Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hard coal supplies and selected environmental regulations: A Case Study of the Polish Power Sector

Malec Marcin

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2024

|

T. 40, z. 1

125--150

EN

The volatility of raw material prices and the rising prices of CO2 emission allowances when using fossil fuels to produce electricity and heat are still relevant problems for owners of generating units. The decision-making tools are used in the fuel purchase process. However, these tools should also consider environmental issues. The article’s main objective is a quantitative analysis of the potential for reducing costs associated with supplying and using hard coal in public power plants as a result of considering the costs of environmental protection and CO2 emission allowances in the process of planning this fuel supply. A mathematical model was developed to optimize the supply of hard coal for the power industry. The tool and elaborated research scenarios made it possible to calculate and analyze the impact of considering the costs of emissions of harmful substances into the environment and CO2 emission allowances on the planning of coal supplies and the reduction of costs related to acquiring and using coal by public power plants. The calculation results were presented on the example of the Polish power sector. The model’s results confirm that the appropriate selection of coals, taking into account the quality parameters determining the amount of emissions of harmful substances, reduces the amount of these emissions and the total costs of acquiring and using coal in electricity production. However, depending on the considered scenario, the scale of this impact varies. The results of the optimization of coal supplies to power plants and their proper interpretation may constitute an important contribution to making management decisions in energy companies.

PL

Problem zmienności cen surowców, wzrastających cen uprawnień do emisji CO2 oraz zaostrzanych limitów emisji przy wykorzystywaniu paliw kopalnych do produkcji energii elektrycznej i ciepła jest wciąż aktualny dla właścicieli jednostek wytwórczych. Budowane narzędzia wspomagające proces podejmowania decyzji przy doborze surowców do procesu spalania powinny jednak uwzględniać również kwestie środowiskowe. Głównym celem artykułu jest ilościowa analiza potencjału redukcji kosztów związanych z pozyskaniem i wykorzystaniem węgla kamiennego w elektrowniach zawodowych, w rezultacie uwzględnienia w procesie planowania dostaw tego paliwa, kosztów ochrony środowiska oraz uprawnień do emisji CO2. Opracowano model matematyczny do optymalizacji pozyskiwania węgla kamiennego przez energetykę zawodową. Zbudowane narzędzie oraz opracowane scenariusze badawcze umożliwiły przeprowadzenie obliczeń i wykonanie analizy wpływu uwzględnienia kosztów ochrony środowiska oraz uprawnień do emisji CO2 w procesie planowania dostaw węgla, na redukcję kosztów związanych z pozyskaniem i zużyciem węgla w elektrowniach zawodowych. Wyniki modelu potwierdzają, że odpowiedni dobór węgli wpływa na redukcję całkowitych kosztów pozyskania i wykorzystania węgla w procesie produkcji energii elektrycznej. Wyniki optymalizacji dostaw węgla do jednostek wytwórczych i ich właściwa interpretacja mogą stanowić istotny wkład w podejmowaniu decyzji zarządczych w przedsiębiorstwach energetycznych.

2

Analiza cen węgla kamiennego energetycznego

Rybarz Mateusz

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2023

|

nr 111

43--51

PL

Rynek węgla energetycznego na świecie jest obecnie w bardzo ciekawym okresie. Pandemia COVID-19, wojna w Ukrainie oraz postępujący zwrot w kierunku zielonej energetyki w Europie skutkują dużymi zmianami na tym rynku. Ceny węgla energetycznego na świecie aktualnie notują swoje rekordy, co odbija się na cenach energii elektrycznej. Celem opracowania jest identyfikacja głównych czynników wpływających na ceny węgla kamiennego energetycznego na rynkach światowych i rynku krajowym oraz oszacowanie ryzyka występującego na rynku globalnym oraz krajowym. Poprzez obszerny przegląd literatury krajowej oraz zagranicznej udało się autorowi wskazać na najważniejsze determinanty cen na rynku takie jak związek cen węgla kamiennego z zapotrzebowaniem na energię elektryczną, cenami gazu ziemnego czy też zmianami i decyzjami politycznymi. Ponadto udało się wykazać większą stabilność cen na polskim rynku węgla kamiennego niż na rynku światowym.

EN

The global hard coal market is currently in a very interesting time. The COVID-19 pandemic, the war in Ukraine and the progressive shift towards green energy in Europe are resulting in major changes in this market. Global hard coal prices are currently at their record highs, which is reflected in electricity prices. The purpose of the study is to identify the main factors influencing hard coal prices in global and local markets, and to estimate the risks in the global and local markets. Through an extensive review of domestic and international literature, the author managed to identify the most important determinants of prices in the market such as the relationship of hard coal prices to electricity demand, natural gas prices or political changes and decisions. In addition, he managed to demonstrate greater price stability in the Polish hard coal market than in the world market.

