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石炭採掘とは、地中または鉱山から石炭を採掘する 過程のことです。石炭はエネルギー含有量が高いため価値があり、1880年代以降、発電に広く利用されてきました。イギリスと南アフリカでは、炭鉱とその構造物は「炭鉱」と呼ばれ、炭鉱自体は「ピット」、地上の採掘構造物は「ピットヘッド」と呼ばれます。オーストラリアでは、「炭鉱」は一般的に地下炭鉱を指します。
石炭採掘は近年、トンネル掘削や手作業による石炭の運搬から、大規模な露天掘りや長壁採掘に至るまで、多くの発展を遂げてきた。このような規模の採掘には、ドラグライン、トラック、コンベア、油圧ジャッキ、そして採炭機といった機械が必要となる。
石炭採掘産業は、地域の生態系に重大な悪影響を及ぼし、地域社会や労働者の健康に悪影響を及ぼし、大気汚染や気候変動などの地球規模の環境危機に大きく寄与してきた長い歴史があります。石炭採掘は、土地の劣化、水路の汚染、酸性鉱山排水を引き起こす可能性があり、これらすべてが環境悪化につながります。[ 1 ]研究によると、石炭採掘は大規模な生態系の劣化と関連しており、影響を受けた土地のほとんどで環境の質が低下しています。[ 2 ]これらの理由から、石炭は世界のエネルギー経済のさまざまな部分から段階的に廃止された最初の化石燃料の1つです。しかし、中国、インドネシア、インド、オーストラリアなどの主要な石炭生産国は生産量がピークに達しておらず、ヨーロッパと米国では生産量の増加が減少を補っており[ 3 ]、開発中の鉱山もあります。[ 4 ]
2023年現在石炭採掘産業は270万人以上の労働者を雇用しており、そのうち220万人はアジアに居住しているが[ 5 ]、世界の石炭生産量の減少により、今後数十年間で石炭関連の雇用が大幅に減少すると予測されている[ 6 ] 。
石炭採掘の歴史は数千年前に遡り、古代中国、ローマ帝国、その他の初期の歴史的経済において初期の炭鉱が記録されている。[ 7 ] [ 8 ] 19世紀と20世紀の産業革命において、石炭は主に蒸気機関の動力源、建物の暖房、発電に使用され、重要性を増した。石炭採掘は今日でも重要な経済活動であり続けている。石炭は地球温暖化と環境問題に大きく寄与しているため、一般的に石炭は環境負荷の高い化石燃料と見なされている。しかし、世界的な需要は着実に増加している。
木質燃料と比較すると、石炭は単位質量あたりのエネルギー量、比エネルギーまたは質量エネルギーが高く、木材が容易に入手できない地域でも入手できることが多い。歴史的には家庭用燃料として使われてきたが、現在では主に産業、特に製錬や合金製造、発電に使われている。大規模な石炭採掘は産業革命期に発展し、石炭は18世紀から1950年代にかけて工業地帯の産業と輸送の主要な一次エネルギー源となった。石炭は依然として重要なエネルギー源である。 [ 9 ]また、石炭層が地表に突き当たっている場所や比較的浅い場所では、露天掘りによって現在でも大規模に石炭が採掘されている。イギリスは18世紀後半から地下石炭採掘の主要な技術を開発し、19世紀と20世紀初頭の進歩によってさらに発展した。[ 9 ]しかし、1860年代以降、石油とガスが代替エネルギーとしてますます使われるようになった。
20世紀後半までに、石炭は家庭用、産業用、輸送用ともに、石油、天然ガス、または石油、ガス、原子力、再生可能エネルギー源から生産される電力にほぼ置き換えられた。2010年までに、石炭は世界のエネルギーの4分の1以上を生産していた。[ 10 ]
1890年以来、石炭採掘は政治的、社会的な問題にもなってきた。20世紀には多くの国で炭鉱労働者の労働組合や労働組合が力を持つようになり、多くの場合、炭鉱労働者は左派や社会主義運動の指導者となった（イギリス、ドイツ、ポーランド、日本、チリ、カナダ、アメリカなど）[ 11 ] [ 12 ]。 1970年以降、炭鉱労働者の健康、露天掘りや山頂除去による景観の破壊、大気汚染、石炭燃焼による地球温暖化への影響など、環境問題がますます重要になってきている。
技術的および経済的な実現可能性は、以下の項目に基づいて評価されます。地域の地質条件、覆土特性、炭層の連続性、厚さ、構造、品質、深さ、天井および床の状態における炭層の上部および下部の材料の強度、地形、特に高度と傾斜、気候、採掘およびアクセス用地の利用可能性に影響を与える土地所有権、地表排水パターン、地下水の状態、労働力および資材の利用可能性、石炭購入者のトン数、品質、および目的地に関する要件、ならびに資本投資要件。[ 13 ]
露天掘りと深部地下掘りは、採掘の基本的な 2 つの方法です。採掘方法の選択は、主に石炭層の深さ、密度、覆土、厚さに依存します。地表に比較的近く、深さが約61 m (200フィート)未満の石炭層は、通常、露天掘りされます。[ 14 ]深さ55 ～ 90 m (180 ～ 300フィート)の石炭は通常、深部採掘されますが、場合によっては露天掘り技術が使用されることもあります。たとえば、深さ60 m (200フィート)を超える米国西部の石炭の一部は、石炭層の厚さが20 ～ 25 メートル (60 ～ 90 フィート)であるため、露天掘り方式で採掘されます。90 m (300フィート)より深い石炭は通常、深部採掘されます。[ 15 ]しかし、例えばドイツのハンバッハ炭鉱のように、地表から300～460メートル（1,000～1,500フィート）下の炭層で採掘を行う露天掘り鉱山も存在する。
石炭の採掘方法は、坑内採掘か露天掘り（または地表採掘）かによって異なります。露天掘りで最も経済的な採掘方法は、電動ショベルまたはドラグラインです。坑内採掘で最も経済的な方法は、長壁採掘法です。これは、炭化物製のビットを取り付けた2つの回転ドラムを石炭層に沿って動かす方法です。
