The purpose of the system for real-time tracking of mining excavator and loader positions is to improve the management and control of brown coal mining in opencast mines and to improve work safety. The system calculates the wheel excavator position using data from GNSS equipment installed on the giant mining machines, inclinometers and inertial measurement units located on each mining machine. Data are transmitted from the machines and stored in databases on servers. Visualization of the wheel excavator movement in real time is performed in software products of KVASoftware s.r.o., which enables work with a digital terrain model, geology of the deposit and overburden, including objects impairing safety work. The article describes the procedure of data preparation and setting up the whole system in different levels of KVASoftvare s.r.o. software products. It also describes in detail its use with regard to the safety of work in heavy mining operations, specifically in areas affected by underground mining or areas dangerous due to the occurrence of tectonic deformations in the overburden and in the seam.
PL
Celem systemu śledzenia w czasie rzeczywistym pozycji koparek i ładowarek górniczych jest usprawnienie zarządzania i kontroli wydobycia węgla brunatnego w kopalniach odkrywkowych oraz poprawa bezpieczeństwa pracy. System oblicza położenie koparki kołowej wykorzystując dane z urządzeń GNSS zainstalowanych na gigantycznych maszynach górniczych, inklinometrów oraz inercyjnych jednostek pomiarowych znajdujących się na każdej maszynie górniczej. Dane przesyłane są z maszyn i przechowywane w bazach danych na serwerach. Wizualizacja ruchu koparki kołowej w czasie rzeczywistym realizowana jest w oprogramowaniu firmy KVASoftware s.r.o., które umożliwia pracę z cyfrowym modelem terenu, geologią złoża i nadkładu, w tym obiektami zagrażającymi bezpieczeństwu pracy. W artykule opisano procedurę przygotowania danych i konfiguracji całego systemu na różnych poziomach KVASoftvare s.r.o. produkty oprogramowania. Szczegółowo opisano także jego zastosowanie ze względu na bezpieczeństwo pracy w ciężkiej eksploatacji górniczej, szczególnie na terenach objętych eksploatacją podziemną lub na terenach niebezpiecznych ze względu na występowanie deformacji tektonicznych w nadkładzie i w pokładzie.
The open-cast nature of deposit exploitation means that apart from the extraction of the main mineral, rocks are also found in its vicinity. Their nature, raw material quality and geological and mining conditions allow them to be used in various branches of the economy. Hence, it seems that more attention should now be given to these rocks. However, the long-term, open-cast mining operations involving Bełchatów lignite ultimately necessitated basic, raw-material-related research on the deposits accompanying the lignite as the main mineral. The presented work shows the state of the recognition of rocks lying in the Mesozoic–Neogene contact zone in the Bełchatów lignite deposit as well as their petrographic nature and possible directions of their use. Attention was drawn to the lithological diversity of the studied rocks and diagenetic processes that contributed to the impact on their physical and mechanical characteristics. Based on the analysis of the literature, the current state of utilization and development as well as the balance of accompanying rock resources in the Bełchatów lignite deposit are presented. Today, it would seem very important from various economic points of view for utilization and management of the aforementioned rocks encountered as open-cast lignite mining to take place. Natural resources are protected where the area mined is kept in check, and there is economic significance to any increasing in the supply of minerals, or materials made from them. The level of profitability for economic entities that exploit lignite deposits may obviously be raised in this way, and environmental goals can also be served if some of what is extracted can be transformed into environment-friendly materials.
PL
Odkrywkowy charakter eksploatacji złóż sprawia, że poza wydobyciem kopaliny głównej pozyskiwane są również skały występujące w jej sąsiedztwie. Ich charakter, jakość surowcowa oraz geologiczno-górnicze warunki zalegania sprawiają, że mogą być one wykorzystane w różnych gałęziach gospodarki. Jednak wieloletni, odkrywkowy charakter eksploatacyjny węgla brunatnego, m.in. w Bełchatowie, przyczynił się do konieczności wykonywania badań podstawowych, jak i surowcowych dla utworów towarzyszących kopalinie głównej, jaką jest węgiel brunatny. W prezentowanej pracy przestawiono stan rozpoznania skał zalęgających w strefie kontaktu mezozoik– neogen w złożu węgla brunatnego Bełchatów ich charakter petrograficzny oraz aktualne i ewentualne kierunki ich wykorzystania. Zwrócono uwagę na zróżnicowanie litologiczne omawianych skał oraz procesy diagenetyczne, które przyczyniły się do wpływu na ich cechy fizyko-mechaniczne. W oparciu o analizę literatury przedstawiono ponadto dotychczasowy stan wykorzystania i zagospodarowania oraz bilans zasobów skał towarzyszących w złożu węgla brunatnego Bełchatów. Wykorzystanie i zagospodarowanie skał podłoża serii burowęglowej przy odkrywkowej eksploatacji węgla brunatnego jest bardzo istotne w wielu aspektach gospodarczych. Stanowi ochronę zasobów naturalnych poprzez ograniczenia powierzchni obszarów górniczych. Ma znaczenie ekonomiczne, jak i w ochronie środowiska, poprzez wykorzystanie niektórych z pozyskanych surowców do produkcji materiałów proekologicznych.
