Паливні корисні копалини України

Паливні корисні копалини України

Зміст

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ НА УКРАЇНІ ПАЛИВНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

РОЗДІЛ 2. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПАЛИВНИХ КОПАЛИН

.1      Утворення паливних копалин

.2      Склад і властивості паливних корисних копалин

.3      Класифікація паливних копалин

.4      Видобуток паливних корисних копалин

РОЗДІЛ 3. ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ ТА ГОСПОДАРСЬКЕ ВИКОРИСТАННЯ ПАЛИВНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

.1 Господарське використання корисних копалин

.2 Екологічні наслідки видобування корисних копалин

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ДОДАТКИ

ВСТУП

Дана робота присвячена вивченню паливних корисних копалин України, На території України є всі основні види палива. Однак за сумарними запасами серед паливних ресурсів найбільше кам’яного вугілля, яким Україна може повністю себе забезпечити протягом кількох сотень років. Натомість, запаси природного газу і нафти значно менше, а забезпеченість ними національної економіки недостатня. В надрах України є також буре вугілля, торф і горючі сланці.

За розвіданими запасами кам’яного вугілля (більше 54 млрд. т камяного і вугільного) Україна посідає друге місце в Європі і сьоме у світі. Основні його запаси зосереджені в Донецькому басейні [1]. Вивчення паливних копалин дозволить встановити основні родовища, їх запаси та їхнє використання у промисловості України.

Метою є вивчення паливних корисних копалин України

Відповідно до мети були поставлені наступні задачі:

.        Проаналізувати історію відкриття перших родовищ паливних копалин в Україні.

.        Проаналізувати утворення паливних корисних копалин.

.        Дослідити склад та властивості паливних копалин.

.        Визначити класифікацію паливних корисних копалин.

.        Охарактеризувати видобуток паливних копалин.

.        Визначити господарське значення паливних копалин.

.        Оцінити екологічні наслідки видобутку паливних корисних копалин Об’єкт дослідження: Територія України.

Предмет дослідження: Паливні корисні копалини. Оцінка екологічних наслідків видобутку паливних корисних копалин України.

Методи дослідження:

·        метод аналізу: для встановлення закономірностей які відбуваються на досліджуваній території;

·        метод синтезу: для співставлення інформації з декількох джерел для подальшого аналізу інформації;

·        метод дедукції: вивчення інформації про більш локальні об’єкти для подальшого формування узагальненої інформації;

·        картографічний метод: для наглядного представлення досліджуваної території;

·        метод узагальнення: відбір з всієї зібраної інформації найважливіших фактів для подальшого їх використання, відкидання тієї інформації яка не є важливою в даному дослідженні.

РОЗДІЛ 1. ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ НА УКРАЇНІ ПАЛИВНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН

В Україні нафту вперше почали видобувати на Прикарпатті в XVI - на початку XVII ст. Перша згадка про карпатську нафту зустрічається в літературі в 1617 р. На старовинному промислі Слобода Рунгурська її добували з 1711 р.

На початку XIX ст. нафтові поклади було відкрито в смузі від Добромиля через Дрогобич до Кут і далі до Румунії. Бориславське нафтогазове родовище почали розробляти в 1854 р. У 1865 р. в Бориславі функціонувало близько 5 тис. ям глибиною 35-40 м. Добова продуктивність однієї копанки досягала 130-140 кг нафти. У 1870 р. видобуток нафти у Бориславі досяг 10,6 тис. т. Тут діяло близько 800 дрібних підприємств, на яких працювало майже 10 тис. робітників.

Після 1919 р. на Прикарпатті створили ряд акціонерних товариств з видобутку й переробки нафти: «Малопольське нафтове товариство», «Польська спілка з реалізації нафти», фірми «Борислав», «Вакуум», «Карпати», «Франко-Полонія» та ін. Господарями цих товариств та фірм були американські, англійські, французькі та німецькі підприємці. Видобуток нафти поступово зменшується. Після 1939 р. промислові підприємства нафтогазоозокеритової галузі були націоналізовані і підпорядковані тресту «Укрнафтовидобуток» (управління в Бориславі). Німецька окупація перервала розвиток нафтогазової промисловості, який відновлюється в 1944 р. У 1950-х роках всі підприємства галузі увійшли в об'єднання «Укрнафта». З 1966 р. застосовуються нові методи заводнення, циклічного витиснення водою нафти з продуктивних пластів. В жовтні 1992 р. на Прикарпатті видобуто стомільйонну тонну нафти від часу обліку, тобто з 1886 р. Разом з тим на межі ХХ-XXI ст. Західний нафтогазоносний регіон України суттєво вичерпаний. Виробка видобувних запасів нафти по Бориславському родовищу становить 73%, по Східницькому - 99,5%, у решти родовищ виробка запасів менша. На часі вивчення історії нафтовидобутку і музеєфікація старих промислів.

