ЭКИБАСТУЗСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН

Экибастузский угольный бассейн — расположен в Павлодарской области Республики Казахстан. Крупнейшее угольное месторождение Казахстана. Близ бассейна проходят железнодорожная магистраль Павлодар — Астана, канал Иртыш-Караганда и автострада Павлодар — Караганда. Приурочен к замкнутой котловине площадью 155 км2 при длине 24 км и максимальной ширине 8,5 км. Общие геологические запасы углей около 10 млрд т. Центр добычи — город Экибастуз.

Открытие месторождения

Памятник Косыму Пшембаеву — первооткрывателю Экибастузского угольного месторождения

     В 1886 году геолог-самоучка и рудознатец Косум Пшембаев (кстати, его именем назван городской музей) открыл месторождение угля. В заявке, поданной хозяину, Пшембаев написал, что пометил он место двумя глыбами соли, которые притащил с соседнего озера. Отсюда и пошло название: «Еки бас туз» — «Две головы соли»^[3].

     В 1893 году для выяснения благонадежности месторождения в Экибастуз отправляется небольшая поисково-разведочная партия. Однако эта разведка из-за неопытности изыскателей не дала положительных результатов. Весной 1895 года павлодарский купец Деров вместе с Косымом Пшембаевым приступают к новым работам. Разведочный шурф глубиной 6,4 метра закладывается в 2,5 километра от западной части соленого озера Экибастуз. Пробы угля из этого шурфа показала наличие здесь весьма мощного крутопадающего пласта с хорошей качественной характеристикой. В 1895 году Деров на Экибастузском месторождении закладывает три разведочных шахты (Владимирская, Мариновская, Ольговская).

     В 1896 году начальник Западно-Сибирской горной партии А. А. Краснопольский направляет в Экибастуз своего помощника — главного инженера А. К. Мейстера, который в течение четырех месяцев производит детальную разведку месторождения. Анализ результатов этой разведки оправдал надежность экибастузского угля. Весной 1896 года Деров вводит в строй небольшой угольный разрез. После Мейстера в 1897—1988 годах более детальным исследованием Экибастузского угольного месторождения занимается известный французский горный инженер Жорж де Кателен и Киевский коммерческий банк в лице русского инженера А. Э. Страуса.

     В своей книге «Очерки исследований рудных владений А. И. Дерова в Южной Сибири», изданной на французском языке в Париже в 1897 году, Кателен писал:

«Угольное богатство  Экибастузского бассейна громадное, мы даже не думаем, чтобы в Европе существовало другое подобное накопление минерального топлива».

     Своим исследованием Кателен подчеркнул особенность подземного клада Экибастуза — концентрацию на сравнительно ограниченной площади крупных запасов каменного угля. Тем самым впервые обратил внимание русских горнопромышленников на уникальность Экибастуза и его благоприятные перспективы. В 1898 году на западной стороне озера Экибастуз возникает небольшой населенный пункт под названием Экибастуз.

Развитие угольного бассейна

     После Октябрьской революции, в мае 1918 года, В. И. Ленин подписал декрет о национализации предприятий Риддера и Экибастуза. Была начата работа по составлению плана ГОЭРЛО. В одном из разделов плана В. И. Ленин писал

     Из  других месторождений наибольшее значение имеют Экибастузские копи близ Павлодара

     В те годы Экибастуз был самым крупным  в Казахстане угольным предприятием. Президиум ВСНХ 16 марта 1922 года выделил специальные средства на восстановительные работы. Но поднять и развить производство в Экибастузе в те годы стране было не по силам.

     В 1925 году Экибастузские копи законсервировали, заводы демонтировали, рельсы, оборудование и подвижной состав продали.

     Строительство экибастузских разреров началось в 1948 году. В 1954 году— введен в эксплуатацию разрез № 1 мощностью 3 млн тонн угля в год. А в 1959 году начал работать разрез № 2 мощностью 3 млн тонн угля в год. К этому времени была введена в эксплуатацию Экибастузская ТЭЦ мощностью 18 мегаватт, которая до 1966 года обеспечивала электроэнергией разрезы и город.

     В то же время сооружались объекты  разреза № 3, ввод которого был осуществлен в 1963 году. Строили его на более прогрессивных проектных решениях: вывозка вскрышных пород и угля предусматривалась электротягой, внедрена электрическая централизация в управлении стрелочными переводами, более мощные экскаваторы применены на вскрыше, отвале и добыче угля (ЭКГ-4, ЭКГ-4,6, частично ЭКГ-8). Таким образом, в течение 15 лет было построено 3 разреза общей мощностью 9 млн тонн угля в год.

     Реконструировались  разрезы № 1 и № 2.Произведена замена паровозов на электровозы, построены тяговые подстанции, питающие ЛЭП и контактные сети на железнодорожных путях. Горное оборудование заменено на более производительное (вместо экскаваторов ЭС-3 стали работать ЭКГ-4, ЭКГ-4,6). На всех железнодорожных станциях и постах внедрена электрическая централизация в управлении стрелочными переводами. Увеличены были мощности ремонтных мастерских. В результате проведенной реконструкции суммарная мощность 3-х разрезов возросла в 1966 году до 14 млн тонн угля в год.

