Pokład węgla w Pittsburghu

Zasięg Pittsburgh Coal Seam w Pensylwanii, Ohio i Zachodniej Wirginii, z wyłączeniem złoża w Maryland. Należy zauważyć, że południowo-zachodnia część pokładu ma znikome znaczenie gospodarcze.

Pittsburgh Coal Seam to najgrubsze i najbardziej rozległe złoże węgla w basenie Appalachów; stąd jest to najważniejsze gospodarczo złoże węgla we wschodnich Stanach Zjednoczonych . Złoże węglowe Grupy Monongahela w Górnym Pensylwanii w Pittsburghu jest rozległe i ciągłe, rozciągając się na ponad 11 000 mil ² przez 53 hrabstwa. Rozciąga się od hrabstwa Allegany w stanie Maryland do hrabstwa Belmont w stanie Ohio i od hrabstwa Allegheny w Pensylwanii na południowy zachód do Hrabstwo Putnam, Wirginia Zachodnia .

Nazwa tego pokładu węgla pochodzi od jego odkrywki wysoko na czystej północnej ścianie Mount Washington w Pittsburghu w Pensylwanii i uważa się, że tworzy podstawę górnych miar węgla na płaskowyżu Allegheny , obecnie znanym jako Grupa Monongahela. Pierwsza wzmianka o złożu węgla Pittsburgh, nazwanym przez HD Rodgersa z First Geological Survey of Pennsylvania, znajdowała się na mapie z 1751 roku.

Odcinek pokładu Pittsburgh pod doliną Georges Creek w zachodniej Maryland jest znany jako The Big Vein Jest on odizolowany od reszty pokładu Pittsburgh przez Savage Mountain (część antykliny Deer Park), antyklinę Negro Mountain , Laurel Hill antyklina i antyklina Chestnut Ridge . Pomiędzy tymi antyklinami warstwy zawierające węgiel z Pittsburgha zostały prawie zniszczone przez erozję. Wyjątkiem jest niewielka pozostałość w hrabstwie Somerset w Pensylwanii , w Berlińskiej Syncholii między Negro Mountain i Savage Mountain .

Tworzenie

Węgiel z Pittsburgha jest jednym z wielu nadających się do wydobywania złóż węgla, które zostały zdeponowane w epoce Pensylwanii (późny karbon ) i permu (330–265 milionów lat temu) w osiadającym basenie na przedpolu, który został wypełniony osadami zerodowanymi ze starożytnego lądu położonego na wschód. Grupa Monongahela oraz inne osady z północnego i środkowego basenu Appalachów (ryc. 1) z Pensylwanii osadzały się na wznoszącej się i postępującej równinie przybrzeżnej w obrębie basenu przedpola przylegającego do pasa fałdowego i naporowego Alleghanian.

Złoże węgla Pittsburgh powstało podczas przerwy w aktywnym odkładaniu się klastów, co pozwoliło na rozwój ogromnego torfowiska. Ekstensywnie miąższowe złoże torfu miało stać się jednym z najcenniejszych surowców energetycznych na świecie. Rozmieszczenie niektórych osadów, zwłaszcza piasków rynnowych, mogło być częściowo kontrolowane przez głębokie, wczesnokambryjskie uskoki podłoża, które zostały reaktywowane podczas orogenezy Alleghany (Root i Hoskins, 1977; Root, 1995).

Znaczne części warstwy gliny bezpośrednio pod węglem z Pittsburgha spoczywają na niezgodności , czyli na starej erodowanej powierzchni. Z tego powodu szew Pittsburgh jest traktowany jako podstawowy członek grupy Monongahela. Znajdująca się pod spodem powierzchnia erozji jest uważana za szczyt grupy Conemaugh, wcześniej znanej jako dolna jałowa miara, ponieważ ta formacja zawiera niewiele pokładów węgla.

Monongahela składa się głównie z piaskowca, wapienia, dolomitu i węgla i składa się z serii do dziesięciu cyklotemów . Podczas każdego cyklotemu ziemia była zalewana, co pozwalało na gromadzenie się osadów morskich, takich jak łupki , wapień i piaskowiec . Kiedy poziom mórz spadł, węgiel powstał z pozostałości bagien. Niektóre pokłady węgla w grupie Monongahela są nieregularne, czasami niewiele więcej niż czarna smuga w skale, podczas gdy inne mają znaczenie handlowe.

Pokład węgla w Pittsburghu jest rozległy bocznie. Powszechnie występuje w południowo-zachodniej Pensylwanii w dwóch ławkach, a dolna ławka może mieć ponad sześć stóp grubości. Złoże węgla Pittsburgh Rider, które pokrywa dolną ławkę, może mieć grubość od 0 do 3 stóp.

