Бассейн Паудер-Ривер - Powder River Basin

Бассейн Паудер-Ривер

Бассейн Паудер-Ривер - это геологический структурный бассейн на юго-востоке Монтаны и северо-востоке Вайоминга , примерно в 120 милях (190 км) с востока на запад и 200 миль (320 км) с севера на юг, известный своими обширными запасами угля . Бывшие охотничьи угодья Оглала Лакота , район очень малонаселен, известен своими холмистыми лугами и полузасушливым климатом.

Бассейн является как топографическая дренаж и геологическая котловина , дренируется реки порошок , реки Шайенн , Tongue реки , реки Bighorn , Литтл Миссури реки , реки Платт , и их притоков.

Крупные города в этом районе включают Джиллетт и Шеридан, штат Вайоминг, и Майлз-Сити, штат Монтана .

В 2007 году в регионе было добыто 436 миллионов коротких тонн (396 миллионов тонн) угля, что более чем вдвое превышает добычу занимающей второе место Западной Вирджинии и больше, чем во всем регионе Аппалачи. Бассейн Паудер-Ривер - крупнейший угледобывающий регион в Соединенных Штатах. В этот регион входят угольная шахта Black Thunder , самая продуктивная в Соединенных Штатах, и шахта North Anteleope Rochelle , вторая по производительности. В последние годы регион стал крупным производителем природного газа, как обычного природного газа, так и метана из угольных пластов .

Геологическая история

Бассейн Паудер-Ривер и окружающие поднятия (Геологическая служба США)

Бассейн Паудер-Ривер содержит секцию фанерозойских пород мощностью до 17000 футов (5200 м), от кембрия до голоцена .

Меловой

Самая толстая часть бассейна Паудер-Ривер сложена меловыми породами, общей регрессивной последовательностью, состоящей в основном из морских сланцев и песчаников, отложенных в Западном внутреннем морском пути .

Третичный

Угольные пласты региона начали формироваться около 60 миллионов лет назад, когда земля начала подниматься из мелкого моря. Поднятие Блэк-Хиллз на востоке и поднятие Хартвилля на юго-восточной стороне бассейна создали нынешний контур бассейна Паудер-Ривер.

Когда формировались угольные пласты, климат в этом районе был субтропическим, выпадало в среднем около 3 м осадков в год. Около 25 миллионов лет дно бассейна было покрыто озерами и болотами. Из-за большой площади болот органический материал накапливался в торфяных болотах, а не смывался в море. Периодически слои торфа покрывались наносами, смытыми с близлежащих гор. Со временем климат стал суше и прохладнее. Бассейн заполнился отложениями и похоронил торф на тысячи футов, сжимая слои торфа и образуя уголь. За последние несколько миллионов лет большая часть вышележащих отложений разрушилась, оставив угольные пласты у поверхности.

Каменный уголь

Вид с северо-востока на угольную шахту Декер шириной в милю и реку Танг в бассейне Паудер-Ривер на юго-востоке Монтаны.
Угольная стратиграфия бассейна Паудер-Ривер (USGS)
В бассейне Паудер-Ривер добывается больше угля, чем в любом другом районе США.

Уголь бассейна Паудер-Ривер (PRB) классифицируется как « полубитуминозный » и содержит в среднем около 8 500 БТЕ / фунт с низким содержанием серы . Сравните это с восточными, Аппалачскими битуминозными углями, содержащими в среднем 12 500 БТЕ / фунт и высоким содержанием серы. Уголь PRB был практически бесполезен до тех пор, пока выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от электростанций (в первую очередь диоксида серы или SO 2 ) не стали проблемой. Работающая на угле электростанция, предназначенная для сжигания аппалачского угля, должна быть модифицирована для удаления SO 2 по оценкам в 1999 году, составлявшим около 322 долларов США за тонну SO 2 . Если он переключился на сжигание угля PRB, стоимость упала до 113 долларов за тонну удаленного SO 2 . Удаление осуществляется установкой скрубберов.

Бассейн Паудер-Ривер - крупнейший угледобывающий регион в США, но большая часть угля зарыта слишком глубоко, чтобы быть экономически доступной. Угольные пласты бассейна Паудер-Ривер имеют форму удлиненных чаш, и по мере расширения шахт с востока на запад в бассейне Паудер-Ривер они будут спускаться «вниз по стенкам чаши». Это означает, что покрывающая порода (порода, лежащая над углем) будет увеличиваться, как и коэффициент вскрыши (отношение породы, которую необходимо переместить для производства тонны угля).

Геологическая служба США (USGS) провела серию исследований экономической доступности угля в основных угледобывающих регионах страны. Исследования обычно показывают, что только небольшая часть угля будет экономически доступной по текущей цене в 10,47 долларов за тонну. В августе 2008 года Геологическая служба США выпустила обновленную оценку угля в бассейне Паудер-Ривер. После рассмотрения коэффициентов вскрыши и производственных затрат, Геологическая служба США пришла к выводу, что на момент экономической оценки только 6% первоначальных ресурсов, или 10,1 млрд коротких тонн угля, в настоящее время можно было извлечь с экономической точки зрения. При цене 60 долларов за тонну добыча примерно половины (48%) угля является рентабельной. Увеличение цены, уплачиваемой за уголь, может увеличить количество экономически извлекаемого угля, но повышение цены на уголь также увеличит себестоимость угля. Поскольку уголь твердый, его нельзя добывать из множества разрозненных скважин, в отличие от нефти и газа. Скорее уголь должен добываться на шахтах, которые медленно расширяются за счет перемещения огромных количеств вскрышных пород.