3

Problematyka koncesjonowania wydobycia kopalin energetycznych w Polsce

Harat Andrzej, Jaguś Andrzej

Polish Journal of Materials and Environmental Engineering

|

2023

|

Vol. 5 (25)

1--13

EN

The extraction of minerals, including fossil fuels, is a licensed activity. In the case of strategic fossil fuels owned by the state, such as hard coal, lignite, crude oil, natural gas, a license is issued by the minister responsible for the environment. The minister also signs a mining lease agreement, that is the right to use a mining area, with the entity to which they grant the licence. In the case of resources that are not covered by mining lease, but are subject to land property ownership, such as rock or peat, the licensing authority is the staroste or voivodship governor (depending on the area of the deposit or the volume of the mineral to be extracted). The licensing procedure requires the preparation and completion of extensive documentation presenting the interested entity and the activity it is going to undertake. In the case of licences granted by the minister or governor, the submitted documentation is required to contain a de-posit development plan. The licensing procedure consists in examining the license application along with the attached documentation by the competent authority, as well as conducting ar-rangements with the interested institutions and supervisory authorities. Commencement of the licensing procedure for the extraction of coal or peat is not limited in time, whereas the granting of licences for the exploration, identification and extraction of hydrocarbon deposits begins only in the form of a time-limited tender. After the licence has been granted, the area covered by its provisions is entered in the register of mining areas. Licences are granted for a specified period of time. An important element to be included in their contents is indication of the requirements for conducting a business in a way that minimizes the negative impact on the environment.

4

Wpływ obiektu górniczego na środowisko na przykładzie Kopalni Węgla Kamiennego LW Bogdanka (Polska)

Piech Monika, Sobczyk Wiktoria

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 1

155--159

PL

Podstawowym kryterium właściwego funkcjonowania obiektów przemysłowych jest utrzymanie równowagi w środowisku przyrodniczym. Działalność górnicza zawsze oddziałuje negatywnie na elementy środowiska: na litosferę, hydrosferę, atmosferę i biosferę. Zdarza się, że obszary górnicze sąsiadują z terenami chronionymi i przyrodniczo cennymi. Wydobycie węgla kamiennego wywołuje długotrwałe i często nieodwracalne zmiany w przyrodzie. Dlatego tak ważne jest prowadzenie konsekwentnej rekultywacji terenów zdegradowanych. Podejmując działalność górniczą, przedsiębiorstwa zobowiązane są do zidentyfikowania i opisania przewidywanych wpływów na środowisko przyrodnicze. Ocena oddziaływania na środowisko powinna zawierać dane na temat wpływu na glebę, powietrze, wodę, krajobraz i na człowieka. W artykule przeprowadzono ocenę wpływu oddziaływania eksploatacji złóż węgla kamiennego na środowisko przyrodnicze z wykorzystaniem wielokryterialnej metody AHP i macierzy Leopolda. Stwierdzono znaczące oddziaływanie analizowanych wpływów w przypadku zajęcia powierzchni, składowania odpadów i działań rekultywacyjnych. Natomiast nie odnotowano negatywnego wpływu kopalni węgla kamiennego na obszary chronione, co jest następstwem długofalowych działań proekologicznych zakładu.

EN

The basic criterion for the proper functioning of industrial facilities is to maintain balance in the natural environment. Mining activity always has a negative impact on the elements of the environment: the lithosphere, hydrosphere, atmosphere and biosphere. It happens that mining areas are adjacent to protected and environmentally valuable areas. Hard coal mining causes long-term and often irreversible changes in nature. That is why it is so important to conduct consistent reclamation of degraded areas. When undertaking mining activities, companies are required to identify and describe the anticipated impacts on the natural environment. The environmental impact assessment should include data on the impact on soil, air, water, landscape and humans. The article eyvaluates the impact of hard coal mining on the natural environment using the multi-criteria AHP method and the Leopold matrix. A significant impact of the analyzed impacts was found in the case of occupation, landfill and reclamation activities. On the other hand, no negative impact of the hard coal mine on protected areas was recorded, which is a consequence of the plant's long-term pro-ecological activities.

5

Rare earth elements, uranium, and thorium in ashes from biomass and hard coal combustion/co-combustion

Adamczyk Joanna, Smołka-Danielowska Danuta, Krzątała Arkadiusz, Krzykawski Tomasz

