This article presents the use of a multi-criterion Analytic Hierarchy Process (AHP) method to assess geological and mining condition nuisance in longwall mining operations in selected coal mines in Poland. For this purpose, a methodology has been developed which was used to calculate the operational nuisance indicator (WUe) in relation to the cost of mining coal in individual longwalls. Components of the aggregate operational nuisance indicator include four sub-indicators: the natural hazards indicator (UZN), an indicator describing the seam parameters (UPZ), an indicator describing the technical parameters (UT) and an environmental impact indicator (UŚ). In total, the impact of 28 different criteria, which formed particular components of the nuisance indicators were analysed. In total 471 longwalls in 11 coal mines were analysed, including 277 longwalls that were mined in the period of 2011 to 2016 and 194 longwalls scheduled for exploitation in the years 2017 to 2021. Correlation analysis was used to evaluate the relationships between nuisance and the operating costs of longwalls. The analysis revealed a strong correlation between the level of nuisance and the operating costs of the longwalls under study. The design of the longwall schedule should therefore also take into account the nuisance arising from the geological and mining conditions of the operations. Selective operations management allows for the optimization of costs for mining in underground mines using the longwall system. This knowledge can also be used to reduce the total operating costs of mines as a result of abandoning the mining operations in entire longwalls or portions of longwalls that may be permanently unprofitable. Currently, underground mines do not employ this optimization method, which even more emphasizes the need for popularizing this approach.
PL
Artykuł przedstawia zastosowanie wielokryterialnej metody AHP (Analytic Hierarchy Process) do oceny poziomu uciążliwości warunków geologicznych i górniczych procesu prowadzenia eksploatacji w ścianach wydobywczych wybranych kopalń węgla kamiennego w Polsce. W tym celu opracowano metodykę, która posłużyła do obliczenia wskaźnika uciążliwości eksploatacji WUe w kontekście kosztów wydobycia węgla w poszczególnych ścianach. Składowymi wskaźnika uciążliwości są cztery subwskaźniki: wskaźnik wynikający z zagrożeń naturalnych (UZN), wskaźnik charakteryzujący parametry pokładu (UPZ), wskaźnik określający parametry techniczne (UT) oraz wskaźnik wpływu eksploatacji na środowisko (UŚ). Łącznie analizowano wpływ 28 różnych kryteriów wchodzących w skład poszczególnych składowych uciążliwości. Analizie poddano 471 ścian wydobywczych w 11 kopalniach węgla kamiennego, w tym 277 ścian, które były eksploatowane w latach 2011-2016 oraz 194 ściany zaprojektowane do eksploatacji na lata 2017-2021. Przy ocenie związków kosztów operacyjnych ścian i uciążliwości zastosowano analizę korelacji. Analiza wykazała silny związek między poziomem uciążliwości eksploatacji a kosztami operacyjnymi tych ścian. Projektowanie harmonogramu biegu ścian powinno zatem uwzględniać również aspekt uciążliwości wynikającej z warunków geologiczno-górniczych eksploatacji. Selektywne zarządzanie wydobyciem umożliwia optymalizację kosztów wydobycia w kopalniach podziemnych stosujących system ścianowy. Wiedza ta może być wykorzystana również do obniżenia całkowitych kosztów operacyjnych kopalń wskutek zaniechania udostępniania i eksploatacji ścian, partii i całych rejonów, które mogą być trwale nierentowne. Na koniec należy dodać, że w kopalniach podziemnych nie stosuje się tego typu rozwiązań, co tym bardziej podkreśla potrzebę popularyzacji tego podejścia.
Bardzo wiele uwagi przykłada się do bezpieczeństwa energetycznego kraju, które w Polsce opiera się głównie na węglu. Polska dysponuje jednym z największych złóż węgla w Europie. Jednakże producenci tego surowca od kilkunastu lat borykają się z wielkimi problemami, do których należy zaliczyć nadprodukcję, spadek cen czy też wzrost importu, istotnym wydaje się wykorzystanie metod prognostycznych do oszacowania przyszłości polskiego sektora wydobywczego. W artykule został opisany zbudowany model teoretyczny do prognozowania popytu na węgiel energetyczny. Autorzy prezentują możliwe zastosowania modelu do sprawnego zarządzania procesem planowania w przedsiębiorstwie górniczym, jak i samym przedsiębiorstwem.
