3.6.5. Допоміжні технологічні процеси

При будівництві й експлуатації шахти доводиться відкачувати воду, що проникла в підземні виробки. Потужні насоси за добу відкачують із шахти тисячі кубічних метрів води. З окремих виробок вода по канавках стікає в центральний водозбірник, розташований поблизу навколоствольного двору, відкіля насосами відкачується на поверхню.

Для нормальної роботи шахти потрібний чітко діючий підземний транспорт, безперебійна вентиляція і добре освітлення.

Крім складного підземного устаткування, кожна шахта має також численні спорудження і механізми на поверхні. До них належать надшахтна будівля із високою металевою вишкою – копром, підйомні машини, компресори, вентилятори, електропідстанції, електро­механічні майстерні, склади готової продукції та ін., без яких неможлива нормальна робота шахти.

У багатьох випадках при шахті працює і збагачувальна фабрика, на якій за допомогою води (відсадженням, промиванням) вугілля звільняють від домішок порожньої породи (збагачують). Збагачення вугілля має велике економічне значення: воно покращує його якість і удешевшує перевезення. Збагачення вугілля набуває особливо великого значення у зв’язку з механізацією вуглевидобутку, яка спричиняє деяке підвищення засміченості вугілля породою (через породні прошарки, а також внаслідок вилучення породи із шарів, що підстилають і покривають розроблюваний вугільний пласт) і, отже, підвищення його зольності. При сучасних масштабах видобутку вугілля підвищення його засміченості навіть на 1% призводить до збільшення транспортування баласту (породи) майже на 0,7 млн т на рік. Збагачення підвищує якість вугілля, покращує також техніко-економічні показники його використання.

3.6.6. Використання вугілля

Викопне вугілля є насамперед найважливішим енергетичним паливом. Величезні кількості його (в Україні – більш 25 мільйонів тонн) щодня спалюють у топках електростанцій, опалювальних установок і т.д. Але вугілля – не тільки енергетичне паливо. Одержуваний із відповідних марок кам’яного вугілля кокс служить технологічним паливом для металургії і деяких інших галузей промисловості. Вугілля – цінна сировина для хімічної переробки, для виробництва сотень найрізноманітніших продуктів, застосовуваних у всіх галузях народного господарства, у повсякденному побуті й для оборони країни.

Існує декілька основних напрямків технологічного використання викопного вугілля: коксування, напівкоксування, газифікація і гідрогенізація.

3.7. Видобуток нафти і газу

3.7.1. Особливості нафти та її використання

Нафта – це природна суміш вуглеводів із домішкою сірчаних, азот­них і кисневих з’єднань, що являє собою масляну рідину звичайно чорного або темно-коричневого, іноді червонуватого, жовтого кольору (рідко-безколірна). При сонячному освітленні колір нафти змінюється (нафта флюоресцує) і набуває то синюватого, то зеленуватого вилиску. Нафті властивий характерний запах. Питома вага нафти 0,83-0,97. Дуже рідко зустрічається нафта, що має меншу питому вагу (до 0,7) і питому вагу, більшу від одиниці.

Однією з найважливіших фізичних властивостей нафти є її в’язкість, що впливає на якість одержуваних із нафти продуктів, особ­ливо мастильних масел.

Температури кипіння і застигання у різноманітних гатунках наф­ти і нафтопродуктів різні і коливаються від +30...35° до –11...–19°, а деякі гатунки не застигають при найдужчих морозах (Сахалінська). Нафта, що легко застигає, дуже утруднює її перекачування і транспортування по трубах, а нафтопродукти, що застигають (паливо, масла), утруднюють експлуатацію двигунів в умовах низьких температур.

Нафта і паливні нафтопродукти посідають перше місце серед інших видів палива за теплотворною спроможністю. Нафтове паливо дуже зручне у використанні; подачу його в топки і двигуни легко механізувати, бо воно згорає цілком і не утворює золи.

Економічна ефективність використання нафтового палива обумовлена не тільки його властивостями, але і відносною дешевизною, що пояснюється порівняно малою трудомісткістю процесу видобутку нафти, яка у декілька разів нижче трудомісткості видобутку вугілля.

Найбільш цінними видами палива є деякі продукти переробки нафти – бензин, газ, газойль, солярове масло, причому усі вони використовуються в двигунах внутрішнього згорання, що мають відносно високий коефіцієнт корисного використання палива. Одержуваний при перегонці нафти мазут є високоцінним котельним паливом.

Нафта відома людям із найдавніших часів, але її застосування дуже довгий час було вкрай обмежене. Розквіт нафтової промисловості розпочався з часу появи і широкого застосування двигунів внутрішнього згорання, що працюють на рідкому паливі. Постійно зростаючий попит на нафтопродукти спричинив посилені пошуки нафти, удосконалювання засобів її видобутку, переробки і транспортування. У результаті вивчення її фізичних і хімічних властивостей відкрилися найширші можливості використання нафти і продуктів її переробки не тільки як палива, але і як найціннішої сировини для хімічної промисловості, для виробництва сотень і тисяч речовин із найрізноманіт­нішими властивостями.

З нафти та її продуктів у даний час крім паливної групи (бензину, газу й ін.) і мастильних масел одержують також парафін, нафталін, вазелін, речовини для насичення деревини від гниття, дезінфекційні речовини, сажу для гумової промисловості і для виготовлення типографської фарби, барвники для текстильної промисловості, вибухові речовини, фармацевтичні препарати, запашні речовини, смоли, що у свою чергу, служать вихідним матеріалом для виробництва різноманітних пластмас, фотоплівок, синтетичного волокна і т. ін. З нафтопродуктів одержують жирні кислоти, що у виробництві мила замінюють натуральні жири, одержують також спирти, синтетичний каучук, асфальт і т. ін.

Нафта – це складна суміш різноманітних хімічних сполук. Вона складається з 84-85% вуглецю і 12-15% водню. Вуглець і водень утворюють у нафті численні з’єднання-вуглеводи. У незначній кількості нафта містить й інші елементи, наприклад, кисень, азот, сірку, що утворюють ряд складних з’єднань.