Питтсбургский угольный пласт

Протяженность угольного пласта Питтсбурга в Пенсильвании, Огайо и Западной Вирджинии, за исключением месторождения в Мэриленде. Обратите внимание, что юго-западная часть пласта имеет незначительное экономическое значение.

Питтсбург угольных пластов является самым толстым и самым обширным угля слоем в Аппалачской бассейне; ^[1] следовательно, это самый экономически важный угольный пласт на востоке США . Угольный пласт Верхний Пенсильванский Питтсбург, входящий в группу Мононгахела, является обширным и непрерывным, простираясь на 11 000 миль ² через 53 округа. Он простирается от округа Аллегани, штат Мэриленд, до округа Белмонт, штат Огайо, и от округа Аллегени, штат Пенсильвания, на юго-запад до округа Патнэм, штат Западная Вирджиния . ^{[2] [3]}

Этот угольный пласт назван в честь его обнажения максимума на крутом северном склоне горы Вашингтон в Питтсбург, штат Пенсильвания , ^[4] , и считается , чтобы сформировать базу верхних мер угля в Allegheny плато , ^[5] В настоящее время известно как Группа Мононгахела. ^[6] Первое упоминание об угольном пласте Питтсбурга, названном Х.Д. Роджерсом из Первой геологической службы Пенсильвании, ^[7] было на карте 1751 года. ^[8]

Часть пласта Питтсбурга под долиной Джорджес-Крик в Западном Мэриленде известна как Большая жила ^[9]. Она изолирована от остальной части пласта Питтсбурга Сэвидж-Маунтин (часть антиклинали Дир-Парк), антиклиналью Негро-Маунтин. Laurel Hill антиклинали и Chestnut Ridge антиклинали. Между этими антиклиналями пласты, содержащие питтсбургский уголь, были почти уничтожены эрозией. Исключение составляет небольшой остаток в графстве Сомерсет, штат Пенсильвания , в берлинской синклинали между Негро-Маунтин и Дикой горой . ^[10]

Формирование [ править ]

Питтсбургский уголь - один из многих добываемых угольных пластов, которые откладывались на протяжении пенсильванской (поздний карбон ) и пермской (330–265 млн лет назад) эпох в погружающемся форлендском бассейне, который был заполнен отложениями, эродированными с древнего массива суши, расположенного к востоку. ^[11] Группа Мононгахела и другие северные и центральные Аппалачские отложения (рис. 1) пенсильванские отложения отложились на растущей и прогрессирующей прибрежной равнине в пределах форландского бассейна, примыкающего к Аллеганской складчатости и надвиговому поясу. ^[12]

Угольный пласт в Питтсбурге образовался во время перерыва в активном обломочном отложении, что привело к образованию огромного торфяного болота. Обширно мощные месторождения торфа должны были стать одним из самых ценных энергетических ресурсов в мире. Распространение некоторых отложений, особенно русловых песков, могло частично контролироваться глубокими раннекембрийскими разломами фундамента, которые реактивировались во время орогенеза Аллегани (Root and Hoskins, 1977; Root, 1995).

Значительные части глинистого слоя непосредственно под питтсбургским углем залегают на несогласии , то есть на старой эродированной поверхности. ^[13] По этой причине пласт Питтсбурга считается базальным членом группы Мононгахела. Подстилающая эрозионная поверхность считается вершиной группы Конемо, ранее известной как Нижняя пустошь, поскольку эта формация содержит мало угольных пластов.

Мононгахела состоит в основном из песчаника, известняка, доломита и угля ^[14] и состоит из серии до десяти циклотемов . Во время каждого цикла земля была затоплена, что привело к накоплению морских отложений, таких как сланец , известняк и песчаник . Когда уровень моря упал, из остатков болот образовался уголь. Некоторые из угольных пластов в группе Мононгахела неустойчивы, иногда немного больше, чем черная полоса в скале, в то время как другие имеют коммерческое значение. ^[15]

Угольный пласт Питтсбурга обширен в поперечном направлении. Обычно это происходит на юго-западе Пенсильвании на двух скамьях, причем нижняя скамья может быть более шести футов толщиной. ^[16] Толщина угольного пласта Питтсбургского райдера, который перекрывает нижний уступ, может составлять от 0 до 3 футов.

