在圣诞前夜,在Twitter上,DaveMySpace问这个问题:
芬恩承诺DaveMySpace答案。经过两个星期的研究,这篇文章是我最好的回答。
DaveMySpace已经意识到,太阳能电池板需要的资源。硅和金属需要开采和冶炼。必须消耗能量。有些人在这些事实变得非常激动。他们总是表达恐惧、震惊和难以置信多少资源和矿业应可再生能源,但他们似乎从来没有说任何的…
“这将是美妙的,以进一步降低生产所需的资源可再生能源,但感谢上帝,只有一小部分所需的煤和天然气。”
我能理解人们越来越不满太阳能电池板、电池和风力涡轮机消耗资源。我个人愤怒的我们还没有掌握了魔法咒语将太阳能电池从一顶帽子。但如果牢骚不断的人真正关心所需的采矿和资源来产生能量,他们应该欢呼雀跃风能和太阳能需要生成每千瓦时远比化石燃料。
我看到两个原因人们担心可再生能源消耗多少资源,而不是庆祝他们节省多少煤炭和天然气相比:
- 无知:他们只是不知道太阳能和风能发电利用更少的资源比化石燃料的一代。
- 人性:有些人只是想抱怨不止。是否有一个真正的原因很少很重要。
我写这篇文章来帮助解决第一个问题,但它不是要做很多关于人性。希望,这将鼓励牢骚不断的人抱怨不重要的东西,比如自己喜欢的宠物小精灵没有得到足够的尊重和人们如何嘲笑他们坚持认为黄色是一种味道1。
混乱的主要原因
建立一个太阳能或风能农场或在屋顶上安装太阳能电池板需要大量的物质资源的前期投资。比煤或天然气发电站每千瓦时,它将生成的一生。
太阳能和风能,仅此而已2。
但对于化石燃料发电,电站建成仅仅是个开始。
煤炭发电,不到1%的碳排放来自最初的建筑,其操作产生的超过99%。吨材料开采的情况大致是相似的。气体的产生并不像煤炭,但仍然是可怕的。
常见的短剑的错误/策略是比较资源需要建立一个太阳能发电厂与化石燃料发电和充当虽然一些灾难,而忽略,99%的排放和开采煤炭发电站完成后。
这不是错误的人都知道燃烧是如何工作的。任何人都可以犯一个愚蠢的错误时,拍的手掌额头应该响起一声枪响一旦他们意识到这一点,他们所做的。
“KA-POW !“不要让-吕克·皮卡德的死的尴尬。包括资源使用化石燃料的发电站在操作时。
这种“错误”,只能由人或试图误导或欺骗人——遗憾的是——比一只松鼠的坚果的午餐。
这种类型的废话可以传播通过不费心去想的人或者不介意这是真的。所以总是一定要练习正确的真理卫生在互联网上3。
排放、材料、采矿、和回收
我给每千瓦时排放数据生成的煤、天然气、太阳能、风能。然后我会给一个粗略的估计所需的材料,然后一个更粗糙的估计所需的挖掘。
当我做完了,我将指出如何回收更多的材料使用风能和太阳能发电比化石燃料。我还会考虑排放、材料和采矿适用于电池存储和显示它的远优于气体的产生。
煤炭发电厂的排放量
澳大利亚煤炭发电站排放约1公斤的二氧化碳生成每千瓦时。总排放量高于因为柴油燃烧后开采煤炭和挖掘煤炭释放甲烷到大气中,这是一种强大的温室气体。一个图我有来自欧洲,煤炭开采严重电气化,提取结果说相当于120克的二氧化碳排放量。虽然我怀疑它是更高的在澳大利亚,我要善待煤炭——尽管这并不总是善待我们——使用一个整数的每千瓦时1.1公斤的二氧化碳。
天然气排放
它直接决定直接排放的天然气发电站。如果是50%有效,它将释放356克的二氧化碳每千瓦时。但生命周期排放高是由于排放和泄漏提取、精炼,运送天然气。也有排放建设发电厂和天然气的基础设施。根据这一欧洲报告题为生命周期评估发电选项的生命周期排放:
- 50%高效天然气发电量:434克的二氧化碳排放周期/千瓦时
他们估计约16%的排放发生天然气产量50%的高效的燃气发电厂。通常,只有天然气联合循环发电站——简称NGCC这有效:
澳大利亚50%的高效的燃气发电厂排放周期应该非常相似,但我们的大多数天然气发电机效率较低。从一个开放的循环燃气轮机排放周期30%效率会在720克/千瓦时。