EN
Much attention is paid to the energy security of the country, which in Poland is based mainly on coal. Poland has one of the largest deposits of coal in Europe. However, producers of this raw material have been struggling with great problems for over a dozen years, including over-production, falling prices or rising imports. It seems important to use prognostic methods to estimate the future of the Polish mining sector. The paper describes the constructed A developed theoretical model for predicting the demand for steam coal has been described in the paper. The authors present a possible application of the model for efficient management of the planning process in the mining company as well as the management of the company itself.
Przedstawiany optymistyczny pogląd na temat możliwości szerokiego zastosowania podziemnego zgazowania do eksploatacji złóż węgli w Polsce wymaga weryfikacji. Warunki geologiczne mogą stanowić ograniczenia, a nawet barierę dla bezpiecznego jego stosowania. Jedynym kryterium, które jest dostatecznie uzasadnione przez doświadczenia praktyczne jest miąższość pokładów, która powinna być większa od 1,5 m. Warunki eksploatacji polskich złóż węgla brunatnego metodą podziemnej gazyfikacji są trudne, ze względu na występowanie warstw wodonośnych w ich otoczeniu. W złożach węgla kamiennego utrudnienia dla podziemnej gazyfikacji stwarzają: (1) obecność warstw wodonośnych piaskowców w serii węglonośnej, (2) zaburzenia tektoniczne naruszające ciągłość pokładu, (3) przerosty płonne w pokładach, (4) występowanie wielu pokładów w serii węglonośnej, których eksploatacja będzie oddziaływać na siebie. Istotną cechą pokładów węgla jest ich izolacja od powierzchni, zbiorników wód podziemnych i poziomów wodonośnych przez utwory nieprzepuszczalne dla toksycznych produktów zgazowania (CO, fenole). Niezbędna ich miąższość powinna wynosić około 100 m. Warunkiem szczelności jest dodatkowo brak zaburzeń tektonicznych, uskokowych. Przy obecnym stanie wiedzy na temat podziemnego zgazowania węgla, w szczególności odnośnie: przebiegu procesu w zróżnicowanych warunkach geologicznych oraz warunków migracji gazów w górotwór w otoczeniu gazogeneratora i skali możliwych z tego tytułu zagrożeń, brak jest podstaw dla rozważania metody PZW ani jako alternatywnej, ani uzupełniającej dla konwencjonalnych metod eksploatacji w warunkach polskich złóż węglowych. Nie wyklucza to możliwości jej lokalnego zastosowania na małą skalę w wyjątkowych warunkach. Niezbędne są prace badawcze modelowe i eksperymentalne dla określenia warunków stosowania PZW.
EN
The possibilities of underground gasification of coal in the Polish deposits were previously overestimated. Geological conditions of coal occurrence may restrain or preclude possibility for safe UCG. According to the experimental data the minimum thickness of coal should be at least 1,5m and it is the only one criterion justified enough. The underground gasification of the Polish lignite deposits will be very difficult or impossible due to the presence of aquifers in their close vicinity. In hard coal deposits, underground gasification is restrained by: (1) friable, porous, water-bearing sandstones within coal-bearing series, (2) tectonic disturbances (faults), (3) barren partings in coal seams, (4) numerous coexisting coal seams whose simultaneous gasification may be difficult. The most important factor for safe UCG is isolation of the coal seams by a sufficiently thick seal of impermeable rocks preventing toxic gases and substances (CO, phenols) escape to the environment. The minimum necessary thickness of such rocks should be close to 100 m. There should be no faults. According to the recent knowledge, there is no possibility to replace conventional underground coal mining by UCG in the Polish coal deposits. Underground coal gasification could be applied only exceptionally. Further investigations of unsolved problems of UCG application are necessary on the minimum safe thickness of undisturbed impermeable rocks surrounding coal seams, and the impact of the seam structure and coal quality on the gasification process and results.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań dotyczących wykorzystania skały płonej po procesach wzbogacania i przeróbki węgla do produkcji kruszyw. Skały pochodzące bezpośrednio z otoczenia krajowych złóż węgla kamiennego poddano przeróbce w warunkach przemysłowych na specjalnie zbudowanej doświadczalnej linii technologicznej o wydajności 40 t/h. W wyniku badań uzyskano tylko poprzez przeróbkę mechaniczną kruszywo o powtarzalnych parametrach fizykomechanicznych przydatne do zastosowań w betonach nienarażonych na zamarzanie oraz na podbudowy dróg dla warstw izolowanych przed zamarzaniem.
