Пенсильванский угольный бассейн

ПЕНСИЛЬВАНСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН — антрацитовый бассейн на крайнем северо-востоке США, на территории одноимённого штата. Площадь 45 тысяч км². Разведанные запасы 17,5 млрд. т. Антрацит был обнаружен в Пенсильванском угольном бассейне в 1762. Промышленные разработки начались в годы войны за независимость в Северной Америке (1777-83). К 1900 годовая добыча антрацита превысила 52 млн. т, к 1917 достигла максимума — 90,4 млн. т. Затем происходило сначала снижение (до 42 млн. т в 1938) добычи и некоторый рост в годы 2-й мировой войны 1939-45 (около 58 млн. т в 1944). В послевоенный период добыча стала резко сокращаться (40 млн. т в 1950; 17 — в 1960; около 9 — в 1970; 4,5 — в 1980, упав до 4 млн. т в 1985). Снижение добычи обусловлено в основном конкуренцией со стороны других видов топлива и более сложными горно-геологическими условиями. Всего в Пенсильванском угольном бассейне за 1890-1985 добыто свыше 4,2 млрд. т антрацита.

В структурно-генетическом отношении Пенсильванский угольный бассейн — непосредственное продолжение Аппалачского каменноугольного бассейна, от которого отделён небольшим поднятием девонских отложений. Бассейн представляет собой серию сложно построенных синклинальных складок, разобщённых выходами на поверхность подстилающих угленосную толщу девонских отложений. Угленосная толща пенсильванского возраста сложена двумя формациями: Потсвилл (верхняя часть намюра и почти весь вестфал) с общей мощностью 250-650 м и Аллегейни (верхняя часть вестфала и нижняя часть стефана) мощностью 750 м.

Пенсильванский угольный бассейн объединяет 4 месторождения, различающиеся по составу и мощности формаций: Северное, Средневосточное, Среднезападное и Южное. Наибольшей мощностью угленосная толща обладает на Северном месторождении. Угленосность этих месторождений представлена 38 пластами, из которых половина обладает меняющейся рабочей мощностью (в среднем до 3,5 м). Наиболее протяжённый — пласт Бук-Монтаун мощностью от 0,9 до 6 м. Выше него залегают пласты Скидмор и Маммот, также со значительной, но часто меняющейся мощностью. На Северном месторождении нижний пласт в угленосной толще — Ред-Эш, имеющий в разных промышленных районах бассейна различные названия. Лежащие в верхней части угленосной толщи рабочие пласты антрацита (Pocc, Биг, Питсон и др.) имеют мощность по 3-4 м; количество их к северо-западу, в сторону наибольшего погружения толщи, увеличивается.

Качественная характеристика антрацита Пенсильванского угольного бассейна основана на содержании в нём нелетучего углерода и цвете золы после сжигания. По первому признаку выделяют полуантрациты, антрациты и метаантрациты (суперантрациты) с содержанием связанного (нелетучего) углерода соответственно 86, 92 и 98%. Содержание влаги W^r преобладающей части антрацитов не превышает 1-3%, содержание серы S_t^d менее 1% золы A^d 7-12%, летучих веществ V^daf 4-6%, теплота сгорания Q_i^r 29-30 МДж/кг. По цвету золы они делятся на 2 сорта — с красной и белой золой; антрациты с белой золой (как более тугоплавкие) ценятся дороже.

Первоначально преобладающим способом разработки антрацитовых месторождений был подземный (92% в 1927), однако доля его непрерывно сокращается за счёт роста доли открытого способа разработки и в ещё большей степени — доли разработки старых отвалов и отстойников. Некоторое значение в послевоенный период имели разработки драгами, которыми со дна рек извлекался антрацит, скопившийся там от потерь при перевозке баржами в течение многих лет (в 60-х гг. около 4%, в 1977 около 1% общей добычи). Соответственно объёмам добычи изменялось число добывающих предприятий (1365 в 1960, 485 в 1970, 306 в 1980 и 149 в 1984). Производственная мощность шахт используется на 80%, карьеров — на 94%.

Разработки антрацита ведутся в округах Скулхилл (58% общей добычи), Лузерн (24%), Нортамберленд (8%) и Дофин (3%); ещё в 4 округах на территории Пенсильванского угольного бассейна добыча не превышала 100 тысяч т в каждом. Угольные пласты в основном вскрыты штольнями. Системы разработки — короткими забоями. Выемка угля ведётся буровзрывным способом. Погрузка вручную. На карьерах максимальная мощность вскрыши в 1983 составляла 229 м, средняя 114 м. Средний коэффициент вскрыши 10,5 м³/т. На более крупных и глубоких карьерах используются драглайны и мехлопаты, на мелких — бульдозеры и фронтальные погрузчики. Транспорт автомобильный.

Численность персонала в угольной промышленности Пенсильванского угольного бассейна сократилась с 19 тысяч человек в 1960 до 2,1 тысяч человек в 1984. Добытый антрацит используется на электростанциях, коксовых заводах, других промышленных предприятиях и в бытовом секторе. Экспортируется в незначительном количестве. Антрацит доставляется потребителям в основном автотранспортом (79%), 21% перевозок приходится на железнодорожный и речной транспорт.