太阳能发电排放
当我看到网上的生命周期排放太阳能,我看到很多过时的材料没有显著的改善在过去几年太阳能的效率和可靠性。但我确实发现这个报告生命周期评估发电选项——从2020年的信息。不幸的是,它的集中在欧洲,几乎任何人都可以告诉你,赋予欧洲人远不如澳大利亚人…当涉及到风能和太阳能资源。
报告给出了下面的生命周期二氧化碳排放在克每千瓦时为欧洲:生成
- 装配多晶硅太阳能:36.7克/千瓦时
- 屋顶多晶硅太阳能:37.2克/千瓦时
这些数据是多晶硅生产比,这需要更少的能量monosilicon面板,主要在澳大利亚的屋顶。而monosilicon需要更多的能量,它是更有效的,这可以减少所需的其他材料。出于这个原因,这两种类型的太阳能电池板的图应该是相似的。
报告给屋顶太阳能发电排放,稍微比太阳能农场。虽然屋顶太阳能不需要地面坐骑、基金会或镇流器,它在欧洲的效率要低得多。在澳大利亚,由于屋顶效率更高和更大的系统,我希望每千瓦时屋顶太阳能产生更少的温室气体排放比太阳能农场。但这可能是反击由澳大利亚家庭不持久,只要他们在欧洲,可以缩短系统平均寿命。
我复制的图形表现排放两种类型的太阳能的来源:
看到完整的图形信息,查看图22和23的36页生命周期评估发电选项由联合国欧洲经济委员会。
澳大利亚的太阳能输出比欧洲的好多了。这适用于太阳能农场和特别是屋顶太阳能发电系统。这可能会导致生命周期排放少大约三分之一每千瓦时。这将使排放约25克,但为了安全起见,我认为澳大利亚的生命周期排放屋顶和太阳能约30克的二氧化碳生成每千瓦时。
风能的排放
像太阳能、风能发电每千瓦时生命周期排放很低。对欧洲来说,这份报告挂钩在只有12.4克/千瓦时:
澳大利亚的风力资源远远优于欧洲,这里的生命周期排放可能会少至少三分之一,使他们在8克/千瓦时。但是,为了安全起见,我将使用一个圆形图10克/千瓦时。
排放比较
如果我们把估计的生命周期排放到一个图表,它看起来像这样:
这使得生命周期排放煤炭发电37倍太阳能和风力发电110倍。
虽然比不上煤炭、甚至高效煤气化生命周期排放超过14次太阳能和风能43倍。
显然,为了减少温室气体的排放,我们应该建设太阳能和风能能力支持煤炭和天然气。因为风能的生命周期排放低于太阳能,为减排看起来更好。但与使用化石燃料相比,太阳能和风能的总收益大约是相同的。在实践中,建设两个太阳能和风能的能力是最好的,因为他们的高输出常常是不同的。在澳大利亚,我们最终会得到更多比风能太阳能,因为我们有很多阳光,风力发电的成本下降的速度比。
所需的材料
工作需要多少材料从不同来源生成一千瓦时电是很困难的。但是很容易显示化石燃料发电比太阳能或风能需要更多的材料。
太阳能&风能所需材料
一个的重量10千瓦的太阳能系统——包括太阳能电池板,逆变器,货架,管道和电缆——每千瓦65公斤左右。假设,像大多数太阳能系统,面板不是最佳位置,他们遭受轻微的恶化输出预期的优质板,它将产生320000千瓦时左右超过25年在一个典型的澳大利亚的屋顶上。每千瓦时0.2克的材料。假设需要一个逆变器替代在这段时间里,那只会增加一个额外的0.01克左右。
这忽略了材料的设备需要提取原材料,制造太阳能硬件,运去澳大利亚和将它安装在屋顶。这不是无关紧要的,在资本品行业的材料数量通常是低比材料产生输出。但我会小心谨慎并承担与设备用于生产,太阳能屋顶或装配,是否需要在每千瓦时0.5克的物质生成。
风力发电应该在远低于这个,假设0.2克/千瓦时。对澳大利亚这可能是太高了。
煤炭所需的材料
需要大量的材料来构建一个煤炭发电厂。混凝土必须投入为基础,需要大量的钢材,必须挖掘产生高温不锈钢,铬等等。建造和运营煤矿需要更多资源。
但是我要忽略这一切。
