Көмүр

Жердин геологиялык тарыхында түрдүү мезгилде жана ар кайсы аймактарда өсүмдүктөр болуп, алардын бөлүктөрү акырындык менен төмөндү карай жуулуп отуруп, көмүр топтолууларын калыптандырган. Алардын үстүндөгү топурак катмары көбөйгөн сайын аларга болгон басым дагы жогорулай баштаган. Көмүр топтолуулары улам төмөндөгөн сайын температурасы дагы жогорулаган. Мындай шарттарда өсүмдүк материалы биодеградациядан жана кычкылдануудан корголгон. Ири торфтордогу өсүмдүктөр тарабынан сиңирилген көмүртек катмарлар менен жабылып, чоң тереңдиктерде калган. Жогорку басым жана жогорку температурада өсүмдүктөр калдыктары акырындап көмүргө айлана баштайт. Көмүр, негизинен көмүртек, суутек жана кычкылтектен тургандыктан, өсүмдүк калдыктарынын көмүргө айланышы карбондошуу деп аталат. Ошону менен бирге, көмүрдүн молекулаларындагы суутек менен кычкылтектин атомдорунун саны азайып, көмүртектин саны көбөйөт.

Чириген өсүмдүк материалы анын бактериялык чиришине караганда, тезирээк топтолгон шартында көмүр жакшыраак калыптанат. Бул үчүн идеалдуу абал саздарда түзүлөт, мында туруп калган суу кычкылтекке жарды келип, бактериялардын көбөйүүсүнө тоскоол болот, ушунусу менен өсүмдүктүн толук бузулуусун алдын алат. Процесстин белгилүү бир баскычында бөлүнүп чыккан кислоталар бактериянын андан аркы активдүүлүгүн бөгөйт. Ушинтип сапропел жана торф жаралат — көмүрдү калыптандыруучу баштапкы өндүрүм. Торф башка шилендилер менен басылып, жогорку басымдар ага таасир этүүсүнөн курамындагы суу жана газдарды жоготуп көмүргө айланат.

Көмүрдүн пайда болушу үчүн өсүмдүк массасынын мол топтолушу зарыл. Девон мезгилинен тарта (болжолдуу 400 млн жыл мурун) байыркы торф саздарында органикалык заттар чогулуп, кычкылтек жеткиликсиз абалында казылып алынуучу көмүрлөр калыптанган. Казылып алынуучу көмүрдүн көпчүлүк өнөр-жай кендери ушул мезгилге таандык, албетте, баардыгы эмес, мындан жаш кендер дагы бар. Эң байыркы көмүрлөрдүн жашы болжол менен 300—350 миллион жыл деп бааланат. Көмүрдүн топтолушу болжол менен 50 миллион жылга токтоп калган мезгил «көмүрсүз мезгил» деп аталат.

Таш көмүр мезгилиндеги жазы жана тайыз деңиздерде көмүрдүн калыптануусү үчүн идеалдуу шарттар болгон, ошондой болсо да, көпчүлүк геологиялык мезгилдердин көмүрлөрү да белгилүү. Перм-Триас өлүп жок болуу мезгилин эске албаганда, мында көмүр сейрек көрүнүш болгон. Жер өсүмдүгүнүнө чейин, Кембрий мезгилине чейинки катмарларда кездешкен көмүр жоромолдорго ылайык балырлардын калдыктарынан пайда болгон имиш.

Жер кыртышынын кыймылынын натыйжасында көмүр катмарлары көтөрүлүп, бүктөлмөлөрдүн калыптануусун башынан өткөргөн. Убакыттын өтүшү менен көтөрүлгөн бөлүкчөлөр эрозия же өзүнөн-өзү күйүүнүн эсебинен бузулуп, андан түшкөндөрү анча терең эмес бассейндерде сакталган, мында көмүр жер бетинин деңгээлинен 900 метрден кем эмес деңгээлде жатат. Салыштырмалуу анча чоң эмес көмүр пласттарынын калыптанышы кээде жер бетинин аймактарына битум массаларынын көлөмдөрүнүн агылып түшүүсү менен байланыштуу, мисалы, Хат-Криктеги (Канада) көмүр кени, мында суммардык көмүр пласттарынын пакеттик жалпы калыңдыгы 450 м жана андан дагы ашат.

Көмүр, нефть жана газ сыяктуу эле, биологиялык жана геологиялык процесстердин натыйжасында жай чирүүгө кабылган органикалык зат. Көмүрдүн калыптануусунун негизин битумдук массалар жана азыраак деңгээлде (өнөр-жайлык эмес корлор) өсүмдүк тектүү органикалык калдыктар түзөт. Көмүрдөгү кайра калыптануу деңгээли жана көмүртектин санына жараша анын төрт түрүн айырмалашат: күрөң көмүр (лигниттер), таш көмүр, антрациттер жана графиттер. Батыш өлкөлөрүндө бир аз башкачараак классификация орун алат — лигниттер, суббитумдуу көмүрлөр, битумдуу көмүрлөр, антрациттер жана графиттер.

Келип чыгышы боюнча көмүрлөр гумустуу (жогорку өсүмдүктөр калдыктары, мисалы, жыгач, жалбырактар, сабактар ж. б.) жана сапропелиттик (төмөнкү өсүмдүктөр калдыктары, негизинен балырлар) көмүрлөргө бөлүнөт.

Антрацит

Антрацит — өзүнүн пайда болуусунда эң терең ысытылган көмүр, Т көмүрүнөн кийин көмүрдөнүүсү эң жогору, таш көмүрдөн графитке өтүүчү өтмө көмүр деп саналат. Жогорку тыгыздыгы жана жылтырактыгы менен мүнөздөлөт. Курамындагы көмүртек 95% түзөт. Графиттик электроддорду жана аллюминий блокторун чыгарууда жана башка өнөр-жай өндүрүшүндө пайдаланылат. Эң жогорку күйүү жылуулугуна ээ, бирок, тутандырууда начар тутанат. Эң байыркы таш көмүрдөн 6 км тереңдикте басымдуулуктун жана температуранын жогорулашынан калыптанат.