露天掘り鉱山と地下鉱山の両方から採掘される多くの石炭は、石炭選炭工場で洗浄する必要がある。
石炭層が地表近くにある場合、露天掘り、オープンピット、山頂除去、ストリップマイニングとも呼ばれる露天掘りで石炭を採掘する方が経済的である場合があります。露天掘り炭鉱は、地層内のより多くの石炭層を利用できるため、地下採掘よりも石炭鉱床のより多くの割合を回収できます。設備には、表土を除去するドラグライン、パワーショベル、表土と石炭を運搬する大型トラック、バケットホイール掘削機、コンベアなどがあります。この採掘方法では、まず爆薬を使用して採掘区域の表面、つまり表土を破砕します。次に、ドラグラインまたはショベルとトラックで表土を除去します。石炭層が露出したら、ドリルで穴を開け、破砕し、ストリップ状に徹底的に採掘します。その後、石炭は大型トラックまたはコンベアに積み込まれ、選炭工場または使用場所に直接輸送されます。[ 16 ]
米国の露天掘り炭鉱のほとんどは瀝青炭を採掘している。カナダ、オーストラリア、南アフリカでは、露天掘りは火力発電用石炭と冶金用石炭の両方に使用されている。ニューサウスウェールズ州では、蒸気用石炭と無煙炭の露天掘りが行われている。露天掘りはオーストラリアの生産量の約80％を占め、米国では生産量の約67％を占めている。世界的に見ると、石炭生産量の約40％が露天掘りである。[ 16 ]
ストリップマイニングでは、各炭層の上にある土砂を取り除くことで石炭を露出させます。取り除かれるこの土砂は「表土」と呼ばれ、長い帯状に取り除かれます。[ 17 ]最初の帯状部分からの表土は、計画された採掘区域外の場所に堆積され、これを坑外投棄と呼びます。後続の帯状部分からの表土は、石炭と前の帯状部分からの表土を採掘した後に残った空洞に堆積されます。これは坑内投棄として知られています。[ 18 ]
多くの場合、爆薬を用いて表土を破砕する必要があります。これは、表土に穴をあけ、その穴に爆薬を充填し、爆薬を起爆させることによって行われます。その後、ドラグライン、ショベルとトラック、掘削機とトラック、バケットホイールとコンベアなどの大型土木機械を使用して表土を除去します。使用する機械は地質条件によって異なります。たとえば、緩いまたは固まっていない表土を除去するには、バケットホイール掘削機が最も効率的です。すべての表土が除去されると、下にある石炭層（石炭の「ブロック」）が露出します。この石炭のブロックは、掘削して爆破（硬い場合）するか、トラックやコンベアに積み込んで石炭選炭（または洗浄）工場に輸送します。この区画の石炭がなくなると、その隣で新しい区画を作成して同じプロセスを繰り返します。この方法は、平坦な地形の地域に最も適しています。
この地域の鉱山の中には、50年以上操業しているものもある。[ 19 ]
等高線採掘法は、尾根沿いまたは斜面の周囲に沿って等高線に沿って、炭層から表土を除去する方法です。この方法は、起伏のある地形から急斜面まで、様々な地形で最も一般的に用いられています。かつては、このようにしてできたベンチの斜面下側に掘削土を堆積させるのが一般的でしたが、この方法では大量の土地を消費し、深刻な地滑りや浸食の問題を引き起こしました。これらの問題を軽減するために、採掘されたばかりの表土を使って採掘跡地を埋め戻す様々な方法が考案されました。これらの運搬または横移動方式は、一般的に、最初の掘削で掘削土を斜面下または別の場所に堆積させ、2回目の掘削で掘削土を最初の掘削跡地に埋め戻すというものです。採掘跡地の外縁には、幅15～20フィート（5～6メートル）の自然のままの尾根が意図的に残されることがよくあります。この障壁は、掘削土が斜面を滑り落ちるのを防ぎ、再生された斜面の安定性を高めます。特定の等高線採掘作業では、複数の石炭層を採掘するために、層間の中間層を除去して管理する必要があり、それによって採掘プロセスの複雑さが増します。しかし、これは依然として一般的な採掘方法であるようです。[ 20 ]
等高線採掘法の限界は、経済的側面と技術的側面の両方にある。採掘量が所定の剥土比率（表土量／石炭量）に達すると、採算が合わなくなる。また、使用可能な設備によっては、一定の高さを超える高壁を掘削することが技術的に不可能な場合もある。このような場合、表土を取り除かずに石炭を採掘するために、螺旋状のドリルで高壁に横方向にトンネルを掘るオーガリング採掘法を用いることで、より多くの石炭を生産することが可能となる。
山頂炭鉱は、石炭層を露出させるために山頂を除去し、関連する採掘残土を隣接する「谷埋め」に処分する露天掘り採掘法である。谷埋めは、処分方法が限られている急峻な地形で行われる。[ 21 ]
山頂除去採掘は、エリア採掘と等高線ストリップ採掘を組み合わせたものです。起伏のある地形や急峻な地形の地域で、尾根や丘の頂上付近に石炭層がある場合、一連の平行な切り込みで頂上全体が除去されます。表土は近くの谷や窪地に堆積されます。この方法では通常、尾根や丘の頂上は平坦な台地になります。[ 15 ]このプロセスは、地形の劇的な変化、窪地の頭を埋める慣行、採掘残土で谷を埋めること、河川を覆い生態系を破壊することなどから、非常に議論の的となっています。[ 22 ] [ 23 ]
土砂は、狭く急峻な谷や窪地の頂部に置かれます。このエリアを埋め立てる準備として、植生と土壌が除去され、以前は自然の排水路があった埋め立てエリアの中央に岩盤排水路が建設されます。埋め立てが完了すると、この地下排水路は谷の上端から埋め立て地の下端まで連続した水の流れシステムを形成します。典型的な窪地頂部の埋め立ては、恒久的に安定した斜面を作るために、整地され、段々畑状になります。[ 19 ]
