudėtinga polidispersinė daugiakomponentė sistema; jo fizinės savybės priklauso nuo atskirų dalių savybių, tarpusavio ryšių, kietosios dalies skilimo ar sklaidos laipsnio, įvertinto pagal savitąjį paviršiaus plotą arba mažesnių nei 250 mikronų frakcijų kiekį. T. pasižymi dideliu drėgnumu natūraliai (88-96%), poringumu iki 96-97% ir didelis koeficientas suspaudimas atliekant suspaudimo bandymus. Durpių tekstūra. - vienalytis, kartais sluoksniuotas; struktūra dažniausiai pluoštinė arba plastikinė (labai suirusios durpės). Spalva nuo geltonos arba rudos iki juodos.

Silpnai suirusios durpės sausoje būsenoje turi mažą tankį (iki 0,3 g/cm3), mažą šilumos laidumo koeficientą ir didelę dujų sugėrimo galią; Labai išsklaidytos durpės (po mechaninio apdorojimo) džiovinamos su dideliu mechaniniu stiprumu ir kaloringumo 2650-3120 kcal/kg (esant 40 % drėgnumui) suformuoja tankius gabalus. Šiek tiek suirusios durpės yra puiki filtravimo medžiaga, o labai dispersinės durpės naudojamos kaip antifiltracinė medžiaga. Durpės sugeria ir išlaiko didelį kiekį drėgmės, amoniako ir katijonų (ypač sunkiųjų metalų). Durpių filtracijos koeficientas kinta keliomis eilėmis.

Trumpas istorinis eskizas

Pirmoji informacija apie durpes kaip „degias žemes“ maistui šildyti datuojama 46 m. e. ir randami Plinijaus Vyresniajame. XII-XIII a. T. kaip kuro medžiaga buvo žinoma Olandijoje ir Škotijoje. Groningeno mieste pirmoji pasaulyje knyga apie durpes buvo išleista Martino Schocko „Traktatas apie durpes“ lotynų kalba. Daugybę klaidingų nuomonių apie T. kilmę paneigė I. Degneris, mikroskopu jį tirdamas ir įrodęs augalinę T. Rusijoje informacija apie T. ir jo vartojimą pirmą kartą pasirodė šimtmetyje. M.V.Lomonosovo, I.G.Lemano, V.F.Zujevo, V.M.Severgino ir kitų darbuose.XIX a. V. V. Dokučajevo, S. G. Navašino, G. I. Tanfiljevo ir kitų darbai skirti T. Rusijoje T. prigimties tyrimai buvo botaninio pobūdžio. Po Didžiosios Spalio socialistinės revoliucijos mokslo, pramonės ir švietimo organizacijos apie visapusišką T. tyrimą ir jo naudojimą nacionalinė ekonomika(Instorf, Maskvos durpių institutas ir kt.). Sovietų mokslininkų darbai atskleidė durpių telkinių pasiskirstymo geografinius modelius, sukūrė durpių ir durpių telkinių tipų klasifikaciją, sudarė durpių telkinių inventorius ir žemėlapius, ištyrė durpių cheminę sudėtį ir fizikines savybes (I. D. Bogdanovskaya-Gienef, E. A. Galkina, D. A. Gerasimovas, V. S. Dokturovskis, E. K. Ivanovas, N. Ya. Katsas, M. I. Neishtadtas, N. I. Piavčenka, V. E. Rakovskis, V. N. Sukačiovas, S. N. Tiuremnovas ir kiti). SSRS durpių naudojimo problemas sprendžia Visasąjunginis Durpių pramonės tyrimų institutas (Leningradas) su filialais Maskvoje ir Radčenkos kaime Kalinino srityje, BSSR mokslų akademijos Durpių institutas, ir Kalinino, Kauno, Tomsko politechnikos ir kitų institutų probleminės laboratorijos.

Durpių susidarymas

Ryžiai. 1. Durpynų išdėstymas pagal reljefą

Durpės yra anglių genetinės serijos pirmtakas (pasak daugelio mokslininkų). T. formavimosi vieta – durpynai (žr. Pelkė), aptinkami tiek upių slėniuose (užliejamose, terasose), tiek vandens baseinuose (1 pav.).

T. kilmė siejama su negyvos augmenijos liekanų, kurių antžeminiai organai yra humifikuojami ir mineralizuojami paviršiniame aeruotame pelkės sluoksnyje, vadinamame durpių horizontu, dirvožemio bestuburių gyvūnų, bakterijų ir grybų. . Jame išsaugomi požeminiai organai, esantys anaerobinėje aplinkoje, sudaro struktūrinę (pluoštinę) augalo dalį.Durpes formuojančių augalų irimo intensyvumas durpių sluoksnyje priklauso nuo augalo rūšies, vandens kiekio, rūgštingumo ir temperatūros. aplinka ir gaunamų mineralų sudėtis. Nepaisant kasmet didėjančio negyvų organinių medžiagų, durpių horizontas nenustoja egzistavęs, būdamas natūralus durpių susidarymo „fabrikas“. Kadangi daug augalų rūšių auga durpių telkiniuose, sudarydamos būdingus derinius (pelkių fitocenozes), o jų augimo aplinkos sąlygos skiriasi mineralizacija, vandens kiekiu, aplinkos reakcija, susiformavęs augalas skirtinguose durpynų plotuose pasižymi skirtingomis savybėmis.