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 2

87--108

EN

This study presents the results of concentrations of rare earth elements and yttrium (REY), uranium (U), and thorium (Th) in ashes from combustion/co-combustion of biomass (20%, 40%, and 60% share) from the agri-food industry (pomace from apples, walnut shells, and sunflower husks) and hard coal. The study primarily focuses on ashes from the co-combustion of biomass and hard coal, in terms of their potential use for the recovery of rare earth elements (REE), and the identification of the sources of these elements in the ashes. Research methods such as ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry), XRD (X-ray diffraction), and SEM-EDS (scanning electron microscopy with quantitative X-ray microanalysis) were used. The total average content of REY in ash from biomass combustion is 3.55-120.5 mg/kg, and in ash from co-combustion, it is from 187.3 to 73.5 mg/kg. The concentration of critical REE in biomass combustion ash is in the range 1.0-38.7 mg/kg, and in co-combustion ash it is 23.3-60.7 mg/kg. In hard-coal ash, the average concentration of REY and critical REY was determined at the level of 175 and 45.3 mg/kg, respectively. In all samples of the tested ashes, a higher concentration of Th (0.2-14.8 mg/kg) was found in comparison to U (0.1-6 mg/kg). In ashes from biomass and hard-coal combustion/co-combustion, the range of the prospective coefficient (Coutl) is 0.66-0.82 and 0.8-0.85, respectively, which may suggest a potential source for REE recovery. On the basis of SEM-EDS studies, yttrium was found in particles of ashes from biomass combustion, which is mainly bound to carbonates. The carriers of REY, U, and Th in ashes from biomass and hard-coal co-combustion are phosphates (monazite and xenotime), and probably the vitreous aluminosilicate substance.

PL

W pracy przedstawiono wyniki stężeń pierwiastków ziem rzadkich i itru (REY), uranu (U), oraz toru (Th) w popiołach ze spalania/współspalania biomasy (udział 20, 40 i 60%) z przemysłu rolno-spożywczego (wytłoki z jabłek, łupiny orzecha włoskiego i łuski słonecznik), i węgla kamiennego. W pracy zwrócono uwagę przede wszystkim na popioły ze współspalania biomasy i węgla kamiennego, pod kątem ich potencjalnego wykorzystania do odzysku pierwiastków ziem rzadkich (REE), oraz identyfikacji źródeł tych pierwiastków w popiołach. Zastosowano metody badawcze takie jak ICP-MS (spektrometria mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej), XRD (dyfrakcja rentgenowska) i SEM-EDS (skaningowa mikroskopia elektronowa z ilościową mikroanalizą rentgenowską). Całkowita średnia zawartość REY w popiołach ze spalania biomasy wynosi 3,55-120,5 mg/kg, a w popiołach ze współspalania od 73,5 do 187,3 mg/kg. Średnie stężenie krytycznych REE w popiołach ze spalania biomasy mieści się w zakresie 1,0-38,7 mg/kg, a w popiołach ze współspalania 23,3-60,7 mg/kg. W popiele z węgla kamiennego średnie stężenie REY i krytycznych REY oznaczono odpowiednio na poziomie 175 i 45.3 mg/kg. W próbkach badanych popiołów oznaczono wyższe stężenie Th (0,2-14,8 mg/kg), w porównaniu do U (0,1-6 mg/kg). W popiołach ze spalania/współspalania biomasy i węgla kamiennego zakres wartości współczynnika perspektywicznego (Coutl) wynosi odpowiednio 0,66-0,82 i 0,8-0,85, co może sugerować potecjalne źródło do odzysku REE. Analiza cząstek popiołów ze spalania biomasy wykazała itr, który związany jest głównie z węglanami. Nośnikami REY, U i Th w popiołach ze współspalania biomasy i węgla kamiennego są fosforany: monacyt i ksenotym, oraz prawdopodobnie szklista substancja glinokrzemianowa.

6

Removal of Direct Orange 26 azo dye from water using natural carbonaceous materials

Kuśmierek Krzysztof, Dąbek Lidia, Świątkowski Andrzej

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no 1

47--56

EN

The aim of the study was to assess the possibility of using natural carbonaceous materials such as peat, lignite, and hard coal as low-cost sorbents for the removal of Direct Orange 26 azo dye from an aqueous solution. The adsorption kinetics and the influence of experimental conditions were investigated. The following materials were used in the research: azo dye Direct Orange 26, Spill-Sorb “Fison” peat (Alberta, Canada), lignite (Bełchatów, Poland), and hard coal (“Zofiówka” mine, Poland). The morphology and porous structure of the absorbents were tested. Dye sorption was carried out under static conditions, with different doses of sorbents, pH of the solution, and ionic strength. It was observed that the adsorption of Direct Orange 26 dye on all three adsorbents was strongly dependent on the pH of the solution, while the ionic strength of the solution did not affect the adsorption efficiency. The adsorption kinetics were consistent with the pseudo-second-order reaction model. The stage which determines the rate of adsorption is the diffusion of the dye in the near-surface layer. The process of equilibrium adsorption of Direct Orange 26 dye on all tested adsorbents is best described by the Langmuir isotherm. The maximum adsorption capacity for peat, brown coal and hard coal was 17.7, 15.1 and 13.8 mg/g, respectively. The results indicate that peat, lignite, and hard coal can be considered as alternative adsorbents for removing azo dyes from aqueous solutions.