Global brown coal resources are estimated to be extracted at around 512 million Mg. They are found in over a dozen countries, including primarily: Australia, China, the Czech Republic, Greece, Germany, Poland, Russia, the United States and Turkey. More than 80% of total brown coal production in the EU takes place in: Germany, Poland, Greece and the Czech Republic. This means that the majority of production still uses conventional fuels, including both hard coal and brown coal. Given the current energy needs in the context of brown coal reserves depletion and the impacts of the current climate and energy policies of the EU, it is very important that all new investments in mining and energy complexes based on brown coal resources must be prepared carefully to ensure high production efficiency and minimize negative environmental impacts. This article attempts to solve a problem involving the choice of the location of the opening cut to expose brown coal deposits. Due to the stratified nature of brown coal deposits and the associated open-cast mining technology used in a continuous mining system with bucket wheel excavators, belt conveyor systems and spreaders, the location of the opening cut is not completely random and the number of potential solutions is finite. The multifaceted technical, organizational, economic, social and environmental problems require a holistic approach to this research problem. Such an approach should take the different, often opposing, perspectives of the many stakeholders into account. These issues can be solved using mathematical tools designed for multiple-criteria decision support. With the proposed method, a ranking of alternatives can be created, depending on the predefined location of the opening cut.
PL
Światowe zasoby węgla brunatnego możliwe do wydobycia szacowane są na około 512 mln Mg i koncentrują się w kilkunastu krajach, przede wszystkim: Australii, Chinach, Czechach, Grecji, Niemczech, Polsce, Rosji, Stanach Zjednoczonych i Turcji. Ponad 80% całkowitej produkcji węgla brunatnego w UE koncentruje się w Niemczech, Polsce, Grecji i Czechach. Mając na uwadze aktualne potrzeby energetyczne w horyzoncie wyczerpujących się obecnie eksploatowanych złóż oraz realia obecnej polityki klimatyczno-energetycznej Unii Europejskiej, bardzo istotne jest, aby ewentualna inwestycja w nowy kompleks górniczo-energetyczny oparty na węglu brunatnym była przygotowana w sposób niezwykle staranny, zapewniający wysoką efektywność produkcji oraz minimalizację negatywnego wpływu na środowisko. Celem artykułu jest wskazanie możliwości rozwiązania problemu badawczego polegającego na opracowaniu metody wyboru lokalizacji wkopu udostępniającego pokład węgla brunatnego. Z uwagi na pokładowy charakter zalegania złóż węgla brunatnego oraz związaną z nim technologię eksploatacji metodą odkrywkową z wykorzystaniem przede wszystkim systemów ciągłych układów koparka-taśmociąg-zwałowarka (KTZ), przestrzenna lokalizacja wkopu udostępniającego nie jest dowolna, a liczba rozwiązań skończona. Wieloaspektowość problematyki obejmująca zagadnienia techniczno-organizacyjne, ekonomiczne, społeczne i środowiskowe wymaga holistycznego podejścia do problemu badawczego uwzględniającego różne, często przeciwstawne punkty widzenia. Problem ten może zostać rozwiązany z wykorzystaniem narzędzi matematycznych dedykowanych do wielokryterialnego wspomagania decyzji. Opracowana metoda pozwala na stworzenie rankingu wariantów w zależności od uprzednio zdefiniowanych lokalizacji wkopów udostępniających.
In the Powidzki Landscape Park, there are 150 peatlands of a total area of 1,250.2 ha. On its edge, brown coal strip mines are in operation, causing deep land drainage that resulted in a drastic (up to 5 m) lowering of the water table in lakes and accelerated peatland disappearance. To determine the extent of the process, a comparison was made of the types of surface soil layers and their ash content in 20 peatlands determined in 1957–1965 and in 2017. They are located in the farmland lying the closest to the strip mine, Jóźwin IIB, and in woodland lying further away. The results were compared with those for a peatland in Skulsk, which was not affected by the negative impact of the strip mine. Fen peat, occurring there about 55 years ago has largely turned into grainy moorsh. In the 20–50 cm layer, an ash content has grown almost twofold, while in part of the peatlands organic soils have changed into mineral and organic-mineral ones. The greatest changes have occurred in the farmland. In all Park peatlands, grasslands have contracted threefold, while the area of forests and woodlands has grown fivefold. Today, about 10% of the peatland area is taken up by arable land of which there was none before.
