На сегодняшний день Россия занимает одно из лидирующих мест в области добычи полезных ископаемых. Первое место, конечно же, занимают нефть и природный газ. В России существуют такие главные виды добычи минералов, как:
- Добыча природного газа
- Добыча нефти
- Добыча угля
- Добыча урана
- Добыча сланца
- Добыча торфяная
Как известно, добыча полезных ископаемых представляет собой достаточно тяжелый процесс, при котором необходимо достать из-под земли газообразные, твердые или жидкие ископаемые. Именно такая добыча охватывает первый экономический спектр. Главными задачами самой добычи являются: найти месторождение какого-либо полезного ископаемого, после чего его вынимают из недр Земли и затем доставляют на место переработки.
Однако, хотелось бы уделить значительное внимание торфяной промышленности, которая на сегодняшний день претерпевает дефицит.
Групповой химический состав органической части различных типов торфа
Торфяная промышленность представляет собой категорию промышленности, которая обеспечивает страну топливом, а также удобрениями. Сегодня, торф, используют в сельском хозяйстве, на химических предприятиях, электростанциях.
Так что же собой представляет торф? Торф имеет характерный бурый цвет. Он образовывается в течении долгого времени из практически разложившихся остатков растений, в основном мхов. Месторождениями торфа являются болота и водоемы, которые почти заросли. В России, территории с наличием торфа располагаются в лесах. По сути, торф состоит из 60% углерода, что делает его важнейшим биоматериалом, т.к. он имеет достаточно высокую теплоту сгорания. Из торфа также делают различные теплоизоляционные средства, например, плиты.
Напомним, что в 2010 году в России произошел страшный пожар, связанный с возгоранием торфяных территорий, в результате чего пострадали леса. После инцидента, стало очевидно, что торфяная промышленность будет еще долго восстанавливаться.
Сейчас во всем мире получают приблизительно 25 млн. тонн торфа. В 1985 году добыча торфа достигла апогея, а именно за год было получено 380 млн. тонн. Однако, начиная с 90-х годов, уровень добычи минерала значительно упал до 29 млн. тонн.
Торфяная промышленность стала зарождаться еще в XII-XIII вв. Первыми странами по его добычи и применении стали Шотландия и Голландия. А начиная уже с XVI в. добыча торфа стала развиваться в Германии, Франции и Швеции. Россия немного отставала от европейских стран, ведь впервые добываться минерал стал в 1700 году, когда под руководством Петра I под Воронежем, впервые, нашли залежи торфа. Спустя 3 года залежи обнаружили и под Азовом. Намного позже, к концу XVIII в. торфоразработки начались вблизи Санкт-Петербурга и в Смоленской области. Практически до XX в. добыча нефти велась примитивным путем, т.е. с помощью самого простого оборудования: формовочные рамы, устройства для измельчения торфа и различные черпательные приборы. В основном, добывали формованный и резной торф. До места переработки, торф увозили на лошадях, а также водными путями, через каналы и реки. Во времена помещиков, в губерниях создавались различные комитеты и школы, где изучали способы добычи и переработки торфа. Конец XIX в. ознаменовал переход к добыванию полезных ископаемых фабрично-заводским путем, благодаря чему полезные ископаемые добывались уже усовершенствованным оборудованием.
Как ни странно, с начала XX в. Россия стала опережать европейские страны в технологиях по добычи торфа, а также по количеству. В Московской области было образовано примерно 40 торфоразработок. Именно в России в 1913 году построили первую во всем мире электростанцию, которая перерабатывала торф в топливо. Инженеры В. Кирпичников и Р. Классон разработали схему добычи торфа гидравлическим путем. В 1914 благодаря такому способу, России удалось построить индустриальные предприятия по переработке торфа. Уже в 20-х годах в эксплуатацию начали вводиться экскаваторы, что гораздо упростило добычу всех полезных ископаемых. Из Урала стали поставлять торф на предприятия тяжелой индустрии, на которых использовали торфяной газ в качестве технологического топлива. В конце 20-х годов создаются целые научные центры и институты торфяной промышленности. В 1988 году добыча торфа превысила показатели за все предыдущие года. В сравнении с 1914 годом, она возросла в 93 раза.