ほとんどの炭層は露天掘りするには地下深すぎるため、地下採掘が必要であり、この方法は現在、世界の石炭生産量の約60パーセントを占めている。[ 16 ]深部採掘では、柱と柱または板と柱の方法が炭層に沿って進められ、柱と木材は鉱山の天井を支えるために残される。柱の抽出に関わる作業区域は柱セクションと呼ばれる。柱と柱の鉱山が地質、換気、または経済性によって制限される停止点まで開発されると、二次採掘または後退採掘と呼ばれる柱と柱の採掘の補足バージョンが一般的に開始される。鉱夫は柱の中の石炭を取り除き、炭層からできるだけ多くの石炭を回収する。
現代の柱状採掘では、遠隔操作式の大型油圧式移動式天井支保装置などが用いられ、採掘作業員とその機材が作業区域を離れるまで落盤を防ぐことができる。移動式天井支保装置は、脚部が油圧ジャッキになっている点を除けば、大型のダイニングテーブルに似ている。石炭の柱が採掘されると、移動式天井支保装置の脚が縮み、安全な場所へと引き込まれる。通常、移動式天井支保装置が作業区域を離れると、坑道の天井が崩落する。
地下採掘には主に6つの方法がある。
石炭は50カ国以上で商業的に採掘されている。2019年には79億2100万トン（Mt）の石炭が生産され、1999年以降の20年間で70%増加した。2018年の世界の褐炭（亜炭）生産量は8億320万トンで、ドイツが1億6630万トンで世界最大の生産国である。中国はおそらく世界で2番目に大きな亜炭生産国および消費国であるが、具体的な亜炭生産データは入手できない。[ 3 ] [ 25 ]
石炭生産量はアジアで最も急速に増加している一方、ヨーロッパでは減少している。2011年以降、世界の石炭生産量は安定しており、ヨーロッパと米国の減少分は中国、インドネシア、オーストラリアの増加分によって相殺されている。[ 26 ]石炭採掘量上位国は以下のとおりである。
石炭採掘によるエネルギー生産は特定の地域に高度に集中しており、そのためこの産業の社会的・経済的影響もこれらの地域に集中している。[ 28 ]この産業は世界中で700万人以上の労働者を直接雇用しており、それがさらに数百万の間接的な雇用を生み出している。[ 28 ]
世界のいくつかの地域では、気候変動対策として化石燃料から脱却する経済が進むにつれ、石炭生産はピークに達している。2020年の研究では、公正な移行の一環として、これらの地域で再生可能エネルギー関連の雇用を創出し、石炭採掘の多くの雇用を代替できる可能性があることがわかった。しかし、中国のように炭鉱労働者が集中している地域では、再生可能エネルギーは適していない。中国は圧倒的に石炭採掘量が多い国である。[ 28 ]
石炭廃棄物は、石炭廃棄物、岩、スラグ、石炭尾鉱、廃棄物、岩石堆積物、カルム、ボニー、またはゴブとも呼ばれ、石炭採掘後に残る物質で、通常は尾鉱堆積物または残土堆積物として存在します。採掘によって生成される硬質石炭1トンごとに、400 kg (880 lb) の廃棄物が残ります。これには、経済的に部分的に回収可能な失われた石炭も含まれます。[ 30 ]石炭廃棄物は、フライアッシュなどの石炭燃焼の副産物とは異なります。
石炭廃棄物の山は、鉄、マンガン、アルミニウムの残留物が水路や酸性鉱山排水に浸出するなど、重大な環境上の悪影響を及ぼす可能性があります。[ 31 ] 流出水は、地表水と地下水の両方を汚染する可能性があります。[ 32 ]また、これらの山は火災の危険性も生み出し、自然発火する可能性があります。ほとんどの石炭廃棄物には有毒成分が含まれているため、ビーチグラスなどの植物を植え替えることで簡単に再生することはできません。[ 33 ] [ 34 ]
ゴブには、一般的な石炭の約4倍の有毒な水銀と、より多くの硫黄が含まれています。[ 31 ]カルムは、廃棄された無煙炭の用語です。[ 31 ]
1966年にウェールズで発生したアバーファン炭鉱事故では、炭鉱の残土堆積場が崩壊し、学校が巻き込まれて子供116人と大人28人が死亡した。石炭廃棄物に関連するその他の事故としては、マーティン郡の石炭スラリー流出事故（米国、2000年）、キングストン火力発電所の石炭フライアッシュスラリー流出事故（米国、2008年）、オベド山炭鉱流出事故（カナダ、2013年）などがある。
大気質を監視するために高度なセンサー機器を使用することは一般的であり、カナリアなどの小動物（しばしば「鉱夫のカナリア」と呼ばれる）の使用に取って代わった。[ 35 ]
米国では、技術の進歩により鉱業労働者が大幅に減少した。2015年の米国の炭鉱の従業員数は65,971人で、EIAが1978年にデータ収集を開始して以来最低の数字となった。 [ 36 ]しかし、2016年の調査では、比較的少額の投資でほとんどの炭鉱労働者が太陽エネルギー産業への再訓練を受けることができると報告されている。[ 37 ]
石炭採掘は非常に危険な活動であり、過去の石炭採掘事故のリストは長い。米国では、1900年以降、104,895人の炭鉱労働者が鉱山事故で死亡しており[ 38 ]、死亡者の90%は20世紀前半に発生している。最悪の年である1907年には3,242人が死亡し、2020年には5人が死亡した[ 39 ] 。
露天掘りの危険は主に鉱山の壁の崩壊と車両の衝突であり、地下採掘の危険には窒息、ガス中毒、天井の崩落、岩盤の崩壊、噴出、ガス爆発などがある。[ 40 ]