Добыча угля

В настоящее время в бассейне Паудер-Ривер работает 15 шахт, при этом большая часть активной добычи ведется в дренаже реки Шайенн . США используют около 1 миллиарда тонн угля в год, при этом около 40% угля в настоящее время поступает из бассейна Паудер-Ривер. Количество угля, поступающего из бассейна Паудер-Ривер, увеличивалось за последние 20 лет.

Срок службы рудников в бассейне Паудер-Ривер обычно составляет менее 20 лет. Почти весь уголь в бассейне Паудер-Ривер находится в федеральной собственности, и дальнейшее расширение шахты потребует ряда одобрений на федеральном уровне и уровне штата, а также крупных инвестиций в дополнительное шахтное оборудование для начала раскопок.

Большая часть угля, добываемого в бассейне Паудер-Ривер, является частью формации Форт-Юнион ( палеоцен ), с низким содержанием серы и золы в угле в этом регионе, что делает его очень желательным. Поставки угля около трети из Соединенных Штатов ' электроэнергии поставок. Шахты бассейна Паудер-Ривер поставляют примерно 40% угля, который служит топливом для этих станций (в основном к востоку от Скалистых гор) для выработки электроэнергии .

Шахты работают на участках, где коэффициент вскрыши составляет от 1: 1 (т. Е. Одна тонна породы на одну тонну угля) и 3: 1. По мере расширения шахт коэффициент вскрыши будет увеличиваться. По мере того, как необходимо перемещать больше породы (с использованием больших драглайнов с электрическим приводом, а также дизельных и электрических карьерных самосвалов), стоимость производства также возрастет.

Шахты - это в основном предприятия, не входящие в профсоюзы, с историей подавления трудовой деятельности. По словам историка Райана Дрискелла Тейта, добыча полезных ископаемых в отдаленных районах уменьшила некоторую «профессиональную сплоченность», которая обычно ассоциируется с угольщиками, работающими плечом к плечу под землей в Аппалачах . Воздействие добычи полезных ископаемых на окружающую среду для травы и водоносных горизонтов было проблемой для окружающих владельцев ранчо, которые организовались, чтобы противостоять новым шахтам в 1970-х годах.


Угледобывающие компании, работающие в настоящее время в бассейне Паудер-Ривер

Южный бассейн реки Паудер

Северный бассейн реки Паудер

В июне 2019 года Peabody Energy и Arch Coal объявили о создании совместного предприятия для своих объединенных активов в бассейне Паудер-Ривер.

Электростанции, работающие на угле из бассейна Паудер-Ривер (не полный список)

Нефть

Нефти и газа

Бассейн Паудер-Ривер также содержит крупные месторождения нефти , в том числе гигантское нефтяное месторождение Солт-Крик . Нефть и газ добываются из горных пород от пенсильванского до третичного , но большая часть поступает из песчаников в толстых разрезах меловых пород.

В последнее время наблюдается возрождение добычи нефти и газа в результате горизонтального бурения и гидроразрыва пласта. Это возрождение происходит в основном в части бассейна Вайоминга, которая исторически известна как источник нефти в бассейне. В 2009 году в бассейне добывалось минимум 38 000 баррелей нефти в день. Это число резко возросло до 78 000 баррелей в день в первом квартале 2014 года.

Поле Белл Крик представляет собой стратиграфическую ловушку нижнего мела в мутных песчаниках . Обнаружен в 1967 году скважиной Exeter Drilling Co. No. 33-1 Federal-McCarrell, которая обнаружила 27 футов продуктивности на глубине 4500 футов.

Угольный метан

Недавние споры вокруг обширной добычи метана из угольных пластов в регионе. За последнее десятилетие пробурено около 7000 таких скважин. Была построена разветвленная сеть газопроводов, соединяющих эти скважины, а также ряд установок для повышения давления, а также линии электропередач для обеспечения электроэнергией для работы системы. Кроме того, были построены тысячи миль новых подъездных дорог.

Для извлечения газа требуется, чтобы вода была закачана на поверхность, чтобы выпустить газ, застрявший в угольном пласте. Хотя некоторая часть воды успешно используется в сельскохозяйственном производстве, таком как вода для животноводства и орошение сельскохозяйственных культур, некоторые воды имеют естественную высокую соленость и коэффициент адсорбции натрия . Были споры о том, как лучше всего управлять этой соленой водой.

В 2007 году на месторождении угольных пластов бассейна Паудер-Ривер было добыто 442 миллиарда кубических футов газа, что сделало месторождение третьим по величине источником природного газа в Соединенных Штатах.

