LES COMBUSTIBLES FOSSILES

Baptise MAISON Thibault PAILLARD Marine Ménétrier Alexandre De Valicourt-Thézy LE CHARBON or 11 Sni* to View L’anthracite, le charbon proprement dit Sommaire : | 0) Corigine du charbon. a) La classe géologique des charbons. b) Une composition chimique proche de la biomasse. 20) La formation du charbon. a) Les étapes de la formation du charbon. ces charbons sont suffisamment apparentés par leur mode de formation et leur composition pour être groupés dans une classe géologique unique. Quand on parle de charbon, on parle danthraclte. ) une composition chimique proche de la biomasse. une analyse chimique de base indique Tourbe Lignite Houille Anthracite taux de carbone dans la matière Observation des différents charbons à l’œil nu et à la loupe : œil nu et loupe Restes de fibres et de tissus, souvent d’aspect foliaire aspects ligneux empreintes de végétaux (empreintes de végétaux) La végétation à l’origine de la formation du charbon a pu être reconstituée grâce aux no s découverts lors de 11 les lipides et les protides formant la biomasse.

La formation du charbon Le charbon s’est formé durant la période géologique Carbonifère. A cette époque, il y a environ 350 Millions d’années, les continents ?taient entièrement recouverts de végétaux : la plus vaste et la plus luxuriante forêt équatoriale de tous les temps. Voici à quoi ressemblait la Terre à la fin de l’ère carbonifère: PAGF30F11 progressivement (en plusieurs dizaines de millions d’années) en roches sous l’effet de bactéries anaérobies (sans 02), puis de l’augmentation de la pression et de la température.

Cette transformation aboutit à la formation de charbon Ces étapes peuvent se renouveler, ce qui permet d’obtenir en sous-sol une alternance de couche de charbon avec des couches de roches sédimentaires comme l’argile ou e grès ) Les différentes phases de sédimentation. Après la tourbe, premier stade de sédimentation, viennent le lignite, puis la houille, puis l’anthracite. PAGFd0F11 des couches de charbon exposées de la côte anglaise. Au XIII ème, Marco Polo rapporte qu’en Chine, les habitants chauffaient leurs maisons et cuisaient leurs aliments en faisant brûler des « pierres nolres ». ) Le charbon et la révolution industrielle C’est pendant la révolution industrielle, aux XVIII ème et XIXème siècles, que la demande de charbon a connu une forte augmentation. Celle-ci était due en grande partie aux méliorations majeures apportées à la machine à vapeur par James Watt, en 1769. L’histoire de l’exploitation et de l’utilisation du charbon est inextricablement liée à celle de la révolution industrielle : production de fer et d’acier, chemin de fer et bateaux à vapeur. 0) L’exploitation des gisements de charbon : Avant d’exploiter les gisements de charbon, il est nécessaire de les évaluer pour mettre en place les techniques d’extraction et d’exploitation appropriées. Les couches de charbon (appelées veines) ne sont pas toujours continues et peuvent former plusieurs strates sur des centaines de mètres de profondeur. L’ingénierie d’exploitation des mines de charbon a pour rôle de comprendre la structure de ces couches et de développer la meilleure méthode pour les atteindre et les exploiter.

Les techniques d’exploitation des mines se déclinent en deux phases. a) En amont, l’évaluation des gisements : Un gisement doit d’abord être estlmé (volume, qualité, rentabilité et nature géologique des sols environnants) avant d’être exploité Le sol est sondé afin d’obtenir des informations sur le gisement telles que la profondeur des couches ou l’existence de failles. Grâce à cette prospection, s peuvent concevoir le 1 ingénieurs peuvent concevoir le plan de la mine et les techniques à utiliser.

Ce travail permet de savoir si l’exploitation est économiquement viable face aux investissements à prévoir. Un centre industriel se crée ensuite autour du gisement, des explosifs sont utilisés, des puits et des galeries sont creusés afin de préparer l’accès aux veines de charbon. b) En aval, l’exploitation (ou abattage) : En fonction de la profondeur du gisement, le charbon est exploité dans des mines souterraines ou à ciel ouvert. Si le choix de la méthode d’extraction dépend du site, elle tient toujours ompte des facteurs économques.

Il peut même arriver que les deux méthodes soient utilisées sur un même site. Les mines souterraines, l’exploitation la plus fréquente : Il existe deux méthodes principales d’extraction souterraine : méthode de longue taille et l’exploitation par chambres et par piliers. La méthode de longue taille. la pour atteindre les couches de charbon qui se trouve dans « le gîte il faut creuser dans le sous-sol et construire des galeries. Les galeries de roulage (3 mètres sur 3 mètres) permettant la circulation des wagonnets et s’étendent sur des kilomètres.

Certaines tailles (galeries entre les galeries supérieures et inférieures) parfois boisées, peuvent ne pas dépasser un mètre de hauteur ; les mineurs y travaillent couchés. La mine s’articule généralement autour de deux puits. Le pu ts principal relie la mine « au jour b. une cage d’ascenseur descend et remonte les mineurs (jusqu’? 1000 mètres en quelques minutes), et remonte le minerai. Le puits d’aération assure e l’air dans les galeries PAGF 6 1 ainsi les risques d’asphyxie et d’explosion. A la surface, le carreau est le site industriel qui récupère et trie le charbon.

Le gite, le puits et le carreau sont à la base des techniques d’exploitation des mines souterraines. Cette méthode implique l’extraction de tout le charbon d’une section de la veine (ou front de taille) à l’aide d’une haveuse. Le front de taille doit être soigneusement planifié afin de s’assurer d’une géologie favorable dans toute la section avant de planifier les travaux. La longueur du front de taille peut varier de 100 à 350 mètres. un soutènement soutient temporairement le toit pendant l’extraction du charbon. Lorsque celle-ci est terminée dans la section concernée, on laisse le toit s’effondrer.

Avec cette méthode, il est possible d’extraire 75% du gisement en travaillant sur des panneaux pouvant atteindre 3 kms dans une même veine. L’exploitation par chambres et piliers. Dans ce cas, on exploite les gisements en creusant un réseau de « chambres » dans la veine de charbon en laissant des « piliers « de charbon dont le rôle est de soutenir le toit de la mine. Ces piliers peuvent représenter jusqu’à de la veine, mais il est parfois impossible de récupérer ce charbon à un stade ultérieur, au moment du retrait des mineurs. On laisse alors le toit s’effondrer avant d’abandonner la mine.

Les mines à ciel ouvert : PAGF70F11 exploite toutes les veines : ou plus du charbon peuvent ainsi être récupérés. Les grandes mines à ciel ouvert peuvent s’étendre sur de nombreux kilomètres carrés et attelgnent parfois plusieurs dizaines de mètres de profondeur. Elles requièrent l’utilisation de très grandes machines, notamment des draglines, qui retirent la couverture, des pelleteuses, de grands camions, qui transportent la couverture et le charbon, des excavatrices à roue et des convoyeurs. La couverture de terre et de roche est d’abord brisée ? l’aide d’explosifs.

On Penlève ensuite au moyen de draglines ou de pelleteuses et de camions. Une fois la couche de charbon exposee, on la perfore, on la casse et on l’exploite systématiquement par bandes. On charge ensuite le charbon sur de grands camions ou des convoyeurs pour le transporter soit à l’usine de préparation, soit directement à l’endroit où il sera utilisé. De plus, les conditions d travail y sont beaucoup moins risquées. Néanmoins, cette méthode se révèle moins satisfaisante d’un point de vue écologique car les sites sont défigurés et l’atmosphère locale est polluée par les poussières. B1