因为建筑燃煤电站排放的煤炭发电总量的一小部分,我只会考虑所需材料后完成。
澳大利亚煤炭发电站的平均效率约为33%。这意味着他们将约三分之一的每公斤23.8焦耳热能的黑煤澳大利亚出口为电能。作为一千瓦时有3.6磅的炮弹,这意味着450克黑煤需要燃烧生成1千瓦时。
但比这更糟。并不是所有澳大利亚黑煤燃烧的能量含量高,而35%的澳大利亚的煤炭发电从维多利亚时代的褐煤和这只提供8.9磅的炮弹每公斤的热能。这意味着,平均约717克的煤炭需要燃烧生成一千瓦时电在澳大利亚。
这是1400倍以上所需材料由太阳能发电每千瓦时,超过3500次的要求。
实际的数量将超过这个由于柴油和其他材料被煤矿,但煤单独的图比大的足以让我的观点。
气体所需材料
我要做气体的产生同样的支持我做煤和忽略基础设施建设产生的排放气体提取、精炼、交通和一代。我将只考虑燃料用于发电。
一公斤天然气燃烧时,它会释放出53.6磅的炮弹的热能。50%高效天然气发电站,每千瓦时发电需要134克的天然气。30%有效的气体发生器,这需要224克。
虽然比煤,甚至50%高效天然气发电站需要超过160倍的材料太阳能和670倍。
材料比较
当材料要求每千瓦时产生的不同来源被放入一个图表,让它清楚多少风能和太阳能的化石燃料:
挖掘需求
不可能精确测量挖掘不同类型的生成需要的数量,或者如果它是可能的,它是超越了我。但粗略的估计。
问题的一部分是如何算“挖掘”。在澳大利亚,每公斤的煤炭开采需要大约15公斤的破坏。这是泥土或岩石必须搬到煤。如果包括,它导致大量增加采矿。然后有煤矿和发电厂,如Kogan溪,使用水。有些人会想要包含在矿业总因为它来自地面。但是而不是使事情复杂,我将一个简单的方法,只考虑材料精制后提取或用作燃料。
当煤燃烧发电在澳大利亚,它不接受进一步精炼后挖出。但材料用于制造太阳能和风能发电能力更复杂,可能需要更多的矿业总每克的成品材料。如果我们假设它需要5倍的开采煤炭——同时忽略材料需要化石燃料电站建设——煤炭需要超过280倍的矿业每千瓦时生成太阳能和风力发电的700多倍。
50%高效气体的产生,它会超过50倍为风能太阳能和130倍。30%高效气体的产生,分别超过80和210倍以上。
所以即使在一个情况下我忽视矿业构建化石燃料提取和生成所需的基础设施,天然气将需要至少50倍的矿业太阳能发电每千瓦时生成和澳大利亚的煤炭发电需要超过280倍。
回收
上面给出的数据我没有考虑如何回收可以减少排放,资源开采、加工。太阳能和风能都是遥遥领先的化石燃料有关的材料,可以回收。
大多数的风力涡轮机目前可以盈利回收,除了它的叶片,玻璃纤维或碳纤维,其具体的基础。通过盈利回收,我的意思是人们目前回收它,因为它支付本身。
的太阳系也可以盈利回收。这包括货架、配线、钢铁地面坐骑,太阳能电池板的铝框架。目前,太阳能电池板,之后他们被剥夺了他们的帧不盈利的回收。希望这很快就会改变流程改善。
但即使只有四分之一的材料在太阳能发电系统可以盈利回收,这仍然让它遥遥领先于化石燃料,1%以下的他们需要的材料可以回收利用。金属在一个废弃的化石燃料发电厂可以回收和一小部分使用粉煤灰水泥行业,几乎所有的材料用于生成的化石燃料发电的冒烟。更准确地说,是二氧化碳。目前还没有盈利除去大气中的二氧化碳并将其回煤或天然气。如果它是盈利的,我们不会有煤和天然气开采行业。
毒性
从煤炭生成一千瓦时在澳大利亚需要超过700克的化石燃料的燃烧和释放的毒素,包括重金属,到大气中。这是对健康造成更大的损害比太阳能和风能,这需要在半克每千瓦时的物质生成。建议可再生能源规模上可能导致毒素的释放任何接近化石燃料——坦率地说——坚果。
虽然这不是我想要最新的,这张图我们的世界在数据使我的观点通过展示死亡每兆瓦时从不同来源的一代:
一兆瓦时是十亿千瓦时。死亡率对澳大利亚的煤炭在太阳的1000倍。图形包括死于事故以及污染,所以对太阳能将主要是东西掉屋顶的而不是毒素。煤是几乎完全的结果有毒,但其中一些将煤矿事故,人们死于火灾,所以有。
排放和电池的材料
一些坚持太阳能和风能需要电池存储,因此排放,以及物质需要,应该被添加到他们的总数。虽然不是技术上需要使用电池储存太阳能和风力发电,我们最终会使用大量的它,因为它是如此的有用。
我已经显示化石燃料相比,太阳能的缺点:
- 化石燃料的生命周期温室气体排放每千瓦时是14到36倍太阳。
- 材料要求每千瓦时160到1400倍大于太阳能。
- 矿业要求每千瓦时80 280倍太阳。
所有我需要做的结合太阳能+风+电池明显优于化石燃料是显示电池导致更少的排放比气体的产生和消耗更少的资源。
电池排放
一个估计的生命周期排放生产电动汽车电池组75公斤的二氧化碳每千瓦时。虽然我怀疑这个数字已经过时,无论如何,我将使用它。大规模储能能量储存的一部分时,电池可能会用于相当于超过3000个完整的周期。如果一个千瓦的电池容量供应3000千瓦时的能源存储在它的生命周期,这25克的二氧化碳提供每千瓦时。50%高效天然气发电机从燃烧的气体排放的17倍。
电池材料
特斯拉电池组重量6.25公斤每千瓦时。我假设固定电池存储是三倍,20公斤/千瓦时。当完全循环3000次,每千瓦时6.7克的材料供应。天然气发电效率为50%至少需要20倍的材料。
电池矿业
我不确定有多少物质必须开采创造一千瓦时电池存储,但是我会依靠安全起见,说十倍我的材料估计,使用200公斤每千瓦时。这是67克/千瓦时的存储能量供应。天然气在50%效率的两倍以上。
电池回收
按重量计算,大部分的锂电池可以盈利回收。是有原因的制造商正在致力于回收和获得电池回到他们的生活的结束。他们是值得的钱。
电池比气体
如果我把上面的电池估计和比较他们在一个图表,气体得到:
虽然这些只是估计,我认为很明显使用电池储存可再生能源将导致更少的排放,减少材料的使用,和采矿效率甚至比天然气的一代。
太阳能&风能利用更少的资源比煤炭和天然气
虽然我的一些粗略的估计,它仍然是明显的排放时,材料和采矿、风能和太阳能远优于澳大利亚煤炭发电:
天然气燃烧时50%的效率并不像煤炭,它仍然是可怕的太阳能和风能相比:
结果是如此极端的我甚至希望DaveMySpace可以看到它毫无意义抱怨所需的材料或采矿太阳能和风能的一代。化石燃料是远远更糟。
从DaveMySpace出版更新:
谢谢这篇文章堡。
有点虐待但都原谅!
我想知道如果你可以看看一些真正的国际能源署(International Energy Agency)发布的数据吗?
你可能想要修改你的计算!https://t.co/rdRdtVPkGX
和另一个项目https://t.co/zhp4AEUmjl- DaveMySpace (@DaveMySpace1)2022年1月10日
对罗纳德·brakel
RSS -文章
我认为DaveMySpace乔新星的长期读者和逻辑和事实会诅咒他
保持这个供以后参考
煤矿的一个方面,你不提过重的负担和浪费。
通常地下煤矿生产浪费重约50%的煤炭生产、露天矿山经常2 x。
释放甲烷只测量其中一些或被俘。
明挖破坏转储经常会自燃,产生各种有害物质,不测量。
然后是破坏当地环境和农田,只有一些修理的康复。
和地下水位和水损害资源
由于煤尘和肺损伤。
和
和
可再生能源能很好地符合任何能源,但基本负载功率无法轻易增加向上或向下基于输入来自可再生资源,除非它是水电。
问题是铝“冷电”,不能从电池和我们是一个主要的铝生产商,可能是因为我们还资助了美国铝业的能源成本。
中国生产的大部分二氧化碳和如果我们提到,中国非常迅速地指出,他们的人均产出的二氧化碳比我们的少;猜猜为什么?他们拥有混合!