PL
W Powidzkim Parku Krajobrazowym znajduje się 150 torfowisk o obszarze 1250,2 ha. Na jego obrzeżu prowadzona jest odkrywkowa eksploatacja węgla brunatnego powiązana z głębokim odwodnieniem terenu. Spowodowała ona drastyczne obniżenie lustra wody (do 5,0 m) w istniejących tu jeziorach i przyśpieszyła proces zanikania torfowisk. W celu ustalenia jego zakresu porównano określone w latach 1957–1965 i w 2017 r. rodzaje i popielność powierzchniowych warstw gleby w 20 torfowiskach. Leżą one najbliżej odkrywki Jóźwin IIB położonym regionie rolniczym i w dalej położonym regionie leśnym. Wyniki porównano z torfowiskiem w Skulsku, na które kopalnia negatywnie nie oddziałuje. Występujące ok. 55 lat temu torfy niskie w większości przekształciły się w mursz ziarnisty. W warstwie 20–50 cm nastąpił blisko dwukrotny wzrost popielności, a w części torfowisk gleby organiczne przekształciły się w gleby mineralne i organiczno-mineralne. Największe zmiany wystąpiły w regionie rolniczym. We wszystkich torfowiskach na terenie Parku trzykrotnie zmalał obszar użytków zielonych i pięciokrotnie wzrosła powierzchnia lasów. Obecnie 10% ich powierzchni zajmują grunty orne, których uprzednio nie było wcale.
Artykuł przedstawia problem występujący na terenach związanych przed II wojną światową i krótko po niej z podziemnym górnictwem węgla brunatnego. Na ziemi lubuskiej na przestrzeni ok. 150 lat funkcjonowało kilkaset podziemnych kopalń węgla. Obecnie część terenów pokopalnianych podlega zagospodarowaniu, np. dla celów zabudowy mieszkaniowej. Do tej pory brak jest wypracowanej procedury badań geologicznych i geofizycznych, jakie powinny mieć zastosowanie na tym terenie. Zaprezentowano konkretne przykłady badań, w tym geofizycznych, jakie zostały przeprowadzone w celu określenia przydatności terenów pogórniczych na cele budowlane w Zielonej Górze. Podano także krótki opis sposobu i zarys historii eksploatacji węgla brunatnego.
EN
On the background of the former method of lignite extraction (already not used in Poland) and short history of lignite mining, the paper presents the problem of surface deformation connected with former underground lignite mining on Ziemia Lubuska (West Poland). Currently part of this area is going to be a builtup area. The paper presents one example of complex geological or geophysical investigation executed in Zielona Góra to determine possibility of development of the area. 7 boreholes to the depth of 10 m, 3 boreholes of 20 m, dynamic tests and static tests (CPT) to the depth of 13–21 m were done. CPT tests and boreholes didn’t show any zone of lower soil density, which could be correlated with loosen soil above former lignite exploitation. Standard tests were supplemented with seismic investigation by MASW 2D method. 3 seismic profiles with length of 115 m were done. A seismic boundary of zone of lower density soil were marked out. This zone can be correlated with area of discontinuous surface deformation. Geophysical investigations didn’t enable to discover location of former shafts. Performed investigations allow to determine the zone of former mining and to design residential building outside this area.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nadreńskie Zagłębie Węgla Brunatnego jest jednym z największych w Europie regionów eksploatacji tego surowca. Złoża węgla brunatnego w Zagłębiu Nadreńskim cechują się korzystnymi uwarunkowaniami geologicznymi, jednakże położone są w gęsto zaludnionym obszarze o silnie rozwiniętym rolnictwie, a ponadto często sąsiadują z terenami cennymi przyrodniczo. Uwarunkowania społeczne i środowiskowe powodują konieczność podejmowania licznych działań, mających na celu zniwelowanie negatywnych skutków działalności górniczej na środowisko. W niniejszej pracy przedstawiono metody rekultywacji terenów zdewastowanych działalnością górniczą, a także przykłady działań podejmowanych w celu poprawy jakości środowiska na obszarach objętych wpływami odkrywkowej eksploatacji złóż węgla brunatnego. Zaprezentowane przykłady działań rekultywacyjnych i prośrodowiskowych realizowane w Nadreńskim Zagłębiu Węgla Brunatnego wykazują, że możliwe jest znaczne ograniczenie, a niekiedy wręcz całkowita niwelacja negatywnego oddziaływania prac eksploatacyjnych na środowisko.