メタンガス爆発は、炭鉱全体を巻き込む可能性のある、はるかに危険な石炭粉塵爆発を引き起こす可能性があります。現代の炭鉱では、これらのリスクのほとんどが大幅に軽減されており、先進国のほとんどの地域では、多数の死者が出る事故は今ではまれです。米国の現代の石炭採掘では、鉱山事故による死亡者数は年間平均23人です（2001～2020年）。 [ 39 ] [ 41 ] しかし、発展途上国や一部の新興国では、炭鉱での直接的な事故や劣悪な労働環境による健康被害により、毎年多くの鉱夫が死亡し続けています。特に中国は、石炭採掘関連の死亡者数が世界で最も多く、公式統計によると2004年には6,027人が死亡したとされています。[ 42 ]比較すると、米国では同年に28人の死亡が報告されています。[ 43 ]中国の石炭生産量は米国の2倍であり、[ 44 ]炭鉱労働者の数は米国の約50倍であるため、中国の炭鉱での死亡率は労働者1人当たりで米国の4倍（単位生産量当たりで108倍）となっている。
米国では近年も鉱山事故が発生しており、[ 45 ]例としては、 2006 年のサゴ鉱山事故や、2007 年にユタ州のクランドールキャニオン鉱山で発生した鉱山事故があり、後者では鉱夫9人が死亡、6人が生き埋めになった。[ 46 ] 2005年から2014年の10年間で、米国の石炭採掘による死亡者数は年間平均28人だった。[ 47 ] 2005年から2014年の10年間で最も死亡者数が多かったのは、29人の鉱夫が死亡したウェストバージニア州のアッパービッグブランチ鉱山事故が発生した2010年の48人だった。[ 48 ]
露天掘り炭鉱活動の増加は、炭鉱労働者および近隣住民の心血管疾患による死亡率の上昇と関連付けられています。[ 49 ]炭鉱環境への曝露は、炭鉱労働者の免疫機能、腎臓の健康、さらには血球にも影響を与えることが示されています。[ 50 ]塵肺症（黒肺）などの慢性肺疾患は、かつて炭鉱労働者の間で一般的であり、平均寿命の短縮につながっていました。一部の炭鉱国では、黒肺は依然として一般的であり、米国では毎年4,000件の新規黒肺症例（年間労働者の4％）、中国では毎年10,000件の新規症例（労働者の0.2％）が発生しています。[ 51 ]炭鉱設備で水噴霧を使用すると、炭鉱労働者の肺へのリスクが軽減されます。[ 52 ]
有害ガスの蓄積は「ダンプ」と呼ばれ、これはおそらくドイツ語で蒸気や水蒸気を意味する「Dampf」に由来する。
騒音は、炭鉱労働者の健康に悪影響を及ぼす可能性のある要因の一つでもあります。過度の騒音にさらされると、騒音性難聴を引き起こす可能性があります。職業上の騒音曝露の結果として発症する難聴は、職業性難聴と呼ばれます。炭鉱労働者の聴覚を保護するため、米国鉱山安全衛生局（MSHA）の騒音に関するガイドラインでは、8時間で時間加重平均した騒音の許容曝露限界（PEL）を90 dBAに設定しています。労働者がMSHAの行動レベルに該当する場合の下限値は85 dBAに設定されており、このレベルでは労働者は聴覚保護プログラムに参加する必要があります。
騒音への曝露は、採掘方法によって異なります。たとえば、ある研究では、露天掘り炭鉱の操業において、ドラグライン装置が88～112 dBAの範囲で最も大きな音を発することがわかりました。[ 54 ]長壁採掘区間では、採掘面から石炭を運搬するために使用されるステージローダーと、採掘に使用されるシアラーが、最も高い騒音曝露の一部となっています。補助ファン（最大120 dBA）、連続採掘機械（最大109 dBA）、ルーフボルター（最大103 dBA）は、連続採掘区間で最も騒音の大きい機器の一部です。[ 55 ] 90 dBAを超える騒音への曝露は、作業員の聴覚に悪影響を及ぼす可能性があります。管理上の対策と工学的対策を使用することで、騒音曝露を低減できます。
採掘方法（長壁採掘など）、危険ガス監視（安全灯やより近代的な電子ガスモニターなど）、ガス排水、電気機器、換気の改善により、落石、爆発、空気の質の悪化といったリスクの多くが軽減されました。採掘プロセス中に放出されたガスは回収して発電し、ガスエンジンで作業員の安全性を向上させることができます。[ 56 ]近年のもう1つの革新は、閉鎖回路式脱出用呼吸器の使用です。これは、鉱山の換気が損なわれた状況で酸素を含む呼吸器です。[ 57 ]米国労働省鉱山安全衛生局（MSHA）が行った統計分析によると、1990年から2004年の間に、この業界では負傷率が半分以下、死亡率が3分の2に減少しました。しかし、労働統計局によると、2006年でも、死亡率で測ると、鉱業はアメリカで2番目に危険な職業のままでした。[ 58 ]ただし、これらの数字にはすべての鉱業活動が含まれており、石油とガスの採掘が死亡事故の大部分を占めています。石炭採掘ではその年に47人の死亡者が出ました。[ 58 ]ただし、ある研究では、現代の鉱業の危険性は蓄積的であり、労働者は睡眠不足など、時間の経過とともに蓄積される長期的な健康被害に直面していると示唆しています。[ 59 ]
露天掘りは景観を大きく変え、周辺地域の自然環境の価値を低下させる。 [ 60 ]地表面は、再形成および再生が可能になるまで採掘活動に利用される。採掘が許可された場合、居住する人間は鉱山敷地から移住させられなければならず、農業や狩猟、食料や薬草の採取などの経済活動は中断される。採掘後の地表面の状態は、採掘の実施方法によって決まる。通常、荒廃した土地を土地利用の状態に戻すことは、元の利用と同じではない。既存の土地利用（家畜の放牧、作物や木材の生産など）は、採掘地域では一時的に排除される。都市や交通システムなどの高価値で集約的な土地利用地域は、通常、採掘作業の影響を受けない。鉱物の価値が十分であれば、これらの改良は隣接地域に移される可能性がある。