现在我说过它。
注::后续工作吗?
中国产生5%的电力由核能在2020年澳大利亚的人均排放量增加了240%。因此,尽管他们的核能发电的帮助,这显然不是的原因他们的人均排放量低于我们。
我认为这可能是十亿“人均”
选择这些信息对中国声称他们的二氧化碳排放量/人均低于我们的纸。
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一个小伙子和一个快速充电器被他的供应商罚款作为他的充电器是消耗多达两个房子和超出合同允许!
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这很有趣,人们从来没有任何问题为他们的整个生命突然变得反垃圾填埋场十字军只是因为它的太阳能电池板。
高兴地把红色本每周没有发脾气。
等到他们听到每年1200万吨煤灰倾倒
https://www.abc.net.au/news/2019-03-10/coal-ash-has-become-one-of-australias-biggest-waste-problems/10886866
我相信煤灰在德国得到回收,但忘记了,这可能是一个替代砂的混凝土。
一小部分的煤灰中使用水泥治疗更快。建筑混凝土迅速加强越多越好,但这不是一件好事环保,因为它减少了水泥的二氧化碳量吸引空气中的治疗。
我总是喜欢的文章从太阳能报价信息和幽默的内容,但代表Davemanbetx平台网址MySpace无疑可以为自己站起来,我无端反复侮辱的对象瞄准他作为“短剑”。这是与你的身份不相称。
他们在回应一个明智的是完全不合理的问题,我只能认为是出于怨恨,你必须放在2周的工作来回答它。
我不想任何侮辱自己的水平,尽管“英雄假设”的数量包括在你的回答和你的明显无法校对,将严重怀疑你的计算和报表。注意张贴的“4规则”实际上是五,但谁在乎呢?
我很高兴与你文章中的任何数据,这样你就可以确定他们至少是相当正确的。至于我自己的造诣,我自由地承认自己是一个可怕的老发火。唯一的借口我已经为我的可恶的行为是我意味着在、特别是不DaveMySpace牢骚不断的人。
不,大卫是一个纳特可能问这个愚蠢的问题数百次,回答
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“什么?
植物性食物吗?
植物食品,他们被称为水果、蔬菜、草药等。
回到学校玩
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解除ABC !”
这篇文章是为了别人的利益和理性思考的能力
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能量不能被生成。它只能从一种形式转换到另一个地方。是专业的。停止混合概念,当你试图解释或说服。
道格,
你是错误引用能量守恒定律和似乎误解了“产生”这个词的定义。
能量守恒:
“能量既不能创造也不能毁灭;相反,它只能从一种形式转化或转移到另一个地方。”
“生成”的定义(剑桥英语词典)”
“产生能量的特殊形式”。
你似乎是一个混合的概念。
在昆士兰我们有长时间的阴暗的天气需要我从太阳能转向电网电力的时候。这是如何转化为太阳能农场和大脚板电池吗?
这将是罗纳德还谈到了风能的原因。
你好,理查德。
目前基本负载需求在昆士兰通常发生在大约凌晨3:30,但有时发生在白天。随着屋顶太阳能的扩张将白天经常发生由于它减少对电网电力的需求。煤炭发电站,昆士兰的生成配置文件将改变看起来更像它目前在佤邦,但由于电池存储扮演的气体,因为它现在比它在价格上。最终将没有煤炭发电,在南澳大利亚和塔斯马尼亚岛。目前大型公用事业规模电池正在建设中,但是在将来我希望我们会看到很多的存储“车轮上的电池在电动汽车和分布式存储在家庭和企业。
使用家用汽车(EV)电池晚上当然是一个好主意和旧电池从汽车已经被用于这个目的,因为他们足够好了房子,而不是汽车。我怀疑八年/ 160000公里保修电池将不再适用,这种电池将骑车太多。
这样的计划将需要一个昂贵的双向充电器/逆变器和连接到交换机。
你为什么需要从太阳能转换到网格吗?没有任何太阳能不足自动覆盖的网格和你支付的区别吗?我老和困惑!