Yra žinoma vadinamoji palaidota uoliena, kuri, pasikeitus erozijos pagrindui, nusėdo laikotarpiais tarp apledėjimo arba buvo padengta įvairaus storio puriomis nuosėdomis. Palaidoto T. amžius vertinamas dešimtimis tūkstančių metų; Skirtingai nuo šiuolaikinių, palaidotoms T. būdinga mažesnė drėgmė.

Durpių klasifikacija

Ryžiai. 2. Pagrindiniai durpių telkinio struktūros tipai.

Pagal pradinės augalinės medžiagos sudėtį, T. susidarymo sąlygas ir jo fizikines bei chemines savybes T. skirstomas į vieną iš 3 tipų: Jodinėjimas, pereinamasis Ir žemuma. Kiekvienas tipas, atsižvelgiant į medienos likučių kiekį T., yra suskirstytas į tris potipius: miškas, miškas-pelkė Ir pelkėtas. T. skirtingi potipiai skiriasi irimo laipsniu. Miško potipio T. pasižymi dideliu irimo laipsniu (kartais iki 80%), o pelkės T. – minimalaus; miškas-pelkės T. užima tarpinę padėtį. T. potipiai skirstomi į grupes, susidedančias iš 4-8 rūšių (1 lentelė). Rūšis yra pirminis taksonominis T klasifikacijos vienetas. Jis atspindi pirminę augalų grupę ir pirmines T. formavimosi sąlygas, pasižymi tam tikra atskirų augalų rūšių dominuojančių liekanų (taip pat būdingų liekanų) deriniu. . Sluoksnį formuojantys T. tipai vadinami kelių pirminių T. tipų, mažai besiskiriančių viena nuo kitos savo savybėmis ir sudarančių didelius, horizontaliai gulinčius vienalyčius sluoksnius, deriniu. Įvairaus ilgio ir storio (storio) sluoksnius formuojančių tipų nuosėdos, reguliariai tam tikra seka besikeičiančios, sudaro durpių nuosėdas. Tam tikros klimato zonos telkinio struktūros pobūdį įtakoja kiekvienos konkrečios pelkės vietos geomorfologinės, geologinės, hidrogeologinės ir hidrologinės sąlygos. Atsižvelgiant į atskirų durpių rūšių derinį ir durpių telkinio gylį, pastarosios skirstomos į tipus. Pramoninėje durpių telkinių klasifikacijoje išskiriami 4 tipai: žemuma, pereinamoji, iškilusi ir mišri. Pagrindinis klasifikavimo vienetas yra durpių telkinio tipas (2 pav.). Europinėje SSRS dalyje išskiriami 25 pagrindiniai durpių telkinių tipai, Vakarų Sibire – 32.

Lentelė 1. - Durpių rūšių klasifikacija.

Tipas	Miško potipis	Miško-pelkės potipis		Pelkės potipis
	Medienos grupė	Sumedėjusių žolelių grupė	Medienos samanų grupė	Žolelių grupė	Žolės-samanų grupė	Samanų grupė
Žemuma	Alksnis Beržas Eglė Pušų žemuma Gluosnis	Mediena-nendrė Medžių viksvų žemuma	Woody-hipnotizuojantis Sumedėjusios sfagninės žemumos	Asiūklis Nendrė Viksvas Pamaininis darbuotojas Scheuchzeria žemuma	Viksvų hipnozė Viksvų-sfagnų žemuma	Hipnozė-žemuma Sfagnumas žemuma
Perėjimas	Medinis pereinamasis	Sumedėjęs viksvas pereinamasis	Sumedėjęs-sfagninis pereinamasis	Viksvas pereinamasis Scheuchzeria pereinamoji	Vikstas-sfagnumas pereinamasis	Pereinamoji hipnozė Sfagnumas perėjimas
Arklys	Jodinėjimas pušimis	Pušies-medvilnės žolė	Pine-sphagnum	Pushitsevy Scheuchzerian jodinėjimas	Medvilnės žolė-sfagnum Scheuchzeria-sphagnum	Vidutinės durpės Fuscum durpės Sudėtingas jojimas Sfagnas-tuščiaviduris

Durpių telkiniai

Durpių telkiniai – tai pramoninės durpių sankaupos, aiškiai geografiškai ribotos ir nesusijusios su kitomis sankaupomis. Durpių telkinių ir pelkių užimamas plotas pasaulyje yra apie 350 mln. hektarų, iš kurių apie 100 mln. hektarų yra pramoninės reikšmės. Teritorijoje Vakarų Europa išsidėsčiusi 51 mln. hektarų, Azija – per 100 mln. hektarų, Šiaurės Amerika – per 18 mln. Duomenys apie T. rezervus ir jo gamybą SSRS ir užsienyje pateikti lentelėje. 2. Ištirti T. rezervai SSRS pagal regionus pateikti lentelėje. 3.