На сегодняшний день, предприятия, специализирующиеся по переработке торфа сочетаются в целые комплексы. Например, в смоленской области есть предприятие «Смоленксторф», оно добывает около 100 000 тонн фрезерного торфа, перерабатывая его в энергетическое сырье, около 280 000 тонн добываются для сельскохозяйственных целей и т.д.
Подробно о способах и видах добычи торфа
Как упоминалось ранее, большее количество месторождений торфа находятся на поверхности. Торф добывают лишь по двум главным схемам:
- с поверхности земли (вырезание верхнего слоя почвы)
- из карьеров (с помощью экскаваторов)
Существует всего 5 видов торфа:
- фрезерный (отрезной)
- гидроскреперный
- гидроторф
- кусковой
- багерный
Фрезерный торф - один из самых распространенных видов. Он добывается на глубине всего 2 см благодаря трактору, который разрыхляет почву, измельчает торф и превращает его в мелкую крошку. Затем торф высыхает на солнце, собирается в валки, и затем разрыхляется еще один слой. После каждого такого процесса, торф добывается на одном и том же месте еще 5 - 6 раз. Собранный торф доставляют на специальную площадку и там собирают в отдельные бурты. Подходящим сезоном для добычи такого торфа является летний период, когда возможно природная сушка минерала. Фрезерный способ применяется также для получения кускового торфа.
Кусковой торф получают экскаваторным путем. Каждый такой кусок торфа весит не менее 500 г. Данный способ добычи практически не отличается от предыдущего способа, но единственное отличие заключается в том, что он нуждается в погодных условиях. Кусковой торф можно добывать в любое время года. Такой торф добывают из глубины 50 см с помощью специального диска с цилиндром, в котором прессуется торф.
Гидроторф получают гидравлическим путем, который впервые был предложен в 1914 году, как это упоминалось ранее.
Резной торф добывают из торфяных кирпичей ручным способом, иногда машинно-формовочным.
Что касается транспортировка торфа с мест добычи, то она проводится после окончательного высушивание торфа и вывозится железнодорожным узкоколейным путем. Для сельскохозяйственных целей, торф транспортируется автотранспортным путем.
Торф в сельском хозяйстве
Торф полезен человечеству не только в качестве топлива, но и в сельскохозяйственных масштабах. Торф является отличным удобрением, при этом хорошим для данной сферы торфом является тот, что разложился на 40 %. Он добывается из болот и заросших водоемов. Торф, разложившийся всего на 25%, отлично подходит в качестве подстилки для животных. Перед эксплуатацией торф обычно хорошо проветривают, но не высушивают до предела. Иногда его специально замораживают, чтобы потом он легче размельчался и распределялся по участкам, которые следует удобрить. Т.к. торф содержит слишком малое количество фосфора и калия, необходимо добавлять к нему навоз, суперфосфат и немного хлористого калия.
Торф благоприятствует плодородию почвы, улучшает ее структуру. В связи с тем, что в торфе практически не содержатся микро и макроэлементы, он богат на полезные кислоты, которые стимулируют рост и развитие. Он хорошо для почвы любого вида, потому что имеет газопоглотительное преимущество. Фактически. Торф можно разделить на два вида: Легкий и тяжелый. Легкий имеет степень разложения в 15 %, а тяжелый аж 40% и выше. В сельском хозяйстве торф хорошо способствует обеспечению долгого сохранения влаги, а также кислородному обмену.