PL

Celem pracy była ocena możliwości wykorzystania naturalnych materiałów węglowych takich jak torf, węgiel brunatny i węgiel kamienny jako niskokosztowych sorbentów do w usuwaniu barwnika azowego Direct Orange 26 z roztworu wodnego. Zbadano kinetykę adsorpcji oraz wpływ dawki sorbentu, pH roztworu oraz siły jonowej na skuteczność sorpcji. W badaniach wykorzystano barwnik azowy Direct Orange 26, torf Spill-Sorb „Fison” (Alberta, Kanada), węgiel brunatny (Bełchatów,Polska) oraz węgiel kamienny („Zofiówka”, Polska). Wykonano badania morfologii oraz struktury porowatej absorbentów. Sorpcję barwnika prowadzono w warunkach statycznych, przy różnych dawkach sorbentów, pH roztworu i sile jonowej. Zaobserwowano, że adsorpcja barwnika Direct Orange 26 na wszystkich trzech adsorbentach była silnie zależna od pH roztworu, natomiast siła jonowa roztworu nie wpływała na efektywność adsorpcji. Kinetyka adsorpcji była zgodna z modelem reakcji pseudo-drugiego rzędu. Etapem decydującym o szybkości adsorpcji jest dyfuzja barwnika w warstwie przypowierzchniowej. Proces adsorpcji równowagowej barwnika Direct Orange 26 na wszystkich badanych adsorbentach najlepiej opisuje izoterma Langmuira. Maksymalne zdolności adsorpcyjne dla torfu, węgla brunatnego i węgla kamiennego wynosiły odpowiednio 17,7, 15,1 i 13,8 mg/g. Wyniki wskazują, że torf, węgiel brunatny i węgiel kamienny mogą być rozważane jako alternatywne adsorbenty do usuwania barwników azowych z roztworów wodnych.

7

Polityka Energetyczna Polski do 2040 roku – perspektywy oraz wyzwania

Mazanek Łukasz, Świat Mikołaj

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2022

|

nr 110

51--63

PL

Polityka energetyczna państwa stanowi kierunek rozwoju sektora energetyczno-paliwowego, a także wpływa na kwestię jakości powietrza, rozwoju elektromobilności, działań z zakresu efektywności energetycznej procesów przemysłowych i budynków, jak również – w sposób pośredni – stanowi podstawę do przewidywań rozwoju gospodarczego danego obszaru. W lutym 2021 r. przyjęta została Polityka Energetyczna Polski do 2040 r. zakładająca między innymi stopniowe odejście od źródeł węglowych, rozwój energetyki wiatrowej na morzu, a także budowę elektrowni jądrowych w celu pokrycia krajowego zapotrzebowania na moc i energię. W międzyczasie przedstawione zostały projekcje w ramach Sprawozdania z wyników monitorowania bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej, a także Plan Rozwoju Systemu Przesyłowego do 2030 roku. Jednocześnie rynkiem energetycznym zachwiała najpierw pandemia koronawirusa COVID-19, a następnie proces odbudowy gospodarek światowych po niej. W rezultacie nieco wyraźniej zarysowały się wyzwania oraz perspektywy dla sektora energetycznego Polski, które zostały opisane w niniejszym artykule.

EN

The state’s energy policy is the direction of the development of the energy and fuel sector, and also affects the issue of air quality, the development of electromobility, activities in the field of energy efficiency of industrial processes and buildings, and indirectly forms the basis for forecasting the economic development of a given area. In February 2021, the Polish Energy Policy until 2040 was adopted, assuming, among others, a gradual departure from coal sources, the development of offshore wind energy, as well as the construction of nuclear power plants to cover the domestic demand for power and energy. In the meantime, the projections were presented as part of the Report on the results of monitoring the security of electricity supply, as well as the Transmission System Development Plan until 2030. At the same time, the energy market was first shaken by the COVID-19 coronavirus pandemic, and then the process of rebuilding global economies after it. As a result, the challenges and prospects for the Polish energy sector, described in this article, have outlined a little more clearly.

8

Analysis of the application of methane-bearing capacity test methods in the conditions of Polish mining

Karbownik Marcin

Journal of Sustainable Mining

|

2022

|

Vol. 21, iss. 4

309--318

EN

The methane hazard is one of the natural hazards occurring in hard coal mining. The content of natural methane in hard coal seams, the so-called methane-bearing capacity, is one of the key parameters that allow for proper assessment of the methane hazard and the state of the threat of gas and rock outbursts. For safety purposes, there is a constant need to improve the methods for the determination of this parameter. In the conditions of Polish mining, the method used for methane-bearing capacity determination is the direct drill cuttings method. This paper contains a comparative study presenting three different methods of methane-bearing capacity determination. Tests were conducted using two direct methods (the drill cuttings method and the United States Bureau of Mines (USBM) method), and the indirect method based on the desorption intensity index. On the basis of the obtained test results, it was found that the results obtained with the USBM method were slightly higher than those obtained with the direct drill cuttings method. Gas losses, an important element affecting the final value of the assay, were also analysed. This comparative study will evaluate the validity and applicability of the above methods under specific conditions in hard coal mining.