Уперше на території Східної України нафту одержано у 1936 р. в Сумській області на Роменській структурі, де при бурінні свердловини на глибинах 200-400 м було виявлено брекчію, просякнуту нафтою, дебіт якої при випробуванні становив близько 2 т/добу. Роменська структура пов'язана з соляно-купольною тектонікою. В межах Дніпровсько-Донецької западини виявлено інші соляні структури, на яких здійснювалося розвідувальне буріння в 1937-1941 рр. За цей період пробурено 52 структурні та 44 розвідувальні й експлуатаційні свердловини, за весь період розвідки і експлуатації - всього 108. Видобуток нафти тут розпочався в 1940 р. і склав 10 тисяч т.

Після Другої світової війни на Роменській структурі провадилися сейсмічні дослідження і пробурено ще 12 розвідувальних свердловин. Встановлено скупчення нафти, але дебіти свердловин були дуже низькі і швидко зменшуються, а експлуатація родовища нерентабельна. Тому перший нафтопромисел на Сході України був ліквідований в 1948 р.

Південний нафтогазоносний регіон - охоплює Західне та Північне Причорномор'я. У 1935-1937 рр. В. В. Колюбинською, Г. О. Личагіним та М. В. Муратовим узагальнено геологічний матеріал по всьому Кримському півострову і складено геологічну карту масштабу 1:100 000. Визначено головні напрямки пошуково-розвідувальних робіт на нафту і газ на Керченському півострові і рекомендовані структури, перспективні у відкладах міоцену і майкопської серії.

Перший фонтан газу в Рівнинному Криму отримано на Задорненській площі з утворень палеоцену у 1960 р. Згодом були відкриті Октябрське нафтове та Глібовське і Карлавське газові родовища (1961 р.). Протягом 60-х років XX ст. геофізичними роботами виявлені пастки не лише в палеоценових, але і в майкопських відкладах. Глибоким бурінням відкрито ще ряд родовищ газу. Все це дозволило прокласти перші в Криму газопроводи (1966-1967рр.) з Глібовського родовища до Євпаторії, Сак, Сімферополя, Бахчисарая та Севастополя. Пізніше були підключені інші газові родовища і вся система газопостачання Криму з'єднана з загальноукраїнською (1976 р.) З 1970 по 1990 рік у північно-західній частині шельфу Чорного моря геофізичними методами було виявлено близько 46, а в акваторії Азовського моря- 22 перспективних структури.[1]

Перші відкриття покладів викопних вугіль на території нашої Батьківщини були зроблені на півдні Росії в XV столітті, але більш широке освоєння родовищ належить до кінця XVII - початку XVIII століття.

В основних вугільних басейнах нашої країни - Донецькому, Кузнецьком і Підмосковному покладу вугілля були відкриті майже одночасно - в 1721-1722 роках селянами Григорієм Капустіним, Марком Титовим, Михайлом Волковим і іншими. Однак розробка їх ще довго стримувалася відсталістю царської Росії й засиллям іноземного капіталу, який одержував великі прибутки від завезених через кордон товарів, у тому числі й мінеральну сировину. Наприкінці XIX - початку XX століття близько 30 % споживаного промисловістю Росії вугілля ввозилося за валюту через кордон, в основному з Англії. Дореволюційна Росія по видобутку вугілля на душу населення займала одне з останніх місць у світі. За даними за 1913 рік, на одну людину в Росії припадало 209 кг вугілля (рис. 1. 1).

Рис. 1.1 Шахта з видобутку вугілля наприкінці 19 ст м. Юзівка (м. Донецьк). [8]

У результаті широкого геологічного вивчення відкриті Печорський, Кансько-Ачинський, Південно-Якутський, Тургайський, Львівсько-Волинський, Карагандинський басейни й багато великих родовищ, значно розширені границі старих вугленосних районів і басейнів. Відкриття нових басейнів і родовищ і проведення значних геологорозвідувальних робіт дозволили за короткий строк забезпечити небачені темпи росту видобутку вугілля. В 1965 році видобуток вугілля в країні складав 578 мільйонів тонн - в 20 разів більше, ніж в 1913 році. У багатьох районах країни на базі розвіданих запасів вугілля створені потужні промислові центри. Великі енергетичні, металургійні, машинобудівні й інші промислові підприємства побудовані на місцевих вугіллях на Україні, Уралі, у Сибіру, Казахстані, Середній Азії, Підмосков'ї й інших районах [12].

РОЗДІЛ 2. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПАЛИВНИХ КОПАЛИН

.1 Утворення паливних копалин

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

Утворення нафти. Рештки рослин і тварин нагромаджуються на дні морів та озер у вигляді мулу. Потім він покривається новими шарами відкладів, ущільнюється і перетворюється в осадову породу.

В міру поглиблення та ущільнення мулу, з нього, у породи, які залягають вище, витискається розсіяна нафта разом з газом. Там вона отримує властивості "справжньої" нафти. Далі вона помалу переміщується по порах та тріщинах вверх, де при сприятливих умовах формуються її поклади. Цей процес відбувається при температурі 100 - 200 С, яка характерна для глибини 4 - 6 км, яку називають головною зоною нафтоутворення [22].