Эксплуатация [ править ]

В 1760 году капитан Томас Хатчинс посетил Форт Питт и сообщил, что на Угольном холме есть шахта, первоначальное название горы Вашингтон, расположенной за рекой Мононгахела от форта. Уголь был добыт из проходов штольни в угольный пласт Питтсбурга на обнажении на склоне холма примерно в 200 футах над рекой. Уголь засыпали в траншеи, вырытые на склоне холма, выкатывали к берегу реки и перевозили на каноэ и лодках в военный гарнизон. Где-то около 1765 года в этой шахте вспыхнул пожар, который продолжал гореть в течение многих лет, что привело к обрушению части склона холма. Права на майнинг были формально куплены у вождей Шести Наций.в 1768 году, и с этого момента уголь подпитывал бурный рост промышленности в регионе Питтсбург.

К 1796 году угольные шахты простирались вдоль стены горы Вашингтон на 300 саженей (1800 футов) с центром через Мононгахела от Вуд-стрит. 40 ° 25′55,74 ″ с.ш. 80 ° 0′24,08 ″ з.д. / 40.4321500 ° с.ш. 80.0066889 ° з.д. / 40.4321500; -80,0066889 ^[17] К 1814 году в районе Питтсбурга насчитывалось по меньшей мере 40 угольных шахт, разрабатываемых из штольней на забое угольного пласта с использованием комнатных и столбовых методов. ^{[18] [19]} К 1830 году город Питтсбург потреблял более 400 тонн битуминозного угля в день для домашнего использования и легкой промышленности. ^[20] В начале 19 века питтсбургский уголь стал основным источником топлива для города: ежедневно потреблялось около 250 000 бушелей (примерно 400 коротких тонн) угля для бытовых нужд и легкой промышленности. ^[21]Основная причина перехода с древесины на уголь была связана с экономикой. В 1809 году дровяной шнур стоил 2 доллара, а бушель угля стоил 0,06 доллара с доставкой. Угля было в изобилии, и рабочие, работавшие на шахтах в пределах мили от Питтсбурга, зарабатывали около 1,60 доллара в неделю и могли производить до 100 бушелей угля в день. ^[22]

Питтсбургский пласт был основным пластом добычи угля в Америке в конце девятнадцатого и начале двадцатого века. ^[23] Питтсбургский пластовый уголь идеально подходил для производства кокса, особенно для доменных печей. Это способствовало развитию большей части юго-западной Пенсильвании, особенно участка пласта Питтсбурга, известного как район Коннеллсвилля.

Разработка угля Питтсбургского пласта началась медленно. Первоначально кузнецы и литейщики превращали уголь в кокс для использования в своих очагах и небольших печах. В начале девятнадцатого века предприниматели из западной Пенсильвании адаптировали британские методы производства кокса для производства кокса для местных металлургических заводов. Для производства кокса уголь сжигается в контролируемых условиях, чтобы удалить летучие вещества (газы, выделяемые при сжигании угля), оставляя углерод и золу из угля, сплавленные вместе в форме кокса. ^[24] Они производили кокс в покрытых дерном «насыпях», в которых уголь горел медленно и без кислорода для удаления примесей. Внедрение коксовых ульев в 1830-х годах стимулировало использование питтсбургского угля в чугунных печах, и эти печи производили кокс более высокого качества, чем насыпи.

Питтсбургский пластовый уголь, особенно уголь высочайшего качества, найденный в районе Коннеллсвилл, был лучшим углем в Америке для производства кокса. При превращении в кокс он был достаточно прочным, чтобы выдержать вес железной руды, которая была завалена коксом внутри железных печей. Он имеет высокую долю углерода, который ускоряет горение, и низкую долю примесей, включая золу и влагу, которые замедляют горение. Питтсбургский уголь также имеет низкую долю серы, что имеет решающее значение для производства высококачественного железа. Кроме того, пласт Питтсбурга находился недалеко от Питтсбурга, в то время центра растущей американской черной металлургии. Кокс должен был транспортироваться водным или железнодорожным транспортом к чугуноплавильным печам, а на Питтсбургский пласт »Близость к чугунным печам дала этому слою еще одно конкурентное преимущество перед более удаленными угольными пластами, которые могли производить кокс.