Durpių fondo tyrimas šalies ekonominiuose regionuose yra netolygus. Taigi centriniame RSFSR regione daugiau nei 70% fondo buvo išsamiai ištirta, o Vakarų Sibiro regione išsamus tyrimas sudaro 0,6% regiono fondo ir 82,8% yra prognozuojamas įvertinimas.

Durpių telkinių paieška apima kartografinių ir aerofotografinių medžiagų analizę, žvalgymo ir žvalgymo etapą papildo lauko darbai. Preliminarūs telkiniai, kurių plotas viršija 1000 hektarų, atliekami siekiant nustatyti jų panaudojimo galimybes. Detali žvalgyba atliekama siekiant gauti duomenų kūrimo ir naudojimo projektui parengti durpių telkinys.

Lentelė 2. - Durpių atsargos ir gavyba SSRS ir užsienyje (1975).

Šalis	Durpių atsargos, Milijardas t (40 % drėgmės)	Metinė durpių gamyba, mln. T
SSRS	162,5	90,0
Suomija	25,0	1,0
Kanada	23,9	1,0
JAV	13,8	0,3
Švedija	9,0	0,3
Lenkija (Lenkija)	6,0	1,3
VFR (Vokietija)	6,0	1,5
Airija	5,0	5,0

Lentelė 3. - Įrodytų durpių atsargų pasiskirstymas SSRS (1975).

Respublika, ekonominis regionas	Bendras durpių telkinių plotas pramoninio telkinio ribose, milijono hektarų	Durpių atsargos, milijardai tonų (40% drėgmės)
RSFSR	56,6	149,9
Šiaurės vakarų	8,9	19,8
Centrinis	1,4	5,2
Centrinis Černozemas	0,04	0,1
Volgo-Vjatskis	0,5	2,0
Povolžskis	0,1	0,3
Uralas	2,7	9,1
Vakarų Sibiras	34,1	103,9
Rytų Sibiras	3,1	4,0
Tolimieji Rytai	5,7	5,2
Kaliningrado sritis	0,1	0,3
Ukrainos SSR	9,9	2,3
Baltarusijos TSR	1,7	5,4
Latvijos TSR	0,5	1,7
Lietuvos TSR	0,3	0,8
Estijos TSR	0,6	2,3
Gruzijos SSR	0,02	0,1
Armėnijos SSR	0,001	0,0024

Durpių telkinių plėtra

Ryžiai. 3. Mašina pirminiam nuosėdų nusausinimui.

Prieš T. vystymąsi džiovinamas ir paruošiamas paviršius. Indelio paviršiaus paruošimas atliekamas nutiesus drenažo tinklą ir baigus preliminarų telkinio nusausinimą (3 pav.). Nepriklausomai nuo to, kokiems tikslams telkinys bus naudojamas, nuo jo paviršiaus pašalinama sumedėjusi, kartais samanų augmenija, išsivysčiusi telkinio sluoksnis 25-40 cm gylyje atlaisvinamas nuo medienos inkliuzų arba susmulkinamas į frakcijas, mažesnes nei 8-25 mm. Skirstytas kartingų grioviais ir veleno kanalaiįjungta tam tikrose srityse (kortelės) lauko paviršius suplanuotas išilgine kryptimi statmenai šachtos kanalams ir profiliuojamas skersiniu nuolydžiu link kortų griovių naudojant sraigtinį profiliuotoją. Šių darbų įgyvendinimas padeda pažeminti gruntinio vandens lygį ir sumažinti durpių telkinio drėgmę iki 86-89%, o tai užtikrina produktyvų durpių gavybos, džiovinimo ir surinkimo mechanizmų veikimą.

4 pav. Miško kirtimo ir medienos pakavimo mašina

Visos durpių telkinio paviršiaus paruošimo operacijos yra mechanizuotos (žr. Durpių mašinos). Sumedėjusios augmenijos pašalinimas paruošimo metu apima medžių ir krūmų pjovimą (kirtimą), kartu supakuojant ir specialia mašina suguldant medžius į maišus ant telkinio paviršiaus (4 pav.). Tada pakuotės kraunamos į traktorių priekabas ir savivarčius bei vežamos į tarpinius sandėlius prie bėgių.

Ryžiai. 5. Mašina laukams paruošti giluminio frezavimo būdu.

Kelmai ir medienos inkliuzai pašalinami iš telkinio išrovimo staklėmis arba apdorojami giluminio frezavimo staklėmis (5 pav.), po to atskiriami ir pašalinami medienos likučiai už laukų. Vidutinių standartinių savybių durpėms gauti naudojamos staklės maišyti telkinį arba drenažo ir sodrinimo mašinos, kurios frezomis ar strypais ištraukia durpių masę iš telkinio sluoksnio, apdoroja ir paskleidžia durpių sluoksnį lauko paviršiuje. Smulkios medienos likučiai ir drožlės nuo kortelių darbinio paviršiaus pašalinamos staklėmis su dygliavimo arba būgninės grandinės darbiniu elementu.

