แก๊สระเบิดภายในเหมืองถ่านหินในมณฑลเหอหนานของจีน ในแต่ละปีคร่าชีวิตผู้คนหลายพันคน
เกิดเหตุ " เหมืองถ่านหิน (Coal Mining)" ในประเทศจีนระเบิด
เหตุแก๊สระเบิดภายในเหมืองถ่านหิน ที่เขตเมียนจี ในมณฑลเหอหนานทางตอนกลางของจีน
คร่าชีวิตผู้คนเป็นจำนวนมาก โดยเจ้าหน้าที่ยังไม่ทราบสาเหตุที่ชัดเจนของการระเบิด ทั้งนี้เหตุระเบิดไฟไหม้
และน้ำท่วมภายในเหมืองถือเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับเหมืองถ่านหินของจีนอยู่เป็นประจำ ได้คร่าชีวิตคนงานเหมือง
ไปเป็นจำนวนหลายพันคนในแต่ละปี ขณะที่ในปีนี้ทางการจีนได้สั่งปิดเหมืองที่ไม่ได้มาตรฐานไปแล้วมากกว่า
1,000 แห่ง
(ที่มาไทยรัฐออนไลน์ https://www.thairath.co.th/content/oversea/132722)
การทำเหมืองถ่านหินโดยทั่วไปควรเลือกทำเหมืองเปิดแทนการทำเหมืองใต้ดิน เพราะการทำเหมืองใต้ดิน
ค่อนข้างอันตราย เนื่องจากในชั้นของถ่านหินจะมีการสะสมตัวของก๊าซที่ไวต่อการติดไฟ เช่น ก๊าซมีเทน
ซึ่งอาจทำให้เกิดการลุกติดไฟของก๊าซดังกล่าวได้ และการฟุ้งกระจายของฝุ่นผงถ่าน และถ้าความหนาแน่น
ของฝุ่นถ่านสะสมตัวถึงจุดที่เหมาะสมกับอุณหภูมิและความดันของอากาศในบริเวณหน้างานจะสามารถทำให้
เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงขึ้นได้ค่ะ
มารู้จักถ่านหิน และ การทำเหมืองถ่านหินกันนะคะ
เนื้อหาเกี่ยวข้องกับ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ทุกระดับชั้น และผู้สนใจทั่วไป
สาระที่ 3 สารและสมบัติของสาร
มาตรฐาน ว 3.1 เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยว
ระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้
นำความรู้ไปใช้ประโยชน์
มาตรฐาน ว 3.2 เข้าใจหลักการและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสาร การเกิดสารละลาย
การเกิดปฏิกิริยา มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้
และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
เรื่อง ถ่านหิน (coal)
ถ่านหิน (coal) คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งที่เกิดจากการตกตะกอนสะสมของซากพืชในยุคดึกดำบรรพ์
เป็นเวลายาวนานหลายล้านปี จนตะกอนนั้นได้เปลี่ยนสภาพไปและมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นธาตุคาร์บอน
โดยมีธาตุอื่นๆทั้งที่เป็นก๊าซและของเหลวปนอยู่ด้วยในสัดส่วนที่น้อยกว่าและเป็นแร่เชื้อเพลิงสามารถติดไฟ
ได้ มีสีน้ำตาลอ่อนจนถึงสีดำ มีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน น้ำหนักเบา ถ่านหินประกอบด้วยธาตุที่สำคัญ 4
อย่าง ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน นอกจากนั้น มีธาตุหรือสารอื่น เช่น กำมะถัน
เจือปนเล็กน้อย ถ่านหินที่มีจำนวนคาร์บอนสูงและมีธาตุอื่น ๆ ต่ำ เมื่อนำมาเผาจะให้ความร้อนมาก
ถือว่าเป็นถ่านหินคุณภาพดี
ประเภทของถ่านหิน
1.พีต (Peat) เป็นขั้นแรกในกระบวนการเกิดถ่านหิน ประกอบด้วยซากพืชซึ่งบางส่วน
ได้สลายตัวไปแล้ว แต่ซากพืชบางส่วนยังสลายตัวไม่หมด ยังมองเห็นเป็นลำต้น กิ่ง หรือใบ มีสีน้ำตาลถึง
สีดำมีปริมาณคาร์บอนต่ำ ประมาณร้อยละ 50-60 โดยมวล มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นสูงแต่สามารถ
ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้