     В 1964 году началось строительство самого мощного в стране и в мире разреза «Богатырь».При этом были приняты принципиально новые, самые передовые технические решения. В 1979 году были начаты первоочередные работы по строительству разреза «Восточный» проектной мощностью 30 млн тонн угля в год. В проекте были предусмотрены новейшие технические достижения на тот момент. Впервые на открытых работах применена новая технология угледобычи. Транспортировку угля до погрузочного пункта на поверхности предполагалось осуществлять конвейерами, погрузку угля в вагоны МПС производить не в разрезе, а на станции, находящейся на поверхности, осуществлять усреднение угля по теплотворной способности, что значительно снижало колебание зольности отгружаемого угля, а это имеет большое значение для электростанций, работающих на экибастузских углях.

Характеристика бассейна

     Обрамление  и фундамент Экибастузского угольного  бассейна представлены нижнедевонскими  вулканогенными образованиями. Угленосная формация нижнего (визе, намюр) и среднего карбона и подстилающие её морские осадки среднего и верхнего девона, нижнего (турне) карбона слагают брахисинклиналь, ограниченную с С.-В. и Ю.-З. крупными продольными разломами. Залегание пород на бортах брахисинклинали пологое 9-30?); на площадях, прилегающих к разломам, — крутое (до опрокинутого), осложнённое разрывами. Мощность нижнего (непродуктивного) комплекса осадочных пород около 1000 м, верхнего (продуктивного) до 1690 м. Низы угленосной формации (аккудукская и ашлярикская свиты) в верхних горизонтах содержат прослои углистых пород и углей. В карагандинской свите (до 600 м) и надкарагандинской свите (до 390 м), слагающих центр. часть брахисинклинали на площади 74 км2, содержится соответственно 11 и 9 угольных пластов; промышленное значение имеют три мощных сближенных пласта карагандинской свиты: нижний (3-й) 84-108 м (ср. 95 м), средний (2-й) 33-43 м (ср. 38 м), верхний (1-й) 20-25 м (ср. 22,5 м). Угольные слои мощностью до 1,5 м чередуются с прослоями песчано-глинистых и углистых пород мощностью от долей см до нескольких м. 1-й и 2-й пласты характеризуются более компактным строением^[6].

Характеристика угля

Уголь

     Угли гумусовые, каменные. По промышленной маркировке отнесены к слабоспекающимся (марка СС). Характеризуются высокой зольностью, увеличивающейся вниз по разрезу угленосной толщи, и трудной обогатимостью. Зольность концентрата углей (с плотностью менее 1,8 г/см³) изменяется от 28 % (пласт 1) до 35 % (пласт 3). Угли на всей площади и глубине залегания пригодны для отработки открытым способом. Угли используются как энергетическое топливо для крупных электростанций (пылевидное сжигание) Среднего и Южного Урала и Казахстана^[6].

Крупнейшие угледобывающие предприятия

• Разрез Богатырь
• Разрез Восточный
• Разрез Северный

Бурый уголь

Открытая добыча лигнита, Германия

     Бурый уголь (лигнит) — твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65—70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырье.

Строение

     Бурый уголь является в виде плотной, землистой, деревянистой или волокнистой углистой массы с бурой чертой, со значительным содержанием летучих битуминозных веществ. В нем часто хорошо сохранилась растительная древесная структура; излом раковистый, землистый или деревянный; цвет бурый или смоляно-черный; легко горит коптящим пламенем, выделяя неприятный своеобразный запах гари; при обработке едким калием дает темно-бурую жидкость. При сухой перегонке образует аммиак, свободный или связанный с уксусной кислотой. Удельный вес 0,5—1,5. Средний химический состав, за вычетом золы: 50—77% (в среднем 63%) углерода, 26—37% (в среднем 32%) кислорода, 3—5% водорода и 0—2% азота.

Залежи и происхождение

     Бурые угли образуют флецы, залежи часто большого горизонтального протяжения и большой мощности (например, у Кельна — в 25—30 м, у Циттау — 33 м) или же очень тонкие незначительные прослои. Бурые угли приурочены преимущественно к нижним отделам третичной системы, например северной Германии, Богемии, северной окраины Альп, почему олигоцен получил даже название "буроугольной формации", и встречаются в большом количестве также и в мезозойских отложениях. Материалом для образования бурого угля послужили различные кониферы, пяльпы, лиственные деревья и торфяные растения, постепенное разложение которых под водой, без доступа воздуха, под прикрытием и в смеси с глиной и песком, постепенно ведет к обогащению истлевающих растительных остатков углеродом при постоянном выделении летучих веществ. Одной из первых стадий такого истлевания, после торфа, является бурый уголь, дальнейшее разложение которого завершается превращением в каменный уголь и антрацит и даже графит. Такой переход растительных остатков от слабо истлевшего состояния торфа через бурый и каменный уголь и антрацит, наконец в чистый углерод-графит совершается, конечно, крайне медленно и вполне понятно, что, чем разновидности ископаемых углей богаче углеродом, тем древнее и геологический их возраст (подробности о геологическом возрасте и происхождении ископаемых углей см. статью Каменный уголь). Графит и шунгит приурочены к азойской группе, антрацит и каменный уголь — к палеозойской, а бурый уголь к мерозойской и преимущественно кайнозойской. Впрочем, каменный уголь встречается также и в мезозойских отложениях и, ввиду существования постепенного перехода между Б. и каменным углем, многими принято ископаемые угли моложе меловой системы называть бурым углем, а более древние — каменным углем, хотя по своим признакам они и заслуживали бы скорее названия бурого угля.