EN
The Rhine Side Brown Coal Basin is one of the biggest regions of this raw material exploitation in Europe. The brown coal deposits in Rhine Side Basin are characterized by advantages geological conditions but they are situated in thickly populated area of strongly developed agriculture, and moreover often they neighbour with highly valued because of nature. Social and environmental conditions cause necessity to take up many activities in order to reduce the negative effects of mining activity on the environment. The reclamation methods of the grounds devastated by mining activity as well as examples of taken up to improve environment quality on the grounds under influence of opencast brown coal mining, are presented. The examples of reclamation and environmental activities in the Rhine Side Brown Coal Basin show, that limitation, and sometimes the complete liquidation of the negative influence of exploitation works on the environment, is possible.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono branżę węgla brunatnego w Polsce oparta na czynnych kopalniach i zaprezentowano charakterystykę najbardziej perspektywicznych złóż węgla brunatnego w Polsce oraz omówiono możliwość ich zagospodarowania na potrzeby energetyki, i przedstawiając jej rozwój oparty na tym paliwie na okres 100-120 lat. Analiza dotyczy strategicznych złóż "Legnica" i "Gubin-Mosty" oraz "Złoczew". Mottem przewodnim artykułu jest węgiel brunatny jako najtańsze paliwo będące na długie lata gwarantem bezpieczeństwa energetycznego, co w połączeniu z zapleczem naukowo-projektowym oraz produkcyjnym staje się optymalną ofertą dla polskiej energetyki.
EN
The branch of brown coal in Poland is presented basing on the operating mines and characteristics of the most perspective brown coal deposits in Poland as well as possibility of their development for the needs of power engineering showing its development, on the basis of this fuel, for the period of 100 - 200 years. This analysis concerns the strategic deposits: "Legnica", "Gubin-Mosty" and "Złoczew". The leading motto of the paper is brown coal as the cheapest fuel being for long years the warrant of energy safety what in connection with the scientific and designing as well as production background becomes the optimum offer for the Polish power industry.
Wydobycie węgla brunatnego w Kopalni "Bełchatów" jest ściśle związane z koniecznością prowadzenia intensywnego, głębokiego drenażu wód podziemnych z wodonośnych pięter czwartorzędowego, trzeciorzędowego i kredowo-jurajskiego. Odwadnianie zasobnych pięter wodonośnych spowodowało uformowanie się wokół wyrobiska kopalni "Bełchatów" znacznych rozmiarów leja depresji. Strefa zmian warunków hydrodynamicznych aktualnie obejmuje powierzchnię około 450 km2. W centralnej części leja depresji Kopalni "Bełchatów" zwierciadło wody zostało obniżone o ponad 250 metrów. Kolejnym elementem wpływu działalności Kopalni na środowisko wodne jest przeobrażenie warunków hydrologicznych zlewni położonych w zasięgu leja depresji, związane głównie z obniżeniem zasilania cieków z dopływu wód podziemnych. Odpompowywanie dużych ilości wód podziemnych jest również przyczyną uformowania się antropogenicznej, młodej strefy aeracji z dostępem tlenu. Zmiany jakości wód podziemnych w leju depresji kopalni "Bełchatów" zachodzą w wyniku połączonych ze sobą procesów geochemicznych: utleniania siarczków, buforowania powstających kwaśnych wód kopalnianych i formowania bardzo dobrze rozpuszczalnych wtórnych minerałów siarczanowych oraz na skutek występowania wód typu Na-CI w rejonie wysadu solnego "Dębina". Prowadzony w Kopalni "Bełchatów" systematyczny monitoring środowiska wodnego daje możliwość śledzenia stanu środowiska wodnego, a także umożliwia planowanie scenariuszy dla jego remediacji.
