บทท 4ถานหน

ถานหนน บวาเป นแหลงพลงงานจากซากดกดำาบรรพทมปรมาณมากทสดในโลก มนษยมการใชถานหนเปนเชอเพลงในการปรงอาหารและใหความรอนเปนเวลานบพนปมาแลว ซงการใชพลงงานจากถานหนในสมยกอนนนยงมไมมากนก เพราะมนษยยงมการใชเชอเพลงจากฟนซงหาไดงาย และตอมามการใชเชอเพลงจากนำามนเตาควบคกนไปเพราะมราคาถก แตตงแตเกดการปฏวตอตสาหกรรมในประเทศองกฤษและมการขยายตวไปทวยโรปและอเมรกา ถานหนกลบเปนแหลงเชอเพลงทนยมใชกนมากขน ประกอบกบเมอเกดมวกฤตการณพลงงานคร งใหญในป พ.ศ. 2516 และ พ.ศ. 2522 ซงราคานำามนเช อเพลงเพมสงขนมาก ทวโลกจงหนมาหาแหลงเชอเพลงอนๆ ทมราคาตำากวาทดแทน ซงในทสดกมการใชถานหนเปนแหลงพลงงานดงกลาว อยางไรกตามถงแมวาถานหนยงคงเปนทรพยากรธรรมชาตทมประโยชนและยงมเหลอพอใหมนษยใชไดอกนบรอยป แตการใชถานหนเปนเชอเพลงนนจำาเปนตองคำานงถงผลกระทบตอสภาพแวดลอมของโลกดวย

4.1 ธรรมชาตของถานหน

ถานหน (coal) คอหนตะกอนชนดหนงซงสามารถตดไฟได มสวนประกอบทส ำาคญคอ สารประกอบของคารบอน ซ งจะมอยประมาณไมนอยกวารอยละ 50 โดยนำาหนกหรอรอยละ 70 โดยปรมาณ ถานหนมกำาเนดมาจากการเปลยนแปลงตามธรรมชาตของ

พชพนธไมตางๆ ทสลายตวและสะสมอยในลมนำาหรอแองนำาตางๆ นบเปนเวลาหลายรอยลานป เมอเกดการเปลยนแปลงของ ผวโลกเชน เกดแผนดนไหว ภเขาไฟระเบด หรอมการทบถมของตะกอนมากขน ทำาใหแหลงสะสมตวนนไดรบความกดดนและความรอนทมอยภายในโลกเพมขน ซากพชเหลานนกจะเกดการเปลยนแปลงกลายเปนถานหนชนดตางๆ

4.1.1 รปแบบการกำาเนดถานหน

ถานหนเกดจากผลของการเปลยนแปลงของธรรมชาตของโลก ทกระทำาตอ ซากพชทตายลงและสะสมอยในลมนำาหรอแองนำาตางๆ หรออาจเกดจากการทซากพชเหลานถกกระแสนำาพดพามาแลวสะสมตวอยในบรเวณนน เมอเวลาผานไปซากพชเหลานจะถกปดทบโดยตะกอนตางๆ เปนจำานวนมากขนตามลำาดบทำาใหเกดแรงบบอดโดยนำาหนกของตะกอน ประกอบกบไดรบอทธพลของความรอนภายในโลก ทำาใหซากพชตางๆ เหลานเกดการเปลยนแปลงทางเคม จนกลายเปนถานหนในทสด ซงสามารถสรปไดวารปแบบในการสะสมซากพชแลวทำาใหเกดเปนถานหนนน มดวยกน 2 รปแบบคอ

4.1.1.1 เป นการสะสมตวของซากพชทเคยเจรญเตบโตอยในบรเวณนน อาจจะเปนตามลมนำาหรอแองนำาตนๆ เมอมการรวงโรยตายลงกจะสะสมตวกนอยภายในแองนำาแหงนนกลายเ ป น ช น ถ า น ห น ท เ ร ย ก ว า แ ห ล ง ก า ร ส ะ ส ม ต ว อ ย ก บ ท (autochthonous coal deposit) ถ านหนท เก ดข นจากการสะสมตวแบบน มกพบวามชนดนเหนยววางตวอยใตชนถานหน โดยจะมชนถานหนสมำาเสมอเปนบรเวณกวางแมวาจะมช นหนดนดานแทรกสลบอยบางกตาม และไมคอยมสารอนปะปนในชนถานหน เนอถ านหนจะคงรปซากพชไวอยางเหนได ชดโดยเฉพาะในถานหน

88

คณภาพตำา (low rank coal) และคณภาพของเนอถานหนมกไมคงทตลอด ชนถานหนสวนทอยขางใตจะมลกษณะออนหรอยย สวนกลางๆ จะเปนถานหนทมคณภาพดมลกษณะเปนมนวาว แตสวนตอนบนจะมคณภาพของ ถานหนตำาลงอก โดยทวไปชนถานหนทเกดอยกบทแบบนจะมชนหนดนดานปดอยขางบน แหลงถานหนแบบนสามารถพบไดโดยทวไป โดยเฉพาะแหลงขนาดใหญและสำาคญๆ ของโลก ทอยคอนไปทางขวโลกเหนอเปนแหลงทมการกำาเนดแบบนทงสน

4.1.1.2 เป นการสะสมตวของซากพชทเคยเจรญเตบโตในทอน เมอมการรวงโรยตายลงถกนำาพดพาไปพรอมกบตะกอนอนๆ และเมอถกพดพามาอยในบรเวณทเหมาะสมกจะตก ตะกอนสะสมทบถมกนเปนชนถานหนทหางไกลจากแหลงกำาเนดเดม เรยกวาแหลงการสะสมตวจากพชทเก ดท อ น (allochthonous coal deposit) แหลงถานหนแบบนไมคอยมอยทวไป แตจะมอยในบางประเทศโดยเฉพาะในบรเวณขวโลกดานใต แหลงถานหนแบบนมอาณาบรเวณไมคอย กวางขวางและความหนาของชนถานหนไมแนนอน เนองจากมาจากบางสวนของซากพชทถกนำาพดพาไปจากแหลงเดม ชนถานหนจะม สารอนๆ ปะปนอยมาก โดยเฉพาะสารทเกดจากพวกโคลนตมซงทำาใหมปรมาณขเถา (ash content) มากกวาแบบแรก สวนชนหนทวางอยบนชนของถานหนขนอยกบชนหนตนกำาเนดทถกทำาลายใหผกรอนและพดพาไปตามสายนำา โดยทวไปแลวมกจะเกดเปนชนหนทรายและหนดนดาน ในกรณทเกดใตชนหนทรายจะทำาใหถานหนทไดไมมคณสมบตในการอบไลกาซหรอท ำาใหเปนถานโคกได เพราะกาซทเกดขนในกระบวนการจะมการเลดลอดผานทางชองวางของหนทรายได สวนในกรณของช นถ านหนท ม หนดนดานปดทบอยขางบนนน กาซทเกดในระหวางกระบวนการ

89

สลายตวของซากพชจะไมสามารถผานออกไปได ถานหนทไดจงสามารถทำาเปนถานหนชนดทอบไลกาซและทำาถานโคกได

4.1.2 องคประกอบในการกำาเนดถานหน

ในการกำาเนดถานหน ไมวาจะมรปแบบการกำาเนดแบบใดหรอมขนาดแตกตางกนแคไหน ในแตละพนทจะมองคประกอบหรอปจจยทสำาคญททำาใหเกดการสะสมตวคลายๆ กนคอ

4.1.2.1 ดานสภาพอากาศ ตองมสภาพอากาศทเหมาะกบการเจรญเตบโตของพช และพนธไมตางๆ ซงมทงพชใบเลยงค เชนพชในตระกลเฟรน และพชใบเลยงเดยว เปนตน

4.1.2.2 พนททมการทบถมกนนน ตองเปนบรเวณทไมมนำาไหลเขาออก หรอตองเปนบรเวณนำานง และเปนบรเวณทมกาซออกซเจนจำากด เพอไมใหเกดการเนาสลายของซากพชกอนทจะกลายเปนถานหน โดยทวไปพบวาบรเวณทเหมาะสมในการเกดถานหนม 6 บรเวณ (การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย. 2547 ก. ออน-ไลน) คอ

(1) บรเวณทลมชายฝง (coastal marsh)(2) บรเวณดนดอนสามเหลยม (delta)(3) บรเวณทะเลสาบและปากอาว (lagoon and

bay)(4) บรเวณทราบเชงเขา (piedmont plain) (5) บรเวณทราบตะกอนนำาพา (alluvial plain)(6) บร เวณแอ ง ในหบ เขา (intramontane

basin)4.1.2.3 ระดบความลกของซากพชทสะสมอยในแอง

ซงถาอยในระดบลกมากๆ จะทำาใหจลนทรยมาทำาการยอยสลายนอยลง เพราะจลนทรยไมสามารถทนตอความรอนทเพมขนตามระดบ