露天掘りは、既存の植生を破壊し、土壌の遺伝的プロファイルを破壊し、野生生物や生息地を移動または破壊し、現在の土地利用を変え、ある程度は採掘地域の一般的な地形を永久的に変化させます。[ 61 ]露天掘り炭鉱では、人間の関心のある地質学的特徴に悪影響が生じる可能性があります。地形学的および地球物理学的特徴や優れた景観資源は、無差別な採掘によって犠牲になる可能性があります。古生物学的、文化的、その他の歴史的価値は、石炭の爆破、掘削、および掘削の破壊的な活動によって危険にさらされる可能性があります。表土の剥ぎ取りは、事前に除去されない限り、考古学的および歴史的特徴を消し去り、破壊します。[ 62 ] [ 63 ]
植生被覆の除去、運搬道路の建設、表土の積み上げ、覆土の移動、土砂や石炭の運搬に関連する活動により、鉱山作業周辺の粉塵の量が増加します。粉塵は周辺地域の空気の質を悪化させ、植物の生命に悪影響を及ぼし、鉱山労働者や近隣住民の健康と安全を脅かします。[ 62 ] [ 63 ]
露天掘りは、景観のほぼすべての美的要素を破壊します。地形の変化は、見慣れない不連続な形状をもたらすことがよくあります。材料が抽出され、廃棄物の山が形成されると、新しい線状のパターンが現れます。植生が除去され、表土が脇に投棄されると、さまざまな色や質感が露出します。粉塵、振動、ディーゼル排気臭が発生します（視覚、聴覚、嗅覚に影響します）。地域の住民は、このような影響を不快または迷惑に感じることがよくあります。山頂除去の場合、山や丘の頂上が除去され、その下にある厚い石炭層が露出します。除去された土と岩は近くの谷、窪地、窪地に堆積され、水路が塞がれ（汚染されます）。[ 62 ] [ 63 ]
石炭資源を覆っている土壌や岩石の表土を除去すると、表土が埋没して失われ、母材が露出し、広大な不毛な荒地が生まれる可能性があります。土壌の撹乱とそれに伴う圧縮は、侵食に適した状態をもたらします。露天掘りする地域から土壌を除去すると、多くの自然な土壌特性が変化または破壊され、生物多様性と農業生産性が低下します。土壌構造は、粉砕または凝集体の崩壊によって撹乱される可能性があります。[ 62 ]
石炭採掘による土地への悪影響と米国における放棄された鉱山の多さに対応するため、連邦政府は1977年に地表採掘規制および復旧法を制定し、将来の石炭採掘現場の復旧計画を義務付けた。これらの計画は、採掘開始前に連邦または州の当局の承認を得なければならない。[ 61 ]
2012年の石炭（硬炭および褐炭）生産量上位10カ国は（百万トン単位）：中国3,621、米国922、インド629、オーストラリア432、インドネシア410、ロシア351、南アフリカ261、ドイツ196、ポーランド144、カザフスタン122であった。 [ 64 ] [ 65 ]
1870年、ドミンゴ・ファウスティーノ・サルミエント大統領の任期中に、アルゼンチン議会は石炭鉱床における経済的に採算の取れる採掘を促進することを主な目的とした法律448号を可決した。アルゼンチン政府が石炭に関心を持った理由は、当時世界で2番目に大きな鉄道網であったアルゼンチン鉄道の拡張であった。[ 66 ]
フランシスコ・モレノ率いるチームは、アルヘンティーノ湖の近くで石炭鉱床を発見した。これはサンタクルス州で最大のものであった。[ 67 ]
1936 年、ヤシミエントス ペトロリフェロス総局は石油の探索と同時にこれらの鉱床の探査を開始しました。[ 67 ]
1941年、第二次世界大戦のため石炭供給が脅かされ、ロベルト・オルティス政権は国営企業ヤシミエントス・カルボニフェロス・フィスカレスを設立することを決定し、1943年頃にリオ・トゥルビオ炭鉱が生産を開始した。[ 68 ]
1993 年、カルロス メネム大統領はヤシミエントス カルボニフェロス リオ トゥルビオを民営化しました。[ 69 ]
オーストラリアでは全ての州で石炭が採掘されているが、特にクイーンズランド州、ニューサウスウェールズ州、ビクトリア州で盛んに行われている。石炭は主に発電に利用され、年間生産量の75%が輸出されており、その大半は東アジア向けである。
2007年には、 オーストラリアで4億2800万トンの石炭が採掘されました。[ 70 ] 2007年には、石炭はオーストラリアの電力生産の約85%を供給しました。[ 71 ] 2008/09会計年度には、4億8700 万トンの石炭が採掘され、2億6100 万トンが輸出されました。[ 72 ] 2013/14会計年度には、4億3090 万トンの石炭が採掘され、3億7510 万トンが輸出されました。[ 73 ] 2013/14年には、石炭はオーストラリアの電力生産の約69%を供給しました。[ 74 ]
2013年、オーストラリアは中国、米国、インド、インドネシアに次いで世界第5位の石炭生産国でした。しかし、生産量に占める輸出量の割合で見ると、オーストラリアは石炭生産量の約73%を輸出しており、世界第2位の石炭輸出国です。インドネシアは石炭生産量の約87%を輸出しています。[ 74 ]
オーストラリアの裁判所は、気候変動を理由に新たな炭鉱開発を差し止める判決を下した。[ 75 ]
カナダは2010年に石炭生産量で世界第15位にランクされ、総生産量は6790 万トンでした。カナダの石炭埋蔵量は世界第12位で、その大部分はアルバータ州にあります。[ 76 ]
北米で最初の炭鉱は、ノバスコシア州のジョギンズとポート・モリエンにあり、1600年代後半からフランス人入植者によって採掘された。採掘された石炭は、アナポリス・ロイヤルのイギリス軍駐屯地やルイブール要塞の建設に使用された。
他の南米諸国と比較すると、チリの石炭資源は限られている。同様に貧弱なのはアルゼンチンだけである。[ 77 ]チリの石炭は、チリ中央部のアラウコ盆地の瀝青炭を除いて、ほとんどが亜瀝青炭である。[ 78 ]