EN
Brown coal exploration in the Bełchtów open-pit is connected with intensive and deep drainage of the groundwater from Quaternary, Tertiary and also Cretaceous-Jurassic aquifers. Drainage of the high permeable aquifers has led to the formation of the extensive zone of the hydrodynamical changes of water environment. Bełchatów open-pit cone of depression has an a area of about 450 km2. Within central part of this cone in the vicinity of the Bełchatów open-pit, groundwater table was highly lowered, on the order of tens metres. The next influence of the mining activity in Bełchatów open-pit is connected with changes in surface water budget, mainly in decreasing in groundwater recharge of the cachtments. Drainage of the groundwater is a reason for formation of the anthropogenic, modern vadose zone with availability of the oxygen. Groundwater quality deterioration within cone of depression is connected with geochemical processes of the sulphide minerals oxidation, buffering of the acid mine drainage and formation of the highly soluble secondary sulphate minerals and also occurrence of the Na-CI groundwater in the "Dębina" salt dome area. Monitoring system of the water environment in the vicinity of Bełchatów open-pit gave the possibility for observation of the water environment and also for planning of the remediation scenarios.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia nowe rozwiązania zastosowane w Kopalni Węgla Brunatnego "Konin" w zakresie zwałowania nadkładu na zwałowisku budowanym na przedpolu odkrywki "Drzewce" w celu uniknięcia tworzenia zwałowiska zewnętrznego. W treści przedstawiono kolejne etapy projektowania technologii zwałowania wraz z czynnikami mającymi wpływ na jej zmiany. Przedstawiono także przewidywane koszty takiego rozwiązania, wykorzystując do obliczeń metodę DGC (Dynamie Generation Cost).
EN
The paper presents new solutions used in KWB Konin in the range of over-burden dumping on the dump built on the forland of the opencast "Drzewce" to avoid creation of an outside dump. The consecutive stages of dumping technology designing along with the factors influencing its changes are presented in the content. Also foreseen costs of such solution are presented using the method DGC (Dynamie Generation Cost) for calculations.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Niestabilna sytuacja polityczna, wokół podstawowych surowców energetycznych, importowanych przez kraje wysoko rozwinięte, powinna powodować większe zainteresowanie rodzimymi, tanimi i łatwo pozyskiwalnymi surowcami energetycznymi, które mogą, w przyszłości, zastąpić dostawy ropy i gazu. W Polsce od kilkudziesięciu lat z powodzeniem działają elektrownie, w których paliwem energetycznym jest węgiel brunatny. Porównując cztery polskie kopalnie węgla brunatnego przeprowadzono analizę danych otrzymanych od poszczególnych kopalń i zestawiono niektóre parametry opisujące pracę każdej z nich. Zdając sobie sprawę z tego, że kopalnie węgla brunatnego są bardzo skomplikowanymi organizmami i biorąc pod uwagę różne warunki w jakich prowadzą eksploatację, nie da się porównać ich pracy w sposób bezwzględny. W związku z tym nie dokonano w artykule oceny i nie stworzono rankingu poszczególnych kopalń, pokazano jednak, jak na przestrzeni ostatnich lat, zmieniały się parametry opisujące pracę kopalni.
EN
Unstable political situation around basic strategic energy resources imported by developed nations should result in increased interest in domestic, inexpensive, and easily extractable energy resources, which in future may substitute oil and gas. In Poland, there are power plants successfully operating on lignite for past few tenths of years. Data from four Polish lignite mines were comparatively analyzed to compile some of its working parameters. However, one have to have in mind that is almost impossible to compare mines in absolute way due to different natural conditions and mine's complex nature. Therefore, paper does not present any assessment o ranking of lignite mines but presents trends of mine working parameters changes over the period of last few years.
Przeprowadzono badania 17 próbek węgli brunatnych oraz skał towarzyszących, pochodzących ze złoża "Turów", wykorzystując nowoczesne metody chromatograficzne i spektroskopowe, w tym: ekstrakcję rozpuszczalnikową, preparatywną chromatografię cienkowarstwową (PLC) oraz chromatografię gazową sprzężoną ze spektrometrią mas (GC-MS). Na podstawie biomarkerów występujących w ekstraktach węgli brunatnych, zidentyfikowano główne źródła biologiczne materii organicznej oraz oszacowano stopień jej przeobrażenia.
EN
Investigation of 17 brown coals samples and host rocks from the "Turów" brown coal mine of the present mine profile was carried out applying the following modern chromatographic and spectroscopic methods: solvent extraction, preparative thin-layer chromatography (PLC), gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Using distributions of biomarkers occurring in the brown coals the main biological sources and rank or organic matter were assessed.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono historię eksploatacji węgla brunatnego na ziemiach polskich oraz obecny stan górnictwa węgla brunatnego w naszym kraju. Zwrócono uwagę na fakt, że energia elektryczna produkowana z węgla brunatnego jest energią najtańszą, co przy posiadanych znacznych zasobach węgla brunatnego w Polsce powinno stanowić podstawę utrzymania znaczącego wydobycia węgla brunatnego w przyszłości.
EN
History of brown coal mining on Polish land as well as the present state of brown coal mining in our country are presented. Attention is paid to the fact, that electric energy produced from brown coal is the cheapest one what in Poland having significant reserves of brown coal should be the basis for maintenance of considerable output of brown coal in the future.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.