90

ความลกภายในโลกได หรอถาอยในระดบตนเกนไปหรอโผลขนมาออกซเจนอาจทำาใหซากพชเนาเป อยได

4.1.2.4 การเปลยนแปลงทางชวเคมทเหมาะสมและมความตอเนอง

4.1.2.5 การเปลยนแปลงทางธรณวทยาทเหมาะสมทจะทำาใหเกดความกดดนและความรอนทเหมาะสมอนจะทำาใหซากพชแปรสภาพเปนถานหนได

4.1.3 กระบวนการเกดถานหน

การทซากพชซงสะสมตวในแหลงตางๆ ตงแตเร มตนจนกระท ง เป นพต (peat) และกลายไปเป นถ านหนในท สด จะม กระบวนการทางชวเคมและความรอนเขามาเกยวของดงนคอ

4.1.3.1 กระบวนการทางชว เคม (biochemical reaction) หรอเรยกวากระบวนการการกอตวใหม เปนกระบวนการทเกดจากการเปลยนแปลงทางชวเคม โดยจลนทรย จะทำาการยอยสลายซากพช ทำาใหกลายเปนสารเนอเดยวกน โดยอยในรปของสารทมองคประกอบของคารบอนและไฮโดรเจนเปนสวนใหญ ในทสดซากพชทตกตะกอนสะสมกนอยนนจะกลายเปนพต ซงสงสำาคญทสดในกระบวนการนคอสภาพแวดลอมของแองทสะสมตะกอน ถาซากพชจมอยใตนำาลกเกนไปจลนทรยจะไมสามารถทำาการยอยสลายได หรอถาตนเกนไปออกซเจนในอากาศจะทำาใหซากพชเกดการเนาเป อยได 4.1.3.2 กระบวนการเปลยนแปลงอนเนองมาจากค ว า ม ร อ น (thermal alteration) ห ร อ ก า ร แ ป ร ส ภ า พ (metamorphism) เป นกระบวนการท เก ดข นต อ เน องจากกระบวนการขางตน ซงในกระบวนการนพตทเกดขนจะแปรสภาพไป

91

เปนถานหน โดยเมอชนพตถกปดทบดวยตะกอนมากขนเร อยๆ จะทำาใหชนพตจมลกลงไปเรอยๆ ในระดบความลกทเหมาะสมความรอนจากภายในโลกทเพมขนตามระดบความลกจะเปนตวหยดกระบวนการกอตวใหม และจะเกดกระบวนการเปลยน แปลงอนเนองมาจากความรอนข นแทน ท ำา ใหพ ตมการแปรสภาพไปเป นถ านหน เร ยกกระบวนการนวา การแปรสภาพเปนถานหน (coalification)

4.1.4 ตวอยางขนตอนการกำาเนดถานหน

ตวอยางของขนตอนกระบวนการกำาเนดถานหนของแหลงทมการสะสมตวอยกบทแสดงไวในภาพท 4.1 พรอมคำาอธบาย

ลำาดบแรก ถานหนจะเกดบรเวณทเปนหนอง บง แองนำา หรอทชนแฉะ รมแมนำา รมทะเล ทมระดบตำากวาบรเวณรอบขางซงเกดจากการยบตวลง หรอบรเวณรอบขางมการยกตวสงขน เนองจากการปรบตวของผวโลก

ลำาดบทสอง บรเวณนมสภาพแวดลอมทอำานวยใหมพชเกดขนและอาศยอยอยางหนาแนน มวงจรชวตหลายครง มทงเกดขนและลมตายลง ตดตอกนเปนชวงๆ ทำาใหมซากพชตางๆ สะสมทบถมกนเปนจำานวนมาก

ลำาดบทสาม เมอบรเวณนมการผพงเนองมาจากการเปลยนแปลงของผวโลก ท ำาใหม ตะกอนดนมาทบถมซากพชและซากสงมชวตอ น รวมท งมการเปล ยนแปลงสภาพส ง

92

แวดลอม เชน ภาวะ แหงแลง นำาทวม การผพงทำาลาย การเคลอนไหวของผวโลก การแตกแยกของแผนดน เป นตน ท ำาใหซากตางๆ ทสะสมอยไดรบแรงกดดนและไดรบความรอนจากภายในโลก สงผลใหเกดการเปลยนแปลงทางเคมและฟสกส ในบรเวณดงกลาวซากเหลานจงแปลสภาพไปเปนพต

ลำาดบทส อทธพลจากทงแรงกดดนและความรอนภายในโลกเปนเวลานานๆ ทำาให ถ านพตถกอดตวกลายเปนถ านหน ซ งม คณลกษณะแตกตางกนในแตละแหง ทงนขนอยกบลกษณะและชนดของพชพนธไม

ลำาดบทหา เมอเวลาผานไปนานๆ อาจมดนและหนมาท บถมแหลงซากเหลาน น และปกคลมช นถ านหนเอาไวจนอย ในสภาพปจจบน

ภาพท 4.1 แสดงขนตอนการกำาเนดถานหนของแหลงทมการสะสมตวอยกบท ทมา (การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย. 2547 ก. ออน-ไลน)

4.2 การจำาแนกถานหน

การจำาแนกถานหนมหลายระบบ ซงแตกตางกนไปตามจดประสงคของการใชงาน เชน ระบบองกฤษ (Great Britain) ระบบ

93

ยโรป (Europe International) ระบบอเมรกาเหนอ (North America) และระบบออสเตรเลย (Australia) เปนตน อยางไรกตามระบบตางๆ เหลานกยงใชเกณฑแบงทคลายคลงกน เชน ใชคาความรอน (calorific value) และผลวเคราะหทางเคมอนๆ เชน ปรมาณคารบอน (fixed carbon) คาความช น (moisture content) และ ความสามารถในการระเหย (volatile matter) สำาหรบระบบทนยมใชก นมากในปจจบนไดแก ระบบของสมาคมทดสอบและวสดแหงสหรฐอเมรกา (American Society for Testing and Materials, ASTM) ซงเปนระบบการจำาแนกถานหนตามลำาดบชน (Rank) มความชดเจนและงายตอการใชงาน จงเปนทนยมใชกนมากในหลายประเทศ การจำาแนกถานหนตามลำาดบชนจะมการจำาแนกโดยพจารณาความสมบรณในการเปลยนสภาพจากซากพช ไปเป นถ านหน (degree of coalification and metamorphism) การเปลยนแปลงสดสวนปรมาณของสารองคประกอบในกระบวนการจนกลายเปนถานหน แสดงไวในภาพท 4.2 ซงจะเหนวาเมอกระบวนการนด ำาเนนไปปรมาณของคารบอนในถานหนจะเพมขนแตปรมาณของสารอนจะลดลง

ภาพท 4.2 แผนภมแสดงสดสวนของสารองคประกอบในกระบวนการแปรสภาพเปนถานหน

94

ทมา (การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย. 2547 ก. ออน-ไลน)

ระบบของสมาคมทดสอบและวสดแหงสหรฐอเมรกาไดจำาแนกถานหนเปน 4 ลำาดบชน โดยเรยงจากประเภททมคารบอนมากทสดไปนอยทสดคอ แอนทราไซต บทมนส ซบบทมนส และลกไนต คณสมบตทวไปของ ถานหนทอยในลำาดบสงคอจะมปรมาณคารบอนมาก ใหความรอนสง มไฮโดรเจนและออกซเจนอยน อย ในขณะทถานหนทอยในลำาดบตำาจะมปรมาณคารบอนนอย แตมไฮโดรเจนและออกซเจนมาก ซงแตละลำาดบชนถกแบงยอยลงไปอก ตามคณสมบตทางเคมและคาความรอนทตางกนไป ลกษณะทวๆไปของถานหนในแตละลำาดบชนดงกลาว สรปไดดงนคอ

4.2.1 ถานหนแอนทราไซต

ถานหนแอนทราไซต (anthracite) เปนถานหนทถกจดอยในลำาดบสงสด ถอวาเปนถานหนทมคณภาพดทสด มลกษณะดำาเปนเงามน มความวาวสง มปรมาณคารบอนสงถงรอยละ 90 ขนไป มปรมาณความชนตำามากและมคาความรอนสง มควนนอยแตจดไฟตดยาก สวนใหญมกใชเปนแหลงเชอเพลงเพอใหความรอนภายในบาน และในอตสาหกรรมแกว อตสาหกรรมเคม เปนตน