Антрацит көмүрүнүн көрүнүшү

Таш көмүр

Негизги макала: Таш көмүр

Таш көмүр химиялык курамы боюнча көмүртек массасынын үлүшү жогору болгон жогорку молекулярдык полициклдик ароматтык кошулмаларды ошондой эле, сууну жана көмүрдү жагууда күлдү калыптандырган минералдык аралашмалары көп эмес учма заттарды билдирет. Казылып алынуучу көмүрлөр бири-биринен аларды калыптандырган компоненттердин катыштыгы менен айырмаланат, а бул алардын күйүү жылуулугун аныктайт. Таш көмүрдүн курамына кирген бир катар органикалык кошулмалар канцерогендик касиеттерге ээ.

Таш көмүрдөгү көмүртектин камтылышы анын сортуна жараша 75%дан 95%га чейин болот. Ошондой эле 12%га чейин нымдуулукка (3-4% ички нымдуулук) ээ, ошондуктан, күйүү жылуулугу күрөң көмүргө караганда жогорураак. Учма заттар 32%га чейин, мунун эсебинен тутануусу жакшыраак. Таш көмүр дээрлик 3 километр тереңдикте күрөң көмүрдөн калыптанат.

Күрөң көмүр

Күрөң көмүр — торфдон (торф — саз өсүмдүктөрүнөн калыптанган тыгыз масса) пайда болгон катуу казылып алынуучу көмүр, курамындагы көмүртектин камтылышы 65—70%, түсү күрөң, эң жаш казылып алынуучу көмүр. Жергиликтүү отун, ошондой эле, химиялык чийки зат катары пайдаланылат. Курамында суу көп (43%), ошондуктан калориялуулугу төмөн. Андан тышкары көп сандагы учма заттарды камтыйт (50% чейин). Алар органикалык өлгөн калдыктардан болжолдуу 1 километр тереңдикте жогорку басымдуулук жана температуранын эсебинен калыптанат.

Башкалар

Курамы жана келип чыгышы боюнча көмүрлөрдүн башка түрлөрүн дагы айырмалашат: альгинит, альгогелит, альгоколлинит, аттросеминит, богхед, витрен, витринит, гагат, гелит, гелитит, гелитолит, гумит, гумолит, десмит, дюрен, дюрит, интертинит, кальгинит, кардиф, касьянит, каустобиолит, кеннель, кларен, коллинит, коллоальгинит, коллоальголит, коллосеминит, коллофюзинит, кольм, ксилен, ксилинит, ксилоаттрит, ксиловитрен, ксилодесмит, кульм, кутинит, лейптинит, лигнит, лигнитит, липоид, липоидолит, липоидотит, липтобиолит, литотип, лопинит, метаантрацит, микринит, микстогумитит, микстогумолит, микстонит, паренхит, жарым антрацит, резинит, сапрогумолит, сапроколлит, сапропелит, семиантрацит, семивитринит, семиколлинит, семинит, семителинит, семифюзен, семифюзинит, склеротинит, споринит, спорополинит, суберинит, тальгинит, телинит, телломоальгинит, телоколлинит, телосименит, телофюзинит, ультрадюрен, ультракларен, феллинит, фитерал, фюзен, фюзенит, фюзенолит, фюзинит, фюзит, фюзитит, черемхит, экзинит, электр көмүр, юмит жана башкалар.

Классификациясы

Көмүр жер астында канчалык көп жатса ошончолук сапаты жакшы болот. Антрацит көмүрү эң жакшы көмүр деп саналат ушуга байланыштуу ал жер астында көптөгөн миллион жылдар жаткан десе болот, андан кийинкиси таш көмүр жана күрөң көмүр.

Метаморфизм баскычы боюнча кийинкидей:

• Антрацит — Q > 24Мдж⁄кг, V < 9%
• Таш көмүр — Q > 24Мдж⁄кг
• Күрөң көмүр — Q < 24Мдж⁄кг

Мында Q — жылуулук саны, V — нымдуулук

Айтылгандар көмүр классификациясынын бир варианты болду, андан ары бардык көмүрлөрдө анын «маркасын» жана «классын» белгилешет. Марка көмүрдүн касиеттери менен мүнөздөлүп тамгалар менен белгиленет ал эми, класс көмүрдү казып алуудагы анын фракциясын (кесектеринин өлчөмүн) билдирет.

Көмүр маркалары:

Көмүр класстары:

Негизи көмүрдү жагууда, айрыкча өнөр-жай ишканаларында, алгач аны 7% нымдуулукка чейин кургатып анан жагышат, бул анын эффективдүүлүгүн жогорулатат.

Көмүрдү казып алуу же өндүрүү ыкмалары анын жаткан жеринин тереңдигине жараша болот. Эгер көмүр катмарынын жаткан жери жүз метрден ашпаса аны казып алуу көмүр тилклеринде ачык түрдө жүргүзүлөт. Көмүр кени тереңдеген сайын андан кийин жер астынан казып алуу иштери жүргүзүү пайдалуу болгон учурлар аз эмес. Көмүрдү чоң тереңдиктен алып чыгууда шахталар колдонулат. Кыргыз Республикасынын аймагындагы Баткен облусундагы көмүр казуудагы шахталардын тереңдиги 200 чейин жетет. Жөнөкөй шахталык көмүр казып алууда болжолдуу 40% көмүр алынбай калат. Шахталык казып алуунун жаңы ыкмалары — узун уратуу (орусча длинный забой) — көбүрөөк көмүр алууга мүмкүндүк берет.

Көмүрлүү катмарларда көмүр менен катар керектөөчүлүк мааниге ээ болгон көптөгөн георесурстардын түрлөрү бар. Аларга өнөр-жай үчүн чийки зат катары колдонулуучу байытуучу тектер, жер астындагы суулар, көмүр пласттарындагы метан, сейрек жана чачылган элементтер, анын ичинде баалуу металлдар жана алардын кошулмалары кирет. Мисалы, кээ бир көмүрлөр германийге бай келет.

Эленген көмүр, мешке жагууда эң жогорку жылуулук жана энергия бере алат (көмүрдүн түрүнө жараша)

Дүйнөлүк көмүр казып алуу 2013-жылы 8254,9 млн тонна казылып алынып максимумга жеткен. 2021-жылдын октябрында Кытайда көмүрдүн баасы дүйнөлүк газдын жана көмүрдүн дефицинен улам тоннасына 1982 юанга жеткен, доллардык эквиваленти ~302 $.