Ryžiai. 6. Derliaus nuėmimo perkėlimo mašina.

SSRS T. yra užminuotas malimas(daugiau nei 95 % visos pramonės produkcijos), ekskavatorius Ir be karjeros – gilus būdai. Ekskavatoriaus metodo prototipas – liftas, kuris iki Spalio revoliucija 1917 metais buvo išgauta apie 1,3 mln.t (1913) gabalinio plieno.Plieno kasimas buvo atliktas rankiniu būdu. Lifto mašinos gabeno žaliavinį T. iš karjero, sumaišė ir suliejo į plytas. Džiovinimo, valymo ir pakrovimo operacijos buvo atliekamos rankiniu būdu. 20-aisiais buvo sukurtas hidraulinio durpių gavybos („hidropeat“) būdas visiškai mechanizuojant gamybos procesus. Jis buvo naudojamas iš anksčiau. Sudėtingas mechanizuotas ekskavatoriaus metodas apima durpių pašalinimą iš telkinio kaušiniu įrenginiu, žaliavų durpių apdorojimą, formavimą ir durpinių plytų klojimą ant džiovinimo lauko, derliaus nuėmimą ir sandėliavimą. T. frezavimo kasyba buvo plėtojama SSRS nuo 40-ųjų pabaigos. Jis yra visiškai mechanizuotas ir pasižymi mažesniu darbo intensyvumu, metalo sąnaudomis ir energijos sąnaudomis. Pagrindinės metalo kasybos frezavimo būdo technologinės operacijos: viršutinio telkinio sluoksnio šlifavimas (frezavimas) iki 25 mm gylyje, frezuotos medžiagos džiovinimas, gatavos medžiagos valymas ir sukrovimas Sluoksnio džiūvimo laikas yra nuo 1 iki 2 dienų. Tokių ciklų skaičius per sezoną yra 20-28; pneumatiniu valymo būdu iki 40-50 ciklų. Norint išgauti T. malimo būdu, naudojamos 3 schemos: derliaus nuėmimas ir perkrovimas (6 pav.), mechaninis bunkeris ir pneumatinis bunkeris. Durpių mašinomis išgaunamas T. lauko rietuvėse saugomas vidutiniškai apie 6 mėn. Dauguma efektyvus metodas savaiminio užsidegimo saugojimas ir kontrolė T. - rietuvių izoliacija iš atmosferos oras neapdoroto T. sluoksnis; Buvo pristatyta polimerinė plėvelė izoliacija (1975).

Durpių pakrovimas į vagonus durpėms vežti Radovitsky mieste

Nerūpestingas-gilus gabalas T. šiuo būdu išgaunamas komunalinėms ir buitinėms reikmėms. Jo esmė – durpių iškasimas iš siaurų tranšėjų, durpių plytų apdirbimas, formavimas ir išklojimas kasybos lauke – džiovinimas, tuo pačiu metu tranšėjos kasybos mašina.

Durpių apdirbimo procese, padidėjus išsklaidytos medžiagos savitajam paviršiaus plotui, pagerėja produkto savybės. Neapdoroto T. dispersija padidina tūrinio susitraukimo koeficientą, o tai yra būtina sąlyga norint gauti ne tik tankius, bet ir patvarius gaminius. Perdirbimas sumažina kuro kuro drėgmės talpą.Mechaninį kuro apdirbimą atlieka įvairių tipų darbiniai korpusai: sraigtiniai, sraigtiniai, spiraliniai kūginiai, kūginiai, plyšiniai, smulkinimo, malūnėliai.

Sudėtingas durpių naudojimas

XVI–XVII a. Koksas buvo deginamas iš durpių dervai gaminti, o T. buvo naudojamas žemės ūkyje, medicinoje ir kt. XIX amžiaus pabaigoje – XX amžiaus pradžioje. Pradėta pramoninė durpių puskokso ir dervos gamyba. 30-50-aisiais. T. pradėtas naudoti energetikos sektoriuje, taip pat dujų gamybai ir kaip komunalinis kuras. 50-aisiais atlikti energetikos technologijų taikymo tyrimai T. Galimybė vienu telkiniu panaudoti durpes iš vieno telkinio už Žemdirbystė ir pramonė paskatino sukurti naują kryptį – integruotą technologijų naudojimą; Tai palengvina įvairios jo rūšių savybės. Taigi dideliame, šiek tiek suirusiame T. angliavandenių kiekis siekia 40-50 %; labai suirusiose T. humino rūgštys sudaro 50% ir daugiau. Tam tikrose T. rūšyse gausu bitumo, kurio kiekis siekia 2-10%. Šiek tiek suiręs aukštos kokybės T. pasižymi dideliu vandens ir dujų sugeriamumu, mažas koeficientasšilumos laidumas.

Ryžiai. 7. Durpių kompostų ruošimas lauke.

