بشكل عام يتمتع الفحم بالعديد من المزايا الرئيسية عند مقارنته بالمصادر الأخرى للطاقة المتجددة وغير المتجددة، حيث إنه متوفر بكثرة ويولد الطاقة بشكل مستمر وغير مكلف نسبياً، وهو يتطلب نفقات رأسمالية أقل لبناء محطة طاقة تعمل بحرق الفحم، كما أنه يوجد في أكثر من 70 دولة حول العالم، وتقدر احتياطيات الفحم بما يقرب من 1 تريليون طن، ومن المتوقع أن تدوم احتياطيات الفحم أكثر من احتياطيات كل من النفط والغاز، وهذا يخلق أسعاراً مستقرة على المدى الطويل، وتوجد أكبر تركيزات للفحم في الدول الصناعية الكبرى مثل: روسيا والصين والهند والولايات المتحدة.
ما هو تعدين الفحم الحجري؟
هو عبارة عن عملية استخراج الفحم من تحت الأرض، ويتم الاستفادة من الفحم من خلال محتواه الكبير للطاقة، حيث كان يتم استخدام الفحم في بعض صناعات الحديد والأسمنت كوقود لاستخراج الحديد من خام الحديد ولإنتاج الأسمنت، وأيضاً لقد تم استخدام الفحم في القرن التاسع عشر على نطاق كبير لتوليد الكهرباء، كما شهد تعدين الفحم العديد من التطورات خلال السنوات الأخيرة الماضية منذ الأيام الأولى لحفر الرجال في الأنفاق واستخراج الفحم يدوياً على عربات إلى مناجم كبيرة مفتوحة وذات جدران طويلة.
طرق تعدين الفحم الحجري
تعتمد بعض طرق استخراج الفحم من طبقات الفحم على تأثير الجيولوجيا والظروف البيئية للمنطقة التي يتم تعدينها، حيث قد يتم تمييز عمليات تعدين الفحم بشكل عام من خلال ما إذا كانت تعمل على السطح أو تحت الأرض:
التعدين السطحي وإزالة قمم الجبال
عادةً إذا كانت طبقات الفحم قريبة من السطح يتم استخراج الفحم بواسطة التعدين السطحي، حيث يتم هنا كشف الفحم من خلال عمل حفرة أو تثبيت شريط مفتوح، وعندما يتم الكشف عن الفحم واستخراجه يملأ الغطاء الزائد من الفحم الذي لا يزال مغطى بالحفرة السابقة ويتقدم الشريط لاستخراج الفحم.
وطريقة إزالة قمة الجبال تكدس الأرض بالمتفجرات، حيث قد يتم دفع الغطاء (الجبل) إلى واد قريب أو مجوف، ويتم نقل الفحم إلى معمل معالجة حيث يتم غسله، وأخيراً يتم تخزين النفايات الناتجة عن هذه العملية في سدود ترابية تحتوي على ملايين أو حتى بلايين الجالونات من الملاط (مادة بناء تستخدم لربط الطوب).
التعدين تحت الأرض (التعدين الجوفي)
تكون معظم طبقات الفحم عميقة جداً تحت الأرض، وبالتالي يُسمى هذا النوع من التعدين بالتعدين تحت الأرض، وفي التعدين هذا تتقدم طريقة (الغرفة والعمود) على طول خط الفحم، بينما قد تُترك الأعمدة والأخشاب قائمة لدعم سقف منجم الفحم.
ولكن يوجد هناك طريقة خطيرة للغاية في التعدين الجوفي هذا وهي إزالة الأعمدة، حيث أنه في هذه الطريقة يحاول عمال المناجم إزالة الأخشاب والانسحاب بينهم لإخراج الفحم من المكان الرئيسي، مما يسمح للسقف بالتجويف والذي قد يؤدي إلى انهيار المنجم، وعلى سبيل المثال أسهمت طريقة التعدين هذه المستخدمة في بعض دول العالم مثل: الولايات المتحدة في العديد من الوفيات للعمال.
– حاليا يوجد هناك ثلاث طرق رئيسية للتعدين تحت الأرض وهم كما يلي:
- التعدين المستمر: في هذا التعدين قد يتم استخدام آلة ذات أسطوانة فولاذية دوارة كبيرة مزودة بأسنان من عنصر التنجستن (مركب كيميائي لا عضوي) تقوم بكشط الفحم من اللحام، وهذه الآلة قد تعمل في نظام الغرفة والعمود، ويمثل التعدين المستمر حوالي 45 في المائة من إنتاج الفحم تحت الأرض، كما أنها تستخدم ناقلات لنقل الفحم المزال من خط اللحام، وفي بعض الأحيان يتم استخدام المناجم التي يتم التحكم فيها عن بعد للعمل في مجموعة متنوعة من اللحامات والظروف الصعبة.
- التعدين التقليدي: تعد هذه ممارسة قديمة تستخدم المتفجرات لتفكيك طبقات الفحم، وبعد ذلك عادةً يتم جمع الفحم وتحميله في عربات مكوكية أو ناقلات لنقله إلى منطقة تحميل مركزية، حيث تتكون هذه الطريقة من سلسلة من العمليات، وتبدأ بقطع قاع الفحم بحيث ينكسر بسهولة عند تفجيره بالمتفجرات، ويمثل هذا النوع من التعدين حوالي 5 في المائة من إجمالي الإنتاج تحت الأرض في بعض دول العالم مثل: الولايات المتحدة.
- تعدين الجدران القصيرة: هذا التعدين قد يمثل حوالي 1 في المائة من إنتاج الفحم تحت الأرض، حيث أنه يتضمن التعدين قصير الجدار استخدام آلة تعدين مستمرة مع دعامات سقف متحركة، وهنا يقطع عامل المنجم ألواح الفحم بعرض 150-200 قدم اعتماداً على الظروف الجيولوجية.