2014-жылга карата көмүрдүн аныкталган запасы миллион тонна менен

Кыргызстандын көмүр кендери юр мезгилине таандык, аймактык жактан өзгөчөлөнгөн тоо аралык ойдуңдарды ээлеп, Түштүк-Фергана, Өзгөн, Түндүк-Фергана, Кабак көмүр бассейндери, Түштүк-Ысык-Көл, Алай, Алабука-Чатыркөл көмүр аймактары болуп бөлүнөт. Өлкө боюнча жалпы көмүр запастарынын көлөмү 6 миллиард тонна деп бааланган, алардын ичинен 1 миллиард 800 миллион тоннасы чалгындалган (2022).

Түштүк-Фергана күрөң көмүр бассейни боюнча юр мезгилинин көмүр кендери бөлүк-бөлүк болуп 300 км узундукта жана 10 км жазылыкта байкалат. Бул жерде Сүлүктү, Шураб, Шуран тобу, Кызылкыя, Үчкоргон, Бешбурхан, Абшир, Ятан, Алмалык көмүр кендери белгиленген.

Түндүк-Фергана таш көмүр бассейнинин көмүрдүүлүгү түштүк-чыгыштан түндүк-батышты карай бөлүк-бөлүгү менен 75 км узундукта жана 10 км жазылыкта байкалат, белгиленген кендери: Сары бээ, Ташкөмүр (Нарын), Каратут, Тегене, Кожо ата, Падыша ата, Аркит (Сарычелек).

Өзгөн таш көмүр бассейнинин юр мезгилине таандык катмарлары түштүк-чыгыштан түндүк-батышты карай дээрлик 150 км созулуп, жазылыгы 45 км. Бассейнге Көк жаңгак, Кулданбес, Кумбел, Зындан, Тариелга, Тургайдөбө, Каргаша, Туюк, Көккыя, Карадөбө, Беш терек, Чит, Аксур, Сурташ, Сокуташ, Миң теке, Алдаяр кендери кирет.

Кабак күрөң көмүр бассейни болжолдуу 75 км узундукка ээ. Бассейн чегинде Кашкасуу, Көкмойнок, Миңкуш, Ак улак, Каракече кендери жана бир катар көмүр көрүнүштөрү кирет.

Каракече көмүрү, Кыргызстандын негизги көмүрлөрүнүн бири

Алай көмүрлүү аймагында көмүр катмарлары бири-биринен обочолонгон кен түрүндө 130 км узундукта байкалат. Бул жерде кийинкидей көмүр көрүнүштөрү жана кендери белгилүү: Урмизан (Чукур), Бел алма, Кожо келен, Норус көл, Сарымогол, Кызылбулак ж. б. Алабука-Чатыркөл көмүрлүү аймакта өзүнчө көмүрлүү катмарлардын чыгышы белгилүү — Аксай, Турук, Торугарт.

Түштүк-Ысык-Көл көмүр аймагында көмүр катмарлар бөлүктөр менен Ысык-Көл көлүнүн түштүк жээк жагы менен 250 км созулат. Согут жана Жыргалаң кендери ошондой эле, Сүттүүбулак, Жергез көмүр көрүнүштөрү белгилүү.

Белгиленген көмүр бассейн аймактарынын, кендеринин жана көрүнүштөрүнүн изилденгендиги ар кандай, Түштүк-Фергана, Түндүк-Фергана көмүр бассейндери жана Ысык-Көл көмүрлү аймагы салыштырмалуу көбүрөөк изилденген.

Юр катмарларынын көмүрдүүлүгү ар түрдүү: көмүрлүү катмарда бир катмардын болуусу (Кызылкыя кенинин ЛКСМ шахтасынын талаасы), катмарлардын жайгашуусу боюнча кандайдыр бир мыйзамченемдүүлүгү жок эле көп катмарлуулугу (Согут кени), көп катмарлуу, так белгиленген ритмдүүлүгү менен (Шураб, Чыгыш-Кызылкыя, Көк жаңгак ж. б.), бир нече ондогон метрди түзгөн кубаттуу көмүр катмары менен (Каракече, Абшыр) мүнөздөлөт.

Белгилүү кендердин бөлүгү ΧΙΧ кылымдын аягында эле иштетиле баштаган. Көмүр казуудагы жүз жылдан ашык тарыхы бар кыргыз көмүрүнүн ишинде көтөрүлүүлөр да, төмөндөөлөр да болуп турган. 1979-жылга чейин көмүр казып алуу акырындан жогорулап отуруп, айтылган жылы өзүнүн максимумуна 4508 миң тонна менен жеткен. 1991-жылы 3148 миң тоннага чейин казып алуу көлөмү 1980-жылдан тартып акырындан төмөндөгөн. 1991-жылдан баштап өндүрүш кескин төмөндөй баштаган: 1992-жылы 1942 миң тоннадан 1995-жылы 532 миң тоннага чейин. Учурда (2020) көмүр казып алуу жылына 500 миң тонна айланасында турукташкан. Көмүр казып алуунун көлөмүн жогорулатуунун негизги тоскоолдугу анын керектөөчүгө чейин транспорттоо маселеси болууда (2020). Көмүрдүн бүткүл көлөмү жеке үйлөрдү жылытуу үчүн, ЖЭБдерде, туракжай-коммуналдык чарбаларда жагылып керектелет (2023). Кыргыз Республикасынын Мамлекеттик запастар балансы тарабынан эске алынган жалпы баланстык запастар А+В+С1 категориясы боюнча 998,7 млн тоннаны түзөт, С2 категориясы боюнча 314,4 млн тонна. Көмүрдүн болжолдуу ресурстары болжол 5,5 млрд тонна. Төмөндө кээ бир негизги кендердин көмүрлөрүнүн мүнөздөмөсү берилет, мында көмүрлөр учурда казылып жатат же жакынкы келечекте казыла баштайт (2023).

Каракече күрөң көмүр кени

Каракече кени кеңдик тоо арасындагы ойдуңда орун алган, түндүгүнөн жана түштүгүнөн палеозой катмарлары менен курчалган. Юр катмарлары неоген катмарлары менен биргеликте узундугу болжолдуу 10 км жана жазылыгы 2 км болгон синклиналдык бүктөлмөнү калыптандырат. Кубаттуулугу 540 м болгон көмүрлүү катмарда кесиндинин төмөнкү бөлүгүнө арналган «Татаал» жана «Негизги» аталган 2 көмүр пласты бар. Аларды бөлүп турган кубаттуулугу 10-15 м болгон көмүр аралык горизонт алевролиттер жана кум таш линзалуу чоподон турат.