4.2.2 ถานหนบทมนส

ถานหนบทมนส (bituminous) เปนถานหนเนอแนน มลกษณะแขง และมกจะประกอบดวยชนถานหนสดำาสนททมลกษณะเปนมนวาว มปรมาณคารบอนประมาณรอยละ 80-90 และมความชนรอยละ 2-7 ถานหนประเภทนสามารถแบงยอยไดเปน 3

95

กลมตามความสามารถในการระเหย (World Coal Institute. 2004a. On-line) คอประเภททมความสามารถในการระเหยสง กลาง และตำา ถานหนชนดนเหมาะสำาหรบการใชเปนถานหนเพอการถลงโลหะ หรออาจใชเปนเชอเพลงผลตกระแสไฟฟาไดซงขนอยกบปรมาณคารบอนและความสามารถในการระเหย

4.2.3 ถานหนซบบทมนส

ถานหนซบบทมน ส (sub-bituminous) มลกษณะสนำาตาลเขมจนถงดำา เนอถานหนจะมความออนตวคลายขผง ไมแขงมาก มปรมาณคารบอนประมาณรอยละ 71-77 และมความชนประมาณรอยละ 10-20 (World Coal Institute. 2004b. On-line) ถานหนประเภทนมสวนมากใชเปนเชอเพลงในการผลตกระแสไฟฟา หรอใชในอตสาหกรรม

4.2.4 ถานหนลกไนต

ถานหนลกไนต (lignite) เปนถานหนทยงพอมซากพชเหลอปรากฏใหเหนอยเลกนอย มสนำาตาลเขมจนถงดำา มปรมาณคารบอนคอนขางนอย และมปรมาณความชนสงถงรอยละ 30-70 สวนใหญถกใชเปนเชอเพลงและถอวาเปนถานหนทมคณภาพตำา

ตารางท 4.1 เปรยบเทยบคณสมบตตางๆ ของถานหนแตละชนด

ถานหนปรมาณ

ความรอนปรมาณความชน

ปรมาณขเถาปรมาณกำามะถน

1. แอนทราไซต

สง ตำา ตำา ตำา

96

2. บทมนส สง ตำา ตำา ตำา3. ซบบทมนส

ปานกลาง-สง

ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง

4. ลกไนตตำา-ปานกลาง

สง สง ตำา-สง

4.3 การสำารวจถานหน

จากการศกษาอายของถานหนจากแหลงตางๆ ทวโลก พบวาชวงอายของการเกดถานหนนนมตงแตยคเดโวเนยน (devonian) คอประมาณ 354-417 ลานป จนถงยคเทอรเทยร (tertiary) ซงมอายประมาณ 1.8-65 ลานป โดยชวงอายของการเกดถานหนทพบมากทสดคอยคคารโบนเฟอรรส (carboniferous) มอายประมาณ 290-354 ลานป ซ งถานหนทเก ดในยคนสวนใหญเป นถานหนประเภทบทมนสและมสวนทอยตนขนมาคอถานหนประเภทซบบทมนส สวนถานหนประเภทลกไนตจะมอายอยในยคเทอรเทยร (Coal Deposits Within the Geological Time-Scale. 2004 : On-line) ในการสำารวจถานหนโดยทวไปมกรรมวธเหมอนกบการสำารวจปโตรเลยม แตคอนขาง งายกวาเนองจากแหลงกำาเนดของถานหนอยในระดบทตนกวาปโตรเลยม หรอในแหลงบางแหลงโดยเฉพาะในประเทศไทยซงสวนใหญเปนถานหนประเภทลกไนต อาจเพยงแคทำาการสำารวจเบองตนทางธรณวทยากสามารถคาดคะเนถงแหลงถานหนได แตอยางไรกตามเพอใหการลงทนในการทจะน ำาถานหนขนมาใชเกดความคมทน จงตองมการสำารวจทางธรณฟสกส และการเจาะสำารวจ เพอยนยนการคนพบและคำานวณปรมาณถานหนในแหลงนนเสยกอนจงคอยดำาเนนการในขนตอไป

4.3.1 การสำารวจทางธรณวทยา

97

ดงทได กลาวมาแลววาการส ำารวจแหลงถานหน จะมกรรมวธคลายกบการสำารวจปโตรเลยม กลาวคอเร มจากการศกษาธรณวทยาพ นฐานของพ นท บร เวณน น โดยอาศ ยแผนท ทางธรณวทยา ภาพถายทางอากาศ ภาพถายดาวเทยมเพอดลกษณะภมประเทศ การสำารวจธรณวทยา ในพนท การศกษาและวเคราะหหนตวอยาง เนองจากถานหนมคณสมบตทางกายภาพทเดนชด เชน มสนำาตาลหรอดำา มคาความหนาแนนตำา มนำาหนกเบาและมกพบถานหนเกดเปนชนๆ แผเปนบรเวณกวาง ดงนนจงอาศยคณสมบตเหลานเปนขอพจารณาในการสำารวจถานหน

4.3.2 การสำารวจทางธรณฟสกส

การสำารวจทางธรณฟสกสจะใหขอมลไดอยางรวดเรว ครอบคลมพนทกวาง และเสยคาใชจายในการสำารวจนอย เมอเทยบก บการเจาะส ำารวจ การส ำารวจทางธรณฟสกส จะท ำาใหทราบคณสมบตทางฟสกสของชนดนและหนทความลกตางๆ โดยใชเครองมอทางธรณฟสกสแลวจงนำาขอมลทไดไปวเคราะหคำานวณเพอแปลความหมายในเชงของธรณวทยาอกคร งหนง วธการสำารวจธรณฟสกสทนยมใชในการสำารวจหาแหลงถานหนโดยวธหลกๆ จะคลายกบการสำารวจปโตรเลยมคอ การวดคาความโนมถวงของโลก การวดความเขมของสนามแมเหลกโลก การวดคลนความไหวสะเทอน เปนตน ซ งเคยไดกลาวรายละเอยดของแตละวธไวในเนอหาเร องปโตรเลยมแลว 4.4 การทำาเหมองถานหน

98

การทำาเหมองถานหนในโลกเกดขนมานานแลว แตทเร มมการพฒนาการทำาเหมอง ถานหนขนาดใหญกเมอราวศตวรรษท 18 โดยทวไปการทำาเหมองถานหนจะแบงออกเปน 2 แบบดวยกนคอ การทำาเหมองแบบเหมองเปด (surface mining) และการทำาเหมองแบบเหมอง ใต ด น (underground mining) ในการพจารณาเลอกรปแบบการทำาเหมองในแตละแบบนนมขอจำากด ขอดและขอเสยแตกตางก นออกไป ซ งจะต องยดเอาล กษณะทางธรณวทยาของแหลงถานหน และความคมคาทางเศรษฐศาสตรเปนหลกในการพจารณา การทำาเหมองถานหนในแตละแบบพอสรปไดดงน

4.4.1 การทำาเหมองถานหนแบบเหมองเปด

การทำาเหมองถานหนแบบเหมองเปด เมอทำาการสำารวจทางดานธรณวทยาและธรณฟสกสจนไดขอมลของแหลงถานหนทงทางดานลกษณะโครงสรางของชนหนตางๆ ตลอดจนปรมาณถานหนทมอยแลว จะตองนำาขอมลดงกลาวมาทำาการศกษาความเหมาะสมวา การลงทนทำาเหมองถานหนในบรเวณนนนจะมคมคาทางเศรษฐศาสตรหรอไม และควรทำาเหมองในรปแบบใด การทำาเหมองถานหนแบบเหมองเปดจะเหมาะสมทสดในกรณทแหลงถานหนนนอยไมลกจากผวดนมากนก โดยทวไปเหมองประเภทนมตงแตระดบผวดนจนถงระดบความลกประมาณ 500 เมตร ซงรปแบบในการทำาเหมองแบบนทดำาเนนการอยมดวยกน 3 แบบ (การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย. 2547 ข. ออน-ไลน) คอ

4.4.1.1 เหมองเป ดแบบบอ (open pit mining) โดยจะมการเปดหนาดนเปนบอลกลงไปจนถงชนถานหน แลวจงทำาการขดถานหนออกมาใชงาน การทำาเหมองประเภทนจะแบงทำาเปน

99

ชนๆ ซงอาจจะมชนเดยวหรอหลายชนกได ขนอยกบความลกของชนถานหน และความสามารถของเคร องจกรกลทจะน ำามาใชทำางาน ลกษณะของเหมองจะเหมอนกบการขดบอลกลงไปเปนขนบนได ดงแสดงตวอยางในภาพท 4.3 การทำาเหมองเปนชนๆ แบบนจะทำาใหเกดความมนคงของผนงของ บอเหมอง และมความปลอดภยในการทำางาน