9

Porównanie wskaźników emisji rtęci i siarki dla surowego i wzbogaconego węgla kamiennego

Dziok Tadeusz, Bury Marcelina, Baic Ireneusz

Przegląd Górniczy

|

2021

|

T. 77, nr 4-6

7--15

PL

Obecne regulacje wymagają ciągłej kontroli oraz redukcji emisji pochodzącej z sektora energetycznego. Szczególną uwagę skupia się m.in. na emisji SO2 i rtęci. Jednym ze sposobów obniżenia ich emisji jest poprawa jakości węgla przed jego spalaniem. W pracy przedstawiono możliwości obniżenia ich zawartości w węglu kamiennym w procesie wzbogacania oraz obniżenia wskaźników emisji. Badaniom zostały poddane próbki węgli surowych (nadawy) i koncentraty z procesu wzbogacania na mokro i suchego odkamieniania. Próbki pochodziły z siedmiu serii suchego odkamieniania, przy wykorzystaniu separatora powietrzno- wibracyjnego oraz optyczno-rentgenowskiego. Jest to przypadek ilustrujący węgle powszechnie stosowane w sektorze wytwarzania energii. Próbki z mokrego wzbogacania pobrane zostały w sześciu zakładach przeróbczych wzbogacających węgiel koksowy w pełnym zakresie uziarnienia, stosujących wzbogacanie w płuczkach zawiesinowych cieczy ciężkich, w osadzarkach i flotownikach. Przypadek ten ilustruje głębokie wzbogacanie węgli. Koncentraty, w porównaniu do węgli surowych charakteryzowały się bardziej stabilnymi parametrami, w tym zawartością rtęci i siarki. Procesy wzbogacania i odkamieniania pozwoliły na znaczącą redukcję wskaźników emisji SO2 oraz rtęci. W przypadku elektrowni zastosowanie koncentratów pozwoliłoby na obniżenie wskaźnika emisji rtęci o połowę, do poziomu 0,3-2,4 μg/MJ. Wartość wskaźnika emisji SO2 również uległa znaczącemu obniżeniu. W porównaniu do elektrowni, otrzymane wartości wskaźnika emisji rtęci dla sektora komunalno-bytowego były dwukrotnie wyższe, a wskaźniki emisji SO2 nawet dziesięciokrotnie wyższe. Dlatego też szczególnie ważne jest stosowanie przez użytkowników z sektora komunalno-bytowego węgla o możliwie najniższej zawartości siarki i rtęci.

EN

Current regulations require continuous control and reduction of emissions from the energy production sector. Particular attention is focused among others on the emissions of SO2 and mercury. One of the methods to reduce ecotoxic elements emissions is to enhance coal quality before combustion using the cleaning processes. In the paper, the possibilities of reducing the content of sulfur and mercury in hard coal using the cleaning processes as well as reducing emission factors were determined. The samples of raw coals (feed coals) and clean coals derived from the washing and dry deshaling processes were examined. Samples from the dry deshaling process were obtained from the pneumatic vibrating the optical X-ray separators. This case illustrates the coals commonly used in the power production sector. Samples from the washing process were collected at the six coking coal processing plants using the full grain size cleaning. They are equipped with dense media separators, jigs, and flotation machines. This case illustrates the deep cleaning of coals. The clean coals, in comparison to raw coals, were characterized by more stable parameters, including mercury and sulfur content. In the case of power plants, the use of the clean coals would reduce the mercury emission factor by a half (to the level of 0.3-2.4 μg/MJ). The value of the sulfur dioxide emission factor also decreased. The values of mercury emission factors obtained for the households were twice as high and the values of sulfur dioxide emission factors were even ten times higher. This is due to the lack of technical possibilities to reduce their emissions. Therefore, it is extremely important to use coals with the lowest possible content of sulfur and mercury by the households.

10

Trace Elements in Popular Coals Burnt in Low Power Boilers

Wiater Józefa, Wojciula Ada, Szatyłowicz Ewa

Journal of Ecological Engineering

|

2021

|

Vol. 22, nr 11

178--187

EN

The aim of the research was to demonstrate differences in the content of trace elements (U, Th, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Cd, Mo, Hg, Pb, W, Ba) in coal mined in Poland and coal imported from Russia, which are widely available on the market. Ecophile, cube and nut were selected for the research. Among them 3 come from Russia and 3 from Poland. The samples were mineralized and the heavy metal content was determined with the use of mass spectrometry with excitation in induced plasma. The research allowed us to conclude that the same carbon grades showed completely different metal contents and depended on the place of origin. The greatest amount of trace elements was found to be found in ecophysics from Poland (durin). Relatively large contamination with trace elements was also found in Polish peach (window) and in Russian walnut. A relatively high content of uranium was found in three samples, including the ecophyses. When burning coal, even of high quality, we expose the environment to the burden of trace elements, including radioactive elements present in their composition. Heavy metals from coal combustion constantly accumulate in the environment and so far no standards have been established for their content in this fuel.