Торфяная промышленность сегодня
Ресурсы торфа охватывают около 400 млн. гектаров, однако в эксплуатацию введено лишь около 300 млн. гектаров. Добычей торфа занимается всего 23 стран мира. Лидирующими из них являются России, в которой сосредоточено около 150 млн. гектаров и Канада, где торфяные угодия составляют 110 млн. гектаров. Торф - возобновляемый ресурс и его образуется гораздо больше, чем затрачивается. Мировой запас торфа сосредоточен в России, ведь там содержится 60% ресурсов. Но по добыче, Россия стоит на четвертом месте, ее опережает Канада, Финляндия и Ирландия.
На топливо тратится всего лишь 30% мирового запаса торфа, остальные 70% применяются для садоводства и сельского хозяйства. Верхний торфяной слой обладает подходящими свойствами для животноводства, цветоводства, растениеводства и овощеводства в тепличных условиях. Торф играет важную роль на мировом рынке, особенно растительный торф, который больше всего экспортируется.
В Тверской области сосредоточено самое крупное месторождение торфа - 21%. Благодаря этому, Тверская область полностью обеспечивается энергией и плодородием почв. ОАО «Тверьторф» выпускает самое большое количество торфяной продукции по всей России. В 90-х годах, добыча минерала значительно упала. В связи с кризисом, оборудование перестало обновляться, мощность предприятий, специализированных на торфах также уменьшилась. Сегодня показатели добычи стараются возобновить, однако процесс требует значительного финансирования и больше рабочей силы.
Главнейшей проблемой, связанной с торфяной промышленностью, является разработка нормативно-правовой и законодательной базы. Существуют некие противоречия в правовом статусе торфяных залежей, в котором не хватает четкости применения кредитов, предоставленных налоговой службой. Также заметны недочеты в расчетах платежей и налогах на земельный участок. Поэтому сегодня торфяная промышленность претерпевает серьезный застой.
Российское правительство поставило цель до 2030 года увеличить уровень добычи и переработки торфа для улучшения коммунально-бытовых, смежных и сельскохозяйственных условий. Первым необходимым критерием является усовершенствовать промышленную базу, т.е. разработать новое оборудование, только тогда торф смогут эффективно применять на электростанциях, специализирующихся на теплоснабжении. В будущем, из-за своих полезных свойств, торф смогут применять в медицине. Торфяной экстракт обогащен минералами, поэтому его свойства отлично подходят к человеческому организму, особенно лечебно воздействует на кожу и подкожные ткани. К 2030 году будет предусмотрено восстановление торфяной базы, постройка котельных и тепловых электростанций в дальних регионах, главным ресурсом которых станет торф.
Торф – полезное ископаемое, состоящее из остатков растений, находящихся на разных стадиях разложения. Он востребован в сельском хозяйстве и энергетической промышленности. Благодаря высокому содержанию углерода, обеспечивающему отличную теплоту сгорания, материал используют в качестве биотоплива. Сейчас купить торф можно по выгодной цене. Он обогащает грунт сбалансированным составом органических и минеральных питательных веществ. Его разбавляют песком и почвой для достижения оптимальной кислотности и воздухопроницаемости.
Добывается торф открытым способом. Его залежи всегда находятся на поверхности. В основном это заболоченная местность. Россия занимает 4-5 место по объемам производства данного полезного ископаемого, уступая Финляндии, Ирландии, Швеции и Эстонии. В Московском регионе основная приходится на Дмитровский район.
Способы добычи торфа
Существует 2 способа извлечения полезного ископаемого – фрезерный и кусковый. Несколько десятков лет назад торф вырезали вручную и формировали кирпичи для последующей просушки. Сейчас большая часть процессов автоматизирована. Это повышает скорость его добычи и удешевляет стоимость.
Фрезерная добыча торфа
Торф извлекают фрезерным способом короткими циклами. Большая часть работ автоматизирована на 100%. Верхний слой пласта надрезается на глубине до 25-40 см (определяется исходя из погодных условий). Он проходит следующие этапы:
- ворошение. Позволяет ускорить процесс испарения влаги из торфа, способствует измельчению и рыхлению;
- валкование. Высушенный торф собирают в валки с треугольным сечением и оставляют для дальнейшего просушивания;
- сбор. Из высушенного вещества формируют штабеля и брикеты для дальнейшего хранения и транспортировки.