Природний газ утворюється органічним та неорганічним способом. При перегниванні органічних решток утворюються легкі газуваті вуглеводні та їх гомологи, які накопичуються в розломах та нішах земної кори. При неорганічному утворенні - вуглець насичується невеликою кількістю водню, створюючи метан і його похідні [29].

Викопне вугілля розділяють на 3 групи:

·              буре,

·              кам’яне,

·              антрацит.

Такий поділ фактично відображає стадії їх утворення. Під дією температури і тиску торф ущільнюється, втрачає воду та леткі речовини (кисень, водень), накопичуючи при цьому вуглець. Поступова зміна органічної речовини породжує послідовний ряд горючих копалин: торф - крихке буре вугілля - щільне буре вугілля - кам’яне вугілля - антрацит - графіт. Для того, щоби рослинні рештки могли зберігатися довгий час і створювати великі поклади торфу необхідні особливі умови, а саме: щоб швидкості прогинання дна болота і накопичення залишків рослин співпадали. Такі умови найбільше відповідають помірному клімату, тому торф’яні поклади поширені в середніх та високих широтах - в зонах лісостепу, тайги і тундри, в яких умови для утворення торфовищ найбільш сприятливі, оскільки процеси росту і розкладу рослин загальмовані. Тут рослинна маса накопичується тисячоліттями, по 1мм/рік [2].

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

Горючі сланці утворились в озерах і морських лагунах. Тут відмерлі рослини і та залишки тварин переробляються личинками комах, молюсками і мікроорганізмами, перетворюються в сапропель. В більш глибоких шарах цього мулу перетворення органічної речовини йде без доступу повітря в результаті діяльності анаеробних бактерій. Так народжується органічна речовина сланців - кероген. При зануренні сланців на великі глибини, де температура і тиск ростуть, кероген розкладається. Утворюються різноманітні вуглеводні, які при сприятливих умовах можуть створювати родовища нафти і газу. [22]

.2 Склад і властивості паливних корисних копалин

Нафта - це густа, в’язка масляниста рідина, зазвичай темно-коричневого або чорного кольору, але також бувають і світло-коричневі, червонуваті, жовті й навіть білі нафти. Переважно вона є легко текучою, рідше - малорухомою. Має різкий запах гасу, легша за воду, густина коливається від 750 кг/м3 до 950 кг/м3 на поверхні води утворює тонку жирну плівку. При 00С не замерзає, а в’язне. Розрізняють динамічну і кінематичну вязкість. Динамічною в’язкістю називається внутрішній опір окремих часток рідини руху загального потоку. Кінематичною в’язкістю називається відношення динамічної в'язкості до щільності середовища. Велике значення має сила поверхневого натягу нафти. При зіткненні її з водою між ними виникає поверхня типу пружної мембрани. Також при її видобутку використовують капілярні явища. Сили взаємодії води з гірською породою більші, ніж у нафти, тому вода здатна витиснути її з дрібних тріщин у більш великі. І саме головне, в чому полягає основна цінність нафти - це її теплотвірна здатність, до 10000 калорій або 41МДж/кг, а в продуктів перегонки ще більша, що робить її основним енергоносієм у світі. 1т нафти = 1,3т антрациту = 3т бурого вугілля = 3,3т торфу = 7т горючих сланців. Крім того нафта не є індивідуальною речовиною. Її неможна записати однією якоюсь хімічною формулою. Вона складається з близько 1000 різних речовин і хімічних елементів. Основні з них: вуглець - 82...87% мас.; водень - 11...15% мас.; сірка - 0,1...2,0% мас.; азот - до 2,2% мас.; кисень - до 1,5%мас (рис. 2.1). Також нафта - це складна суміш вуглеводнів(парафінів, нафтенів, аренів). Кисень, сірка та азот містяться у вигляді кисне-, сірко- та азотовмісних сполук, які називають гетеро-атомними.

корисний паливний родовище видобуток

Рис. 2.1 Хімічний склад нафти

Природний газ - це безбарвна речовина, яка немає запаху, легша за повітря, газувата за звичайних умов. Пояснюється це тим, що вуглеводні, які містяться в ньому, мають малі відносні молекулярні маси. Теплота згоряння - така ж сама, як і в нафті. При горінні світиться синім полум’ям, даючи мало світла і кіптяви, тому він вигідний для використання в побуті. Коли природний газ транспортують на кораблях або в балонах, то його зріджують, оскільки так він займає менше місця, та додають сполуку меркаптан, яка дає гострий запах - для розпізнавання його, при витіканні. Що ж до хімічного складу природного газу - то основну частину в ньому становить метан від 85% до 95% маси, решта - гомологи метану - етан, пропан, бутан та інші гази. Крім вуглеводнів до складу природного газу часто входять незначні кількості сірководню, азоту, гелію, аргону тощо [4].

