1.4.3.2.Тверді горючі копалини

До твердих горючих копалин відносяться: вугілля кам’яне, вугілля буре, горючі і менілітові сланці та торф.

Вугілля кам’яне та буре є єдиною вуглеводневою викопною сировиною, запаси якої можуть забезпечити потреби промисловості та енергетики України в найближчі 400 років. Перші родовища вугілля в Україні у Донбасі були відкриті в 1721 році. Донбас у 1913 р. давав понад три чверті загального видобутку кам’яного вугілля Росії. Якщо в структурі світових запасів вуглеводневої викопної сировини вугілля становить 67%, нафта – 18 % і газ –15 %, то в Україні відповідно 94,5 %, 2 % і 3,6 % (за іншими даними: вугілля – 97,4%; нафта і газ – 2,6%). Ресурси вугілля в Україні до глибини 1500 м складають 117,2 млрд. т, з яких 45,8 млрд. т розвідані балансові запаси, в числі яких 32,1 млрд. т – енергетичне вугілля і 13,7 млрд. т – коксівне.

Запаси кам’яного вугілля зосереджені в Донецькому і Львівсько-Волинському басейнах (94,9% від загальних запасів вугілля України, з яких 92,4% – в Донецькому і 2,5% – у Львівсько-Волинському). Понад третина запасів цих басейнів – коксівне вугілля. Вугленосними є теригенно-карбонатні ґрунтові породи кам'яновугільного віку. На 2000 р. розвідані запаси промислових категорій вугілля Донбасу становили 57,5 млрд. т, а перспективні – ще 18,3 млрд. т. Найбільші запаси газового вугілля – 27,5 млрд. т; запаси антрацитів становлять 13,8; коксівного вугілля – 9,8; пісного – 6,3 млрд. т. При річному видобутку 100 млн. т цих запасів вистачить на 570 років.

Донецький вугільний басейн розташований на території Донецької, Луганської та східної частини Дніпропетровської областей. Вугілля Донецького вугільного басейну поділяється на кам'яне (75–90% вуглецю, теплотворність 7000 ккал/кг) та антрацит (90–96% вуглецю, теплотворність 8600 ккал/кг). Вугілля Донбасу характеризується підвищеною зольністю та значним вмістом сірки. Середній вміст золи у вугіллі складає до 25%, а середній вміст сірки – 2,5%. Середня глибина донецьких шахт сягає до 700 м, біля 15% шахт мають глибину понад 1000 м. Найближчим часом планується освоїти глибини понад 1600 м. Приблизно 85% вугілля міститься в пластах потужністю до 1,2 м і тільки 15% мають більшу товщину. Близько 65% пластів мають невеликий ухил, що дозволяє механізувати їх розробку.

Львівсько-Волинський басейн розташований на півдні Волинської і на півночі Львівської областей. Основна частина запасів вугілля Львівсько-Волинського басейну (66%) являє собою газове вугілля (високолетке, енергетичне вугілля), інші запаси – перехідне вугілля від газового до жирного. Жирне вугілля характеризується високим хімічним потенціалом. Зольність вугілля становить від 5 до 35%, вміст сірки – 1,5–9%, летких речовин – від 40% у довгополуменевому до 26% у жирному, вологість відповідно від 5–7,6 до 0,8–1,6%. Гумусове вугілля має такий склад: вуглець – 81,1–85,4%, водень – 4,5–6,1%, кисень, азот та сірка – 9,2–13,1%. Пласти вугілля залягають на глибині 300–500 м, максимальна потужність пластів – 2,8 м. У зв’язку з глибоким заляганням вугілля його видобуток в останні роки різко скоротився (табл. 1.8.)

Таблиця 1.8. Динаміка видобутку вугілля в Україні [14, 15]

Рік	Обсяги видобутку вугілля, млн. т.
	загальний	кам’яного	бурого	із загального відкритим способом
1985	189,0	180,5	8,5	5,6
1990	164,8	155,5	9,3	6,5
1995	83,6	81,5	2,3	2,0
1998	77,2	75,8	1,4	1,3
2003	59,8	58,6	1,2	1,1
2005	60,4	59,1	1,3	1,2

Буре вугілля видобувають на території Придніпровської височини, Прикарпаття та Закарпаття. Основна частина палива добувається в Черкаській (Ватутіно), Кіровоградській (Олександрія), Житомирській (Коростишівське родовище) областях. Частково видобуток його здійснюється в межах Полтавської та Харківської областей. Більшість промислових покладів пов'язана з породами палеогену і неогену. Балансові запаси цього виду палива становлять 2,6 млрд. т, у тому числі 0,5 млрд. т придатних для відкритого видобутку. Вугілля залягає пластами потужністю від кількох сантиметрів до 15–20 м і більше, глибина залягання пластів від 10 до 60 м і більше. Умови залягання бурого вугілля в Коростишівському, Олександрійському та Ватутінському родовищах щодо їх глибини досить сприятливі, однак вони розташовані на родючих землях Житомирщини, Кіровоградщини і Черкащини.