ภาพท 4.3 แสดงตวอยางการทำาหมองเปดแบบบอ ทมา (Associated Mining Consultants Limited. 2005. On-line)

4.4.1.2 เหมองเป ดแบบเป ดหน าด นเฉพาะสวน (open cast mining) การทำาเหมองแบบน เปนการลดปรมาณการเปดหนาดนและใชเนอทการทำาเหมองนอยกวาการทำาเหมองเปดแบบบอ โดยจะกองหนาดนทเปดขนมาไวขางเหมอง เมอทำาการขดถานหนในสวนทขดออกจนหมดแลว กจะยายไปทำาการเปดหนาดนในสวนถดไปทอยขางๆ โดยนำาหนาดนทเปดมาถมกลบในสวนททำาการขดถานหนออกหมดแลว ดงแสดงในภาพท 4.4 ซงการทำาเหมองแบบนจะชวยลดคาใชจายในการขนหนาดนและการฟ นฟสภาพเหมองไดมาก ลกษณะของแหลงถานหนทเหมาะกบการทำาเหมองแบบนคอตองเปนแหลงถานหนขนาดใหญ ชนถานหนมความตอเนอง และอย

100

ในแนวราบหรอมความลาดเอยงไมมากนกและตองอยในระดบความลกทไมเกนความสามารถของเครองมอขด

ภาพท 4.4 แสดงตวอยางการทำาเหมองเปดแบบเปดหนาดนเฉพาะสวน

ทมา (B&E International. 2005. On-line)

4.4.1.3 เหมองเป ดตามแบบเคร องเจาะ (auger mining) การทำาเหมองแบบนจะไมมการเปดหนาดน จะมเพยงการขดเจาะเอาถานหนมาใชเทานน ดงแสดงในภาพท 4.5 โดยสวนใหญการทำาเหมองแบบนจะเปนการทำางานตอเนองจากการทำาเหมองแบบเหมองเปดแบบบอ หรอเหมองเปดแบบเปดหนาดนเฉพาะสวน โดยเปนการขดเจาะเพอเอาถานหนบรเวณทเรยกวากำาแพงถานหน (highwall หรอ outcrop) โดยจะใชเคร องมอทมลกษณะเปนสวานเจาะตรงเขาไปในชนถานหนซงตวสวานจะเปนตวนำาเอาถานหนทถกเจาะออกมาในขณะททำาการเจาะ อยางไรกตามการทำาเหมองวธนไมคอยนยมทำากน เนองจากไมสามารถขดเจาะใหครอบคลมแหลงถานหนไดหมด

101

ภาพท 4.5 แสดงตวอยางการทำาเหมองเปดตามแบบเครองเจาะ ทมา (Kentucky. 2000. On-line)

4.4.2 การทำาเหมองถานหนใตดน

การทำาเหมองใตดนเปนการตดสนใจภายใตขอจ ำากดหลกๆ คอแหลงถานหน ซงในกรณทแหลงถานหนอยลกจากผวดนมาก การทำาเหมองแบบเหมองเปดอาจทำาใหไมคมทนเพราะตองมคาใชจายในการขดเปดหนาดนและหนออกเปนจำานวนมากกอนทจะถงชนถานหน ซงอาจมคาใชจายในการขดและขนดนจากบรเวณเหมองสงกวาราคาถานหนทจะขดได นอกจากนยงมขอจำากดอนๆ ทอาจตองทำาเปนเหมองใตดน เชนแหลงถานหนอยใกลแหลงชมชน หรออยใกลบรเวณทมการอนรกษสงแวดลอมทคอนขางเขมงวด เปนตน การทำาเหมองใตดนคอนขางอนตราย เนองจากในชนของถานหนจะมการสะสมตวของกาซทไวตอการตดไฟ เชน กาซมเทน เมอทำาการขดถานหน กาซดงกลาวจะถกระบายออกมาสะสมในบรเวณหนางาน ซงอาจทำาใหเกดการลกตดไฟของกาซดงกลาวได นอกจากนยงมปญหาการฟงกระจายของฝนผงของถานหนในการขนยาย ถานหนออกมาจากแหลง ซงถาความหนาแนนของฝนนสะสมตวถงจดทเหมาะสม

102

ประกอบกบอณหภมและความดนทเหมาะสม อาจทำาใหเกดการระเบดอยางรนแรงขนได รปแบบการทำาเหมองใตดนดงแสดงในภาพท 4.6

ภาพท 4.6 แสดงภาพตดขวางการทำาเหมองถานหนแบบเหมองใตดน

ทมา (Australian Coal Association. 2005. On-line)

โดยทวไปรปแบบการทำาเหมองใตดนจะขนอยกบลกษณะการวางตวของแหลงถานหนซงรปแบบหลกๆ จะมอยดวยกน 2 รปแบบคอ

4.4.2.1 เหมองใตด นแบบตามความยาวของผนงเหมอง (longwall mining) การทำาเหมองในลกษณะนเหมาะสำาหรบแหลงถานหนทมการวางตวของสายถานหนในแนวคอนขางราบ โดยมมมเอยงของสายถานหนไมควรเกน 30 องศา การทำาเหมองแบบนชวยใหสามารถขดถานหนไดคอนขางสะอาดและสามารถขดไดครอบคลมแหลงถานหนมากกวารอยละ 75 (Australian Coal Association. 2005. On-line) พนทตลอดแนวการขดถานหนอาจมความกวางถง 800 ฟต และยาวถง 7,000 ฟต มการใชระบบไฮดรอลกเปนเสาคำายน (hydraulic roof) ดงแสดงใน

103

ภาพท 4.7 ซงทำาใหมความปลอดภยคอนขางสงเมอเทยบกบการทำาเหมองโดยวธอน

4.4.2.2 เหมองใตดนแบบแบงเปนหอง (room and pillar) การทำาเหมองโดยวธนเหมาะสำาหรบแหลงถานหนทมการวางตวของสายถานหนในแนวราบทมมมเอยงของสายถานหนไมเกน 15 องศา การทำาเหมองแบบนสายถานหนจะถกแบงออกเปนหองๆ เพอขดถานหนออกไปโดยแตละหองอาจกวาง 20-30 ฟต ดงแสดงไวในภาพท 4.8 เมอขดถานหนออกไปแลวจะเกดเปนชองวาง ซงจะถกใชเปนเสนทางในการลำาเลยงถานหนออกจากเหมอง สวนถานหนทยงคงเหลอไวเปนเหมอนเสาสำาหรบการคำายนอโมงค (pillar) แตละเสาอาจมความกวางถง 100 ฟต การทำาเหมองโดยวธนจะครอบคลม แหลงถานหนไดประมาณรอยละ 50-60 (Australian Coal Association, 2005. On-line) แตถาตองการขดใหไดปรมาณของถานหนเพมขน สามารถทำาไดโดยการขดเสาทคำายนอโมงคในชวงของการถอนตวกลบหลงจากทขดจนสดแหลงถานหนแลว

104

ภาพท 4.7 แสดงรปแบบการทำาเหมองใตดนแบบตามความยาวของผนงเหมอง

ทมา (EIA. 2005d. On-line)

ภาพท 4.8 แสดงรปแบบการทำาเหมองใตดนแบบแบงเปนหอง ทมา (EIA. 2005d. On-line)4.5 การใชประโยชนจากถานหน

การใช ถ านหน เป นท น ยมก นมากเม อหล งการปฏ ว ต อตสาหกรรมในประเทศองกฤษ และยงเพมมากขนหลายเทาตวเมอเกดวกฤตราคานำามนในป พ.ศ. 2516 ทำาใหมการใชถานหนเปนเชอเพลงทดแทนนำามนมากขน ทงการใชเปนเชอเพลงในการผลตกระแสไฟฟาและในอตสาหกรรมตางๆ ปรมาณการใชพลงงานจากถานหนทวโลกเมอป พ.ศ. 2544 อยท ประมาณรอยละ 28 ของการใช พลงงานทงหมด (EIA. 2005a. On-line) การใชประโยชนจากถานหนอาจแบงไดหลกๆ เปน 2 ประเภทคอ