Фрезерный метод отличается простотой реализации. Он позволяет совершить от 10 до 50 циклов сбора с одного участка за сезон. Недостаток метода – сильная зависимость от погодных условий. Это обусловлено способом сушки, которому могут помешать дожди или другие осадки.
Отказ от данного метода добычи торфа не рассматривается. Высокая эффективность извлечения полезного ископаемого гарантирована при ограниченном количестве циклов.
Сейчас торф фрезерным методом добывают на месторождениях всех типов. До начала цикла проводят осушение торфяного массива, очистку от растительности и снятие верхнего слоя очеса.
Кусковый способ
Добыча производится экскаваторным способом. Для этого используется специальное оборудование. Оно извлекает из открытого карьера сырец и формирует из него брикеты заданной формы. Наряду с экскаватором используют стилочную машину, выполняющую функции валкования. Данная технология используется при добыче на залежах низинного торфа, степень разложения которых превышает 15%, а зольность достигает 23%.
Виды торфа
Приняв решение купить торф , необходимо определить задачи, для которых он будет использоваться. Все виды данного ископаемого классифицируют по месту добычи и степени разложения:
- верховой. Возникает на возвышенностях. Он формируется из растений, получающих большое количество кислорода. Особенность верхового торфа – высокая кислотность. Для использования в сельском хозяйстве его гасят известью. Он обладает наименьшим количеством микроэлементов;
- переходной. Образуется на равнинах. Имеет средние характеристики;
- низинный. Образуется в низинах из растений с высоким содержанием питательных веществ. Обладает нейтральной кислотностью. Сейчас купить торф такого типа можно для составления почвосмесей.
По степени разложения выделяют слаборазложившейся, средне разложившийся и сильно разложившийся торф . Этот параметр оказывает непосредственное влияние на цвет вещества и способствует определению его возраста.
Переработка торфа
Торф – восстанавливаемый природный ресурс. Ежегодно он образуется в количествах, в 120 раз превышающих весь уровень мировой добычи. Поэтому многие рассматривают его как источник энергии.
Качественный торф не требует обработки перед использованием. Это положительно сказывается его стоимости.
Сейчас торф перерабатывают для решения широкого спектра задач. Он используется в строительстве для теплоизоляционных работ, находит применение в медицине. Благодаря способности нейтрализовывать и впитывать тяжелые металлы данное полезное ископаемое способствует защите экологии. Оно служит фильтровальным элементом на сточных сооружениях.
Зачастую обусловлена стремлением удовлетворить нужды сельского хозяйства. Его превосходные характеристики делают плодородными самые бедные и безжизненные почвы.
Добычу торфа наладило множество компаний. Данное полезное ископаемое можно купить в непосредственной близости от места предполагаемого использования. Это поможет сократить затраты на транспортировку.
ТОРФЯНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ (а. peat deposit; н. Тоrflagerstдtte; ф. gisement de tourbe, tourbiиre; и. yacimiento de turba, depysito de turba, yacencia de turba) — участок земной поверхности, содержащий торфяную залежь , по размерам, качеству и условиям залегания пригодную для разработки. Торфяное месторождение обводнено и покрыто растениями-торфообразователями.
