W Polsce wśród stałych surowców energetycznych największe znaczenie ma węgiel kamienny. Złoża tej kopaliny występują w skałach wieku karbońskiego, w basenach sedymentacyjnych utworzonych w trakcie ewolucji waryscyjskich systemów fałdowych i przylegających do nich masywów i obszarów platformowych. Są to trzy zagłębia węglowe: górnośląskie, lubelskie i dolnośląskie.
Górnośląskie Zagłębie Węglowe (GZW) rozwinięte jest na przedpolu morawsko-śląskiej strefy fałdowej waryscydów jako zapadlisko przedgórskie, o powierzchni w granicach Polski około 5600 km². Występuje tu ponad 520 wkładek i pokładów węgla, z których około 200 ma wartość przemysłową. Miąższość pokładów waha się od 1 do 3 m, a sporadycznie osiąga nawet 20 m. Zasoby węgla w GZW są największe z udokumentowanych zasobów bilansowych węgla kamiennego Polski.
Lubelskie Zagłębie Węglowe (LZW) jest zapadliskiem uformowanym w obrębie platformy wschodnioeuropejskiej. Powierzchnia zagłębia, wynosząca około 9100 km², została rozpoznana do głębokości 1250 m na obszarze 1 200 km². Z ponad 110 wkładek i pokładów węgla tylko około 30 osiąga miąższości bilansowe.
Dolnośląskie Zagłębie Węglowe (DZW) ma najmniejsze znaczenie, głównie historyczne. Uformowane jest w zapadlisku śródgórskim Masywu Czeskiego i Sudetów. Występują tu węgle od gazo-koksowych do antracytów, w cienkich pokładach o upadzie od 35° do 40°, których wydobycie jest nieopłacalne.
Geneza węgla kamiennego
Węgiel kamienny jest surowcem energetycznym powstałym w wyniku przeobrażenia materii organicznej. Obumarłe szczątki roślinne, nagromadzone przez dłuższy okres czasu, poddane zostają działaniu różnorodnych procesów, doprowadzając do wytworzenia się m.in. węgla kamiennego. Na etapie początkowym tego przeobrażenia dużą rolę odgrywają mikroorganizmy, których udział stopniowo maleje na korzyść procesów geochemicznych, temperatury, ciśnienia powodując sprasowanie, odwodnienie i odgazowanie szczątków roślin. Typowy cykl, uwzględniający etapy tworzenia się węgla kamiennego wygląda następująco: obumarła, roślinna materia organiczna > torf > węgiel brunatny > węgiel kamienny > antracyt. W każdym z etapów przeobrażania następuje stopniowe wzbogacanie w węgiel, który staje się dominującym pierwiastkiem, obok tlenu, siarki, wodoru i azotu, tego właśnie surowca. Najbardziej kaloryczna odmiana węgla kamiennego – antracyt – może zawierać aż do 97% węgla.
Wydobywane w naszym kraju złoża węgla kamiennego datowane są na mniej więcej 300-360 mln lat i powstały w erze paleozoicznej, a konkretnie w okresie zwanym karbonem. Już sama jego nazwa sugeruje, że geneza dużych, bogatych nagromadzeń tego surowca rozpoczęła się właśnie wtedy. Karbon był okresem w historii geologicznej Ziemi kiedy to złoty okres dominacji i rozkwitu przeżywały rośliny. Większość połaci lądu pokrywały bujne lasy, zdominowane przez pokaźnych rozmiarów przodków dzisiejszych paproci i widłaków. Niektóre z nich osiągały gabaryty dużych drzew. W ciepłym i wilgotnym klimacie tego okresu, obumierające stopniowo kolejne karbońskie rośliny gromadziły się w podmokłych obniżeniach terenu, przekształcając się później we współczesne pokłady węgla kamiennego. Do wytworzenia się grubego na 1 m pokładu węgla kamiennego potrzebna jest warstwa torfu grubości 10-15 m. Biorąc to pod uwagę oraz miąższość największego polskiego pokładu o numerze „510” z rejonu Dąbrowy Górniczej, którego grubość wynosi ok. 24 m, widać jak bogate w szatę roślinną były lasy karbońskie.
Podział węgla kamiennego
Węgiel kamienny możemy podzielić na kilka sposobów. Biorąc pod uwagę wielkość ziaren węgla, wydzielić możemy aż 11 różnych odmian, zwanych w tym wypadku sortymentami. Stosujemy tutaj m.in. takie pojęcia jak np. orzech, groszek, miał, pył czy muł.
- grube (kęsy, kostka, orzech) 200-25 mm
- średnie (groszek, grysik) 30-5 mm
- miałowe (miał) 6-0 mm
- inne (muł, pył) 1-0 mm
Podstawą podziału na klasy jest jego wartość opałowa, przekładająca się na wartość energetyczną, mieszczącą się w przedziale 15-35 Mj/kg. Oprócz wartości opałowej, w podziale tym istotne są także zawartość popiołu i siarki.
Ostatni podział, czyli typy, wyznaczane są na podstawie takich parametrów jak ciepło spalania, spiekalność i zawartość części lotnych. Wyróżniamy tutaj węgle energetyczne, koksowe, specjalne oraz antracyty.
Zastosowanie węgla kamiennego
Węgiel kamienny to przede wszystkim surowiec energetyczny. Znajduje zastosowanie zarówno w szeroko pojętym przemyśle jak i w życiu codziennym. Za jego pomocą zakłady produkcyjne wytwarzają energię elektryczną oraz ciepło, natomiast gospodarstwa domowe stosują go nadal jako opał do ogrzewania mieszkań. Oprócz tego węgiel stosuje się w różnego rodzaju procesach produkcyjnych czy też w przemyśle metalurgicznym do ogrzewania pieców hutniczych. Stanowi on również surowiec wykorzystywany do produkcji leków, kosmetyków, nawozów i wielu innych.