EN
The article shows effects of the newest research which were undertaken in 2008 by Mining Department of the Institute of Mechanized Construction and Rock Mining. Researchers were regarded usage of rock found near coal deposit after process of concentration and coal processing to aggregate production. Rocks comes directly from coal national deposits were treated on experimental technology line by 40 t/h. As a result of the research it was obtained aggregates with repeatable physical-mechanical parameters which is useful for usage in concrete not exposed for freezing and for roads layer for isolated against freezing.
Przemysł wydobywczy i przetwórczy węgla kamiennego jest w Polsce jedną z gałęzi przemysłu wytwarzającą największe ilości odpadów. Rocznie wytwarzanych jest około 34,4 mln Mg odpadów wydobywczych, które głównie wykorzystuje się do niwelacji terenu i robót inżynieryjnych. Sytuacja ta powinna ulec zmianie z uwagi na obowiązujące od 2008 r. nowe uregulowania prawne dotyczące tej gałęzi gospodarki. Celem tych uregulowań prawnych jest zapobieganie powstawaniu odpadów w przemyśle wydobywczym, racjonalne wykorzystanie powstających odpadów oraz ograniczanie ich niekorzystnego wpływu na środowisko oraz życie i zdrowie ludzi. Efektem tych uregulowań jest rosnące zainteresowanie wytwórców i posiadaczy odpadów wydobywczych technologiami, umożliwiającymi odzysk lub ich bezpieczne unieszkodliwienie. W niniejszym artykule przedstawiono stan gospodarki odpadami węglowymi oraz propozycje alternatywnych metod i technologii zagospodarowania odpadów wydobywczych w tym do produkcji kruszyw, materiałów budowlanych oraz paliw przemysłowych. Technologie te, zdaniem autorów, powinny stać się przedmiotem zainteresowania ze strony branży górniczej, drogowej, jak i sektora energetycznego.
EN
Hard coal extractive and processing industry is in Poland one of the industrial branch producing the largest amount of waste. Each year about 34,4 mln Mg of extractive waste is produced , which are used in terrain leveling and engineering works. This situation has to be changed due to the new regulations biding since 2008 devoted to this branch of economy. The aim of these legal regulations is preventing the formation of waste in extractive industry, rational waste utilization and reducing their negative influence on the environment, people's life and health. The effect of these regulations is a growing interest of manufacturers extractive waste owners in technologies allowing the utilization or treatment of waste. The article presents current state of coal waste management as well as alternative methods and technologies of extractive waste management in aggregates, building materials and industrial fuel production. According to the authors these technologies should become a subject of interest for mining and road industry, as well as for power industry.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zastosowanie komputerów w pracach geologicznych ma bardzo wymierne i zasadne podstawy. Z chwilą powszechnego komputerowego wspomagania prac, one również znalazły się w strefie zainteresowań producentów oprogramowań, którzy tworzą specjalistyczne programy dla służb geologicznych, górniczych, mierniczych itp. Artykuł przedstawia informacje na temat najważniejszych elementów składających się na szeroko pojęte stanowisko pracy geologa w kopalni, wyposażone w bazy danych geologicznych wraz z programami użytkowymi oraz cyfrowe modele złóż. Autorzy, zajmując się tymi zagadnieniami od kilkudziesięciu lat, poznali wiele ich tajników i dzielą się swoimi spostrzeżeniami, osiągnięciami i doświadczeniami. Rozważania oparte są na doświadczeniach zdobytych podczas realizacji bazy danych geologicznych funkcjonującej pod nazwą - Jednolita Baza Danych Geologicznych (JBDG) złoża węgla brunatnego Bełchatów, wykonanej w Poltegorze - Instytucie.
EN
Application of computers in geological works is justified and provides notable benefits. Popularization of computers and their utilization in support works has caused rapid development of software useful for geological, mining and measuring services. Information about the most important elements of geologist's mine workstation equipped with geological databases along with application programs and digital models of deposits is presented in the paper. Authors have worked on these problems for many years. They have learned arcana of these issues and they share their observations, achievements and experience. Deliberations are based on experience gained during realization of geological database named Uniform Geological Database (JBDG) of Bełchatów brow coal deposit, created in Poltegor-Instytut.