«Негизги» пластында эсептелген жалпы көмүр запастарынын 91% топтолгон. Пласт кубаттуулугу 1,15 метрден 94,22 метрге чейин өзгөрөт. «Татаал» пласты баш ийме мааниге ээ — запастардын жалпы балансында ага 9% туура келет. Пластка үзүлмө жайылуу мүнөздүү, башкача айтканда үзүк-үзүк болуп жайылат. Пласттын кубаттуулугу 0,53 метрден 36,4 метрге чейин, түзүмү татаал жана туруксуз. Кендеги көмүрдүн түсү кара, орто тыгыздык жана бекемдикте. «Негизги» пластында негизги петрографиялык түр катары жарым күңүрт кларен-дюрендик түр саналат, күңүрт дюрендик бир тектүү, күңүрт фюзен-ксилен штрихтелген түрлөр баш ийме мааниге ээ.

Көмүрдүн физикалык бузулуу аймагы 5 мден 17 метрге чейинки тереңдикте жатат жана орточо күндүзгү беттен 10 метр кабыл алынган. Пласттардын физикалык бузулуу аймагынан тышкаркы техникалык көрсөткүчтөр (орточо) кийинкидей: «Негизги» жана «Татаал» пласттар — аналитикалык нымдуулук — 11,93 жана 12,69%, күлдүүлүгү — 11,3 жана 18,4%, күкүрттүн жалпы массалык үлүшү — 0,96 жана 2,18%, учмалардын чыгуусу — 36,17 жана 39,52%, бомба боюнча салыштырмалуу күйүү жылуулугу — 28,89 МДж/кг жана 27,40 МДж/кг. Түзүмү, орточо: көмүртек — 76,21 жана 69,82%, суутек — 4,27 жана 4,31%, кычкылтек — 19,90 жана 24,13%, азот — 0,90 жана 1,02%.

«Негизги» пластынын күлү өтмө келет, кадимки күлдөн туздуусуна чейин (калий кычкылынын натрий кычкылына болгон катыштык чоңдугу боюнча), «Татаал» пластынын күлү болсо туздууларга таандык. Күлү жеңил, күкүм сыяктуу, боз-ак түстө, салыштырмалуу оңой эрийт. Ачык казып алуу чектериндеги баланстык запастар (үстүн жаап турган топурактын коэффициенти 1:13 болгондо) кийинкидей: категория В+С1 — 191 млн тонна, анын ичинде биринчи кезекте казып алуу аянтында 54 млн тонна. Ачык казып алуу чегинен төмөн горизонтко чейин +2000 метрде: категория В+С1 — 118 млн т, С2 — 125 млн т. Бардыгы — 243 млн т.

Сүлүктү күрөң көмүр кени

Кен республиканын батышында, Түркстан кыркаларынын батыш тоо этектеринде жайгашкан. Көмүрлүү катмарлар тектоникалык тектүү өрөөндө, кеңдик багытта 1-4 км бөлүктөр менен 30 км узундукка созулат. Кен геоморфологиялык жана түзүмдүк белгилер боюнча 4 аянтка бөлүнөт: Батыш, Кошбулак, Хоросан жана Көкэнесай (Кокинесай).

Көмүрлүү деп сүлүктүлүк юр мезгилинин көмүр катмары саланат, кубаттуулугу 165 м чейин. Көмүр пласттары 5 ритмге таандык. Эксплуатациялоонун негизги объектиси «Ф» пласты саналат, ал көмүр катмарынын өйдөңкү бөлүгүндө жайгашып, 22 км чейин жайылууда жана бүткүл Сүлүктү депрессиясына (депрессия геологияда — формасына жана тегине карабастан, жер бетиндеги төмөндөөнү билдирет) чейин түшүүдө байкалат. Пласт кубаттуулугу 0,1 метрден 18 метрге чейин, басымдуулук кылган кубаттуулук — 5-7 метр. Көмүр түсү кара, күрөң кошумча түсү менен, чегинин түсү — кара-күрөңдөн таза күрөңгө чейин. Көмүрдү абада сактоодо механикалык бекемдиги чукул төмөндөп кетет.

Көмүр өзүнөн-өзү от алып кетүүгө ийкемдүү, өзүнөн-өзү от алуу температурасы 120°С айланасында. Орточо техникалык көрсөткүчтөрү төмөнкүдөй: аналитикалык нымдуулугу — 9,93%, жумушчу нымдуулук — 21,3%, күлдүүлүк — 10,82%, учма заттардын чыгуусу — 30,54%, жалпы күкүрттүн массалык үлүшү — 0,6%, бомба боюнча салыштырмалуу күйүү жылуулугу — 6651 ккал/кг. Элементтик курамы: көмүртек — 73,78-8,45%, суутек — 3,63-4,33%, кычкылтек — 25,9-20,38%, азот — 0,82-4,0%. Көмүр күлү орто эриме. А+В+С1 категориясы боюнча баланстык запастар — 183 млн т, С2 боюнча — 5 млн т.

Каратут таш көмүр кени

Кен Ташкөмүр шаарынан 20 км түндүгүрөөк жерде орун алган, изометрикалык формага ээ болуп 8 км² аянтты ээлейт. Үч көмүр пласттары юр катмарларынын төмөнкү бөлүгүнө — ташкөмүр кен катмарлары таандык. Өнөр-жайлык мааниге татаал түзүмдөгү «Негизги» аталган бир гана пласт ээ, жайылуусу — бардык жеринде. Пласттын түшүү бурчу жантайма-эңкейиштүү (5-20°).

Пласттын жалпы нормалдуу кубаттуулугу 1,45 метрден 18,19 метрге чейин. Орточолонгон кубаттуулугу 7,62 м. Бузулбаган көмүрлөр кара түстө, көбүнчө чайырлуу жалтырак келип, кургап кетүүдөн пайда болгон сейрек жаракалар байкалат. Бузулуу аймагынын тереңдиги күндүзгү беттен орточо 15 метрди түзөт. Орточолонгон техникалык көрсөткүчтөр кийинкидей: Аналитикалык нымдуулугу — 9,99%, күлдүүлүк — 21,73%, күкүрттүн жалпы массалык үлүшү — 1,05%, учмалардын чыгуусу — 43,31%, бомба боюнча салыштырма күйүү жылуулугу — 30,05 МДж/кг. Көмүрдүн элементтик курамы (орточолонгон) төмөнкүдөй: көмүртек — 77,29%, суутек — 4,45%, кычкылтек — 15,88%, азот — 1,50%. «Негизги» пластынын көмүрлөрү узун жалындуу маркадагы таш көмүрлөргө кирет. В+С1 категориясы боюнча запастар — 28 млн т.