Durpės aukštas laipsnis skilimas randa įvairius panaudojimo būdus žemės ūkyje (4 lentelė). Naudojamas kompostoms (7 pav.), mišiniams su mineralinėmis trąšomis ir kalkėmis ruošti, durpių-amoniako ir durpių-mineralinių-amoniako trąšų gamybai (žr. Organinės-mineralinės trąšos). Durpės, kuriose yra vivianito, naudojamos kaip fosforo trąšos, kalkės – kaip kalkių trąšos. Didelėmis dozėmis (500 t/ha ir daugiau) įterpiamas žemapelkės dirvožemis skatina velėninių-podzolinių dirvožemių įdirbimą, gerina jų fizines ir fizikines bei chemines savybes.

Šiandien Rusija užima vieną iš pirmaujančių vietų kasybos srityje. Pirmąją vietą, žinoma, užima nafta ir gamtinės dujos. Rusijoje yra tokių pagrindinių mineralų gavybos tipų:

• Gamtinių dujų gamyba
• Naftos gamyba
• Anglies kasyba
• Urano kasyba
• Naftos skalūnų kasyba
• Durpių gavyba

Kaip žinia, kasyba yra gana sunkus procesas, kurio metu iš požemio būtina išgauti dujinius, kietus ar skystus mineralus. Būtent tokia gamyba apima pirmąjį ekonominį spektrą. Pagrindinės pačios gavybos užduotys yra: surasti bet kokio mineralo telkinį, po kurio jis pašalinamas iš Žemės žarnų ir pristatomas į perdirbimo vietą.

Tačiau didelį dėmesį norėčiau skirti durpių pramonei, kurios šiandien jaučiamas trūkumas.

Grupinė įvairių rūšių durpių organinės dalies cheminė sudėtis

Durpių pramonė yra pramonės kategorija, kuri aprūpina šalį kuru ir trąšomis. Šiandien durpės naudojamos žemės ūkyje, chemijos gamyklose, elektrinėse.

Taigi, kas yra durpės? Durpės turi būdingą rudą spalvą. Jis susidaro per ilgą laiką iš praktiškai suirusių augalų liekanų, daugiausia samanų. Durpių telkiniai – tai beveik apaugusios pelkės ir tvenkiniai. Rusijoje plotai su durpėmis yra miškuose. Tiesą sakant, durpės sudaro 60% anglies, todėl jos yra svarbiausia biomedžiaga, nes jis turi gana didelę kaloringumo vertę. Iš durpių gaminami ir įvairūs termoizoliaciniai gaminiai, pavyzdžiui, plokštės.

Prisiminkime, kad 2010 metais Rusijoje kilo baisus gaisras, susijęs su durpių plotų užsidegimu, dėl kurio buvo pažeisti miškai. Po incidento tapo akivaizdu, kad durpių pramonė atsigaus dar ilgai.

Šiuo metu pasaulyje pagaminama apie 25 mln. tonų durpių. 1985 m. durpių gavyba pasiekė aukščiausią tašką – per vienerius metus buvo pagaminta 380 mln. Tačiau nuo 90-ųjų mineralų gamybos lygis smarkiai sumažėjo iki 29 mln.

Durpių pramonė pradėjo kurtis XII-XIII a. Pirmosios šalys, pradėjusios jį gaminti ir naudoti, buvo Škotija ir Olandija. Ir pradedant nuo XVI a. durpių gavyba pradėjo vystytis Vokietijoje, Prancūzijoje ir Švedijoje. Rusija šiek tiek atsiliko nuo Europos šalių, nes mineralas pirmą kartą buvo iškastas 1700 m., kai, vadovaujant Petrui I, prie Voronežo pirmą kartą buvo aptikti durpių telkiniai. Po trejų metų netoli Azovo buvo aptikti telkiniai. Daug vėliau, XVIII amžiaus pabaigoje. durpės pradėtos kasti prie Sankt Peterburgo ir Smolensko srityje. Beveik iki XX a. Naftos gavyba buvo vykdoma primityviai, t.y. naudojant paprasčiausią įrangą: liejimo rėmus, durpių smulkintuvus ir įvairius semtuvus. Daugiausia buvo kasamos lipdytos ir raižytos durpės. Į perdirbimo vietą durpės buvo vežamos arkliais, taip pat vandens keliais, kanalais ir upėmis. Dvarininkų laikais gubernijose kūrėsi įvairūs komitetai ir mokyklos, kuriose tyrinėjo durpių gavybos ir perdirbimo būdus. XIX amžiaus pabaiga pažymėtas perėjimas prie naudingųjų iškasenų gavybos gamykliniu metodu, kurio dėka naudingosios iškasenos buvo išgaunamos naudojant patobulintą įrangą.