我认为你错过了第三个原因为什么人们问这些问题。他们有一个议程。议程可能“气候变化是一个骗局”或“可再生能源是一个骗局,我必须支付补贴通过我的税”或“这是我的上帝赋予的权利燃烧化石燃料,没有人会告诉我该做什么。”或“我拥有很多传统能源公司的股票,这是伤害我的投资组合”。
然而误导这些想法可能是,这些比喻出现在互联网上——就像它需要更多的能量来制造风力涡轮机的一生比它生成并安装它(这是一个受欢迎的FB取自一个风力涡轮机的科学研究)。这让共享数百万次的社交媒体和突然的一个“事实”。他们忽略了这是一个案例研究的理论定位不良风力发电机在低风的位置。在现实中,公司不花上数百万美元把原来的风力涡轮机和把他们在错误的地方。
我不相信排放仅在人均基础上的比较是最现实的方法。
也许一些其他因素应该在土地面积等混合。
Doug年代,人民的活动是产生排放负责气候变化的问题,而不是任何排放没有土地。
在澳大利亚,一个大比例的土地面积是有效地触及&空置的,所以如果它产生任何净排放量,数量比它已经千万年来也不例外。
然而,人均澳大利亚是世界上温室气体排放量最高的国家之一。从这么高的层面,这应该意味着它是世界上最简单的地方,以减少排放。
每一个国家知道,降低能源成本作为主要投入成本成为任何经济和国家的驱动力将继续使用煤和天然气,因为这个原因,特别是中国和印度,他们推高煤炭价格。
沃伦·巴菲特投资于风能和太阳能,使他的利润通过补贴和补贴的作用是解释来证明声称,太阳能和风能已经成为比煤炭和天然气便宜。
补贴将是合理的,以确保严重的干旱和洪水会减少成本/收益分析。
嗨多米尼克
不,补贴的作用不需要解释。这篇文章不是关于成本或补贴,这是关于化石燃料发电需要更大的数量的材料和数量更大的挖掘比太阳能和风力发电。
会更有意义给碳定价的价格等于消除大气中的二氧化碳,隔绝它长期和有毒排放的成本,然后使化石燃料产生支付,而不是补贴可再生能源,但这并不是本文的主题。
“周末澳大利亚”——“煤电在2021年飙升至创纪录:IEA”在2021年煤炭生成更多的权力比历史上任何时候。
,额外的8亿吨二氧化碳…
比平均北半球的冬天更冷。和一个温暖的夏季使电力需求在2021年增长6%,这是自2010年以来的最大增幅…
澳大利亚扭转这一趋势,用电增长1%主要由额外的可再生…
澳大利亚1.3 GW的新2021年风能和4.7瓦的太阳能…
创纪录的油价在欧洲开车转向煤炭…
天然气价格高企导致gas-to-coal切换…
燃气发电增长了2%,而核增长了3.5%…
澳大利亚天然气代下降16%…
2021年煤炭发电的53%…
可再生能源发电在2021年增长了约18%…
在欧洲能源价格飙升,Cjhina和印度导致社会和政治紧张. .
有参考15:1宠煤比?很难想象它可以节约我的如此低的收益率。我本以为体积超过2:1的露天(也许6按重量比1)和更少的地下,一个漂移可以缝层。
我找不到我使用快速搜索的文档。但Leigh Creek煤矿,煤矿南澳大利亚有史以来,像22米的表土在15米米煤层的煤。煤矿已经关闭的时候,他们挖了200去更深的煤层。利溪是个很糟糕的煤矿按照澳大利亚的标准,但它确实显示有大量的表土。表土往往是至少两倍重的煤,所以一个立方米的表土可能重达2 - 3倍的煤炭一个立方米(的体积)。
同时,获得明挖煤,包括清除周围的表土,坑没有垂直的侧面。在地下矿山有过重的比率要低得多。
彼得Bawden
是的,这是一个很好的观点。如果斜率是远远超过30度它往往倾向于充实自己。