中国は世界最大の石炭生産国であり、 2007年には28億トン以上の石炭を生産し、これは同年の世界の石炭生産量の約39.8%に相当する。[ 70 ]比較のために、2番目に生産量の多い米国は 2007年に11億トン以上を生産した。中国の石炭採掘産業には推定500 万人が従事している。毎年2万人もの鉱山労働者が事故で死亡している。[ 79 ]中国の鉱山のほとんどは地下深くにあり、露天掘りに典型的な地表の破壊は起こさない。公園として利用するために採掘跡地を再生した証拠はいくつかあるが、中国は大規模な再生を義務付けておらず、農業やその他の人間の利用には不向きで、在来の野生生物にとって住みにくい放棄された採掘跡地を広大な面積で生み出している。中国の地下鉱山では、しばしば深刻な地盤沈下（6～12メートル）が発生し、排水が悪くなるため農地に悪影響を及ぼしている。中国は沈下した土地の一部を養殖池として利用しているが、その用途に必要な面積をはるかに超えている。沈下した土地の埋め立ては中国にとって大きな問題となっている。中国の石炭のほとんどは国内消費向けであり、大気汚染防止装置がほとんど、あるいは全くない状態で燃焼されるため、石炭を燃料とする工業地帯では目に見える煙や深刻な大気汚染に大きく寄与している。中国の総エネルギー消費量の67%は石炭鉱山から得られている。
世界最大級の石炭埋蔵量のいくつかは南米にあり、コロンビアのセレッホンにある露天掘り炭鉱は世界最大級の露天掘り炭鉱の一つです。2004年の同炭鉱の生産量は2490万トンで、世界の石炭生産総量46億トンと比較するとかなり少ない量です。セレッホン炭鉱は、同年のコロンビアの石炭輸出量5200万トンの約半分を占め、コロンビアは主要石炭輸出国の中で6位にランクインしました。同社は2008年までに生産量を3200万トンに拡大する計画でした。同社は、炭鉱とカリブ海沿岸のプエルト・ボリバルにある石炭積込ターミナルを結ぶ全長150kmの標準軌鉄道を所有しています。120両編成のユニットトレインが2本あり、それぞれ1回の運行で1万2000トンの石炭を輸送します。各列車の往復所要時間は、積み下ろしを含めて約12時間です。港の石炭施設は、最大積載量175,000トンの船舶に毎時4,800トンの石炭を積み込む能力があります。鉱山、鉄道、港は24時間稼働しています。セレッホン社は4,600人の従業員を直接雇用しており、さらに3,800人が請負業者に雇用されています。セレッホン社の埋蔵量は、低硫黄、低灰分の瀝青炭です。石炭は主に発電に使用され、一部は鉄鋼製造にも使用されています。現在の契約における地表採掘可能な埋蔵量は3億3,000万トンです。ただし、深さ300メートルまでの確認埋蔵量は合計30億トンです。
ドイツには中世に遡る長い石炭採掘の歴史がある。石炭採掘は産業革命とその後の数十年間で大幅に増加した。主な採掘地域はアーヘンとルール地方周辺であり、ドイツの他の地域にも多くの小規模な地域があり、1945年までは上シレジアにもあったが、ザールラントは繰り返しフランスの支配下にあった。これらの地域は石炭採掘と石炭加工によって成長し、形作られ、石炭採掘が終わった後もその痕跡は残っている。[ 82 ] [ 83 ]
石炭採掘は20世紀前半に最盛期を迎えた。1950年以降、石炭生産者は経営難に陥り始めた。1975年には補助金（電気料金の一部として「石炭ペニー」と呼ばれる）が導入されたが、1990年代に廃止された。2007年、EUの規制により、ドイツ連邦議会は2018年までに補助金を廃止することを決定した。その結果、ドイツに残る2つの炭鉱、プロスペル・ハニエル炭鉱とイベンビューレン炭鉱を所有するRAG AGは、2018年までにすべての炭鉱を閉鎖すると発表し、ドイツにおける地下炭鉱採掘は終焉を迎えた。
ノルトライン＝ヴェストファーレン州、および東部のブランデンブルク州、ザクセン州、ザクセン＝アンハルト州では、発電用の褐炭露天掘りが続けられている。
ギリシャでは1873年から褐炭が採掘されており、現在では同国のエネルギーの約75%を供給している。主な採掘地域は西マケドニア（プトレマイダ）とペロポネソス（メガロポリス）にある。[ 84 ]
インドにおける石炭採掘は、1774年に東インド会社のジョン・サムナーとスエトニウス・グラント・ヒートリーがダモダル川西岸のラニガンジ炭田で採掘を開始したことから始まる、長い商業的開発の歴史を持つ。石炭の需要は、1853年に蒸気機関車が導入されるまで低かった。その後、生産量は年間平均100万トンに増加し、第一次世界大戦中の需要増加に伴い、1900年には年間612万トン、1920年には年間1800万トンに達したが、1930年代初頭に不況に陥った。生産量は1942年には2900万トン、1946年には3000万トンに達した。独立後、インドは5カ年開発計画に着手した。第1次計画の開始時には、年間生産量は3300万トンにまで増加しました。第1次計画期間中、石炭産業の体系的かつ科学的な発展により、石炭生産を効率的に増加させる必要性が感じられました。インド政府の事業体である国立石炭開発公社（NCDC）を1956年に設立し、鉄道が所有する炭鉱をその中核としたことは、インド石炭産業の計画的発展に向けた最初の大きな一歩でした。1945年から既に操業しており、1956年にアンドラ・プラデーシュ州政府の管理下にある政府系企業となったシンガレニ炭鉱会社（SCCL）と合わせて、インドは1950年代に2つの政府系石炭会社を持つことになったのです。SCCLは現在、テランガーナ州政府とインド政府の共同事業体です。
日本には、中世にまで遡る長い石炭採掘の歴史がある。石炭が最初に発見されたのは1469年、九州中央部の大牟田近郊の農家夫婦によるものだと言われている。[ 85 ] 1478年には、農民が島の北部で燃える石を発見し、それが竹峰炭田の開発につながった。[ 86 ]