Өзгөн таш көмүр бассейни

Бассейн кендери Кыргызстандын үч облусунда жайгашкан — Ош, Жалал-Абад жана Нарын. Бассейндин негизги орографиялык элементи — Фергана кыркасы жана андан чыккан тоо тармактары. Жумушчу пласттарга ээ болгон негизги катмарлар, туюк, жарым-жартылай чаарташ жана зындан юр мезгилинин кен катмарлары. Көмүр пласттарынын жана пропластчаларынын саны 2ден 150гө чейин. Көпчүлүк жумушчу пласттардын кубаттуулугу 0,6 метрден 2,0 метрге чейин, андан чоңдору сейрек.

Бассейн чегинде түрдүү көмүрлөр бар, узун жалындуулардан арыктарына чейин ошондой эле, жарым антрациттер жана антрациттер. Кыйла запастарга ээ болгон кокстолуучу көмүрлөр өзгөчө баалуулукка ээ (жүздөгөн млн т.). Бассейндин изилденгендиги бир тектүү эмес (2023) — издөө иштеринен тарта, тыкат чалгындоолорго чейин (Көк жаңгак, Кумбелдин бөлүгү). Толук изилденбегендиктин негизги себеби, татаал жеткиликтүүлүклүгүндө ошондой эле, учурдагы (2023) кокстолуучу көмүрдүн борбордук азия өлкөлөрү тарабынан суроо-талаптын жоктугу.

Энергетикалык көмүрлөргө Көк жаңгак, Кумбел, Алдаяр жана жарым-жартылай Зындан кендери кирет. Бассейндин эсептелинген жана перспективдүү көмүр запастары бир нече миллиард тонна деп бааланууда (2022).

Жыргалаң таш көмүр кени

Кен Ысык-Көл ойдуңунун чыгыш четинде орун алган. Кен чегиндеги юр мезгилинин көмүрлүү катмарларынын сызыгы 260 метр жазылыкта 18 кмге чейин созулат. Жумушчу кубаттуулуктагы көмүр пласттары төмөнкү юрдун жыргалаң кен катмарында топтолгон. Юр катмарлары дээрлик кеңдик багытта чукул, кээ бир жерлеринде чалкалаган төмөндөөгө ээ. Кендеги жумушчу делген пласттар IV жана V пласттары. IV пласттын жалпы нормалдуу кубаттуулугу 0 метрден 10,64 метрге чейин, орточо 2,69 м. V пласт негизги жумушчу пласт катары эсептелинип, кубаттуулугу 0,10 метрден 17,84 метрге чейин. Басымдуулук кылуучу кубаттуулук 2,0 - 10,0 м.

Пласттын орточолонгон нормалдуулугу көмүрдүүлүк коэффициенти 0,96 болууда 6,53 м түзөт. Тышкы көрүнүшү боюнча көмүрлөр көбүнчө жарым күңүрт, күңүрт жана сейрек жарым жалтырак, бекем жана илээшкек, күрөң-кара чекти берет. IV жана V пласттарынын сапаты боюнча техникалык көрсөткүчтөрү (орточолонгон) кийинкидей: аналитикалык нымдуулугу — 1,55 жана 1,92%, күлдүүлүк — 12,07 жана 11,61%, күкүрттүн жалпы массалык үлүшү — 0,56 жана 1,08%, учмалардын чыгуусу — 37,75 жана 37,5%, бомба боюнча салыштырмалуу күйүү жылуулугу — 31,7 МДж/кг жана 31,6 МДж/кг. Элементтик курамы төмөнкүдөй: көмүртек — 79,22 жана 78,90%, суутек — 4,82 жана 4,54%, кычкылтек — 14,16 жана 14,27%, азот — 1,23 жана 1,12%. B+C1 категориясы боюнча көмүр запастары — болжолдуу 15 млн т., С2 боюнча — 4 млн т. Жалпысынан болжолдуу 19 миллион тонна (2022).

Казакстандын Шабыркүл көмүрү, Кыргызстанга экспорттолуучу көмүрлөрдүн бири.

Россиядагы геологиялык чалгындоо иштери VII—XVIII кылымдарда башталган деген ойду көпчүлүк изилдөөчүлөр айтып келет. Петр Iдин мезгилинде Донецк бассейнинин аймактарында кендер табылган. 1700-1711-жылдары тоо-кен иштеринин буйругу бекитилип, 1719-жылы — Берг-коллегия түптөлгөн, булар өлкөнүн кендерин изилдешкен. Буга удаалаш жаңы заводдор курулуп, бул Донецк жана Кузнецк бассейндерин өздөштүрүүгө түрткү берген.

Транссибир темир жолунун курулушу көмүр тармагынын кыйла өнүгүүсүнө чоң таасир берген, бул өлкөнүн көмүр борборлорунун чыгышты карай жылышына себеп болгон. 1896-жылы Россиядагы көмүр казып алуу 9,1 млн тоннаны түзгөн. 1913-жылы көрсөткүч 36,1 млн тоннага жетип, булардын 80% таш көмүр, 16,4% антрацит болгон. Октябрь революциясынан кийин көмүр иштеп чыгуунун көлөмдөрү XIX кылымдын көрсөткүчтөрүнө кайткан. 1922-жылы казылган 11,3 миллион тонна көмүр өнөр-жайдын үзгүлтүксүз иштөөсүнө жетишсиз болгон. Тездетилген индустриялаштыруу 1933-жылдын биринчи беш жылдыгында жылына 160—170 млн тонна көмүр казууну талап кылган.

Улуу Ата-Мекендик согуштун жүрүшүндө эксплуатацияга 167 шахта жана кубаттуулугу 90 млн тонна болгон 13 резерв киргизилгенден кийин тармак өндүрүмдүүлүгү туруктуу өсө баштаган. 1958-жылы Россия көмүр казуу боюнча 493,2 млн тонна менен биринчи жолу лидерликке чыккан. 30 жылдан кийин көмүр казуу жогорку чегине 771,8 млн тонна менен чыгып, бул СССРди АКШ жана Кытайдан кийинки үчүнчү орунга койгон.