11

Zagrożenia pyłem i ich zwalczanie w zakładach przeróbki mechanicznej kopalń węgla kamiennego

Lutyński Aleksander

Inżynieria Mineralna

|

2021

|

no. 1

13--18

PL

W opracowaniu opisano zagadnienia związane ze zwalczaniem najistotniejszych zagrożenia pyłem węglowym, które występuje w zakładach przeróbki mechanicznej węgla kamiennego. Przedstawiono problemy występowania zagrożenia wybuchem pyłu węglowego podając źródła jego powstawania i prezentując dwuletnią statystykę występowania stref zagrożenia tym wybuchem w polskich organizacjach węglowych skupiających rożne kopalnie. W opracowaniu zaprezentowano również problemy zagrożenia zdrowia pyłem węglowym w zakładach przeróbki. Podano sposób identyfikacji tego zagrożenia oraz trzyletnią statystykę stanowisk pracy zagrożonych obecnością pyłu węglowego stanowiącego zagrożenie dla zdrowia. Statystyka ta dotyczy liczby stanowisk, na których stwierdza się przekroczenie najwyższych dopuszczalnych stężeń pyłu i stanowisk, na których stężenie pyłu węglowego zawiera się w granicach 0,5 do 1 NDS. Przedstawiono również metody techniczne zwalczania zagrożeń pyłem węglowym. Opisano także rozwiązania urządzeń odpylających na mokro i sucho, będące efektem prac Instytutu Techniki Górniczej KOMAG. Podano też podstawowe akty prawne odnoszące się do zwalczania zagrożeń pyłem węglowym.

EN

The study describes issues related to the prevention of the risk of coal dust that occurs in hard coal mechanical processing plants. Dust explosion hazards in coal processing plants were described, including their origins, and a two-year statistics on the location of dust explosion zones in the Polish coal organization associating various mines. !e study presents also health hazard related to coal dust exposure in coal preparation plants. Methods of coal dust exposure identification and a two-year statistics of workplaces with exposure to coal dust hazard are presented. !e statistics are related to workplaces where the coal dust concentration limits are exceeded and workplaces where the allowable exposure limit is between 0,5 and 1. !e technical methods of combating coal dust hazard are also presented. Other dust prevention solutions such as dry and wet dust collectors developed by ITG KOMAG are described. In addition, basic regulations related to the coal dust prevention are listed.

12

The leaching of mercury from hard coal and extractive waste in the acidic medium

Klojzy-Karczmarczyk Beata, Mazurek Janusz

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2021

|

T. 37, z. 2

163--178

EN

Sixteen samples were designed for analysis (hard coal, aggregate – barren rock, hard coal sludge). The total mercury content and the amount of mercury leaching were determined. The percentage of leachable form in the total content was calculated. The studies were carried out under various pH medium. The leachability under conditions close to neutral was determined in accordance with the PN EN 12457/1-4 standard. The leachability under acidic medium (pH of the solution – approx. 3) was determined in accordance with principles of the TCLP method. The mercury content was determined by means of the AAS method. For hard coal the total mercury content was 0.0384–0.1049 mg/kg. The level of leaching on mean was 2.6%. At the acidic medium the amount of leaching increases to an mean 4.1%. The extractive waste of aggregate type features a higher total mercury content in the finest fraction < 6 mm (up to 0.4564 mg/kg) and a lower content in the fraction 80–120 mm (up to 0.1006 mg/kg). The aggregate shows the percentage of the leachable form on mean from 1.4 to 2.2%. With pH decreasing to approx. 3, the amount of leaching grows up to mean values of 1.7–3.2%. Coal sludge features the total mercury content of 0.1368–0.2178 mg/kg. The percentage of mercury leachable form is approx. 1.8%. With pH decreasing the value increases to mean value of 3.0%. In general, the leachability of mercury from hard coals and extractive waste is low, and the leachability in an acidic medium grows approx. twice. Such factors as the type and origin of samples, their grain composition, and the pH conditions, have basic importance for the process. The time of waste seasoning and its weathering processes have the greatest impact on increasing the leaching of mercury from the extractive waste.