日本の工業化に伴い、日本の北部で新たな炭田が発見された。北海道で最初に開発された炭鉱の一つが北丹幌内炭鉱である。[ 87 ]
石炭採掘は2014年に約400万トンの石炭を生産し、そのうち44%が輸出された。[ 88 ] 2016年には2,834,956トンに減少したが、[ 89 ] 2020年の生産量とほぼ同じである。[ 90 ]ニュージーランドの石炭埋蔵量は150億トンを超え、主にワイカト、タラナキ、西海岸、オタゴ、サウスランドにある。[ 88 ]埋蔵量の80%以上は、1,000億ドルの価値があるサウスランドの褐炭鉱床にある。 [ 91 ] 2008年には、4つの地下炭鉱と21の露天掘り炭鉱から石炭が生産された。[ 92 ] 2021年末までに、15の露天掘り炭鉱から生産が行われ、[ 93 ]最大の炭鉱はストックトン炭鉱（下記の環境問題を参照）で、その年に984,951トンを生産した。最大の石炭採掘会社は、2015年に倒産するまでは国営企業のソリッド・エナジーであったが、現在はバサースト・リソーシズである。[ 94 ]
ポーランドの石炭は、一部は採掘され、一部は輸入されている。ポーランドはドイツに次いでヨーロッパで2番目に大きな石炭採掘国であり、世界で9番目に大きな石炭生産国である。同国は採掘した石炭のほぼすべてを消費しており、もはや主要な石炭輸出国ではない。[ 95 ]
炭鉱は主に上シレジアに集中している。最も収益性の高い炭鉱はマルセル炭鉱とゾフィウフカ炭鉱であった。ポーランドでは3軒に1軒が暖房に石炭を使用している。[ 96 ]
2025年、ポーランドの電力の半分は石炭で発電されていた。[ 97 ]しかし、採掘はますます困難かつ高価になり、より安価で高品質のロシアからの輸入に対して競争力がなくなった。 [ 98 ] 2022年のロシアによるウクライナ侵攻後、ポーランドはロシアからの輸入を停止した。[ 99 ]現在、この業界は政府の補助金に依存しており、年間16億ユーロの政府エネルギー部門支援のほぼすべてを受け取っている。2020年9月、政府と鉱業組合は2049年までに石炭を段階的に廃止する計画に合意したが、[ 100 ]環境保護主義者からは、気候変動を抑制するためのパリ協定に適合するには遅すぎると批判されている。[ 101 ]
ロシアは2010年に石炭生産量で世界第5位となり、総生産量は3億1690万トンでした。ロシアは世界第2位の石炭埋蔵量を誇ります。[ 102 ]ロシアの石油・ガス輸出は注目度が高いものの、ロシアは世界第3位の石炭輸出国であり、これらの輸出は重要な外貨収入源であり、炭鉱コミュニティにとっても重要です。[ 103 ]ロシアとノルウェーは、スバールバル条約に基づき、北極圏のスバールバル諸島の石炭資源を共有しています。
スペインは2010年に世界で30番目に石炭生産量の多い国にランクされました。スペインの炭鉱労働者はスペイン内戦で共和派側として活躍しました。1934年10月、アストゥリアス州では、組合員の炭鉱労働者らがオビエドとヒホンで15日間の包囲攻撃を受けました。カタルーニャ地方には、セルクス炭鉱博物館と呼ばれる炭鉱に特化した博物館があります。
2018年10月、サンチェス政権とスペイン労働組合は、2018年末にスペインの炭鉱10カ所を閉鎖することで合意した。政府は、 早期退職、職業訓練、構造改革のために2億5000万ユーロを支出することを事前に約束した。2018年には、スペインで生産された電力の約2.3%が石炭火力発電所で生産された。[ 104 ]
南アフリカは、世界で10番目に大きな石炭生産国[ 105 ] [ 106 ]であり、4番目に大きな石炭輸出国[ 107 ]である。
台湾では、石炭は主に北部地域に分布しています。商業的に利用可能な石炭鉱床はすべて、中新世の石炭層である上部、中部、下部の3つの層に存在します。中部石炭層は、その広い分布、多数の石炭層、そして膨大な潜在埋蔵量から最も重要です。台湾の石炭埋蔵量は1億～1億8000万トンと推定されています。しかし、石炭の生産量は少なく、2000年に事実上生産が停止するまで、4つの炭鉱から月間6,948トンでした。[ 108 ]
2017年時点で、トルコは石炭生産量で世界第11位であり、世界の石炭の1.3%を採掘しており、褐炭と亜瀝青炭の鉱床が国中に広く分布している。[ 110 ]トルコの地質のため、地表から1000m以内には、エネルギー密度が高い（7,250kcal/kg以上）硬炭は存在しない。[ 111 ] [ 112 ]すべての石炭鉱床は国が所有しているが、採掘の半分以上は民間部門によって行われている。[ 110 ] 2017年にはトルコの石炭生産量のほぼ半分が国営鉱山で採掘されたが、政府は民営化の拡大を目指している。[ 113 ] 2019年現在、Akçelikなどの石炭採掘会社が436社あり、[ 114 ]炭鉱は740ヶ所あり、[ 115 ]さらに多くの採掘および探査ライセンスが入札されています。[ 116 ]しかし、鉱物探査の方が収益性が高いため、一部の掘削会社はライセンスに入札しておらず、2018年には多くの採掘ライセンスが石炭ライセンスと統合されました。[ 117 ]採掘は「e-maden」コンピュータシステム（「maden」はトルコ語で「鉱山」を意味します）に記録されています。[ 118 ]炭鉱労働者にはストライキ権がありません。[ 119 ] Tarhan Madenという会社がキュタヒヤ県のタヴシャンル地区に鉱山を提案しています。[ 120 ]労働組合は、Kınık炭鉱など、安全でない鉱山について苦情を申し立てています。[ 121 ] 2025年7月、政府は鉱業会社が省庁からの環境影響評価の承認を待つ必要がないことを提案した。[ 122 ]