Основные характеристики торфяных месторождений: типы растительного покрова (низинный, переходный, верховой) и его состав (древесный, травяной, моховой ярусы); площадь; микрорельеф (кочковатый, ровный, с грядами и мочажинами); степень обводнения; количество, конфигурация и мощность минеральных наносов; стратиграфия торфяных отложений; количественные и качественные параметры залежи и др. Тип (подтип) современной растительности на торфяных месторождениях, особенно мезотрофный или олиготрофный, не всегда соответствует аналогичному типу (подтипу) торфяной залежи. В процессе развития растительности и увеличения напластований торфа изменяются условия водно-минерального питания. Кроме того, на процесс торфообразования влияют климатические и другие факторы. В зависимости от геоморфологических условий залегания торфяные месторождения подразделяют на пойменные, месторождения террас, водораздельного, моренного рельефа и иного залегания (горных склонов, овражные и др.). торфяные месторождения пойм (плавневых, долинных, надморенных и др.) имеют в плане большей частью удлинённую форму, растительность и залежи низинного типа, мощность торфяных отложений от 0,7 до 4 м; характерно также большое количество минерализованных прослоек.
Торфяные месторождения террас чаще покрыты растительностью верхового и переходного типов; строение залежей изменяется от верхового или смешанного типов (в центральной части) до низинного (на окраинных участках); средняя мощность залежей 2-5 м.
Торфяные месторождения водораздельного, моренного рельефа (зандровых и ) покрыты преимущественно растительностью верхового типа часто с грядово-мочажинными комплексами; в центре содержат участки комплексно-верховых залежей, которые окаймляет магелланикум-залежь; средняя глубина 3-6 м; степень разложения торфа сильно изменяется по глубине (от 5 до 50%). Торфяные месторождения сточных, проточных и замкнутых котловин водоразделов чаще имеют низинный тип растительности или переходный, в центральных частях — верховой; залежи преимущественно низинного типа средней мощности 3-5 м с сапропелем .
Торфяные месторождения горных склонов, овражные и другие геоморфологические типы имеют меньшее распространение и небольшие площади.
Торфяные месторождения разного геоморфологического залегания в зонах интенсивного торфонакопления (северо-западная Европейская часть , Западная Сибирь) могут в процессе развития соединяться и образовывать "системы" торфяных месторождений (торфяные массивы), в единый контур которых входят ранее обособленные торфяные месторождения одного или разных геоморфологических положений, например поймы и террасы, террасы и водораздела и т.д.
Торфяные месторождения разделяют; по размеру площади — на мелкие (до 100 га), средние (от 100 до 1000 га) и большие (свыше 1000 га); по величине запасов — на мелкие (до 10), средние (от 10 до 100 млн. т) и крупные (свыше 100 млн. т). Промышленно разрабатываются месторождения площадью свыше 100 га, месторождения меньшей площади разрабатываются для местных сельскохозяйственных целей. Мелкозалежные месторождения (средняя мощность торфяной залежи до 1,3 м) и высокозольные (средняя зольность торфа свыше 35%) не разрабатываются, используются как земельные угодья для лесопосадок и сельского хозяйства.
Выявленные и разведанные геологические запасы торфа Российской Федерации составляют около 155 млрд. т. На территории Центрального и Центрально-Черноземного экономических районов находится 18594 торфяных болот. Торфяные ресурсы размещены на 13801 торфяном месторождении и оцениваются в 4,7 млрд. т (табл. 1). Из баланса исключено 4793 объекта, в том числе 2931 выработанное месторождение, 123 затопленных, 3 застроенных, 6 выгоревших месторождений, 1368 торфяных заболочен-ностей и 344 месторождений с органо-минеральными отложениями. магматизм апатитовый руда торфяной
Таблица 1. Торфяные ресурсы Центра России (по состоянию на 1.01.2000 г.)
На долю разведанных торфяных запасов приходится 3,9 млрд.т., в том числе по категории А+В+С1 - 3,4 млрд.т (72 %). Прогнозные ресурсы составляют 0,8 млрд.т. Это говорит о высокой изученности торфяных запа-5 сов.
Тверская область располагает самыми значительными запасами торфа из всех областей Центрального экономического района. Доля торфяных месторождений области составляет 20,5 %. На долю площади торфяных месторождений в промышленной границе залежи (Fп) приходится уже 37,5 %. Еще существеннее доля запасов торфа - 2 млрд. т (при содержании влаги 40 %), что составляет 43,5 % всех запасов Центрального экономического района.