Вугілля басейну м'яке, буре, гумітове. Зольність вугілля – 15–45% та більше, вологість – 55–60%, середній вміст сірки – 2,3–3,1%, вуглецю – 60–70%, водню – 5–6,5%, кисню та азоту – 23–26%, смоли – 15–16%, вихід летких речовин – 45–70%. Його теплотворність сягає 1800–1900 ккал/кг. Більшу половину цього вугілля видобувають у кар'єрах відкритим способом.

Обсяг попиту на різноманітні види вугілля в країні складає 170–172 млн. т, у тому числі 118–120 млн. т для потреб енергетики. Наша держава частково імпортує вугілля з Польщі, Росії і Казахстану.

Горючі сланці. На межі Кіровоградської і Черкаської областей відкриті запаси горючих сланців (3,7 млрд. т). Основні їх поклади зосереджені в Болтишській западині і приурочені до геологічних пластів палеогену. Виділено 5 горизонтів потужністю 2–40 м, що залягають на глибині 180–500 м. Вміст вуглецю – 30–40%, вихід смол – 10–20%, зольність – 50–60%, теплота згоряння – 10–16 МДж/кг. Поклади горючих сланців виявлені також в межах Дніпровсько-Донецької западини, Волино-Подільської плити, в Карпатах і Кримських горах. Є можливість одержувати зі сланців синтетичну нафту. Попередньо визначено, що вихід синтетичної нафти на 1 т сланцю може сягати 170 кг і більше. Перспективним вважається використання сланців як палива в принципово нових енергетичних установках із зовнішнім спалюванням палива і високим (теоретично до 90%) ККД перетворення тепла на електроенергію.

Менілітові сланці – це високозольні (75–92%) породи з низьким вмістом органіки (10–20%), вміст сірки в них становить 1,9–7,6%, вихід смол – 1,5–7%, теплота згоряння (середньозважена) – 1177–1443 ккал/кг. Даний вид сланців значно поширений у Східних Карпатах – від кордону з Польщею на північному заході до кордону з Румунією на південному сході, на площі близько 1,5 тис. км². За деякими даними, запаси їх до глибини 200 м становлять понад 500 млрд. т із вмістом горючих речовин до 70 млрд. т. Запаси менілітових сланців підраховано на двох найперспективніших ділянках (Верхньо-Синьовидне та Сукель-Ілемня) за кондиціями: зольність – до 84%, теплота згоряння – більш як 1000 ккал/кг. Загальні ресурси тут становлять 1120,8 млн. т. Менілітові сланці через високу зольність і низьку теплоту згоряння не відповідають сучасним вимогам до сировини для спалювання на теплових електростанціях, і їх можна розглядати лише як потенційну енергетичну сировину на майбутнє.

Торф. Представляє органічну гірську породу, що утворилася внаслідок відмирання і неповного біохімічного розкладу болотних рослин в умовах надлишкового зволоження при нестачі кисню, яка може містити до 50% мінеральних компонентів на суху речовину. Середня теплотворна здатність торфу 2300 ккал/кг. В Україні є понад 2500 родовищ торфу (Держбалансом враховано понад 1560), запаси якого оцінюють від 1,85 до 2,2 млрд. т. (табл.1.9). 503 родовища торфу враховані в групі експлуатованих, проте Український державний концерн „Укрторф” добуває його в останні роки лише з 40 родовищ. В експлуатованих родовищах зосереджено 37% розвіданих запасів, у резервних – 9%.

Поклади торфу розміщені переважно у Волинській, Рівненській, Київській, Чернігівській і Львівській областях. В зональному розрізі в Україні виділяють п'ять торфово-болотних областей: Полісся (58% запасів торфу-сирцю), Мале Полісся (7%), Лісостеп (35,9%), Степ (0,4%), Карпати і Прикарпаття (2,9%). 59, 2 % розвіданих запасів містять нечисленні родовища площею понад 1000 га кожне (загальна площа понад 285 тис. га), 40,8% – родовища площею 10–1000 га (загальна площа 209 тис. га). У 80–90-ті роки минулого століття щороку добували 20–22 млн. т торфу, 10 – 12 відсотків яких йшло на місцеве паливо, решта для потреб сільського господарства – переважно для виготовлення компостів та інших органічних добрив. Для палива використовують торф із зольністю до 35%. Залежно від напряму використання гранична зольність торфової сировини приймається: 5–15% – для хімічного використання і термічної переробки, 15–23 % – для паливних брикетів, 23–35% – для палива, 35% і більше – для виготовлення органічних добрив.

Добування торфу і осушення родовищ без дотримання вимог з їх охорони та раціонального використання призводить до втрат запасів, посилення вітроерозійних процесів, переосушення шарів тощо, а в результаті – до порушення рівноваги в екологічних системах. В останні роки видобуток і застосування торфу в сільському господарстві значно скоротилися.

Наказом Державної комісії України по запасах корисних копалин при Державному комітеті природних ресурсів від 25. жовтня 2004 року № 224 затверджено Інструкцію із застосування класифікації запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр до торфових родовищ.

На території України відомі поклади сапропелю (близько 350 родовищ, Держбалансом враховано 274 родовища).