PL

Do analizy przeznaczono 16 próbek (węgiel kamienny, kruszywa – skała płonna, muły węgla kamiennego). Określono zawartość całkowitą rtęci oraz wielkość wymywania. Obliczono ponadto udział formy wymywalnej w całkowitej zawartości pierwiastka. Badania prowadzono w różnych warunkach pH środowiska. Wymywalność w warunkach obojętnych wykonano zgodnie z wytycznymi normy PN EN 12457/1-4. Wymywalność w warunkach kwaśnych (pH roztworu około 3) wykonano w oparciu o metodę TCLP. Przy oznaczaniu zawartości rtęci wykorzystano metodę AAS. Dla węgla kamiennego zawartość rtęci całkowitej kształtuje się w granicach 0,0384–0,1049 mg/kg. Wielkość wymycia kształtuje się na średnim poziomie 2,6%. W kwaśnym środowisku wielkość wymywania zwiększa się do średniej wartości 4,1%. Odpady wydobywcze typu kruszywa charakteryzują się wyższą zawartością rtęci całkowitej we frakcji najdrobniejszej < 6 mm (do 0,4564 mg/kg) i niższą we frakcji 80–120 mm (do 0,1006 mg/kg). Udział formy wymywalnej rtęci w kruszywach jest na średnim poziomie 1,4–2,2%. Przy obniżaniu pH do około 3, wielkość wymywania zwiększa się do średnich wartości 1,7–3,2%. Muły węglowe charakteryzują się zawartością rtęci całkowitej na poziomie 0,1368–0,2178 mg/kg. Średni udział formy wymywalnej jest na poziomie 1,8%. Przy obniżaniu pH udział ten osiąga średnią wartość 3,0%. Ogólnie wymywalność rtęci z węgli kamiennych oraz odpadów wydobywczych jest niska, a zwiększenie wymywalności w środowisku kwaśnym jest około dwukrotne. Podstawowe znaczenie dla procesu wymywania mają rodzaj i pochodzenie próbek, ich skład granulometryczny oraz warunki pH. Największy wpływ na zwiększenie wymywalności rtęci z materiału odpadowego sektora wydobywczego węgla kamiennego mają czas sezonowania materiału i procesy wietrzeniowe.

13

Zagrożenie pyłami szkodliwymi na stanowisku pracy. Analiza korelacji parametrów wytrzymałościowych węgla i poziomu zapylenia

Nowara Wioletta

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2020

|

Vol.9, iss. 2

158--168

PL

Pyły w środowisku pracy stwarzają duże ryzyko dla zdrowia i życia pracowników. Jak dotąd, prowadzenie eksploatacji podziemnej nie jest możliwe bez powstawania pyłu, rozpatrywanego jako skutek uboczny wydobycia. W artykule skupiono uwagę na korelacji pomiędzy parametrami wytrzymałościowymi węgla w 10 wybranych ścianach kopalni należącej do Jastrzębskiej Spółki Węglowej a zmierzonym poziomem zapylenia w tychże ścianach.

EN

Dust in the working environment poses a high risk to the health and life of workers. So far, underground mining is not possible without the formation of dust, which is considered a side effect of extraction. The article focuses on the correlation between strength parameters of coal in 10 selected longwalls of the mine belonging to Jastrzębska Spółka Węglowa and the measured level of dust in those longwalls.

14

Badania dystrybucji metali ciężkich podczas współspalania paliwa alternatywnego z węglem kamiennym w kotle z rusztem mechanicznym

Wasielewski Ryszard, Głód Krzysztof, Misztal Edyta, Mazurek Izabela

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 5

712--717

PL

Przedstawiono wyniki badań emisji metali ciężkich podczas przemysłowych testów współspalania paliwa alternatywnego z węglem kamiennym w kotle z rusztem mechanicznym typu WR-25. Udział paliwa alternatywnego w mieszance paliwowej wynosił 10%. Przeanalizowano dystrybucję metali ciężkich (dla których określono standardy emisyjne) w procesie spalania węgla oraz współspalania odpadów. Zarówno żużel, jak i popiół lotny ze współspalania paliwa alternatywnego zawierały sumarycznie większe ilości metali ciężkich niż uboczne produkty spalania węgla, co wynikało bezpośrednio z ich większych zawartości w spalanym materiale. Ołów, antymon, kobalt, arsen, kadm i rtęć wykazały podobne zachowanie w zakresie dystrybucji w produktach procesowych spalania węgla, jak i współspalania węgla z paliwem alternatywnym. Dla miedzi, niklu i wanadu stwierdzono różnice. Stwierdzono niewielkie przekroczenia standardów emisyjnych metali ciężkich obowiązujących dla współspalania odpadów.

EN

Emission of heavy metals during industrial tests of co-combustion of alternative fuel added to hard coal (10%) in a boiler with mech. grate was studied. The emission stds. for heavy metals were slightly exceeded. Both slag and fly ash from the co-combustion contained together larger quantities of heavy metals when compared to hard coal combustion. Pb, Sb, Co, As, Cd and Hg showed similar behavior in coal combustion as well as in co-combustion of coal with the alternative fuel. Cd and Zn contents in fly ash from co-combustion were higher than the allowed by resp. stds.