Заболоченность территории Тверской области в среднем составляет 10 % с колебаниями от 1,0 % (Зубцовский, Ржевский районы) до 29 % (Жарковский и Калининский районы).
Торфяно-болотное районирование
Наиболее признанным для Тверской области является торфяно-болотное районирование Тверской области, выполненное специалистами ПГО "Торфгеологии" (рис. 1).
Исходя из комплекса природных факторов, особенностей торфяных месторождений и условий их размещения, выделяется 8 групп районов.
Торфяно-болотные районы имеют разные геоморфологические условия залегания и различное соотношение типов залежи (табл. 2).
Таблица 2. Соотношение типов торфяной залежи различных групп районовТверской области
В границах последнего оледенения находится Вышневолоцкая и Верхневолжская группы районов. Геологическое строение и характер рельефа местности благоприятствовали образованию и развитию торфяных месторождений с разнотипной залежью и залежью верхового типа (рис. 2).
Рис. 2.
Высокая концентрация запасов торфа, преимущественное распространение залежей верхового и смешанного типов характерно для Калининскойгруппы (рис. 3), верхового типа - для Западнодвинской группы районов.
Высокая степень дренированности территории обусловила преимущественное развитие торфяных месторождений с залежью низинного и переходного типов в Мологской и Краснохолмской и Ржевской группах районов (рис.4). В Лихославльской центральной группе районов по долинам рек Медведицы и Тверцы располагаются малые торфяные месторождения с залежью преимущественно низинного типа. На юго-востоке этой группы районов в пределах Верхневолжской низины развиты крупные месторождения с залежью верхового типа.
Рис. 3.
Рис. 4.
Географические особенности размещения запасов торфа позволяя ют сделать вывод о благоприятных условиях в Тверской области для комплексного промышленного и сельскохозяйственного использования торфяных ресурсов.
Формирование торфяных фондов.
Приоритет формирования целевых фондов отражается последовательностью: охраняемый > фонд выработанных, застроенных и затопленных месторождений > мелиоративный > разрабатываемый.Обобщающим формальным критерием отнесения торфяного болота к охраняемому фонду является наличие юридического документа об охране или сохранении экосистемы в естественном состоянии. Торфяные болота могут быть отнесены к особоохраняемым природным территориям(ООПТ). Помимо этого решением Администрации области торфяные месторождения исключаются из планов хозяйственного использования с сохранением их в естественном состоянии. Обоснованием сохранения служит в основном водоохранная и ресурсная значимость. Торфяным болотам, являющимся объектами многоцелевого назначения, присваивается, как правило, статус памятника природы.
Фонд выработанных торфяных месторождений формируется по критерию полной сработки извлекаемых запасов торфа. Отнесение застроенных торфяных месторождений к фонду выработанных месторождений осуществлено по логическому признаку. Речь идет о полностью застроенных торфяных месторождениях, превратившихся в селитебные земли, расположенные в черте населенных пунктов. Такие месторождения из-за близкого расположения к городам имеют глубокую «сработку» торфяной залежи и потерю устойчивости как естественных экосистем.
Состав мелиоративного (земельного) фонда определяется критериями отнесения торфяных запасов к забалансовым (малоконтурность, мелкозалежность, зазоленность). Торфяные месторождения мелиоративного фонда являются резервом расширения сельскохозяйственных угодий, а в ряде случаев лесных площадей. Использование торфяной залежи, непригодной для промышленной разработки торфяных месторождений, связано с регулированием водного режима, проведением технической и химической мелиорации.
К разрабатываемому фонду торфяных месторождений отнесены массивы с балансовыми запасами торфа. Эксплуатируемую часть фонда составляют месторождения, разрабатываемые в настоящее время, а также законсервированные массивы, на которых ранее велась добыча торфа. Применительно к эксплуатируемой части критерием выделения служит сработка запасов торфа.