4.5.1 การใชถานหนเปนเชอเพลง

105

ถานหนสวนใหญจะถกนำามาใชใหเกดประโยชนโดยตรงคอ การใชเปนเชอเพลงในการผลตกระแสไฟฟา และในอตสาหกรรมต างๆ เชน อตสาหกรรมการถลงโลหะ การผล ตป นซ เมนต อตสาหกรรมอาหาร เปนตน จากขอมลการรายงานของส ำาน กนโยบายและแผนพลงงานเมอป พ.ศ. 2546 พบวาในประเทศไทยใชถานหนลกไนตในการผลตไฟฟาถงรอยละ 86 สวนทเหลอรอยละ 14 ถกนำาไปใชในอตสาหกรรมตางๆ ในขณะทภาพรวมทวโลกพบวามการใชถานหนเพอผลตกระแสไฟฟาประมาณรอยละ 64 ซงจะเหนวาปรมาณของถานหนทขดขนมาไดนนจะถกใชเปนเชอเพลงคอนขางมากโดยเฉพาะการผลตกระแสไฟฟา

4.5.2 การใชถานหนเพอวตถประสงคอน

นอกจากการใชเปนเชอเพลงเพอผลตกระแสไฟฟา และเปนเชอเพลงสำาหรบการใหพลงงานความรอนในอตสาหกรรมตางๆ แลว ยงมการใชถานหนเปนแหลงวตถดบเพอผลตเปนผลตภณฑอนๆ อกหลายอยางเชน การนำามาผลตเปนถานโคกเทยม ถานกมมนต ปยยเรย หรอการนำามาสกดเอานำามนดบ เปนตน

4.6 ผลกระทบตอสงแวดลอมจากการใชถานหน

นบตงแตเร มตนกระบวนการทำาเหมองถานหน ตลอดจนการนำาถานหนไปใชประโยชน ทกขนตอนของกจกรรมเหลานจะมการทำาลายสภาพแวดลอมตลอดเวลา ซงผลกระทบตอสภาพ แวดลอม

106

อนเกดจากกระบวนการของถานหนนนเกดขนตงแตเร มตนคอ การเตรยมพนททำาเหมอง การเปดหนาดน การขดถานหน การขนถายและลำาเลยงถานหน ตลอดจนการนำาถานหนไปใชประโยชน ทกขนตอนลวนแลวแตมการทำาลายสภาพแวดลอมและปลดปลอยสารมลพษออกมา ในหวขอนจะกลาวถงผลกระทบทเกดขนในแตละขนตอนของการไดมาและการใชถานหนดงตอไปน

4.6.1 ผลกระทบจากขนตอนการทำาเหมอง

กระบวนการเรมตนของการทำาเหมองถานหน หลงจากทมการสำารวจทงทางธรณวทยา ธรณฟสกส และการเจาะสำารวจ จนเปนทแนชดแลววาไดมการพบแหลงถานหนและคมคาตอการลงทน คอการเตรยมพนทและการเปดหนาดนเพอทำาเหมองถานหน โดยเฉพาะการทำาเหมองแบบเหมองเปดซงตองใชพนทคอนขางมาก นนหมายถงปรมาณของปาไมทจะตองถกทำาลายกมากตามไปดวย ผลทตดตามมาคอความเสยหายของระบบนเวศวทยา ทงในดานความหลากหลายของพชพรรณไม รวมถงทอยอาศยของสตวตางๆ ในพนทบรเวณนนกจะถกทำาลายไปดวย เมอเขาสขนตอนการเปดหนาดน ปรมาณเนอดนมหาศาลจากพนผวโลกลงไปตามระดบความลกถงแหลงถานหน ซงจะถกขดและถกเคลอนยายไปยงบรเวณอน ผลทตามมาคอมลพษจากฝนทเกดขน ทงในชวงของการขดและการขนยาย สวนพนทบรเวณทถกขด และพนทบรเวณทนำาหนาดนมากองถมไวอาจเกดการพงทลายของดน (erosion of soil) ได อนเนองมาจากความหนาแนนของดนในพนทนนๆ เปลยนไป หรออาจเกดจากพลงธรรมชาตเชน ลมพาย พายฝน เปนตน

นอกจากนในระหวางการทำาเหมองถานหนยงมปญหาในเรองของนำาท งท ถกปลอยออก มาจากเหมองถานหน (acid mine

107

drainage) ซงนำาทงทถกปลอยออกมาจะมสวนผสมของสารโลหะหนกจ ำาพวกทองแดง ตะกว ปรอท ออกมาดวย (World Coal Institute. 2005c. On-line) อนจะทำาใหเกดการแพรกระจายและเกดการปนเป อนทงในบรเวณพนดนและแหลงนำาตางๆในบรเวณใกลเคยง

4.6.2 ผลกระทบจากการใชถานหน

การนำาถานหนมาใชประโยชน ดงทไดกลาวไปแลววาสวนใหญจะถกนำาไปใชเปนเช อเพลงเพอการผลตกระแสไฟฟาและในอตสาหกรรมตางๆ ถานหนเมอถกทำาใหเกดการเผาไหมจะปลอยกาซต างๆ ท เป นมลพษทางอากาศ ท งท อย ในร ปของละอองธ ล (particulate matters) และอยในรปของออกไซดของกาซตางๆ มากมายเชน ซลเฟอรออกไซด (SO2) ไนโตรเจนออกไซด (NOx) เปนตน อนเปนสาเหตใหเกดปรากฏการณตางๆ ทสงผลโดยตรงตอมนษยและบรรยากาศของโลก เชน การเกดฝนกรด ปรากฏการณกาซเรอนกระจก เปนตน

4.6.2.1 ภ า ว ะ ฝ น ก ร ด (acid rain) เ ช อ เ พ ล งซากดกดำาบรรพทกชนดรวมทงถานหน เมอมการเผาไหมจะมการปลอยกาซจำาพวก ซลเฟอรไดออกไซด และ ไนตรสออกไซด ออกสชนบรรยากาศ เมอกาซเหลานเกดปฏกรยาเคมกบโมเลกลของไอนำาและออกซเจนในอากาศจะกลาย เปนกรดซลฟวรก (H2SO4) และกรดไนทรก (H2NO3) ซงจะเกาะตวเขากบโมเลกลของฝน ฝนหรอหมะ แลวตกลงสพนโลก

108

4.6.2.2 ป ร า ก ฏ ก า ร ณ ก า ซ เ ร อ น ก ร ะ จ ก (greenhouse effect) ก า ร เ ผ า ไ ห ม ข อ ง พ ว ก เ ช อ เ พ ล งซากดกดำาบรรพทกชนด นอกจากจะมการปลอยกาซซลเฟอรไดออกไซดและไนตรสออกไซดแลวยงมกาซจำาพวกคารบอนไดออกไซด มเทน และโอโซน ถกปลอยออกมาดวย ซงกาซเหลานเปนสาเหตหลกข อ ง ก า ร เ ก ด ภ า ว ะ โ ล ก ร อ น (global warming) ผ า น ท า งปรากฏการณก าซ เรอนกระจก โดยเฉพาะอยางย งคารบอนไดออกไซดซงถกปลอยออกสชนบรรยากาศโลกประมาณ 6 พ น ล า น ต น ต อ ป (The Environment Literacy Council. 2004. On-line) ปรากฏการณเหลานเกดขนเพราะเมอแสงจากดวงอาทตยแผรงสลงมายงโลกในรปของคลนแมเหลกไฟฟา ซงเปนคลนสนจะสามารถทะลผานชนบรรยากาศของโลกมาได ทำาใหพนผวทกสวนของโลกดดซบเอาพลงงานจากการแผรงสนไว แตในขณะทพนผวของโลกมการคายความรอนออกมาจะอยในรปของพลงงานความรอนซ งเปนคลนยาว ท ำาใหโมเลกลของกาซตางๆ รวมถงโมเลกลของไอนำาซงมอยในชนบรรยากาศ จะดดซบเอาพลงงานความรอนทโลกปลอยออกมาไว ทำาใหความรอนไมสามารถออกไปสนอกชนบรรยากาศของโลกได จงทำาใหอณหภมของโลกรอนขน

4.6.2.3 หมอกควน (smog) เป นป ญหาทางดานสภาพอากาศทมกเกดขนในแหลงชมชน ซงเกดจากปฏกรยาเคมระหวางสารมลพษตางๆ ทมอยในอากาศกบแสงอาทตยกอใหเกดเปนลกษณะของหมอกควนซงสามารถแบงเปน 2 ชนด คอ

(1) ห ม อ ก ค ว น แ บ บ ซ ล ฟ ว ร ส (sulfurous smog) หรอทเรยกวาหมอกเทา (gray-air smog) เปนหมอกควนทพบมากในบรรดาเมองอตสาหกรรมทมสภาพอากาศหนาวและมความชนสง เชน นวยอรก ลอนดอน เปนตน สาเหตมาจากโรงงาน