Іншою горючою корисною копалиною є кам’яне вугілля. Це тверда горюча копалина, зазвичай чорного, сірого або коричнево-бурого кольору, часто з металевим блиском. Коли воно висушене - легко кришиться на дрібні кусочки, а зазвичай їхня вологість складає від 4 - 15 % в кам’яного вугілля, до 15 - 60 % в бурого. Густина коливається від 900 кг/ в бурого, до1600 кг/м3 в антрациту. При горінні світиться яскравим полум’ям, але дає менше тепла, ніж нафта і газ, від 17 МДж/кг до 35 МДж/кг і чим більша густина в нього, тим більше тепла воно дає. В хімічному складі це також неоднорідна копалина. Та все ж основну частину маси становить вуглець - 70 - 95 %, залежно від виду вугілля, вміст водню невеликий - 2 - 5,5 %, а от кисню, сірки та азоту може бути велика частина - від 25 % в найгірших сортах, до 3 % в найкращих. Також як мінеральні домішки, до складу золи входять оксиди алюмінію, силіцію, кальцію, магнію, заліза, деколи ще є метан. На збагачувальних фабриках вугілля очищується від всіх домішок, які пізніше йдуть як сировина для хімічної промисловості.

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

Горючі сланці - це глинисті, мергельні або вапнякові бітумні породи, коричневого, бурого, шоколадного, темно-сірого, а інколи світло-жовтого кольору, які розколюються на плитки. В свіжому вигляді ріжуться ножем і дають стружку. Легко запалюються від сірника. Під час горіння виділяють кіптяву з характерним запахом бітуму. Хімічний склад горючих сланців такий: вуглець - 60 - 75 %, водень - 6 - 10 %, кисень, азот, сірка - 14 - 20 %, решта - важкі метали та різні сполуки (рис. 2.2). Теплота згоряння горючих сланців - до 10 МДж/кг [3].

.3 Класифікація паливних копалин

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

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

Залежно від вмісту сірки у нафті та її фракціях поділяють на 3 класи:

І клас - малосіркова нафта. Вміст сірки в нафті - не більше 0,5 %; у бензиновій і гасовій фракції - не більше 0,1%; у дизельній - не більше 0,2%.

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

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

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

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

Залежно від значення індексу в’язкості базових олив розрізняють 4 підгрупи: І1 - більше 95;

І2 -90 .95;

І3 - 85 .89,9;

І4 - до 85.

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

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

Що ж природного газу, то їх поділяють на: природні, попутні та нафто - заводські гази.

Природні гази добуваються із самостійних газових родовищ. Попутні нафтові гази добуваються разом з нафтою. Вони розчинені в ній і виділяються з неї при її виході на поверхню. Склад попутних газів різко відрізняється від складу природних. Вміст етану та важких компонентів у ньому набагато вищий і може в сумі досягти 50% маси. Тому суміш розділяють і використовують як паливо та хімічну сировину. Суміш пропану і бутану зріджують та зберігають під тиском у балонах. Це дає змогу транспортувати газ у місця, не підключені до мережі газопроводів.

Нафто заводські гази утворюються при переробці нафти на заводах в ході термічних, термокаталітичних та інших процесів переробки нафти і використовуються як паливо у промисловості.

Що до вугілля, то воно теж має свою класифікацію. Найперше за чим його класифікують - це кількістю вуглецю в породі. Таке вугілля, в якому його є до 70 % називають бурим, таке вугілля, в якому вуглецю є від 70 до 95 % називають кам’яним, а в тому у якому вміст карбону більше 95 % називають антрацитом. Але це дає тільки загальну характеристику, а в промисловості вугілля класифікують за „марками”. Вона ґрунтується на генетичному принципі, на зміні вугільної речовини від торфоподібної материнської породи до антрациту. Найпоширенішою є так звана донецька класифікація, за якою розрізняють такі типи вугілля: довгополуменеве(Д), газове(Г), паровично-жирне(ПЖ), коксівне(К), паровично-спікливе(ПС) та пісне(П). Перше використовується як паливо, друге для добування світильного газу, третє для отримання масел з вугілля, коксівне - для добування коксу, решта - в хімічній промисловості. Торф класифікується за декількома ознаками, зокрема за складом рослинних решток, ступенем їхнього розкладання та зольністю. У залежності від типу рослин він поділяється на сфагновий, моховий , осоковий. За ступенем розкладання - на слаборозкладений, середнньороз кладений, сильнорозкладений. За вмістом мінеральної речовини - на слабозольний, середньозольний і високозольний.

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

2.4 Видобуток паливних корисних копалин

Донецький кам'яновугільний басейн у межах України займає територію понад 50 тис. . Внаслідок геологорозвідувальних робіт площа басейну значно розширилася, і тепер Великий Донбас у межах України перевищує 150 тис. .. Більш як 2/3 цієї площі знаходиться в Донецькій, Луганській, Дніпропетровській і частково в Харківській областях (рис 2.3).

Вугленосність Донбасу пов'язана з відкладами середнього (88 %) та частково верхнього і нижнього (11%) карбону, в яких зосереджено понад 300 пластів вугілля. Потужність більшості робочих пластів не перевищує 1,2 м, рідко - 1,5 м (рис. 2.4).

