Põlevkivi (0)

REFERAAT
KAEVANDUSED
LOODUSÕPETUS
Põlevkivi ehk kukersiit on läbi aegade olnud Eesti olulisemaks maavaraks.
Põlevkivi on kivim , milles on sedavõrd palju orgaanilist ainet, et ta põleb. Eestis on kahte liiki põlevkivi: kukersiiti, mille kihid tulevad maa peale Virumaal ja diktüoneemaargilliiti, mille kihte võib näha paekaldas Paldiskist Utriani. Kaevandatakse kukersiiti, mis ongi tuntud eesti põlevkivi nime all. Parim põlevkivi paikneb Ida-Virumaal ja selle kaevandamisväärne ehk aktiivne varu on 2,2 miljardit tonni. Argilliit on väga madala kütteväärtusega ega sobi põletamiseks.
Põlevkivikihind ei koosne puhtast kukersiidist. Kihind, mille paksus on 2,8 m lasub Tallinn-Narva raudtee lähistel 10-20 m ja Alutagusel 50-60 m sügavuses ja koosneb viiest 10-60 cm paksusest põlevkivikihist, mida tähistatakse tähtedega A…F ja nende vahel olevatest kuni 25 cm paksustest pae vahekihitidest. Põlevkivi kütteväärtus on kihiti 7-19 MJ/kg ja sellest toodetava õli saagis 12-33%. Ühel ruutmeetril lasub keskmiselt 3,5 tonni põlevkivi ehk ligikaudu 10 000 kWh potentsiaalset energiat.
Kuigi on andmeid põlevkivi kasutamisest Kukruse mõisas juba 19. sajandi seitsmekümnendail aastail, algas tööstuslik kaevandamine Esimese maailmasõja ajal, kui Venemaal oli kütusepuudus. Eesti põlevkivitööstus arenes välja Eesti esimese iseseisvuse ajal 1918-1939. Riik rajas Kukruse ja Käva kaevanduse ning õlivabriku Kohtla-Järvel. Inglise kapitaliga ehitati Kohtla kaevandus ja õlivabrik, saksa kapitaliga kaevandus ja õlivabrik Kiviõlis ning rootsi kapitaliga karjäär Viivikonnas ja õlivabrik Sillamäel. Olid veel Tallinna Tselluloosi- ja Paberivabriku kaevandus Küttejõus ning Kunda tsemenditehase kaevandus Ubjas. Tollal rajatud kaevandustest on praegu töös veel ainult Kohtla. 1939. aastal toodeti 1,98 miljonit tonni põlevkivi. Põlevkivi kaevandati ja sorteeriti käsitsi, kaevuri töönormiks oli 2 t põlevkivi päevas. Peamine kasutaja oli põlevkiviõlitööstus ja sellel tuginev põlevkivikeemiatööstus, mis töötlesid 60% põlevkivist. Õli oli tähtis väljaveokaup, andes 8% Eesti eksporditulust.
Viiekümnendatel aastatel algas põlevkivienergeetika intensiivne arendamine. Narva lähistele ehitati kaks suurt elektrijaama ja nende tarbeks rajati Sirgala ning Narva karjäär. Peale nende ehitati veel Viru ja Estonia kaevandus ning Aidu karjäär, rekonstrueeriti Tammiku ja Ahtme kaevandus. Kõigisse ehitati rikastusvabrik, tänu millele sai loobuda põlevkivi käsitsi kaevandamisest ja sorteerimisest ning toota põlevkivi nii elektrijaamade kui õlivabrikute tarbeks. Põlevkivi kõrgeim toodangutase oli 1980. aastal, kui kaevandati 31,3 miljonit tonni.
Põlevkivi kaevandamise tänapäevatehnoloogia kujunes välja kuuekümnendatel aastatel, kui tööstust asusid juhtima Eestis õppinud mäeinsenerid ja -tehnikud. Avakaevandamisel (karjäärides) võeti kasutusele suurekopalised (10-35 m3) ekskavaatorid, põlevkivi hakati vedama kallurautodega, mis mahutasid kuni 40 t kaevist. Allmaakaevandamisel (kaevanduses) võeti kasutusele kamberkaevandamismeetod. Selle kaevandamisviisi puhul moodustatakse 8-10 m laiused kambrid, kus põlevkivikihind puuritakse ja lõhatakse ning kaevist laaditakse vastavate mäemasinate abil. Kambrite lagi ankurdatakse ülemiste kivimikihtide külge ja kogu kaevanduse peal olev kaljumass, maapind kaasa arvatud, hoitakse ülal kambrite vahele jäetud tervikutel. Tervikutesse jääb umbes 25% põlevkivist ja see on põlevkivi kaevanduskadu. Kamberkaevandamisel on kaevuri tootlikkus umbes 25 t põlevkivi vahetuses. Kamberkaevandamise kõrval võeti kasutusele ka teine kaevandamisviis, mille puhul kihind lõhutakse ja laaditakse mäekombainiga ning kaevurite töökoht kindlustatakse terastoestikuga. Sel juhul tervikuid ei jää ja kogu kattev kivim, ka maapind vajub pärast kaevandamist kuni 1,5 m. Kombainkaevandamine on tootlikum, kuid nõuab rohkem kapitali ja ka maapinna muutused on silmnähtavad.