109

อตสาหกรรมตางๆ มการใชถานหนหรอเชอเพลงซากดกดำาบรรพอนๆ เปนเชอเพลง แลวมการปลอยของเสยทงพวกอนภาคและกาซตางๆ ออกมาโดยเฉพาะพวกกาซซลเฟอรออกไซด หมอกควนประเภทนจะยงเหนไดชดเจนมากในชวงฤดหนาว เพราะมการใชเชอเพลงมากขนและเปนชวงทมความชนสง

(2) ห ม อ ก ค ว น แ บ บ โ ฟ โ ต เ ค ม เ ค ล (photochemical smog) หรอทเรยกวาหมอกนำาตาล (brown-air smog) เป นหมอกควนท เก ดจากการปล อยมลพษจากเคร องยนตต างๆ หรอโรงไฟฟา ซ งสวนใหญจะเป นพวกกาซคารบอนมอนอกไซด ไนโตรเจนออกไซด และพวกไฮโดร คารบอนตางๆ เมอกาซเหลานเกดปฏกรยาเคมกบแสงอาทตย จะกอใหเกดมลพษไดแก โอโซน (ozone) เปนตน หมอกควนลกษณะนมกเกดในพนททมสภาพอากาศอบอนถงแหง

4.7 การกำาจดสงเจอปนในถานหน

ถานหนเปนแหลงเชอเพลงทใชกนมากและมปรมาณมากพอใหใชกนอกนบรอยป ดงนนเพอเปนการลดปญหาการเกดมลพษจากถานหน จงไดมการคดคนและพฒนาเทคโนโลยเพอเพมประสทธภาพในการทำาเหมอง การจดการถานหนกอนนำามาใช และการใชประโยชนถานหน โดยใหมผลกระทบตอสงแวดลอมนอยทสด ซงเทคโนโลยนเรยกวาเทคโนโลยถ านหนสะอาด (clean coal technology) กระบวนการของเทคโนโลยนสามารถทำาไดทง 3 ขนตอนคอ กอนการเผาไหม ขณะเผา และหลงการเผา (กรมเช อเพลงธรรมชาต. 2547 ข. ออน-ไลน) ซงมรายละเอยดดงตอไปน

4.7.1 เทคโนโลยถานหนสะอาดกอนการเผาไหม

110

เทคโนโลยถ านหนสะอาดก อนการเผาไหม (pre-combustion) น เปนการทำา ความสะอาดถานหนในขนตอนกอนการเผาไหม ซงอาจเรยกขนตอนนวาการปรบระดบถานหน (coal upgrading) เพอลดปรมาณขเถาและกำามะถนทปะปนอยในถานหน ในขณะเดยวกนจะเปนการเพมคาความรอนของถานหนดวย การทำาความสะอาดกอนการเผาไหมนมดวยกน 3 วธ คอ

4.7.1.1 การท ำาความสะอาดโดยวธทางกายภาพ (physical cleaning) เปนการกำาจดสงเจอปนประเภท ฝนละออง ดน หน และสารประกอบพวกกำามะถนอนนทรย ซงมเหลกเปนสวนประกอบ เชน ไพไรตกซลเฟอร (pyritic sulfur) เปนตน โดยมวธการคอนำาถานหนมาบดใหมขนาดเลกกวาขนาดของฝนผงแลวลางผานนำา โดยอาศยหลกการความแตกตางของความหนาแนนของถานหนกบสารเหลาน จะทำาใหสงเจอปนตางๆ ทไมตองการจะถกแยกออกจากเนอถานหน ซงวธนจะทำาใหไพไรตกซลเฟอรถกกำาจดออกไดประมาณรอยละ 90 นอกจากนยงมวธทำาความสะอาดถานหนทางกา ยภ า พ อ กว ธ ห น ง เ ร ยกว า กา รลอ ยผ า นป ล อ ง (column flotation) เปนการทำาความสะอาดถานหน โดยอาศยความแตกตางของคณสมบตทางเคมของถานหนซงมความสามารถในการยดตดกบฟองอากาศไดแตกตางกน ดงนนเมอใหฟองอากาศเคลอนทผานผงถานหนและนำาซงบรรจในอปกรณทเรยกวาปลอง (column) ผงถานหนจะตดขนไปกบฟองอากาศ ทงใหสงเจอปนตางๆ รวมทงไพไรตกซลเฟอร จมอยในบรเวณสวนลาง

4.7.1.2 ก า ร ท ำา ค ว า ม ส ะ อ า ด โ ด ย ว ธ ท า ง เ ค ม (chemical cleaning) เปนการใชสารเคมเขาไปทำาปฏกรยากบผงถานหน ซงสารเคมดงกลาวมคณสมบตในการกำาจดพวกสงเจอปน ตางๆ ทไมสามารถกำาจดโดยวธทางกายภาพได

111

4.7.1.3 กา รท ำา ค ว า ม ส ะ อ า ด โด ย ว ธ ท า ง ช ว ภ า พ (biological cleaning) วธนเปนเทคโนโลยทยงคอนขางใหม โดยใชสงมชวตเลกๆ จำาพวกแบคทเรยและเชอราบางชนด ซงตองการกำามะถนเปนอาหารเขาไปชวยในการกำาจดกำามะถนในถานหน และสามารถนำาสงมชวตเหลานมาทำาการเพาะเลยงเพอสกดเอาเอนไซนท ใชส ำาหรบการยอยสลายกำามะถนมาใช เพอเรงกระบวนการกำาจดกำามะถนในถานหนได

4.7.2 เทคโนโลยถานหนสะอาดขณะเผาไหมหรอเมอนำาไปใชประโยชน

เทค โน โลย ต า ง ๆ ท ถ กพฒ นา ข น เพ อ น ำา มา ใช ใ นกระบวนการเผาไหมถานหนหรอในขณะทนำาถานหนไปใชประโยชนมดวยกนหลายอยางเชน เทคโนโลยถานหนสะอาดขณะเผาไหม เทคโนโลยถานหนสะอาดโดยการแปรรป และเทคโนโลยสงเคราะหเชอเพลงสะอาด ซงแตละเทคโนโลยจะชวยลดปรมาณสงเจอปนตางๆ โดยเฉพาะกำามะถนในถานหนลงไดเปนอยางด

4.7.2.1 เทคโนโลยถานหนสะอาดขณะเผาไหม เปนเทคโนโลยทเกยวของกบระบบการเผาไหมถานหน โดยการปรบปรงเตาเผาและหมอไอนำาเพอเพมประสทธภาพในการ เผาไหมถานหนและลดมลพษทเกดจากการเผาไหม ซงเทคโนโลยในกลมนไดแก

(1) เทค โน โลย กา ร เผ า เช อ เพล ง ท เ ป นผ ง (pulverized fuel combustion, PFC) เป นว ธ ก าร เผาไหม ถานหนซงถกบดอยางละเอยดแลวพนเขาไปในเตาเผาพรอมอากาศ เมอถานหนตดไฟจะใหพลงงานความรอนแกหมอไอนำา และไอนำาจะไปหมนกงหนของเครองกำาเนดไฟฟาเพอผลตไฟฟาได

112

(2) เทคโนโลยการเผาสภาพของไหล (fluidized bed combustion, FBC) เปนวธการเผาไหมถานหนทบดอยางละเอยดผสมกบหนปน แลวพนเขาไปในหมอไอนำาพรอมอากาศรอน ถานหนและหนปนทพนเขาไปจะแขวนลอยอยในคลนอากาศรอนโดยมลกษณะคลายของเหลวเดอด ขณะทถานหนเผาไหมหนปนจะทำาหนาทคลายฟองนำาดกจบกำามะถนทเกดขน ความรอนทเกดจากการเผาไหมถานหนจะถกนำามาตมนำาทำาใหเกดเปนไอนำาเพอไปหมนกงหนของเครองกำาเนดไฟฟา กระบวนการนสามารถลดปรมาณกำามะถนทจะถกปลอยออกมาจากการเผาไหมไดมากถงรอยละ 90

(3) เทคโนโลยการเผาสภาพของไหลภายใตความด น (pressured fluidized bed combustion, PFBC) เปนการเผาไหมถานหนแบบเดยวกบการเผาสภาพของไหล โดยอยภายใตความดนสง พลงงานความรอนทผลตไดจะถกนำาไปใชผลตไอนำาเพอขบกงหนไอนำา สวนกาซรอนทไดจะมแรงดนและอณหภมสงสามารถนำาไปขบกงหนกาซ เพอผลตไฟฟาในโรงไฟฟาแบบผลตไฟฟารวมได

4.7.2.2 เทคโนโลยถ านหนสะอาดโดยการแปรร ป (coal conversion) เปนเทคโนโลยทพฒนาขนเพอแปรรปถานหนใหเปนกาซเชอเพลง (coal gasification) หรอเชอเพลงเหลวจากถานหน (coal liquefaction) โดยแตละเทคโนโลยจะมรายละเอยดดงตอไปน