In work the actual problem of improvement the quality of gas approbation of coal deposits is proved and put. The design advanced gas collector is described, that allows increasing a considerably volume and reliability of selection gas tests. Results of its use on coal deposits of Donbass are resulted.
PL
W artykule przedstawiono i omówiono kwestię polepszenia jakości badań gazu w złożach węgla. Opisano projekt kolektora gazu, umożliwiającego znaczne podniesienie objętości i niezawodności badań gazu. W pracy przedstawiono wyniki zastosowania tej techniki na złożach Donbasu.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Kopaliny towarzyszące zalegające w złożu węgli brunatnych stają się coraz częściej obiektem badań zmierzających nie tylko do wykazania ich własności surowcowych. Obejmują one ustalenie cech fizykochemicznych umożliwiających wykorzystanie w technologiach proekologicznych. Omówienie takich własności a przez to predyspozycji niektórych kopalin towarzyszących w przypadku złoża węgla brunatnego w Bełchatowie stanowi treść pracy. Proekologiczna charakterystyka objęła skały ilaste (iły beidelitowe), kredę jeziorną skały wapienne, kruszywo naturalne, zwietrzałe osady strefy kontaktowej trzeciorzęd-mezozoik.
EN
Associated mineral raw materials occurring in lignite deposits become more and more often a subject of investigations aimed at disclosing of their economic potential. Some of their physical and chemical properties make possible utilization of these minerals and rocks in proecological technologies. The authors discuss such properties and, by their virtue, possible applications of some associated mineral raw materials from the lignite deposit in Bełchatów. Proecological characteristics have been determined for clay rocks (beidellite clays), lacustrine chalk, carbonate rocks, natural aggregates, as well as weathered rocks from the contact between Tertiary and Mesozoic sediments.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Eksploatacja metanu towarzyszącego złożom węgla kamiennego jest przedsięwzięciem niezwykle istotnym zarówno z punktu widzenia możliwości ekonomicznego wykorzystania tego cennego pod względem energetycznym surowca jak i ochrony środowiska naturalnego. Istotą kopaliny jest jej występowanie w ściśle określonych warunkach geologicznych, które wywierają wpływ na zmienność jej cech, rozmieszczenie oraz warunki eksploatacji. W niniejszym artykule omówiono występowanie metanu jako kopaliny towarzyszącej w złożu węgla "Wieczorek" w aspekcie warunków geologicznych - litologii karbonu, tektoniki uskokowej oraz zawodnienia złoża. Zasoby bilansowe metanu w tym złożu oszacowano na 90 min m3, ale gazu tego nie wykorzystuje się gospodarczo. Podano prawdopodobne przyczyny tego stanu rzeczy w oparciu o czynniki ekonomiczne i prawne.
EN
Coalbed methane mining is a very important enterprise because of methane industrial utilization possibility and the environment protection. The important feature of each useful mineral is the occurrence in specified geological conditions, which influence the changeability of it's parameters, distribution and exploitation. This paper presents information concerning the coalbed methane as an accompanying mineral with the hard coal in "Wieczorek" coal mine. The aspect of geological factors influencing the methane distribution like Carboniferous system lithology, fault tectonics and also hydrogeological factors was described. The methane reserves in this coal deposit was estimated about 90 mln m3, but this fuel is not the subject of utilization. The probable reasons of this fact were presented basing on economic and lawful factors.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Cyfrowe modele struktur geologicznych i serii geologiczno-inżynierskich umożliwiają szybkie, wielowariantowe planowanie i projektowanie robót eksploatacyjnych wraz z rozwiązywaniem problemów geotechnicznych. W artykule przedstawiono wyniki analizy stateczności skarp na wybranym fragmencie złoża węgla brunatnego Bełchatów. Wykonano analizę wpływu parametrów wytrzymałościowych i geometrycznych skarpy na wartości wskaźników stateczności. Do rozwiązywania zagadnień stateczności zboczy wybranego fragmentu kopalni zastosowano metody: równowagi granicznej, obliczeń "odwrotnych" i numeryczne. Wyniki obliczeń zastosowanych metod pozwalają na wiarygodniejsze prognozowanie zagrożeń geotechnicznych.