Рис. 2.3 Карта України: корисні копали України [7]

Загальні геологічні запаси в українській частині Донбасу (до глибини 1800 м у шарах потужністю 0,6-1,2 м) становлять 109 млрд т. Тут видобувають коксівне, газове, жирне вугілля, антрацит та ін. Донецьке кам'яне вугілля середньозольне, середньосірчане, малофосфорне. Більше 70 % добутого вугілля припадає на шари з пологим падінням. З 1949 р. освоюється Західний Донбас, в якому прогнозні запаси вугілля оцінюються в 24,5 млрд т [4]

Рис. 2.4 Шахта «Червоний Жовтель» в м. Єнакієво Донецька обл. [9]

Львівсько-Волинський басейн розташований у межах Галицько-Волинської западини, має площу 10 000 . (рис. 2.3). Вугілля зосереджене в нижньому і частково в середньому відділах карбону шарами пересічної товщини 0,5-1,5 м (максимальна товщина 2,8 м) на глибині 250-750 м. Вугільні пласти залягають майже горизонтально або мають незначне падіння на захід. Вугілля сірчане, середньозольне, довгополум'яне і жирне. Загальні запаси вугілля тут визначаються в 1,8 млрд т.

Буре вугілля. Основним буровугільним басейном України є Дніпровський, або Правобережний, який займає площу близько 150 тас  (рис. 2.3). Вугленосна товща приурочена до бучацьких відкладів. Вугілля залягає в зниженнях доеоценового рельєфу Українського щита на глибині 20-50 м, іноді більше 100 м. Загальні геологічні запаси Дніпровського буровугільного басейну оцінюються в 6,0 млрд т (балансові - 3,5 млрд т). Родовища бурого вугілля залягають у Коростишівському, Звенигородському, Златопільському, Кіровоградському і Олександрівському районах. Вугілля тут видобувають переважно відкритим способом (рис. 2.5). Вугілля середньо- і високозольне, переважно середньосірчане. Родовища бурого неогенового вугілля місцевого значення відомі в Придністров'ї, Передкарпатті й Закарпатті, Харківській і Полтавській областях.

Рис. 2.5. Олександрійське родовище бурого вугілля [10]

Горючі сланці відомі в Карпатах, на Поділлі, у Кримських горах, у Бовтишській структурі Українського щита, заповненій мезо-кайнозойськими відкладами, запасами кондиційних сланців. В Україні знаходиться найбільше у світі родовище горючих сланців - Бовтишське <#"888447.files/image010.jpg">

Рис. 3.1. Колони для очищення нафти [14]

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

Нафтові оливи також поділяються від сфери застосування на: моторні, енергетичні, трансмісійні, індустріальні, спеціальні та інші типи. Але призначення в них майже однакове - зменшення тертя в різних механізмах, двигунах, вузлах тертя, а також для виробництва вазеліну, парфумів, гуми, хімічних волокон тощо. Тверді нафтові парафіни використовуються для виробництва синтетичних жирних кислот, хлор-парафіну, свічок. Церезини застосовують для одержання мастил, воскових сплавів, ізоляційних матеріалів тощо. Вазеліни використовують для захисту від корозії хірургічних інструментів, у виробництві кремів, паст, мазей, у ветеринарних цілях тощо.

До інших нафтопродуктів належить нафтенові кислоти, змащувально-охолоджуючі засоби та освітлювальний гас. Перших застосовують як емульгатори, присадки, розчинники смол та анілінових барвників. Другі призначені для зменшення температури, силових параметрів та зношування різального інструменту у різних галузях промисловості. Освітлювальний гас використовують в освітлювальних лампах (рис. 3.2.).

Рис. 3.2. Використання природного газу в Україні 2005-2014 роки [31]

Що до природного газу, то основний напрям його використання це спалювання для виділення тепла в промисловості (доменні печі, котельні) та в побуті. Але крім того, його переробляють на різні цінні продукти. Він є сировиною для добування ацетилену, водню, що використовуються в синтезі аміаку. Сажа, добута з метану, йде на виготовлення друкарської фарби, гумових виробів. Хімічні речовини, які одержують з газу - складові компоненти для виробництва пластмас, добрив, синтетичних волокон тощо. Природний газ навіть використовують для опріснення морської води. Тому він відіграє також значну роль в житті людини.[24]

Газотранспортна система України - найпотужніша в світі за об'ємом транзиту природного газу через свою мережу - виконує дві основні функції: забезпечення споживачів нашої держави газом і транзит російського природного газу в європейські країни (рис. 3.3.). Пропускна спроможність газотранспортної системи на вході до України складає 290 млрд. куб. м, на виході - 170 млрд. куб. м газу на рік, зокрема 135 млрд. куб. м в європейські країни. Українська газотранспортна система тісно сполучена з подібними системами сусідніх європейських країн - Польщі, Білорусі, Росії, Румунії, Молдови, Угорщини, Словаччини, а через них інтегрована в загальноєвропейську газову мережу. Тому без перебільшення можна сказати, що газотранспортна система України є мостом між газовидобувними регіонами - Росією і Середньою Азією - і споживачами промислово розвиненої Європи [30].