Lahtimurtud kaevis rikastatakse vabrikus, kus põlevkivist eraldatakse paevahekihtidest pärinevad kivitükid. Rikastatud suuretükiline ja kõrge kütteväärtusega põlevkivi sobib õlivabrikutele. Peenpõlevkivi kasutatakse elektrijaamade kütteks. Kaevisest eraldatud paas ehk aheraine , mida on ligikaudu 40%, sobib ehituskillustiku valmistamiseks. Kuna seda on rohkem kui vajatakse, siis kuhjatakse ülejääk puistangutesse, millest on rikastusvabrikute juurde kuhjunud suured aheraine mäed (terrikoonikud).
1998-1999. aastatel stabiliseerus põlevkivi aastatoodang 10-11 milj tonni tasemele . Sellest 7/8 tarbitakse elektrienergia tootmiseks. Elektrijaamas kulub ühe kilovatt-tunni energia tootmiseks ligikaudu 1,5 kg põlevkivi ja ühe kilovatt-tunni elektri maksumus võrdub ligikaudu 4 kilogrammi põlevkivi hinnaga. Põlevkivi kasutamine õli utmiseks on kujunenud episoodiliseks, sest see sõltub hinnast õliturul. Ühe tonni õli tootmiseks kulub 6 tonni põlevkivi ja selle maksumus on võrdne 10 tonni põlevkivi hinnaga.
Põlevkivi kaevandamise poolt mõjutatud ala moodustab üle 1% Eesti maismaapindalast, mis võrreldes teiste maailma riikidega on ebatavaliselt suur. Ammendatud karjääriväljade maa taastamisega, peamiselt metsastamisega tehti algust juba kolmekümnendatel aastatel. Aidu karjääris on osa kaevandatud alast taastatud põllumaaks, kuid otstarbekamaks osutus siiski metsakasvatus . Praegu kuuluvad kõik pealmaakaevandamisega alad ja vanad aherainepuistangud metsastamisele.
Allmaakaevandamine mõjutas maad eriti tugevasti siis, kui kaevandati käsitsi. Maapind vajus kuni 1 m. Kaevandamisele kaasnes põldude ja niitude kuivenemine, mis liigniisketele aladele oli isegi kasulik. Pärast töö lõppemist täituvad kaevandused veega ja kaevandamiseelne põhjaveetase võib taastuda . Praeguste tehnoloogiate korral on maa kohene vajumine märgatav ainult kombainiga kaevandataval alal, sest kamberkaevandamise puhul vajub maapind mäetööde ajal haruharva. Küll aga on ette näha kambritega kaevandatud ala kuni paarimeetrilist vajumist tulevikus, ka pärast kaevanduste sulgemist. Sellist “kahtlast” ala on juba praegu ligikaudu 100 km2.
Kaevandustest ja karjääridest pumbatakse jõgedesse sadu miljoneid kuupmeetreid vett aastas. Kaevanduste kuivendamise tagajärjel alaneb ümbruskonnas põhjavee tase ja mäeettevõte peab taastama elanike veevarustuse .
Eesti teist liiki põlevkivi ehk diktüoneemaargilliiti kasutati 1949-1952. aastal Sillamäel uraani tootmiseks. 15 meetri sügavusel paiknenud kaevandusest toodi välja ligikaudu 240 000 t argilliiti, millest võidi hinnanguliselt saada 66 t uraani. Kaevandus suleti lõplikult 1966. aastal.
Paas ehk paekivi on üldnimetus mitme erinevat liiki lubjakivi kohta, mida Eestis leidub eriti maa põhjaosas ja saartel. Paest rannapank kulgeb piki peaaegu kogu Eesti mandriosa ja saarte põhjarannikut ning mitmel pool kaevandatakse seda ehitusmaterjaliks. Paasi on kasutatud iidsetest aegadest saadik kalmete, hoonete ja kindlustuste rajamisel ning paest on ka suurem osa riigi tähtsamatest arhitektuurimälestistest, sealhulgas UNESCO Maailmapärandi nimekirja kantud Tallinna Vanalinn.
Paas on hõlpsasti töödeldav ning aegade jooksul on sellest valmistatud kauneid skulptuure. Viimasel ajal leiab paas edukalt kasutamist hoonete sise- ja välisviimistluses ning isegi ehete valmistamisel. Alates 4. maist 1992 on paas Eesti rahvuskivi .
Lubjakivist toodetakse peamiselt ehitusmaterjali ja killustiku, kuid ka sisekujunduselemente ja suveniire.
Eestis on kaks põhilist paekiviliiki - lubjakivi ja dolomiit . Ida-Virumaal esineb kaevandamisväärselt vaid lubjakivi, mis asub Lasnamäe lademes. Lubjakivi ainuke tootmisväärne kiht asub Paldiskist Narvani. Lasnamäe lubjakivi 8- 10 m paksune kiht on lubjarikas , mis tuleneb fossiilide lubikodade ja nende kildude rohkusest. Kihist kaevandatud materjal sobib ehituskiviks, killustikuks ning ka tsemenditoormeks.
Pae kui ehituskivi vajadusi rahuldavad Aseri, Saka, Kohtla- Järve, Sillamäe ja Narva piirkonnas arvele võetud Lasnamäe lademe lubjakivivarud. Maardlad on arvel paikades, kus kattekihid on õhukesed või puuduvad, pole häid põllumaid ega asustust. Olemasolevaid võimalusi kasutatakse praegu veel vähe.
Põlevkivi kaevandamisel ja rikastamisel järele jääv paas on oma ehituskivi omadustelt kehv ning sobib täitematerjaliks, nagu näiteks teede muldkehadeks.
 
Lubjakivi ehk travertiin on tekkinud miljonite aastate käigus merikarpide ja mereloomade skelettide settimise tulemusena ookeanipõhjas (siit ka tema klassifitseerimine settekivimite hulka).