Ошого карабастан жабдуулар акырындык менен эскирип, эмгек коопсуздугу жаңы стандарттарга жооп бербей калган, мунун айынан 1989-жылы Междуреченскте шахтёрлордун иш таштоолору (забастовкалары) башталган. Тармактын кайра түзүмдөштүрүүсү жана айлык акылардын убагында берилбей калуусу 1990-жылдары көмүр өнөр-жайынын ишинин андан дагы жайлашына алып келген. Тармакты колдоого бөлүнгөн субсидиялар 1992—1993-жылдары 5—6 млрд долларды түзгөн, ошондой болсо да тармактын 6,3% гана киреше менен иштеген, ал эми көпчүлүгүнүн жабдуулары эскирип калган. Тармакты модернизациялоо үчүн бийлик жок дегенде 90 шахтаны жабууну көздөшкөн, бирок 1800 ашык ишканалар ликвидацияланган. Москва айланасында көмүр казуулар дээрлик токтоп калган, Кузбас жана Алыскы Чыгышта — 39% төмөндөгөн, Уралда — 50%. 2010-жылга карата дүйнөлүк рыноктун жанданышы өлкөдөгү көмүр өндүрүүнүн көлөмдөрүн 323 млн тоннага чейин калыбына келтирүүгө түрткү берген, Кузбаста биринчи жолу 185 млн тоннага жеткен.

2020-жылы Энергетика министрлиги 146 чалгындалган кендердеги 275,5 млрд тонна көмүр запастары жөнүндө отчет берген. Бирок, россиялык өндүрүүчүлөр алардын 17% гана иштетишкен, мунун негизги себеби катаал климаттык шарттар жана өндүрүмдүн сапатынын төмөндүгүндө болгон. Аймактык жактан ири бассейн катары Канск-Ачинск саналат (өлкөнүн күрөң көмүр запастарынын 80%). Ири кендер: Бородинское, Березовское жана Назаровское. Буларда 22 млрд тонна көмүр запастары камтылган. Башка ири көмүр базаларына Абанское (30,6 млрд т), Итатское (19,4 млрд т), Урюпское (16,9 млрд т) жана Барандатское (16,3 млрд т) кендери кирет. Көлөмү боюнча эң чоңу Кузнецк бассейни (70 млрд т), бул бассейндин запастары сапатынын жогору болгону менен айырмаланат. Печора бассейнинин кени көбүн эсе таш көмүрлүү (40%), пласттарынын жайгашуусу терең. Донецк бассейнинде антрациттердин ири кендери орун алган, бирок жайгашуу тереңдиги 1 км ашат, ал эми пласттардын кубаттуулугу анча чоң эмес.

2020-жылы өлкөдөгү көмүр казып алуу көлөмдөрү 402,1 млн тоннага жетип, булардын көбүнчөсү ачык ыкма менен казылган. 2035-жылга чейин орус өкмөтү Якутия, Тыва, Хакасия, Забайкальск аймагында, Амур жана Кемеровск облустарында жаңы кендерди өздөштүрүүнү пландаган. Бул көмүр казып алуу ишканаларынын өндүрүмдүүлүгүн болжолдуу 485—668 млн тоннага жеткирет имиш.

Ошого карабастан көмүр казып алуунун өнүгүүсү экологиялык абалдын жана жарандардын ден-соолугунун начарлашы менен коштолот, 2021-жылга карата профилдик аймактардагы абалдар катастрофалык деп аташууда. Мисалы, Кемеровск облусундагы кээ бир шаарлардагы көмүр тилкелери туракжай үйлөрдөн бир нече метр гана алыстыкта орун алган, иштетилбеген оодарылмалар жер астындагы өрттүн себебине алып келип, атмосферадагы зыяндуу заттардын камтылышы нормадан 7—11 эсе көп болушу мүмкүн. Шахталык метан газынын көпчүлүк бөлүгү сезилбейт, буга күбө катары канадалык GHGSat компаниясынын жандоочулары Кемеровск облусундагы Распадская шахтасынан чыккан газдарын тапкандыгы жакшы мисал — саатына дээрлик 90 тонна метан чыгат же чыккан (жылына 764 миң тонна).

2012-жылдын статистикасына ылайык россиялык ар экинчи шахтёр жок дегенде эки кесиптик оорулардан жабыр тарткан. Өндүрүүнүн өсүшү менен саламаттыкты сактоого болгон жүктөм дагы көбөйгөн: 2010—2020-жылдары Хакасияда гана онкологиялык оорулардан чыккан өлүмдүүлүк 14,2% өскөн. Көмүр өндүрүү аймактарында өпкө, трахея жана бронхалар рагы көбүрөөк кездешет. Ушуга эле аналогиялуу Кемеровск облусунда 2009—2018-жылдары жаман сапаттуу жаңы калыптануулардан пайда болгон өлүмдүүлүк 4,5% өскөн. Аймактагы кесиптик ооруга чалдыгуунун деңгээли 2021-жылы жалпы россияныкынан 8,8 эсеге жогорку болгон. Дем алуу органдарынын ооруларынан улам келип чыккан өлүмдүүлүк 100 миң адамга 62 өлүм туура келген, өлкө боюнча көрсөткүч болсо орточо 39,5 түзгөн.

Европа өлкөлөрүнүн өкмөттөрү 2040-жылга чейин көмүр электр станцияларын жок кылуу ошондой эле 2050-жылга көмүрдү колдонуудан толук баш тартуу менен калктын ден-соолугуна жана экологияга келтирген зыянды төмөндөтүүнү пландаштырууда (2022). 1990—2021-жылдары Европа өлкөлөрү таш көмүрдү казып алууну кыскартканы менен (277 млн тоннадан 57 млн тоннага чейин), 2018-жылы аймак күрөң көмүрдүн дүйнөдөгү ири өндүрүүчүсү болуп кала берген. Көмүрдү казып алуу кийинки Евробиримдик өлкөлөрүндө жүргүзүлгөн: Польша, Германия, Чехия, Болгария, Венгрия, Греция, Румыния, Словакия, Словения. Жалпысынан тармак 230 миң жумушчу орун менен адамдарды камсыз кылган. Дал ушул көмүр өнөр-жайындагы адамдардын көп иштегени көмүртексиз экономикага өтүүнүн башкы көйгөйлөрүнүн бирин түзгөн. Социалдык деңгээлде трансформацияны камсыздоо үчүн «Адилеттүү өтүү механизми» (англисче Just Transition Fund) киргизилген, мунун негизги максаты — жабылып жаткан шахталардын жана электрстанциялардын жумушчуларына колдоо көрсөтүү, кесиптик кайра даярдоону камсыз кылуу. Фонд 19,2 млрд еврону Европанын арзан энерго булактарынан көз каранды жарды өлкөлөрүнө жардам катары бөлүштүрүүнү пландаган.