Eksploatacja

Wydobywane obszary Pittsburgh Seam w Pensylwanii i Wirginii Zachodniej od 1973 r.

W 1760 roku kapitan Thomas Hutchins odwiedził Fort Pitt i poinformował, że na Coal Hill, pierwotnej nazwie nadanej Mount Washington po drugiej stronie rzeki Monongahela, znajdowała się kopalnia z fortu. Węgiel wydobywano z wejść kopalni dryfowej do pokładu węgla Pittsburgh na wychodni wzdłuż zbocza wzgórza, około 200 stóp nad rzeką. Węgiel wsypywano do rowów wykopanych w zboczu wzgórza, przetaczano na brzeg rzeki i transportowano kajakami i łodziami do garnizonu wojskowego. Około 1765 r. wybuchł w tej kopalni pożar, który płonął przez lata, doprowadzając do zawalenia się części lica wzgórza. Prawa górnicze zostały formalnie zakupione od wodzów Sześciu Narodów w 1768 roku i od tego momentu węgiel napędzał gwałtowny rozwój przemysłu w regionie Pittsburgha.

Do 1796 r. Kopalnie węgla rozciągały się wzdłuż ściany Mount Washington na 300 sążni (1800 stóp), pośrodku Monongahela od Wood Street. Do 1814 r. W regionie Pittsburgha istniało co najmniej 40 kopalń węgla, które pracowały ze sztolni w obliczu pokładu węgla przy użyciu pomieszczenia i filaru metody. Do 1830 roku miasto Pittsburgh zużywało dziennie ponad 400 ton węgla kamiennego do użytku domowego i lekkiego przemysłu. Na początku XIX wieku węgiel z Pittsburgha stał się głównym źródłem paliwa dla miasta: codziennie zużywano około 250 000 buszli (około 400 ton amerykańskich) węgla do użytku domowego i lekkiego przemysłu. Głównym powodem przejścia z drewna na węgiel była ekonomia. W 1809 r. Sznur drewna kosztował 2,00 USD, a buszel węgla 0,06 USD z dostawą. Węgla było pod dostatkiem, a robotnicy pracujący w kopalniach w promieniu mili od Pittsburgha zarabiali około 1,60 dolara tygodniowo i mogli produkować nawet 100 buszli węgla dziennie.

Pokład Pittsburgh był głównym pokładem produkcji węgla w Ameryce pod koniec XIX i na początku XX wieku. Węgiel z pokładów Pittsburgha idealnie nadawał się do produkcji koksu, zwłaszcza do wielkich pieców żelaznych. To sprzyjało rozwojowi większości południowo-zachodniej Pensylwanii, zwłaszcza części pokładu Pittsburgha, znanej jako dzielnica Connellsville.

Eksploatacja węgla z pokładu Pittsburgha zaczęła się powoli. Początkowo kowale i odlewnicy przerabiali węgiel na koks do palenisk i małych pieców. Na początku XIX wieku przedsiębiorcy z zachodniej Pensylwanii przystosowali brytyjskie praktyki wytwarzania koksu do produkcji koksu dla lokalnych hut żelaza. Aby wytworzyć koks, węgiel jest spalany w kontrolowanych warunkach w celu usunięcia substancji lotnych (gazy wydzielane podczas spalania węgla), pozostawiając węgiel i popiół z węgla stopione razem w postaci koksu. Wytwarzali koks w pokrytych darnią „kopcach”, w których węgiel spalał się powoli i bez tlenu, który usuwałby zanieczyszczenia. Wprowadzenie pieców koksowniczych w ulach w latach trzydziestych XIX wieku zachęciło do stosowania węgla z pokładów Pittsburgha w piecach żelaznych, a piece te wytwarzały koks lepszej jakości niż kopce.

Węgiel z pokładów Pittsburgha, zwłaszcza węgiel najwyższej jakości znaleziony w dystrykcie Connellsville, był najlepszym węglem w Ameryce do produkcji koksu. Po przekształceniu w koks był wystarczająco wytrzymały, aby wytrzymać ciężar rudy żelaza ułożonej w stos z koksem w piecach żelaznych. Ma wysoki udział węgla, który przyspiesza spalanie, oraz niski udział zanieczyszczeń, w tym popiołu i wilgoci, co opóźnia spalanie. Węgiel Pittsburgh ma również niski udział siarki, co ma kluczowe znaczenie dla produkcji wysokiej jakości żelaza. Ponadto pokład Pittsburgh znajdował się w pobliżu Pittsburgha, wówczas centrum rozwijającego się amerykańskiego przemysłu żelaza i stali. Koks musiał być transportowany drogą wodną lub kolejową do pieców żelaznych, a bliskość pokładu Pittsburgh do pieców żelaznych dawała złożu kolejną przewagę konkurencyjną nad bardziej odległymi pokładami węgla, które mogły produkować koks.