EN
Digital models of geological structures and geological-engineering series enable fast, multi-variant planning and exploitation works designing as well as geotechnical problems solving. Analysis results of the slope stability on the chosen fragment of Bełchatów lignite deposit were presented in the article. Analysis of resistance parameters and geometric parameters of the slope on the values of the slope indexes were carried out. A solution to the slope stability problem of the chosen fragment of mine required the application of: limit equilibrium method, "inverted" calculations method and numerical methods. Results of applied methods allow reliable forecasting of geotechnical threats.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pokładach węgla z warstw gruszowskich i porębskich, zalegających we wschodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, odnotowano obecność kilku form skupień minerałów kruszcowych. Najczęściej występuje piryt, rzadziej markasyt, zaś sporadycznie chalkopiryt, sfaleryt, galena i tlenki żelaza. Obecna najczęściej w formie żyłek substancja FeS2, przecina zespoły litotypów węgla; rzadziej jest spotykana w skupieniach punktowych w pokładach węgla. Pozostałe kruszce odwrotnie, znajdują się najczęściej wśród maceratów w formie ziarn sub- i anhedralnych. Zawartość pirytu i markasytu jest większa w pokładach węgla z warstw porębskich, niż z gruszowskich. Udział z kolei innych kruszców jest większy w warstwach gruszowskich. Źródłem pierwiastków chalkofilnych były prawdopodobnie związki organometaliczne w materii węglotwórczej, zaś jony żelaza pochodziły także spoza pokładów węgla.
EN
In the coal seams from Poreba and Gruszow beds in the eastern part of GZW (Upper Silesian Coal Basin) presence of a few form of ore minerals aggregates has been stated. Most often occurs pyrite, less frequently marcasite and sporadically chalco-pyrite, sphalerite, galena and iron oxides. FeS2 substance present most frequently in the form of small veins crosses the groups of coal lithotypes, less frequently found in the clusters in coal seams. The other ore minerals just inversely are present among macerals in the form of subanhedral grains. Organo-metalic compounds were probably of chalcophilic elements in the coal generating matter while iron ions originated also from outside coal seams.
Złoża węgla w Hiszpanii obecne są w utworach górnego karbonu, jury i trzeciorzędu. Eksploatowane są tu: węgiel kamienny i węgiel brunatny. Złoża węgla występują w ośmiu rejonach Hiszpanii: trzy z nich znajdują się na północy, dwa w części centralnej Półwyspu Iberyjskiego, dwa na południu i jeden na Minorce.
EN
The coal deposits of Spain are present in formations of Carbon, Jura and Tertiary. Hard Coal and brown coal are mined here. The coal deposits are situated in eight areas of Spain: two of them are placed in north part, two in central area of Iberian Peninsula, two in south part and one in Minorca Island.
In an attempt to make use of scientific potential for geological evaluation like resource management, a join German-Ukrainian project was carried out during the last four years. The aim of this project was the introduction and application in the Donets Basin of a computer based coal resources assessment method originally developed for the assessment of the German hard coal deposits and was called KVB-model. The combination and adaptation of the old conception of the KVB-model with modern graphic allows for the combination of the 3D structure plans of the seams with different attributes like seam and coal property data (thickness, ash, sulphur, metamorphism, rank), state of exposure (mining zone, prospective), gas content of coal, etc. A further extension of the system may consist of the interpretation of the rocks in addition to the seams already represented in the stratigraphic profile. This would allow the application be used for stratified geological units of any kind.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Specimens of detritic coal from the brown coal deposits of Turów and Lubsto´w were analysed for mercury content (which was found to range from 0.03 to 0.31 ppm and from 0.13 to 0.49 ppm, respectively). The mercury emission factor for the Lubsto´w brown coals is noticeably higher than the one established for Bełchato´w (0.11 g/Mg). The specific pattern of mercury behaviour in various ecosystems makes it difficult to predict the environmental contamination due to this heavy metal when its concentration falls below 1 mg/kg dry wt.
PL
Zmierzono zawartość rtęci w próbach węgla detrytowego ze złoża Turów (0,03-0,31) i złoża Lubstów (0,13-0,49 ppm). W złożu Lubstów zwracają uwagę większe stężenia rtęci. Wskaźnik emisji rtęci dla węgla brunatnego z Lubstowa jest wyraźnie wyższy niż ustalony dla Bełchatowa.(0,11 g/Mg). Specyficzne zachowanie się rtęci w różnych ekosystemach utrudnia przewidywanie środowiskowych skutków zanieczyszczenia w przypadku stężeń poniżej 1 mg/kg s.m.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.