Рис. 3.3. Газотранспортна система в Україні [30]

Приблизно 25% вугілля, яке постачається споживачам, використовують для технологічних цілей на підприємствах, де воно переробляється чи застосовується як сировина (рис. 3.4.). При цьому основна частина вугілля йде на виробництво коксу. Решта вугілля витрачається на енергетичні цілі. Більше половини вугілля, що направляється на енергетичні цілі, використовується на теплових електростанціях, значна частина - для комунально-побутових потреб, менша - в промислових і районних котельнях. Інша частина енергетичного вугілля йде на потреби сільського господарства, виробництва будівельних матеріалів тощо.

Рис. 3.4. Схема продуктів переробки кам’яного вугілля [15]

Використання вугілля для технологічних цілей екстракцією органічними розчинниками (бензин і бензоли) видобувають бітуми - суміш восків, парафінів, масел, асфальтенів та смоли. Найбільш цінна частина екстракту - гірничий, чи монтан-віск, який широко використовується в машинобудуванні для точного лиття, при виробництві пластмас, в побутовій хімії, паперовій та текстильній промисловості.

У теперішній час до 50% електроенергії в Україні виробляється на теплових електростанціях, абсолютна більшість енергоблоків яких спалюють енергетичне (некоксівне) кам'яне вугілля і антрацити. Спалювання вугілля пов'язане із здатністю вуглецю і водню, які входять до складу вугілля, реагувати з киснем до С з виділенням теплоти [25]. Горючі сланці, також мають широке застосування. З сланцевої смоли виробляють висококалорійне паливо, масло для просочення деревини, клей, іхтіол (лікарська речовина), миючі засоби, спеціальний кокс для виготовлення електродів, парафін, пластмаси і гуму (Рис. 3.5.). Сланцевий попіл з успіхом застосовується при виробництві цементу, будівельних блоків та панелей. З сланців можна одержати ряд рідкісних елементів - уран, ванадій, молібден, реній тощо. І сьогодні все більша частина промисловості починає переробляти їх для давання корисних речовин.

Рис. 3.5. Горючі сланці в первинному необробленому вигляді [16]

В недалекому минулому торф йшов в основному на опалення будинків і спалювання в печах електростанцій.

Зараз від 60 до 70% торфу використовується в сільському господарстві в якості добрива, стимулятора росту рослин, кормових додатків для тварин і навіть для підстилки на тваринницьких фермах (pис. 3.6.).

Торф’яна підстилка набагато вигідніша, ніж солома чи тирса: 1т такої підстилки дає пізніше 5т високоякісного органічного добрива.

Для вирощування саджанців і розсади в теплицях роблять спеціальні торфоперегнійні горщечки, які складаються з суміші торфу і перегнившого посліду. Торфодерновими „килимами” укріплюють кювети доріг, озеленюють комплекси житлових та промислових будівель.

Рис. 3.6. Використання торфу в сільському господарстві [17]

Торф - джерело багатьох цінних продуктів: воску, органічних барвників. При нагріванні з нього дістають сульфат амонію, аміак, феноли, оцтову кислоту, етиловий та метиловий спирт, мастила, парафін, щавелеву кислоту, кормові дріжджі, активоване вугілля тощо.[26]

.2 Екологічні наслідки видобування корисних копалин

Як відомо основна частина цих копалин йде на спалювання на електростанціях, котельнях, ДВЗ, в побуті викидаючи при цьому в атмосферу багато шкідливих речовин, серед яких: сажа, вуглекислий і чадний газ, оксиди сірки, важкі метали. Це призводить до появи смогу над великими містами, до так званого парникового ефекту, коли вуглекислий газ утримує тепло Сонця, що може викликати глобальне потепління, до кислотних дощів, коли газуваті кислотні оксиди сполучаються з водяною парою в хмарах, і коли випадають дощі, в них є дуже велика кількість кислоти, яка „спалює” рослини, отруює ґрунт водоймища [6]. Але не менш шкідливими є продукти переробки цих копалин. Наприклад, відпрацьовані нафтові масла, оливи становлять велику загрозу, бо дуже часто їх можуть зливати в каналізацію. При переробці нафти і вугілля можуть утворюватись багато отруйних речовин, яких не переробляють, а просто кудись захоронюють без якоїсь техніки безпеки.

Крім того, багато копалин втрачаються при транспортуванні. Вони засмічують землю, море, річки. Особливої шкоди може завдати пролита нафта в морі чи океані. Адже сучасний супертанкер бере на борт до 500000 тонн і аварія на судні призведе до катастрофічних наслідків. Нафтова плівка розливається по величезній площі, закриваючи сонячне світло, необхідне водоростям. Птахи й риби, в’язнучи в шарі нафти, гинуть від отруєння, задухи чи голоду. Страждає вся фауна і флора на забрудненій території. До такого ж самого ефекту призводить не дотримання екологічної безпеки на нафтових платформах в морі [24].