(1) เทคโนโลยแปรรปถานหนใหเปนกาซเชอเพลง (coal gasification technology, CGT) เป นกระบวนการท ทำาใหถานหนเกดปฏกรยากบกาซออกซเจนหรออากาศและไอนำา ภายใตอณหภมและความดนสงซงจะไดกาซเชอเพลงออกมา ประกอบดวยไฮโดรเจนและคารบอนไดออกไซดเปนสวนใหญ กาซเชอเพลงทไดจะถกนำามาทำาใหสะอาดโดยการกำาจดมลพษกอนทนำาไปใช กาซเชอ

113

เพลงทไดนนอกจากนำามาใชเปนเชอเพลงแลว อาจนำาไปใชเปนสารตงตนในการสงเคราะหแอมโมเนย เมทานอล หรอกาซไฮโดรเจนได

(2) เทคโนโลยเชอเพลงเหลวจากถานหน (coal liquefaction technology, CLT) เปนการแปรรปถานหนใหอยในรปของเชอเพลงเหลว (liquid fuel) โดยมการแยกคารบอนออก (carbonization) หรอการเตมไฮโดรเจนเขาไป (liquefaction) เชอเพลงเหลวทไดจากถานหน สามารถนำามากลนในขบวนการกลนนำามนจะไดนำามนสำาหรบรถยนตและผลตภณฑอนๆ จำาพวก พลาสตก และสารละลายตางๆ

4.7.2.3 เ ท ค โ น โ ล ย ส ง เ ค ร า ะ ห เ ช อ เ พ ล ง ส ะ อ า ด (dimethyl ether, DME) เปนเทคโนโลยททำาใหมการใชถานหนทสะอาดและประหยด ซงเปนการนำาเอากาซมเทนทไดมาจากการทำาเหมองถานหนมาทำาการเผาไหมกบออกซเจน โดยมการหมนเวยนนำาเอาไอนำาและคารบอน ไดออกไซดมาใชใหมในกระบวนการเผาไหมน กาซทไดจะมคณสมบตคลายกาซปโตรเลยมเหลว

4.7.3 เทคโนโลยถานหนสะอาดหลงการเผาไหม

เทคโนโลยถ านหนสะอาดหล งการเผาไหม (post-combustion) น เปนการกำาจดมลพษทเกดขนจากการเผาไหมถานหน กอนทจะถกปลอยออกสสภาพแวดลอม ซงมทงทอย ในรปของฝนละอองตางๆ และกาซ เทคโนโลยทนำามาใชแกปญหาในขนตอนนไดแก

4.7.3.1 การกำาจดฝนละออง เมอถานหนถกเผาไหมจะมฝนละอองตางๆ เกดขนในกระบวนการ ดงนนเพอเปนการกำาจดฝนละอองดงกลาว จะมการใชอปกรณสำาหรบการดกจบ ฝนละอองทเกดน ซงโดยทวทใชกนอย ไดแก

114

(1) เคร องดกฝนด วยไฟฟา (electrostatic precipitator) เปนการกำาจดฝนละอองโดยใชหลกการไฟฟาสถตย เมอฝนละอองเคลอนทผานสนามไฟฟาจะทำาใหฝนละอองมประจไฟฟา และเมอเคลอนทผานเขาไปยงถงเกบ ซงมประจไฟฟาขวตรงขามกบฝนละอองๆ กจะถกดดใหตดกบแผนรวบรวม (collector plates) ทอยภายในถงเกบฝน ระบบนถอวามประสทธภาพสงมากในการดกจบฝน

(2) เครองแยกฝนแบบลมหมน (cyclone Separator) เปนอปกรณทใชในการแยกฝนละอองออกจากกาซทเกดจากการเผาไหมถานหน โดยใชหลกของแรงเหวยงเพอใหกาซซงมฝนละอองผสมอยเกดการหมนตว จะทำาใหฝนละอองซงมนำาหนกมากกวารวมตวกนและถกแยกออกมา

(3) เคร องกรองฝนแบบถง (bag filter) เปนอปกรณทมถงกรองเปนตวกรองแยกฝนละอองออกจากกาซทเกดจากการเผาไหมถานหน

4.7.3.2 การกำาจดกาซซลเฟอรไดออกไซด เปนกระบวนการกำาจดกาซซลเฟอรไดออกไซดทถกปลอยออกมาพรอมกาซทงหลงการเผาไหม โดยการฉดสวนผสมของนำากบหนปนเขาไปทำาปฏกรยากบกาซซลเฟอรไดออกไซดทผสมอยในกาซทงนน ผลของปฏกรยาดงกลาวจะทำาใหเกดการรวมตวและตกตะกอนเปนยบซม ซงเปนสารประกอบทสามารถนำามาใชประโยชนได 4.7.3.3 การกำาจดกาซไนโตรเจนออกไซด เปนกระบวนการกำาจดกาซไนโตรเจนออกไซดทถกปลอยออกมาพรอมกาซทงหลงการเผาไหม โดยการใชแอมโมเนยเขาไปทำาปฏกรยากบกาซไนโตรเจนออกไซด ผลของปฏกรยาจะเกดเปนไนโตรเจนและนำา

115

4.8 ถานหนกบประเทศไทย การสำารวจถานหนในประเทศไทยไดดำาเนนการเปนคร งเมอประมาณป พ.ศ. 2440 เปนการสำารวจแหลงถานหนทบรเวณบานปดำา อำาเภอเหนอคลอง จงหวดกระบ โดยบรษทถานหนศลากระบ ซงในขณะนนการพฒนาดานเทคโนโลยและความตองการใชถานหนยงไมมากนก การทำาเหมองถานหนจงยงไมไดรบความสนใจเทาทควร จนกระทงรฐบาลมการจดตงการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทยเมอป พ.ศ. 2510 ทำาใหมการใชถานหนเพอผลตกระแสไฟฟาเพมมากขน

ถานหนทมการสำารวจพบมากในประเทศไทยประมาณรอยละ 99 เป นถานหนประเภทลกไนตซ งมคณภาพคอนขางต ำา โดยมถานหนประเภทซบบทมนสและบทมนสอยบาง ยกเวนทพบทเหมองนาดวง จงหวดเลย และเหมองนากลาง จงหวดอดรธาน เปนถานหนประเภทแอนทราไซตซงมคณภาพสง แตมปรมาณไมมากนก

แ ห ล ง ถ า น ห น ใ น ป ร ะ เ ท ศ ไ ท ย ท ส ำา ร ว จ พ บ โ ด ย ก ร มทรพยากรธรณ สวนใหญอยทางภาคเหนอและในภาคใตบางบางสวน แหลงถานหนทใหญทสดและมการผลตมากทสดคอ เหมองแมเมาะ จ.ลำาปาง โดยมปรมาณสำารองกวารอยละ 90 ของปรมาณถานหนสำารองทงประเทศ ซงถานหนทงหมดถกนำาไปใชในการผลตกระแสไฟฟา แหลงถานหนในประเทศไทยสามารถแบงออกเปน 2 กลม คอ แหลงถานหนทถกเปดเปนเหมองถานหนแลว และแหลงถานหนทยงไมถกพฒนา แหลงถานหนทถกเปดเปนเหมองถานหนแลวมจำานวน 14 แหง ม 6 แหงทไดหยดผลตเปนการชวคราว ดงแสดงในตารางท 4.2 และยงคงเปดดำาเนนการอย 8 แหง มปรมาณสำารองรวม

116

ประมาณ 1,335 ลานตน ณ สนป พ.ศ. 2545 ซงสวนใหญอยภาคเหนอของประเทศไทยดงแสดงในตารางท 4.3 สวนแหลงถานหนทยงไมถกพฒนาเปนเหมองมจ ำานวน 30 แหง มปรมาณสำารองประมาณ 804 ลานตน ดงแสดงไวในตารางท 4.4 ซงโดยสรปในปจจบนประเทศไทยมปรมาณสำารองถานหนรวมทงส นประมาณ 2,139 ลานตน

ตารางท 4.2 แสดงแหลงถานหนในประเทศไทยทหยดการผลตชวคราว

 ลำาดบสถานท

ปรมาณสำารอง (ลานตน)

ชอแอง อำาเภอ จงหวดผลตไป

แลวคงเหลอ

1. บอหลวง ฮอดเชยงให

ม 1.378 NA

2. แมตบ งาว ลำาปาง 0.885 10.1153. แมตน แมระมาด ตาก 0.320 0.9004. กนตง กนตง ตรง 0.010 NA5. นาดวง นาดวง เลย 0.154 NA6. นากลาง นากลาง อดรธาน 0.006 NA

117

ทมา (กรมเชอเพลงธรรมชาต. 2547 ค. ออน-ไลน)

ตารางท 4.3 แสดงแหลงถานหนในประเทศไทยทยงคงดำาเนนการผลต

ลำาดบสถานท

ปรมาณสำารอง (ลานตน)

ชอแอง อำาเภอ จงหวด ผลตแลว คงเหลอ

1. นาฮอง แมแจมเชยงให

ม 2.492 NA

2. แมทาน สบปราบ ลำาปาง 20.122 15.7273. แมเมาะ แมเมาะ ลำาปาง 209.171 1,196.

