Добыча угля — одна из древнейших отраслей горной промышленности. Примитивная добыча велась уже в Древнем Китае и античной Греции, где он использовался в качестве топлива. Об этом свидетельствует упоминание в трудах ученика Аристотеля Теофраста, который в 315 г. до н. э. называл уголь «горящими камнями» — «антраксом» (позднее появилось название «антрацит»).
Каменный уголь использовался и в средневековой Европе: одно из первых документированных упоминаний о применении угля для обогрева жилищ относится к Франции 1095 г.14 В 1537 г. в Цвиккау (территория нынешней земли Саксония) основано первое товарищество для добычи каменного угля.
Первый фундаментальный труд по горному делу был написан в Средние века в Западной Европе Агриколой (XV в.) и содержал подробное описание принципов вскрытия месторождений, способов крепления стволов шахт, применявшихся в то время орудий труда, способов транспортировки добытых полезных ископаемых на поверхность земли.
За период развития угольной промышленности технологический процесс добычи угля значительно трансформировался. Можно выделить основные технологические способы добычи угля:
– с применением ручного труда (с помощью кайла, обушка, лопаты);
– с применением ручного труда и паровых машин (в основном для водоотлива и транспортировки угля);
– с применением механических приспособлений;
– с применением электрооборудования для основных процессов добычи и транспортировки угля.
Первые горные выработки имели глубину 3–4 метра, подъем и спуск в которых осуществлялся с помощью камней-ступеней или по наклонному тоннелю. Рост спроса на уголь привел к расширению горных выработок и увеличению глубины до 20–30 метров: углубляться дальше обычно мешала грунтовая вода.
Одним из первых механизмов для подъема воды из шахты были нории, для работы которых использовалась сила домашних животных. К XVII в. по мере развития технологий водоотлива и крепления выработок глубина строительства шахт была увеличена до 120 метров.
С XVII–XVIII вв. облик угольной отрасли стал качественно изменяться. Если ранее добыча угля осуществлялась исключительно с применением ручного труда и силы животных (например, для транспортировки угля и водоотвода), то в этот период появляются новые технологии (применение паровых машин для откачки воды и подъема угля, появление новых способов проходки стволов шахт, отбойка твердых пород порохом).
Применение паровых машин значительно ускорило подъем воды из шахт: паровая машина, делавшая около 10 подъемов в минуту, выкачивала количество воды, для удаления которой ранее требовалось около 50 лошадей. Увеличилась не только глубина, но и длина горных выработок, в связи с чем стали использоваться вагонетки.
Увеличение глубины шахт сделало малоэффективной естественную приточную вентиляцию горных выработок, что в сочетании с применением открытого огня для освещения повлекло за собой череду взрывов метана и угольной пыли. Сократить аварийность в шахтах получилось в 1815 г. с изобретением предохранительной лампы Дэви, которая в дальнейшем была модернизирована в прототип анализатора присутствия взрывоопасных газов в воздухе горных выработок.
Если понравилась статья просим оценить ее лайком и оставить своё мнение в комментариях! Советуем подписаться, чтобы не пропустить много интересных статей в будущем!
#технологии #наука #оборудование #промышленность #экология #уголь #добычаугля