2.ลิกไนต์ (Lignite) เป็นถ่านหินที่มีสีน้ำตาลผิวด้าน มีซากพืชหลงเหลืออยู่เล็กน้อย มีคาร์บอน
ร้อยละ 60-75 มีออกซิเจนค่อนข้างสูง มีความชื้นสูงถึงร้อยละ 30-70 เมื่อติดไฟมีควันและเถ้าถ่านมาก
มีความชื้นมาก เป็นถ่านหินที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้า บ่มใบยาสูบ
3.ซับบิทูมินัส (Subbituminous) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าลิกไนต์ มีสีน้ำตาลถึงสีดำ
ผิวมีทั้งด้านและเป็นมัน มีทั้งเนื้ออ่อนและเนื้อแข็ง มีความชื้นประมาณร้อยละ 25-30 มีคาร์บอนสูงกว่าลิกไนต์
เป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพเหมาะสมในการผลิตกระแสไฟฟ้าและงานอุตสาหกรรม
4.บิทูมินัส (Bituminous) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าซับบิทูมินัส เนื้อแน่น แข็ง
มีสีน้ำตาลถึงสีดำสนิท ประกอบด้วยชั้นถ่านหินสีดำมันวาว ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อการถลุงโลหะ และเป็นวัตถุดิบเพื่อเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงอื่นๆ
5.แอนทราไซต์ (Anthracite) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าบิทูมินัส มีลักษณะดำเป็นเงา
มันวาวมาก มีรอยแตกเว้าแบบก้นหอย มีปริมาณคาร์บอนประมาณร้อยละ 90-98 ความชื้นต่ำประมาณร้อยละ
2-5 มีค่าความร้อนสูงแต่ติดไฟยาก เมื่อติดไฟให้เปลวไฟสีน้ำเงิน ไม่มีควัน ใช้เป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ
ประโยชน์ของถ่านหิน
ถ่านหินถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีแหล่งสำรองกระจายอยู่ทั่วโลกและปริมาณ
ค่อนข้างมาก การขุดถ่านหินขึ้นมาใช้ประโยชน์ไม่ยุ่งยากซับซ้อน ถ่านหินราคาถูกกว่าน้ำมัน จึงถูกนำมาเป็น
เชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ใช้หม้อน้ำร้อนในกระบวนการผลิต เช่น การผลิตไฟฟ้า การถลุงโลหะ
การผลิตปูนซีเมนต์ การบ่มใบยาสูบ และการผลิตอาหาร เป็นต้น นอกจากนั้นยังมีการใช้ประโยชน์ในด้านอื่น
เช่น การทำถ่านสังเคราะห์ (Activated Carbon) เพื่อดูดซับกลิ่น การทำคาร์บอนด์ไฟเบอร์ (Carbon Fiber)
ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแกร่งแต่มีน้ำหนักเบา และการแปรสภาพถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงเหลว (Coal liquefaction) หรือ เป็นแปรสภาพก๊าซ (Coal Gasification) ซึ่งเป็นการใช้ถ่านหินแบบเชื้อเพลิงสะอาดเพื่อ
ช่วยลดมลภาวะจากการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงได้อีกทางหนึ่ง ภายใต้กระบวนการแปรสภาพถ่านหิน
จะสามารถแยกเอาก๊าซที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือเป็นพิษ และสารพลอยได้ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในถ่านหินนำไป
ใช้ประโยชน์อื่นได้อีก เช่น กำมะถันใช้ทำกรดกำมะถันและแร่ยิปซัม แอมโมเนียใช้ทำปุ๋ยเพื่อเกษตรกรรม
เถ้าถ่านหินใช้ทำวัสดุก่อสร้าง เป็นต้น
ข้อมูลเพิ่มเติม
การทำเหมืองถ่านหิน
การทำเหมืองถ่านหิน คือการขุดเจาะหรือเปิดหน้าดินลงไปเพื่อที่จะนำแร่ธาตุที่มนุษย์ต้องการในดิน
นำมาใช้ โดยทั่วไปแล้วแบ่งออกเป็น 2 แบบด้วยกันคือ การทำเหมืองแบบเหมืองเปิดและการทำเหมือง
แบบเหมืองใต้ดิน การพิจารณาเลือกการทำเหมืองในแต่ละแบบนั้นมีข้อจำกัดข้อดีข้อเสียแตกต่างกันออกไป