4354. ล ล ลำาพน 37.153 NA5. เชยงมวน เชยงมวน พะเยา 1.962 NA6. แมละเมา แมสอด ตาก 1.193 0.436

7. หนองหญาปลอง

หนองหญาปลอง

เพชรบร 1.286 0.435

8. กระบ เมอง กระบ 8.281 111.718

ทมา (กรมเชอเพลงธรรมชาต. 2547 ค. ออน-ไลน)

ตารางท 4.4 แสดงแหลงถานหนสำารองในประเทศไทยซงยงไมไดดำาเนนการผลต

118

ลำาดบ

สถานท ปรมาณสำารอง

(ลานตน)ชอแอง อำาเภอ จงหวด

1. เวยงแหง เวยงแหง เชยงใหม 34.1242. ฝาง ฝาง เชยงใหม NA3. สนปาตอง สนปาตอง เชยงใหม NA4. บอสล ฮอด เชยงใหม 0.6675. ปาย ปาย แมฮองสอน 0.3666. วงเหนอ วงเหนอ ลำาปาง 21.1607. งาว งาว ลำาปาง 50.690

8. แจหม/เมองปาน

แจหม ลำาปาง 41.047

9. แมจาง แมเมาะ, แมทะ ลำาปาง 5.00310. หางฉตร หางฉตร ลำาปาง 28.26011. แมทะ แมทะ ลำาปาง 55.06512. เชยงมวน เชยงมวน พะเยา 17.98913. นาทราย ล ลำาพน 5.27014. แมระมาด แมระมาด ตาก 72.17015. แมละเมา แมสอด ตาก 46.36616. พบพระ พบพระ ตาก 7.040

17. อมผาง/ปะละทะ

อมผาง ตาก 19.236

18. แพรเมอง, สงเมน,

เดนชย,รองกวาง, สอง

แพร 0.403

19. บงสามพน บงสามพน เพชรบรณ NA

119

20. วเชยรบร วเชยรบร เพชรบรณ 2.620

21. หนองหญาปลอง

หนองหญาปลอง

เพชรบร 12.256

22. หนองพลบ หวหนประจวบครข

นธ 2.786

23. สนปน ทงใหญนครศรธรรม

ราช 16.428

24. เคยนซา เคยนซา สราษฎรธาน 40.000ตารางท 4 (ตอ)

ลำาดบ

สถานท ปรมาณสำารอง

(ลานตน)ชอแอง อำาเภอ จงหวด

25. สะบายอย สะบายอย สงขลา 254.89026. กนตง กนตง ตรง 10.26027. แมใจ แมใจ พะเยา 5.36028. แมแจม แมแจม เชยงใหม 16.04029. พาน พาน เชยงราย 26.61030. เสรมงาม เสรมงาม ลำาปาง 12.040

ทมา (กรมเชอเพลงธรรมชาต. 2547 ค. ออน-ไลน)

4.9 บทสรป

ถานหนเปนแหลงพลงงานซากดกดำาบรรพ ทเกดจากซากพชทสะสมอยในลมนำาหรอแองนำาตางๆ และถกทบถมโดยตะกอนนบเปนเวลาหลายรอยลานป ภายใตองคประกอบดานสภาพอากาศ ลกษณะของพนท ระดบความลกทซากพชถกปดทบ การเปลยนแปลงทาง

120

ชวเคม ความรอนและความกดดนทเหมาะสม ทำาใหซากพชเหลานนกลายเปนถานหน โดยทวไปถานหนถกแบงเปน 4 ประเภท โดยพจารณาจากความแตกตางของคาความรอน คาความชน ปรมาณกำามะถนและปรมาณขเถา ซงเรยงลำาดบตามคณภาพจากมากไปนอยไดแก แอนทราไซต บทมนส ซบบทมนสและลกไนต ถานหนสวนใหญถกใชเพอเปนเชอเพลงในการผลตกระแสไฟฟา สวนทเหลอถกใชในอตสาหกรรมตางๆ เนองจากถานหนมสารทเปนมลพษเจอปนอยคอนขางมากตามแตชนดของถานหน ดงนนการใชประโยชนจากถานหนจงสงผลกระทบตอสภาพแวดลอมหลายอยางประการ เชน การเกดฝนกรด ปรากฏการณกาซเรอนกระจก เปนตน อยางไรกตามในปจจบนไดมการพฒนาเทคโนโลยทเรยกวาเทคโนโลยถานหนสะอาดขนเพอชวยลดมลพษจากถานหน โดยเทคโนโลยนถกประยกตใชตงแตในกระบวนการการทำาเหมอง การจดการถานหนกอนนำามาใช และการใชประโยชนถานหน อนจะเปนการทำาใหการใชประโยชนจากถานหนมความปลอดภยมากขน และลดผลกระทบตอสภาพแวดลอมลงได

4.10 คำาถามทบทวน

1. จงอธบายถงรปแบบของกระบวนการเกดถานหน2. จงบอกถงองคประกอบในการกำาเนดถานหน3. จงอธบายถงกระบวนการเกดถานหน4. จงอธบายถงขนตอนการเกดถานหน5. จงบอกถงประเภทของถานหนทจำาแนกโดยระบบสมาคมทดสอบและวสดแหงสหรฐอเมรกา

121

6. จงอธบายถงลกษณะของถานหนทจ ำาแนกโดยระบบสมาคมทดสอบและวสดแหงสหรฐอเมรกา7. จงบอกถงวธการสำารวจถานหนมาพอสงเขป8. จงอธบายถงการทำาเหมองถานหนมาพอสงเขป9. จงบอกถงผลกระทบจากการใชถานหนเปนเชอเพลงในการผลตไฟฟา10. จงกลาวถงเทคโนโลยถานหนสะอาดมาพอสงเขป

เอกสารอางอง

การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย. (2547 ก). ถานหน. [ออน-ไลน]. แหลงทมา: http://www.egat.co.th/fuel/lignite/coal.html.

______. (2547 ข). การทำาเหมองถานหน. [ออน-ไลน]. แหลงทมา: http://www.egat.co.th/fuel/lignite/mining2.html.

กรมเชอเพลงธรรมชาต. (2547 ข). เทคโนโลยถานหนสะอาด. [ออน-ไลน]. แหลงทมา: htpp://www.dmf.go.th/petro_focus/ coal.diagram.htm.

______. (2547 ค). ปรมาณสำารองถานหน. [ออน-ไลน]. แหลงทมา: htpp://www.dmf.go.th/petro_focus/ coal.reservation.htm.

Associated Mining Consultants Limited. (2005). Open Pit Mining. [On-line]. Available: http://www.amcl.ca/images/ verticalimages-4.jpg.

Australian Coal Association. (2005). Coal Mining Method. [On-line]. Available:

122

http://www.australiancoal.com.au/methods.htm.

B&E International. (2005). Open Cast Mining. [On-line]. Available: http://www.bequarries.co.za/ opencastmining.gif.

Coal Deposits within the Geological Time-Scale. (2004). Coal. [On-line]. Available: http://www.cartage.org.lb/ en/themes/Sciences/ Earthscience/Geology/Coal/TooMuchCoal/TooMuchCoal.htm.

Energy Information Administration. (2004a). International Energy Outlook 2004. [On-line]. Available: http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html.

______. (2004d). Underground Mining. [On-line]. Available: http://www.eia.doe.gov/coal/mining/underground.html.

Kentucky. (2000). Types of Mining. [On-line]. http://www.caer.uky.edu/kdmm/.The Environment Literacy Council. (2004).

Greenhouse Gases. [On-line]. Available: http://www.enviroliteracy.org/article.php/18.html.

World Coal Institute. (2005a). Bituminous Coal. [On-line]. Available: http://www.wci-coal.com/web/ list.php?menu_id=2.3.3

______. (2005b). Sub-Bituminous Coal. [On-line]. Available: http://www.wci-coal.com/web/content.php?menu_id=2.3.2

______. (2005c). Coal Uses – Overview. [On-line]. Available:

123

http://www.wci-coal.com/ web/list.php?menu_id=2.7.1

124