2012年のウクライナの石炭生産量は8594万6000トンで 、2011年比4.8%増加した。[ 123 ]同年の石炭消費量は6120 万7000トンに増加し、2011年比6.2%増加した。[ 123 ]
ウクライナの石炭生産量の90%以上はドネツ盆地から産出されている。[ 124 ]ウクライナの石炭産業は約50万人を雇用している。[ 125 ]ウクライナの炭鉱は世界で最も危険な炭鉱の一つであり、事故が頻繁に発生している。[ 126 ]さらに、ウクライナは極めて危険な違法炭鉱に悩まされている。[ 127 ]
英国では、石炭採掘はローマ時代にまで遡り、国内のさまざまな地域で行われていました。英国の炭田は、ノーサンバーランドとダラム、北ウェールズと南 ウェールズ、ヨークシャー、スコットランド中央ベルト、ランカシャー、カンブリア、イーストミッドランズとウェストミッドランズ、ケントに関連しています。1972年以降、石炭採掘は急速に衰退し、21世紀までに事実上消滅しました。2012/13年の冬には、英国のエネルギー需要の40%が石炭で賄われ、そのほとんどは輸入されたものでした。[ 128 ]生産量は1957年の2億2800万トンから2024年にはわずか10万7000トンに減少し、石炭消費量は同時期に2億1600万トンから200万トンに減少しました。 [ 129 ]炭鉱の雇用者数は、1920年のピーク時の1,191,000人から、1956年には695,000人、1976年には247,000人、1993年には44,000人、2015年には2,000人、そして2022年には360人に減少した。[ 130 ]
英国の陸上石炭資源のほぼすべては石炭紀の岩石中に存在し、その一部は北海の下に広がっている。瀝青炭は英国の炭田のほとんどに存在し、炭素含有量は86%から88%である。北アイルランドには、通常の燃焼温度での酸化（燃焼）に基づくとエネルギー密度が低い褐炭の広範な鉱床がある。[ 131 ] 2015年、欧州石炭褐炭協会（EURACOAL）は、英国には35億6000万トンの硬質石炭資源があると推定した。[ 132 ]
2020年、ウッドハウス炭鉱の建設計画は許可を得たが、その後高等裁判所によって許可は取り消され、2025年に計画は中止された。
2026年現在、イギリスには2つの稼働中の炭鉱がある。南ウェールズのアバーパーグム炭鉱と北イングランドのアイル炭鉱である。さらに、フォレスト・オブ・ディーンにはフリーマイニングの区画がいくつかある。[ 133 ]
石炭は18世紀初頭にアメリカ合衆国で採掘され始め、商業採掘は1730年頃にバージニア州ミッドロシアンで始まった。[ 134 ] 世界の石炭生産量に占めるアメリカ合衆国の割合は、1980年から2005年まで約20％で安定しており、年間約10 億ショートトンであった。アメリカ合衆国は2010年に世界で2番目に石炭生産量の多い国にランクされ、世界最大の石炭埋蔵量を保有している。2008年、当時のジョージ・W・ブッシュ大統領は、石炭が最も信頼できる電力源であると述べた。[ 135 ]
2011年、バラク・オバマ米大統領は、米国は二酸化炭素排出量が少ない、あるいはゼロのよりクリーンなエネルギー源にもっと依存すべきだと述べた。[ 136 ]国内の電力用石炭消費が天然ガスに置き換えられる一方で、輸出は一時的に増加した。[ 137 ]米国の石炭純輸出は2006年から2012年にかけて9倍に増加し、 2012年に1億1700万ショートトンでピークに達した後、2015年には6300万トンに減少した。2015年には、米国の純輸出の60%がヨーロッパ向け、27%がアジア向けだった。米国の石炭生産は、ワイオミング州とモンタナ州のパウダーリバー盆地 など、米国西部の露天掘り炭鉱からますます多く供給されている。[ 17 ] [ 138 ]
石炭は天然ガスや再生可能エネルギーからの価格圧力に継続的にさらされており、その結果、米国では石炭の急速な衰退と、ピーボディ・エナジーを含むいくつかの注目すべき倒産が発生している。2016年4月13日、同社は石炭価格の下落により収益が17%減少し、前年に20億ドルの損失を出したと報告した。[ 139 ]その後、2016年4月13日に連邦倒産法第11章に基づく破産を申請した。 [ 139 ]ハーバード・ビジネス・レビューは、米国の太陽光発電関連の雇用が急速に増加していることから、石炭労働者を太陽光発電関連の雇用に再訓練することについて取り上げた。 [ 140 ] 2016年の調査では、これは技術的には可能であり、エネルギー産業全体で石炭労働者の雇用の安定を確保するために、1年間の産業収益のわずか5%を占めるにすぎないことが示された。[ 37 ]
ドナルド・トランプは2016年の米国大統領選挙で石炭関連の雇用を復活させると公約し、大統領就任後は環境保護の削減、特にクリーンパワープラン（CPP）の廃止を発表した。しかし、業界関係者はこれが鉱業の雇用増加につながるとは限らないと警告している。[ 141 ]
エネルギー情報局による2019年の予測では、CPPがない場合の石炭生産量は今後数十年間で、CPPが実施されていることを前提とした同局の2017年の予測よりも速いペースで減少すると推定された。[ 142 ]
クアンイエン炭田は1880年代にベトナムで発見された。[ 143 ]ベトナム石炭公社（Vinacomin）は、ベトナムの石炭埋蔵量を500億トンと推定しており、北東部盆地と紅河デルタ炭田に集中している。[ 144 ]
露天掘りは、石炭が地下200フィート未満の場合によく使用されます。
今月初め、サウスヨークシャーのモルトビー炭鉱が永久に閉鎖された。エネルギー需要の40％を石炭（そのほとんどは輸入）で賄った冬の終わりに、私たちは感動的な閉鎖式典を目撃した。