Европа энергетика тармагын трансформациялоого өбөлгө түзгөн башка механизмдер кийинкилер: CO2 (көмүртек диоксиди) абага чыгуусуна квоталарды киргизүү жана аларды жогорулатуу, экономиканы реструктуризациялоодо (кайра түзүүдө) жардам көрсөтүү механизмдерин киргизүү, шамал жана күн энергиясынын өздүк наркын төмөндөтүү, аймактык профсоюздар, көмүр ишканаларынын ээлери жана башка кызыктар болгон жактар менен кызматташуу. Бул чараларды киргизүү 2015—2020-жылдары өндүрүштүн көлөмүн жыл сайын орточо 3% кыскартууга мүмкүндүк берген. Ушул мезгилдин аягында көрсөткүч 480 миллион тоннаны түзгөн. Эгер 1990-жылы көмүрдү аймактын 13 өлкөсүндө (671 млн тонна) казып алышса, 2021-жылга карата негизги казып алуу булардын алтоосуна туура келген: 277 млн тоннанын ичинен 46% Германия, Польша – 19%, Чехия – 11%, Болгария – 10%, Румыния – 6%, Греция – 4%, калганы – 3% гана камсыз кылган. Испания, Хорватия, Италия, Франция жана Австрия сыяктуу өлкөлөр бул мезгилде күрөң көмүрдү казып алуудан толук баш тартышкан.

2020-жылдардын башында көмүр энергиясынын өздүк наркы газ же кайра жанма булактардан алынган энергияга караганда төмөн бойдон кала берген. Жана көмүр дагы деле ЕБ өлкөлөрүнүн энергетикалык балансынын бештен бирин камсыз кылган. Киши башына эсептелген көмүрдүн жылдык керектөөсү 1,2 тоннаны түзгөн, а бул жалпы дүйнөлүк деңгээлден (1 т) жогору болгон. Мисалы, 2018-жылы отундун бул түрүндө 592 ТВт⋅саат иштелип чыккан, таш көмүрлүү электр станцияларынын жалпы кубаттуулугу 99 ГВт жеткен, күрөң көмүрдүкү — 52 ГВт. Ошого карабастан 1990-жылдары иштеген көмүр электр станцияларынын жарымы жабылган же жок кылуу датасына ээ болгон. ЕБ өлкөлөрү 2020-жылы 144 млн тонна таш көмүрдү колдонуп (үч декада мурун датага караганда 63% аз), 2021-жылы — 160 млн тонна өнөр-жай өндүрүмүн пайдаланышкан. Негизги керектөөчүлөргө Польша (41%) жана Германия (23%) кирсе, Франция, Нидерландия, Италия жана Чехия 3-6%дан чыгымдашкан. Ошол жылдардагы күрөң көмүрдүн чыгымы 277 млн тоннанын ичинен болжолдуу 240 млн тоннаны түзгөн, мунун негизги бөлүгүн Германия, Польша, Чехия, Болгария, Румыния жана Грецияга туура келген.

Аймакта көмүр өндүрүү анын керектөөсүнө караганда тез азайып бараткандыктан, чөлкөмдүн өлкөлөрү энергиянын импортуна абдан көз каранды: 2020-жылга карата көмүр казуучу жергиликтүү ишканалар аймактын керектөөлөрүнүн 39% гана камсыз кылышкан. Греция, Люксембург, Хорватия, Румыния, Кипр, Бельгия жана Швеция маанилүү запасты камсыз кылуу үчүн көмүр менен иштеген электр станцияларын иштетүү үчүн зарыл болгон көлөмдөн көбүрөөк импорттошкон.

2017-жылдын маалыматы ылайык көмүр дүйнөлүк соодада, көлөмүнүн баасы боюнча 16 орунду ээлеген. Рыноктун жалпы көлөмү 122 млрд АКШ доллары деп бааланган.

Ири экспортчулар:

• Австралия 39% (47 млрд $)
• Индонезия 16% (18,9 млрд $)
• Россия 13% (16,1 млрд $)
• АКШ 8,7% (10,6 млрд $)
• Колумбия 6,3% (7,63 млрд $)
• Түштүк Африка 5,1% (6,23 млрд $)

Ири импорттоочулар:

• Япония 16% (19,5 млрд $)
• Индия 16% (19,4 млрд $)
• Кытай 15% (17,8 млрд $)
• Түштүк Корея 11% (13,3 млрд $)
• башка Азия өлкөлөрү (5,68 млрд $)

АКШнын ири көмүр өндүрүүчүлөрү. 2004-жылкы өндүрүш:

• Peabody Energy — 198 млн тонна (2021-жылы — 130,1 млн т.)
• Arch Coal — 123 млн тонна (2021-жылы — 73,05 млн. т.)
• Consol Energy — 228 млн тонна (2021-жылы — 23,86 млн т.)
• Foundation — 61 млн тонна.
• Massey — 42 млн тонна.

Көмүрдү керектөө млн тонна менен.

1735-жылы Англияда чоюнду көмүргө ысытып эритүү ыкмасын үйрөнүшкөн. Көмүрдүн колдонулушу көп түрдүү. Ал тиричилик, энергетикалык отун катары пайдаланылат, буу кыймылдаткычтуу темир жол транспортунун отуну, металлургия жана химиялык өнөр-жай үчүн чийки зат ошондой эле, көмүрдүн өзүнөн сейрек жана чачылган элементтерди алууда колдонулат. Суюк отун калыптандыруу менен көмүрдү суюлтуу (гидрогендөө) өтө перспективдүү болууда. 1 тонна нефть өндүрүү үчүн 2—3 тонна таш көмүр сарпталат, Түштүк Африка Республикасынын эмбарго мезгилинде толугу менен ушул ыкманы колдонуп өзүн отун менен камсыз кылган. Таш көмүрдөн жасалма графит алынат.