โดยยึดถือลักษณะทางธรณีวิทยาของแหล่งแร่และความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์เป็นหลักในการพิจารณา
การทำเหมืองในแต่ละแบบมีรายละเอียดในการดำเนินการที่ต่างกันออกไป
เหมืองถ่านหินแบบเปิด
การทำเหมืองแบบนี้มีที่ดำเนินการอยู่ 3 ประเภทคือ
1. แบบเปิดปากหลุม
2. แบบเป็นบ่อ
3. แบบอุโมงค์
เหมืองถ่านหินใต้ดิน
การทำเหมืองถ่านหินโดยทั่วไปถ้ามีทางเลือกที่จะทำเหมืองเปิดได้ก็ไม่ควรจะเลือกการทำเหมืองใต้ดิน
เพราะการทำเหมืองใต้ดินค่อนข้างอันตราย เนื่องจากในชั้นของถ่านหินจะมีการสะสมตัวของก๊าซที่ไวต่อ
การติดไฟ เช่น ก๊าซมีเทน เมื่อทำการขุดถ่านก๊าซดังกล่าวจะถูกระบายออกมาสะสมในบริเวณหน้างาน
ถ้าเกิดปัญหากับระบบระบายอากาศของการทำเหมืองใต้ดินอาจทำให้เกิดการลุกติดไฟของก๊าซดังกล่าวได้
และอีกสาเหตุคือบริเวณหน้างานการขุดถ่าน จะมีการฟุ้งกระจายของฝุ่นผงถ่าน ถ้าความหนาแน่นของฝุ่นถ่าน
สะสมตัวถึงจุดที่เหมาะสมกับอุณหภูมิและความดันของอากาศในบริเวณหน้างานจะสามารถทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงขึ้นได้
ดังนั้นจะเห็นได้ว่าถ่านหินเป็นแร่ธาตุที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในหลายๆ ด้านแต่ในการทำเหมือง
ถ่านหินต้องมีความระมัดระวังเพราะอาจเกิดการลุกติดไฟของก๊าซมีเทน และการฟุ้งกระจายของฝุ่นผงถ่าน
ที่จะสามารถทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงขึ้นได้ อย่างกรณีที่เกิดในประเทศจีนเป็นต้นค่ะ
คำถาม VIP ชวนคิด
1. ถ่านหิน (coal) คืออะไร
2. ถ่านหินประกอบด้วยธาตุชนิดใดบ้าง
3. ถ่านหินมีกี่ประเภท
4. การทำเหมืองถ่านหินมีกี่แบบ
5. ถ่านหินใช้ประโยชน์ด้านใดได้บ้าง
กิจกรรมเสนอแนะ
1. ให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเรื่องถ่านหิน (coal) เพิ่มเติมจากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ เช่น ห้องสมุด อินเตอร์เน็ต
2. ให้นักเรียนค้นคว้าและนำเสนอแนวทางในป้องกันอันตรายจากการทำเหมืองถ่านหิน
การบูรณาการ
กลุ่มสาระการเรียนรู้ภาษาไทย นักเรียนเขียนเรียงความเกี่ยวกับถ่านหิน (coal)
กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ ทำสถิติว่าในประเทศใดมีการทำเหมืองถ่านหินมากที่สุด
กลุ่มสาระการเรียนรู้สังคมศึกษา ฯ นักเรียนศึกษาสภาพภูมิประเทศของแหล่งถ่านหิน
กลุ่มสาระการเรียนรู้การงานอาชีพและเทคโนโลยี นักเรียนประดิษฐ์โมเดลเหมืองถ่านหิน
กลุ่มสาระการเรียนรู้สุขศึกษาและพลศึกษา นักเรียนเล่นกีฬาเพื่อให้สุขภาพแข็งแรง
กลุ่มสาระการเรียนรู้ศิลปะ นักเรียนวาดภาพเหมืองถ่านหิน
กลุ่มสาระการเรียนรู้ภาษาต่างประเทศ นักเรียนเขียนชื่อของถ่านหิน
ขอขอบคุณ
แหล่งข้อมูลอ้างอิงเนื้อหาและรูปภาพประกอบ ดังนี้
1. https://www.thairath.co.th/content/oversea/132722
2. https://th.wikipedia.org/wiki/ถ่านหิน
3. https://th.wikipedia.org/wiki/การทำเหมืองถ่านหิน
4. https://www.chaoprayanews.com/tag/
5. https://www.voicetv.co.th/content/25084/news:%20global
6. https://www.promma.ac.th/main/chemistry/boonrawd_site/kind_of_caol.htm
7. https://tui.gen-y.co.th/2008/12/30/nz6-the-national-park-13-
8.https://www.dektube.com/action/viewarticle/9658//?vpkey=74770928c1
9.https://www.cabledd.com/
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=3379