Уран

В регионе также находятся крупные месторождения урана , содержащегося в песчаниках. (См. Добычу урана в Вайоминге ). Формирование Уошэтча ( эоцен ) содержит урановую руды «рулет фронта» месторождение типа найдено в Pumpkin Бет район. Power Resources Inc., дочерняя компания Cameco Corporation, управляет урановыми рудниками в бассейне.

Транспорт

Весной 2005 года уголь, добываемый на шахтах, продавался на шахтах по цене около 5 долларов за тонну. Однако электростанции и заводы на востоке США платили более 30 долларов за тонну - разница была вызвана стоимостью транспортировки. (В октябре 2008 года цена на уголь из бассейна Паудер-Ривер в устье была приближена к 15 долларам за тонну.) Для транспортировки угля из бассейна существует совместная железнодорожная линия, принадлежащая BNSF Railway и Union Pacific Railroad, протяженностью южная часть бассейна Паудер-Ривер. Третья железная дорога, Дакота, Миннесота и Восточная железная дорога , столкнулась с сильным сопротивлением со стороны многих сторон из-за ее попыток продлить свою железнодорожную ветку до района добычи угля, но, хотя план был в конечном итоге одобрен регулирующими органами, проект был заброшен после строительства железной дороги. был куплен Канадской Тихоокеанской железной дорогой .


В 2013 году на Тихоокеанском Северо-Западе предлагалось пять экспортных терминалов для экспорта угля из бассейна Паудер-Ривер на азиатские рынки. По состоянию на февраль 2016 года некоторые предложения по угольным терминалам были отозваны, в результате чего остались два ожидающих рассмотрения заявки. Изъятие было связано с потерей спроса и, как следствие, снижением цен на уголь.

История

Первоначально однопутная ветка Берлингтонской Северной железной дороги, построенная поэтапно с 1972 по 1979 год, шла на юг от перекрестка Донки-Крик на севере в 13 милях (21 км) до Кабалло, штат Вайоминг ; а затем 103 мили (166 км) до Шони в округе Конверс . Чикаго и Северо - Западная железная дорога бежали близко к северной части, как и Union Pacific в Кабаем.

В 1982 году C&NW и UP сформировали Western Railroad Properties, Inc. (WRPI), чтобы приобрести половину доли в угольной линии Burlington Northern от Shawnee Junction до Coal Creek Junction. 15 декабря 1986 года WPRI приобрела еще 11 миль (18 км) линии BN от Coal Creek Junction до East Caballo Junction. Начиная с 27 июня 1983 года WPRI построила шесть миль (9,7 км) новой железной дороги от Shawnee Junction. до Шони, реконструировано 45 миль (72 км) линии C&NW от Шони до Крэндалла и 56 миль (90 км) новой железной дороги от Крэндалла до Джойса, Небраска . Первый коммерческий поезд отправился 16 августа 1984 года.

К 1985 году линия была однопутной почти на всем протяжении, и по ней было перевалено 19 миллионов тонн угля. Осуществление второго этапа Закона о чистом воздухе (1990 г.) привело к быстрому росту спроса на чистый уголь. C&NW изо всех сил пыталась модернизировать мощность до двухпутной, что привело к многочисленным сбоям на линии в 1994 году и, в конечном итоге, к покупке компанией Union Pacific компании C&NW в 1995 году. UP потратил 855 миллионов долларов в течение следующих пяти лет на расширение мощностей по всей своей сети для обработки угля. отгрузки из ПРБ. К 2005 году пропускная способность Joint Line выросла до рекордного уровня в 325 миллионов тонн и была двух- или трехколейной по всей длине.

Из-за различных путей и отказов локомотивов на совместной линии в конце 2004 и начале 2005 года линия не смогла доставить объем поставок угля по контракту, и тарифы на электроэнергию выросли на 15 процентов. Заказчики угля пригрозили оценить альтернативные источники энергии и транспорта, включая Arkansas Electric Cooperative Corporation . В результате Совет по наземному транспорту одобрил расширение линии Дакоты, Миннесоты и Восточной железной дороги на 280 миль (450 км) . В 2006 году UP и BNSF объявили об инвестициях в размере 100 миллионов долларов, чтобы обеспечить пропускную способность трех путей по всей длине Совместной линии и добавления четвертого пути на самых крутых участках, включая Логан-Хилл. Эти улучшения позволят объединенной линии переваливать более 400 миллионов тонн угля.

В 2006 году Union Pacific установила рекорд, доставив 194 миллиона тонн угля, что на 8% больше, чем в 2005 году. Компания добилась этого за счет увеличения размера поездов, которые в среднем составляли более 15 000 тонн, что на 200 тонн больше, чем в среднем за четвертый квартал 2005 года. В начале 2016 года сообщалось, что ежедневно из бассейна реки Паудер отправляется от 80 до 100 поездов с углем. В 2019 году загрузка поездов составляла в среднем около 50 в день.

Смотрите также

Примечания

внешние ссылки

Координаты : 44.4 ° N 105.8 ° W 44 ° 24'N 105 ° 48'W /  / 44,4; -105,8