Wydobycie węgla z pokładów Pittsburgha rozkwitło po 1860 r., Gdy szybko rozwijający się przemysł żelaza i stali przyjął koks. Produkcja hutnictwa żelaza i stali wzrosła pod koniec XIX i na początku XX wieku wraz ze wzrostem popytu na wyroby stalowe. Aby zaspokoić odpowiednie zapotrzebowanie na koks, kopalnie Pittsburgh-seam znacznie zwiększyły swoją produkcję z 4,3 miliona ton węgla w 1880 r. Do szczytowego poziomu czterdziestu milionów ton w 1916 r. Większość wzrostu wydobycia węgla sprzed 1900 r. Miała miejsce w okręgu Connellsville. Jednak zapotrzebowanie przemysłu żelaza i stali rosło tak szybko, że już w 1900 roku stało się jasne, że dzielnica ta nie jest w stanie sama zaspokoić popytu. W latach 1900 i 1910 firmy górnicze eksploatowały dzielnicę Lower Connellsville w złożu Pittsburgha, znacznie zwiększając całkowitą produkcję. Rozwój wydobycia pokładów Pittsburgha był tak ogromny i tak powiązany z produkcją koksu dla przemysłu żelaza i stali, że koniec XIX i początek XX wieku został nazwany „złotym wiekiem King Coal, Queen Coke i Princess Steel”.

Począwszy od lat 1910-tych, ważne zmiany technologiczne i przemysłowe oznaczały koniec znaczenia złoża Pittsburgha. Piece koksownicze będące produktami ubocznymi, które dawały więcej koksu z tony węgla, zastąpiły większość pieców koksowniczych w ulach od 1910 do 1940. Piece koksownicze wykorzystywały węgiel o niższej jakości niż węgiel z pokładu Pittsburgha, znacznie zmniejszając popyt na węgiel z pokładu Pittsburgha. Wielki Kryzys również znacząco przyczynił się do spadku produkcji. Produkcja szwów w Pittsburghu nadal spadała po drugiej wojnie światowej gwałtowny wzrost, ponieważ huty przyjęły paliwa alternatywne, takie jak gaz ziemny i ropa naftowa, oraz poprawiły efektywność energetyczną pieców żeliwnych. Kolejny poważny cios nastąpił w późnych latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych, kiedy amerykański przemysł stalowy zamknął wiele hut w regionie Pittsburgha i innych miejscach. Upadek wydobycia złoża Pittsburgha przyniósł zmiany społeczne i gospodarcze na dużą skalę w południowo-zachodniej Pensylwanii, gdy wzrosło bezrobocie, region stracił populację z powodu migracji, upadły przedsiębiorstwa zależne od dochodów górników, a gminy miały malejące podstawy opodatkowania.

Pomimo dwóch wieków wydobycia, pozostało około 16 miliardów ton zasobów, z największym pozostałym blokiem w południowo-zachodniej Pensylwanii i sąsiednich obszarach Wirginii Zachodniej. Znaczna część pozostałych zasobów na południe od hrabstwa Marion w stanie Wirginia Zachodnia i na zachód przez większą część Ohio jest bogata w popiół i siarkę i prawdopodobnie nie będzie intensywnie eksploatowana w najbliższej przyszłości, biorąc pod uwagę obecne trendy gospodarcze.

Wielka żyła

Wielka żyła została odkryta w 1804 r. na wychodni na wschód od Frostburg w stanie Maryland , ale dopiero w 1824 r. rozpoczęła się wysyłka na małą skalę do Georgetown . Pierwszą kopalnią była kopalnia Neff, znana później jako kopalnia Eckhart . Początkowo wydobycie miało charakter sezonowy i ograniczało się głównie do okresu zimowego. Węgiel był przewożony drogą lądową do Cumberland w stanie Maryland, a następnie ładowany na płaskie łodzie w celu transportu w dół rzeki Potomac podczas wiosennych powodzi. Kopalnie Eckhart, Maryland zaczęło się jako miasto firmowe wspierające to miasto, a ta kopalnia została połączona z innymi późniejszymi kopalniami, aby stać się tym, co jest teraz Consol Energy .

W 1842 roku kolej Baltimore i Ohio dotarła do Cumberland, a następnie w 1850 roku przez kanał Chesapeake i Ohio . Pozwoliło to na eksploatację na dużą skalę.