Kaip bebūtų keista, nuo XX amžiaus pradžios. Rusija pradėjo veržtis į priekį Europos šalys durpių gavybos technologijose, taip pat ir kiekiu. Maskvos srityje buvo įkurta apie 40 durpių kasyklų. Būtent Rusijoje 1913 metais buvo pastatyta pirmoji pasaulyje elektrinė, perdirbusi durpes į kurą. Inžinieriai V. Kirpichnikovas ir R. Klassonas sukūrė durpių hidraulinio išgavimo schemą. Šio metodo dėka 1914 m. Rusija sugebėjo pastatyti pramonės įmones durpių perdirbimui. Jau 20-aisiais buvo pradėti eksploatuoti ekskavatoriai, kurie labai supaprastino visų mineralų gavybą. Durpės iš Uralo buvo pradėtos tiekti sunkiosios pramonės įmonėms, kurios naudojo durpių dujas kaip technologinį kurą. 20-ųjų pabaigoje visas mokslo centrai ir durpių pramonės institutai. 1988 metais durpių gamyba viršijo visų ankstesnių metų rodiklius. Palyginti su 1914 m., jis išaugo 93 kartus.

Šiandien durpių perdirbimo įmonės yra sujungtos į ištisus kompleksus. Pavyzdžiui, Smolensko srityje veikia Smolenkstorfo įmonė, išgaunama apie 100 000 tonų frezuotų durpių, perdirbant jas į energetines žaliavas, apie 280 000 tonų išgaunama žemės ūkio reikmėms ir kt.

Išsami informacija apie durpių gavybos būdus ir tipus

Kaip minėta anksčiau, dauguma durpių telkinių yra paviršiuje. Durpės išgaunamos tik pagal dvi pagrindines schemas:

• nuo žemės paviršiaus (išpjaunant viršutinį dirvožemio sluoksnį)
• iš karjerų (naudojant ekskavatorius)

Yra tik 5 durpių rūšys:

• frezavimas (pjovimas)
• hidraulinis grandiklis
• hidrodurpės
• gumulas
• bagerny

Frezuotos durpės- vienas iš labiausiai paplitusių tipų. Jis išgaunamas vos 2 cm gylyje dėl traktoriaus, kuris purena dirvą, susmulkina durpes ir paverčia jas smulkiais trupiniais. Tada durpės džiovinamos saulėje, surenkamos į pradalges, o tada purenamas kitas sluoksnis. Po kiekvieno tokio proceso toje pačioje vietoje durpės išgaunamos dar 5 - 6 kartus. Surinktos durpės pristatomos į specialią aikštelę ir surenkamos į atskiras krūvas. Tinkamas tokių durpių gavybos sezonas – vasara, kai galimas natūralus mineralo išdžiūvimas. Malimo būdas taip pat naudojamas velėninėms durpėms gaminti.

Vienkartinės durpės gautas kasinėjant. Kiekvienas toks durpių gabalas sveria ne mažiau kaip 500 g Šis gavybos būdas praktiškai nesiskiria nuo ankstesnis metodas, tačiau skirtumas tik tas, kad reikia oro sąlygų. Velėnines durpes galima kasti bet kuriuo metų laiku. Tokios durpės išgaunamos iš 50 cm gylio naudojant specialų diską su cilindru, kuriame presuojamos durpės.

Hidrodurpės gautas hidrauliniu būdu, kuris pirmą kartą buvo pasiūlytas 1914 m., kaip minėta anksčiau.

Drožinėtos durpės yra išgaunami iš durpių plytų rankiniu būdu, kartais liejant mašinomis.

Kalbant apie durpių gabenimą iš gavybos aikštelių, tai jis vykdomas galutinai išdžiovinus durpes ir vežamas siauruoju geležinkeliu. Žemės ūkio reikmėms durpės vežamos keliais.

Durpės žemės ūkyje

Durpės žmonijai naudingos ne tik kaip kuras, bet ir žemės ūkio mastu. Durpės yra puiki trąša, o šiam plotui geros yra tos, kurios suirusios 40 proc. Jis išgaunamas iš pelkių ir apaugusių tvenkinių. Durpės, suirusios tik 25%, puikiai tinka gyvuliams kaip pakratai. Prieš naudojimą durpės paprastai gerai išvėdinamos, tačiau iki galo neišdžiovinamos. Kartais jis specialiai užšaldomas, kad vėliau būtų lengviau sutraiškytas ir paskirstytas plotuose, kuriuos reikėtų tręšti. Nes durpėse yra per mažai fosforo ir kalio, į jas reikia įpilti mėšlo, superfosfato ir šiek tiek kalio chlorido.

Durpės skatina dirvožemio derlingumą ir gerina jo struktūrą. Dėl to, kad durpėse praktiškai nėra mikro ir makroelementų, jose gausu naudingų rūgščių, kurios skatina augimą ir vystymąsi. Jis tinka bet kokio tipo dirvožemiui, nes turi dujų sugėrimo pranašumų. Tiesą sakant. Durpes galima suskirstyti į dvi rūšis: lengvąsias ir sunkiąsias. Lengvųjų skilimo greitis siekia 15%, o sunkiųjų – 40% ir daugiau. Žemės ūkyje durpės gerai užtikrina ilgalaikį drėgmės sulaikymą, taip pat deguonies apykaitą.