Экономикада

Көмүрдүн өздүк наркы түрдүү кендерде абдан айырмаланып турат анткени, буга көмүрдүн сапаты жана траспорттоо баасы чоң таасир этет. Жалпысынан Кыргызстанда баалар килограмына 1-2 сомдон (көмүр казылуучу жайларда) 5-8 сомго (түздөн-түз элге сатылуучу жерлерде) чейин (2023). Дүйнөлүк базарда баалар тоннасы 300 долларга чейин жетип (көмүр тартыш, алыскы жерлерде, 2008), андан соң тоннасына 4000—4350 сомго чейин түшкөн (2010).

Көмүрдү газдаштыруу

Көмүрдү керектөөнүн (утилизациялоонун) бул багыты, анын айтылуу «энергетикалык эмес» колдонулушу менен байланыштуу. Башкача айтканда, жылуулук энергиясын алууга чейин же алып жатканда көмүрдү отундун башка түрлөрүнө иштетүү (мисалы, күйүүчү газ, орто температуралык кокс ж. б.). Мисалы, Германияда Экинчи дүйнөлүк согуш жылдарында, көмүрдү газдаштыруу технологиялары мотор отунун өндүрүү үчүн активдүү колдонулган. Түштүк Африка Республикасындагы SASOL заводунда басым алдында катмардык газдаштыруу технологиясын колдонуу менен айтылган отунду алышкан, мунун биринчи иштелмелери Германияда XX кылымдын 30—40-жылдары аткарылган, учурда (2023) күрөң көмүрдөн 100дөн ашык аталыштагы өндүрүмдөр өндүрүлөт. Мындай газдаштыруу процесси «Лурги ыкмасы» (англисче Lurgi way же Lurgi method) деген аталышта белгилүү.

Көмүрдү суюлтуу

Көмүрдү суюлтуу — көмүрдөн суюк отунду алуу технологиясы. Нефтинин жетишсиз болгон шарттарында салттуу бензин керектөөчүлөрүнө (мисалы, автотранспорт) пайдаланууга мүмкүндүк берет. Бул көмүрдөн суюк отунду өндүрүү процесстер бүлөсүнүн жалпы термини.

Энергетикада

Экономикалык өзгөрүүлөргө карабастан шарттуу көмүр отундун бир тоннасы мазут жана газ менен салыштырмалуу көпчүлүк учурда төмөн. Көмүрдү пайдалануунун негизги көйгөйү, анын күйүшүндөгү зыяндуу заттардын жогорку деңгээлинде болуусу — газ түрүндөгү (CO2) жана катуу (күл) заттар. Көпчүлүк өнүккөн өлкөлөрдө, Кыргызстанда деле көмүрдү жагууда зыяндуу заттардын бөлүнүүсүнө болгон катуу талаптар иштеп келет (көбүнчө өнөр-жай ишканаларына болгон талаптар). Евро биримдик (ЕБ) өлкөлөрүндө Жылуулук Электр Борборлорунда (ЖЭБтерге) коюлган нормадан ашкандыгы үчүн катуу айып санкциялары колдонулат (иштелип чыккан ар бир МВт*саат электр энергиясына 50 еврого чейин). Кырдаалдан чыгуунун жолдорунун бири — мештердин газ өтүүчү морлорунда түрдүү чыпкаларды колдонуу (мисалы, электр чыпкалар) же көмүрдү суу-көмүр суспензиясы түрүндө (Суу-көмүр отуну) жагуу. Акыркы учурунда көмүрдүн күйүү температурасынын кыйла төмөн болгонуна байланыштуу (70% чейин) NOx оксиддеринин чыгуусу (температуралык NOx) азаят. Көмүрдү жагуудан чыккан күл айрым учурларда курулуш тармагында колдонулушу мүмкүн. Мисалы, күлдү шлакпортландцементтерге кошуу. Күлдү колдонуунун оорчулугу анын алып салууда көпчүлүк учурда гидро күл алып салуу жолу менен жүрөт, а бул анын андан аркы жүктөп транспортоо жана колдонуусун татаалдатат.

Башка заттарга караганда көмүрдүн салыштырмалуу жылуулугу

Казылып алынуучу көмүр сымап жана кадмий сыяктуу зыяндуу оор металлдарды камтыйт (каныккандыгы — массасына жараша 0,0001ден 0,01% чейин).

Көмүрдү жер астынан казып алууда шахтадагы абанын чаңы мүмкүн болуучу каныккандык чегинен жүз эсе жогору болушу мүмкүн. Шахталардагы эмгек шарттарында респираторлорду үзгүлтүксүз кийип жүрүү иш жүзүндө мүмкүн эмес (алар катуу булганууда тез-тез жаңы жана таза респираторго алмаштырууну талап кылат, сүйлөшүүгө тоскоолдук жаратат ж. б.), мындай кырдаал респираторлорду калыбына келгис жана айыккыс ооруларды (мисалы, силикоз, пневмокониоз) алдын алуучу каражат катары колдонууга мүмкүндүк бербейт. Ушул себептен, мисалы, АКШда көмүр иштетүүчү ишканалардагы шахтёрлордун ден-соолугун ишенимдүү коргоо үчүн жамааттык коргоонун жакшыраак каражаттарын колдонушат (мисалы, респиратор + кычкылтек баллондору, жер астындагы абаны алмаштыруу ж. б.).

Дүйнөнүн өнүккөн өлкөлөрүндө электр энергиясын өндүрүү үчүн көмүрдү колдонуудан толук баш тартуу кыймыйлы кеңейүүдө. Мисалы, БУУнун климаттын өзгөрүүсү (COP26) боюнча Конференция алдында бизнес, энергетика жана өнөр-жай стратегиясынын министри Алок Шарма энергетикада көмүрдү колдонуудан толук баш тартууга чакырган. Шарманын айтымында, өнүккөн өлкөлөр, өнүгүп келе жаткан өлкөлөргө көмүрдү колдонуудан баш тартууга (тагыраак айтканда, электр энергиясын өндүрүүдө көмүрдү колдонуу) жардам берүүгө көмөктөшүшү керек. Негизинен, Шарманын ою боюнча банктар жана башка финансылык институттар көмүр электр станцияларын курууга акча каражатын берүүдөн баш тартууга чакырган.