Найбільш серйозною і крупною в сучасних умовах стала проблема комплексного використання відходів гірничого виробництва, які включають розкриті породи при відкритому способі розробки і відвали порід при освоєнні родовищ підземним способом, збалансовані і важкозбагачувані руди : хвости збагачення, порохи, кеки, шлаки, шлами металургійних заводів, зола теплових електростанцій. Щорічно накопичується близько 5 мільярдів тонн розкритих порід, 700 мільйонів тонн хвостів збагачення і 150 мільйонів тонн золи. З них в народному господарстві використовується в цілому не більше 2 - 4 відсотків, хоча значна частина цих відвалів придатна для виробництва різноманітних будівельних матеріалів. При величезних обсягах видобутку корисних копалин в надрах землі утворились великі пустоти - вироблені простори, правильне використання яких стає крупною народногосподарською проблемою. Здобутий досвід по створенню газосховищ, лікарень, захованню шкідливих речовин, розміщенню допоміжних і навіть основних виробництв ( наприклад, підземних заводів ) явно недостатній у порівнянні з наявними можливостями.

Різко посилюється шкідливий вплив гірничого виробництва на навколишнє природне середовище : атмосферу, гідросферу, тропосферу. Це наслідок не тільки збільшення масштабів видобування і переробки сировини, створення нових підприємств на нових площах, але й поступового акумулювання шкідливих впливів існуючих виробництв, що не мають, як правило, надійних і ефективних природоохоронних заходів і засобів [9].

ВИСНОВКИ

В ході виконання даної курсової роботи будо досліджено паливні корисні копалини на території України, а саме:

.        Було проаналізовано історію відкриття перших родовищ паливних копалин в Україні.

В Україні нафту вперше почали видобувати на Прикарпатті в XVI - на початку XVII ст. У XVI ст. у місті Дрогобич. Перша згадка про карпатську нафту зустрічається в літературі в 1617 р. Уперше на території Східної України нафту одержано у 1936 р. в Сумській обл. Перші відкриття покладів викопних вугілля на території України були зроблені в XV столітті, але більш широке освоєння родовищ належить до кінця XVII - початку XVIII століття.

.        Було встановлено утворення паливних корисних копалин.

·              Утворення нафти. Рештки рослин і тварин нагромаджуються на дні морів та озер у вигляді мулу. Потім він покривається новими шарами відкладів, ущільнюється і перетворюється в осадову породу. В міру поглиблення та ущільнення мулу, з нього, у породи, які залягають вище, витискається розсіяна нафта разом з газом

Викопне вугілля розділяють на 3 групи:

·              буре,

·              кам’яне,

·              антрацит.

Такий поділ фактично відображає стадії їх утворення. Під дією температури і тиску торф ущільнюється, втрачає воду та леткі речовини (кисень, водень), накопичуючи при цьому вуглець. Поступова зміна органічної речовини породжує послідовний ряд горючих копалин: торф - крихке буре вугілля - щільне буре вугілля - кам’яне вугілля - антрацит - графіт. Торфові поклади можуть складатися з одного або кількох видів, а товщина коливається від кількох десятків сантиметрів до кількох метрів.

Горючі сланці утворились в озерах і морських лагунах. Тут відмерлі рослини і та залишки тварин переробляються личинками комах, молюсками і мікроорганізмами, перетворюються в сапропель.

3.      Було досліджено склад та властивості паливних копалин.

Нафта - це густа, в’язка масляниста рідина, зазвичай темно-коричневого або чорного кольору. Переважно вона є легко текучою, рідше - малорухомою. Має різкий запах гасу, легша за воду, густина коливається від 750 кг/м3 до 950 кг/м3 на поверхні води утворює тонку жирну плівку. При 00С не замерзає, а в’язне.

Природний газ - це безбарвна речовина, яка немає запаху, легша за повітря, газувата за звичайних умов. Пояснюється це тим, що вуглеводні, які містяться в ньому, мають малі відносні молекулярні маси.

Кам’яне вугілля - це тверда горюча копалина, зазвичай чорного, сірого або коричнево-бурого кольору, часто з металевим блиском. Густина коливається від 900 кг/м3 в бурого, до1600 кг/м3 в антрациту. При горінні світиться яскравим полум’ям, але дає менше тепла, ніж нафта і газ, від 17 МДж/кг до 35 МДж/кг і чим більша густина в нього, тим більше тепла воно дає.

Торф - це тверда горюча корисна копалина, зазвичай коричневого або бурувато-чорного кольору. В свіжому вигляді - дуже вологий, в сухому - крихкий, в руках легко розсипається в труху. Складається з переплутаних між собою решток відмерлих рослин - різних мохів, трав, а деколи й з уламків стовбурів і кори дерев. Питома теплота згоряння торфу - близько 15 МДж/кг.

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

.        Було визначено декілька класифікацій паливних корисних копалин.

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

4.2    Що ж до горючих газів, то їх поділяють на: природні, попутні та нафто - заводські гази. Природні гази добуваються із самостійних газових родовищ.