Durpių pramonė šiandien

Durpių ištekliai apima apie 400 milijonų hektarų, tačiau eksploatuoti tik apie 300 milijonų hektarų. Tik 23 pasaulio šalys užsiima durpių gavyba. Pirmaujančios yra Rusija, kurioje sutelkta apie 150 mln. hektarų, ir Kanada, kur durpynai užima 110 mln. hektarų. Durpės yra atsinaujinantis išteklius ir jų pagaminama daug daugiau nei suvartojama. Pasaulio durpių atsargos yra sutelktos Rusijoje, nes joje yra 60% išteklių. Tačiau pagal gamybą Rusija yra ketvirtoje vietoje, lenkianti Kanadą, Suomiją ir Airiją.

Tik 30 % pasaulio durpių atsargų išleidžiama kurui, likusieji 70 % – sodininkystei ir žemės ūkiui. Viršutinis durpių sluoksnis turi tinkamų savybių gyvulininkystei, gėlininkystei, augalininkystei ir daržovių auginimui šiltnamio sąlygomis. Pasaulinėje rinkoje svarbią vietą užima durpės, ypač augalinės durpės, kurios daugiausia eksportuojamos.

Didžiausias durpių telkinys susitelkęs Tverės srityje – 21%. Dėl šios priežasties Tverės regionas yra visiškai aprūpintas energija ir dirvožemio derlingumu. OJSC Tvertorf gamina didžiausią kiekį durpių produktų visoje Rusijoje. Dešimtajame dešimtmetyje mineralų gamyba smarkiai sumažėjo. Dėl krizės nustota atnaujinti įrengimus, sumažėjo ir durpių gamybos įmonių pajėgumai. Šiandien jie bando atnaujinti gamybą, tačiau procesas reikalauja nemažo finansavimo ir daugiau darbo jėgos.

Pagrindinė problema, susijusi su durpių pramone, yra reguliavimo ir teisinė bazė. Yra tam tikrų durpių telkinių teisinio statuso prieštaravimų, kuriuose trūksta aiškumo mokesčių tarnybos teikiamų paskolų taikymui. Taip pat pastebimi mokėjimų ir mokesčių už žemę skaičiavimo trūkumai. Todėl šiandien durpių pramonė išgyvena rimtą sąstingį.

Rusijos vyriausybė užsibrėžė tikslą iki 2030 metų padidinti durpių gavybos ir perdirbimo lygį, kad būtų pagerintos savivaldybės, susijusios ir žemės ūkio sąlygos. Pirmas būtinas kriterijus – pagerinti pramoninę bazę, t.y. sukurti naują įrangą, tik tada durpes bus galima efektyviai panaudoti šilumos tiekimo elektrinėse. Ateityje dėl jų naudingų savybių, durpės gali būti naudojamos medicinoje. Durpių ekstraktas yra praturtintas mineralais, todėl jo savybės puikiai tinka žmogaus organizmui, turi ypač gydomąjį poveikį odai ir poodiniams audiniams. Iki 2030 metų bus planuojama atkurti durpių bazę, statyti katilines ir šilumines elektrines atokiuose regionuose, kurių pagrindinis išteklius bus durpės.

Daugelis žmonių nelabai supranta, kas yra durpės ir kam jos reikalingos. Ir kažkas galvoja, kad tai ta pati žemė. Bet tai nėra taip paprasta.

Ši medžiaga yra kažkas vertingesnio. Šiame straipsnyje bus aptariami durpių susidarymo, panaudojimo ir jų savybių klausimai.

Susisiekus su

Kas yra durpės ir kaip jos atrodo?

Durpės yra mineralinis išteklius. Jis priklauso nuosėdinėms uolienoms, o jo būklė yra kieta. Senovėje ji buvo vadinama degiąja žeme.

Pirmieji paminėjimai datuojami pirmajame mūsų eros amžiuje. Tais laikais žmonės šią veislę naudojo maisto ruošimui.

Vieta, kurioje yra durpės, vadinama durpynu. Veislės sudėtis priklauso nuo rūšies. Pagrindinis formulės elementas yra anglis.

Išoriškai fosilija yra panaši į žemę. Jis turi trupinę, purią rudą struktūrą.

Iš ko gaminamos durpės?

Uoliena susidaro iš supuvusių augalų dalių, tiek sumedėjusių, tiek žolinių, grybų ir samanų.

Kokie tai galėtų būti augalai?

• nendrė;
• viksvos;
• cinquefoil;
• asiūkliai;
• pūkinės striukės;
• katė.

Sumedėję ir krūminiai augalai vaidina svarbų vaidmenį kilme:

• beržas;
• alksnis;
• laukinis rozmarinas;
• viržiai.

Uolos minkštumą ir spalvą lemia humusas.

Durpių rūšys ir jų savybės

Tipų skirtumą lemia vietos gylis.

Jų charakteristikos:

1. Arklys. Ši kompozicija šiek tiek suskaidyta. Jame yra daug aukštumų augmenijos liekanų;
2. Žemuma. Jį sudaro daug organinių medžiagų, todėl jis labai naudingas dirvožemiui;
3. Perėjimas. Šis vaizdas yra tarp dviejų ankstesnių.

Kur kasamos durpės?

Medžiaga randama pelkėtose vietose. Pelkės yra ideali vieta uolienų formavimuisi. Jiems išdžiūvus, jų vietoje lieka masės supuvusių augalų liekanų.