Добыча угля из пластов Питтсбурга резко возросла после 1860 года, когда быстро развивающаяся металлургическая промышленность начала использовать кокс. Производство черной металлургии резко возросло в конце девятнадцатого и начале двадцатого века, когда резко вырос спрос на стальную продукцию. Чтобы удовлетворить соответствующий спрос на кокс, шахты Питтсбургского пласта значительно увеличили свою добычу с 4,3 миллиона тонн угля в 1880 году до пика в сорок миллионов тонн в 1916 году. Большая часть роста добычи угля до 1900 года произошла в районе Коннеллсвилл. Однако спрос в черной металлургии рос настолько быстро, что к 1900 году стало ясно, что этот район не может удовлетворить спрос в одиночку. В течение 1900-х и 1910-х годов горнодобывающие компании эксплуатировали район Нижнего Коннеллсвилля пласта Питтсбурга, значительно увеличив общий объем добычи.Рост добычи пластов Питтсбурга был настолько массовым и так тесно переплетался с производством кокса для черной металлургии, что конец девятнадцатого и начало двадцатого века были названы «золотым веком королевского угля, королевского кокса и принцессы стали».

Начиная с 1910-х годов важные технологические и промышленные изменения положили конец важности питтсбургского пласта. Коксовые печи для побочных продуктов, которые давали больше кокса на тонну из угля, заменили большинство коксовых печей для ульев с 1910 по 1940 г. В печах для получения побочных продуктов использовался уголь более низкого качества, чем уголь из питтсбургских пластов, что значительно сокращало спрос на уголь из питтсбургских пластов. Великая Депрессия также внесла значительный вклад в снижение производства. Добыча пластов в Питтсбурге продолжала падать после Второй мировой войны.всплеск, поскольку сталелитейные заводы начали использовать альтернативные виды топлива, такие как природный газ и нефть, и повысили энергоэффективность чугунных печей. Еще один серьезный удар был нанесен в конце 1970-х и 1980-х годах, когда американская сталелитейная промышленность закрыла многие сталелитейные заводы в районе Питтсбурга и других местах. Падение добычи пластов Питтсбурга принесло масштабные социальные и экономические изменения в юго-западную Пенсильванию, поскольку безработица росла, регион терял население из-за эмиграции, предприятия, зависящие от доходов угледобывающих компаний, свернулись, а налоговая база муниципалитетов снизилась. ^[25]

Несмотря на два столетия добычи полезных ископаемых, остается около 16 миллиардов коротких тонн ресурсов, при этом самый крупный из оставшихся блоков находится в юго-западной Пенсильвании и прилегающих районах Западной Вирджинии. Большая часть оставшихся ресурсов к югу от округа Мэрион, Западная Вирджиния, и к западу через большую часть Огайо, высока по золе и сере, и вряд ли в ближайшем будущем будет вестись широкомасштабная разработка с учетом текущих экономических тенденций. ^[26]

Большая жила [ править ]

Большая вена была обнаружена в 1804 году, в обнажении востоке Frostburg, штат Мэриленд , ^[27] , но он не был до 1824 , что мелкооптовая партия в Джорджтауне началась. Первая шахта была шахта Нефф, позже известная как Экхарт шахта 39 ° 39'4.46 "N 78 ° 54'1.59" W . Первоначально добыча была сезонной, в основном в зимнее время. Уголь доставляли по суше в Камберленд, штат Мэриленд, а затем загружали на плоские лодки для отправки по реке Потомак во время весенних паводков. Экхарт Майнс, штат Мэриленд, начинался как город компании, поддерживающий этот город, и этот рудник был объединен с другими более поздними шахтами, чтобы стать тем, что сейчас называется Consol Energy  / 39,6512389 ° с.ш. 78,9004417 ° з.д. / 39.6512389; -78.9004417.

В 1842 году железная дорога Балтимора и Огайо достигла Камберленда, а в 1850 году - Чесапикский канал и канал Огайо . Это позволило крупномасштабную эксплуатацию. ^{[28] [29]}

Бассейн Ирвина [ править ]

Ссылки [ править ]