4.3    Вугілля класифікують закількістю вуглецю в породі. Таке вугілля, в якому його є до 70 % називають бурим, таке вугілля, в якому вуглецю є від 70 до 95 % називають кам’яним, а в тому у якому вміст карбону більше 95 % називають антрацитом.

.4. Торф класифікується за декількома ознаками, зокрема за складом рослинних решток, ступенем їхнього розкладання та зольністю. У залежності від типу рослин він поділяється на сфагновий, моховий , осоковий. У горючих сланців такої класифікації не має

.        Було розглянуто основні родовища паливних корисних копалин.

Донецький кам'яновугільний басейн у межах України займає територію понад 50 тис. . Внаслідок геологорозвідувальних робіт площа басейну значно розширилася, і тепер Великий Донбас у межах України перевищує 150 тис. .. Більш як 2/3 цієї площі знаходиться в Донецькій, Луганській, Дніпропетровській і частково в Харківській областях

Основним буровугільним басейном України є Дніпровський, або Правобережний, який займає площу близько 150 тас  Загальні геологічні запаси Дніпровського буровугільного басейну оцінюються в 6,0 млрд т (балансові - 3,5 млрд т). Родовища бурого вугілля залягають у Коростишівському, Звенигородському, Златопільському, Кіровоградському і Олександрівському районах.

Львівсько-Волинський басейн розташований у межах Галицько-Волинської западини, має площу 10 000 . Вугілля зосереджене в нижньому і частково в середньому відділах карбону шарами пересічної товщини 0,5-1,5 м (максимальна товщина 2,8 м) на глибині 250-750 м.

В Україні родовища нафти і газу зосереджені в трьох нафтогазоносних областях: Карпатській, Дніпровсько-Донецькій, Кримсько-Причорноморській. До Карпатської нафтової області належать Передкарпатський прогин, Українські складчасті Карпати, Закарпатська западина. Більшість нафтогазоносних родовищ приурочені до Передкарпатського прогину і знаходяться в Івано-Франківській і Львівській областях

Газові родовища (їх виявлено більше 30) зосереджені переважно в зовнішній зоні Передкарпатського прогину: Угорське, Рудківське, Дашавське, Опарське, Більче-Волицьке, Калуське, Коханівське та ін.

Дніпровська-Донецька нафтогазоносна область охоплює Дніпровсько-Донецьку западину та прилеглі до неї окраїни Донбасу.

Горючі сланці відомі в Карпатах, на Поділлі, у Кримських горах, у Бовтишській структурі Українського щита, заповненій мезо-кайнозойськими відкладами, запасами кондиційних сланців.

Торф поширений у сучасних і давніх річкових долинах, переважно на Поліссі й у лісостепу. Його промислові запаси оцінюються в 3,5 млрд т, а загальна площа в 2,2 млн га. До 65 % запасів торфу припадає на Українське Полісся, 30 %

6.      Було досліджено використання паливних корисних копалин в господарстві, а саме:

Залежно від сфери застосування розрізняють такі види нафтових палив: карбюраторні, реактивні, дизельні, газотурбінні, котельні, пічні, зріджені та стиснуті гази. Перші використовуються в авіації та автомобільних двигунах, другі призначені для спалювання в повітряно-реактивних двигунах (ПРД), а також для змащення та охолодження середовища у ПРД. Треті призначені для спалювання в дизельних двигунах.

Що до природного газу, то основний напрям його використання це спалювання для виділення тепла в промисловості (доменні печі, котельні) та в побуті. Приблизно 25% вугілля, яке постачається споживачам, використовують для технологічних цілей на підприємствах, де воно переробляється чи застосовується як сировина. При цьому основна частина вугілля йде на виробництво коксу. Решта вугілля витрачається на енергетичні цілі. Горючі сланці, також мають широке застосування. З сланцевої смоли виробляють висококалорійне паливо, масло для просочення деревини, клей, іхтіол (лікарська речовина), миючі засоби, спеціальний кокс для виготовлення електродів, парафін, пластмаси і гуми.

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

.        Було встановлено основні екологічні наслідки використання паливних корисних копалин України

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

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Вікипедія [Електронний ресурс]. - Режим доступу : <https://uk.wikipedia>.

2. Свинко Й. М. Геологія: Підручник. - К.: Либідь, 2003. - 480 с.

3. Кравцов А.И. <javascript:%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20document.getElementById('edit-field-author').value%20='%D0%9A%D1%80%D0%B0%D0%B2%D1%86%D0%BE%D0%B2%20%D0%90.%D0%98.';%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20document.getElementById('edit-submit-booklist').click();>:Горючие ископаемые, их поиски и разведка (краткий курс) <#"888447.files/image017.jpg">

Додаток 2

Запаси торфу в Україні. Розвідані запаси торфу родовищ України

Додаток 3

Динаміка видобутку основних видів корисних копалин за роками [20]

Додаток 4

СТАТИСТИЧНА ІНФОРМАЦІЯ [21] за січень 2014 року (фактична)