Tai yra durpės. Dėl jos susidarymo pelkėtose vietose kai kas mano, kad ten yra skysta uoliena, tačiau taip nėra.

Šiuo metu planetoje yra daug vietų, kuriose yra didelių durpių atsargų. Netgi šalys, kuriose medžiagos gamybos lygis yra aukštas, gali ilgai nesijaudinti dėl jos prieinamumo. Šios šalys apima:

• Rusija;
• Baltarusija;
• Kanada;
• Airija.

Tai tik keli valstybių pavyzdžiai. Tiesą sakant, kur kas daugiau vietų, kur kasamos durpės.

Durpių telkiniai Rusijoje

Visoje Rusijoje yra beveik 50 tūkst. Daugelis jų yra Azijos šalies dalyje. Didžiausia durpių susidarymo vieta yra Vasyugan.

Tai kelios didžiausios pelkės, kurių plotas yra apie 55 tūkst. km. Jie apima Tomsko, Omsko ir Novosibirsko sritis.

Durpių gavybos būdai

Yra keletas būdų, kaip išgauti akmenį. Populiariausias iš jų – frezavimas. Tai durpių gamyba malant.

Proceso aprašymas:

1. Vandeniui nutekėti iškasti specialūs kanalai.
2. Įranga siunčiama į išdžiovintą vietą.
3. Durpių sluoksniai susmulkinami į miltelius įrenginiais, vadinamais frezavimo staklėmis (taip paaiškinamas būdo pavadinimas).
4. Gauti milteliai džiovinami. Džiovinimas atliekamas maišant ir sukant miltelius.
5. Tada medžiaga surenkama į atskiras krūvas ir siunčiama perdirbti.

Po apdorojimo žaliava gali išsiskirti gabalėliais arba granulėmis.

Kitas būdas yra ekskavatorius arba gabalas. Metodas gavo savo pavadinimą, nes uola kasama gabalais. Operacija susideda iš uolienų sugriebimo ekskavatoriaus kaušu, kuris siunčiamas perdirbti ištisais suspaustais gabalais.

Yra dar vienas metodas, vadinamas drožyba. Bet į modernus pasaulis dėl technologinės plėtros ji jau pasenusi. Visa operacija atliekama rankiniu būdu. Tai yra, išdžiovinę plotą, darbuotojai kastuvais supjausto uolą į gabalus. Po to jis siunčiamas apdoroti.

Durpių naudojimo sritys

Jei senovėje durpės buvo naudojamos tik maistui kūrenant laužą, tai šiuolaikiniame pasaulyje jos buvo naudojamos daugelyje sričių.

Žemdirbystė

Veislė duoda didelę naudą žemės ūkio plėtrai. Tai puiki trąša: ženkliai pagerina dirvą, daro ją porėtesnę, praturtina maistinėmis medžiagomis. Pastaroji yra dėl to, kad pačiose durpėse yra daug naudingų rūgščių. Cheminė sudėtis apima keletą makroelementų.

Veislė naudinga augalams. Tai skatina geresnį jų vystymąsi, neleidžia juose kauptis sunkiųjų metalų, mažina nitratų kiekį auginamuose produktuose.

Todėl daugelis vasarotojų perka jį savo sodui. Norėdami tai padaryti, jums net nereikės niekur eiti ir jums nereikės nieko ieškoti. Šiais laikais durpių galima nusipirkti bet kurioje sodo reikmenų parduotuvėje. Tačiau turėtumėte atidžiai pasirinkti produktą. Žemos kokybės produktas gali pakenkti augalams.

Pagrindinis atrankos kriterijus – rūgštingumas. Gamintojai jį keičia, kad padidintų gaminių asortimentą. Toks pokytis vadinamas rūgštingumo neutralizavimu, o gautas mišinys – neutralizuotomis durpėmis.

Gyvulininkystė

Čia durpės reikalingos kaip gyvulių pakratai, nes gerai sugeria drėgmę ir kvapus. Jis taip pat turi baktericidinių savybių, kurios padeda apsaugoti gyvulius nuo ligų.

Iš esmės šiam tikslui naudojamos sfagninės durpės.

Vaistas

Dėl tų pačių priežasčių, kaip ir ankstesniu atveju, veislė buvo pritaikyta medicinoje.

Durpių vonios yra labai naudingos sveikatai.

Energetikos pramonė

Durpės yra puikus kuras. Jis vis dar naudojamas kai kuriose elektrinėse. Vienas iš uolienų, kaip kuro, privalumų yra tai, kad jai degti nereikia deguonies tiekimo.

Chemijos pramonė

Iš šios medžiagos gaminama daug chemijos produktų. Pavyzdžiui:

• parafino;
• vaškas;
• amoniakas;
• herbicidai;
• kai kurios rūgštys;
• metilo ir etilo alkoholis.

Pasirodo, durpės – ne tik žemės dalis. Daugelis dalykų aplink žmones yra pagaminti iš durpių. Galima sakyti, kad žmonijai pasisekė, kad dar yra daug durpių atsargų.