15

Flotation and leaching of hard coals for production of low-ash clean coal

Onel Oznur, Tanriverdi Mehmet

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2020

|

Vol. 56, iss. 3

528--537

EN

Coal has been one of the most important fossil fuels meeting the world`s commercial energy demand for decades. The use of coal in electricity production is an inevitable alternative for developing countries such as Turkey. This study focused on the cleaning process of Zonguldak coal for the production of low ash, low sulphur, and high-calorie coal concentrate. Flotation and atmospheric/autoclave leaching experiments were applied for this purpose. A product with 1% ash, 0.37% sulphur and 8390 kCal/kg of calorific value was obtained under the best experimental conditions.

16

Innovative Mining Techniques and Technologies - Review of Selected KOMTECH-IMTech 2019 Conference Proceedings – Part 1

Malec Małgorzata

Mining Machines

|

2020

|

no. 1

9--17

EN

The subject-matter of selected papers, presented at the 20th Jubilee Scientific and Technical Conference KOMTECH-IMTech 2019, are discussed in the article. Special attention is paid to the role of coal in the world and the EU countries. Some information about Mine 4.0 against the characteristic features of Industry 4.0 is given. The article is ended with general conclusions. Part 1 presents the role of coal in the global economy with special attention being paid to the global energy demand, hard coal production rates, changes in coal demand as well as changes of electric energy sources over the years 2011-2018. A contribution of the KOMAG Institute to development of the Polish mining industry in independent Poland is discussed.

PL

W artykule została przedstawiona tematyka wybranych referatów wygłoszonych podczas 20 Jubileuszowej Konferencji Naukowo-Technicznej KOMTECH-IMtech. Szczególną uwagę zwrócono na rolę węgla na świecie oraz w krajach UE. Opisano wkład KOMAG-u w rozwój polskiego górnictwa w niepodległej Polsce. Podano informacje na temat kopalni 4.0 na bazie charakterystycznych cech Przemysłu 4.0. Artykuł został zakończony ogólnymi wnioskami. Część 1 przedstawia znaczenie węgla w światowej gospodarce ze szczególnym uwzględnieniem zapotrzebowania na energię , wielkości produkcji węgla kamiennego, zmian w popycie na węgiel oraz zmian źródeł energii w latach 2011-2018. Omówiono wkład Instytutu KOMAG w rozwój polskiego górnictwa w niepodległej Polsce. (Innowacyjne techniki i technologie dla górnictwa - przegląd wybranych referatów z konferencji KOMTECH-IMtech 2019 – część 1)

17

New implementations of KOMAG jigs for coking and steam coal in collaboration with carbo-eco and fugor companies

Matusiak Piotr, Gondek Horst

Management Systems in Production Engineering

|

2020

|

nr 4 (28)

259--267

EN

The basic process of minerals’ mechanical preparation, including coal, is a beneficiation process which has a decisive impact on quantitative-and-qualitative parameters of commercial products. At present the products of the MBE-CMT, Allmineral and Tenova companies have big market shares as regards foreign water pulsatory jigs, as well as ITG KOMAG on the local Polish market. New implementations of jigs, developed at the KOMAG Institute of Mining Technology, for beneficiation of coking coal and steam coal in collaboration with Carbo-Eco Ltd. and Fugor Ltd. companies, were realized in 2019. Technical and technological parameters of new devices are described in the article. Supply systems of feed are presented as well as the method of collecting tailings and middlings. New design solutions, applied in modernized preparation plants, aimed at an improvement of jigs production capacity and efficiency are presented. In the case of each jig, after its activation and conducted adjusting processes, exact tests of a beneficiation efficiency were performed and their results are presented in the tabular form. Basic beneficiation accuracy indicators and parameters of products’ separation as well as balances of products are given. The test results, obtained from newly activated jigs, are discussed.

18

The role of coal in the Polish economy

Grudziński Zbigniew, Olkuski Tadeusz

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 2, vol. 2

59--64

EN

The paper shows the structure of primary energy production and consumption in Poland over the last ten years, i.e. between 2010 and 2019. !e authors focused in particular on energy raw materials, especially on steam coal being the basic raw material used to produce electricity and heat. !e diagrams show energy production and consumption in the analysed period in Petajoule (PJ), then the consumption per capita is shown providing some indication of the living standard of the population. !e structure of fuel production in Poland in the years 2010, 2015 and 2019 displays the dominant role of solid fuels, especially steam coal with its nearly 40% share in 2010. In the following years, its share decreased, but still amounts to almost 30%. !e remaining solid fuels such as coking coal and lignite are less relevant in this structure, although they are very important for Polish economy. In various years, the share of coking coal ranged from 8.6 to 10.0%, and that of lignite from 9.3 to 13.0%. Liquid and gaseous fuels are produced in Poland in small quantities, and the varying percentage level depends on the volume of solid fuels produced in particular years.

PL

W artykule przedstawiono strukturę pozyskania oraz zużycia energii pierwotnej w Polsce na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat, czyli w okresie 2010–2019. Skupiono się zwłaszcza na surowcach energetycznych, a szczególnie na węglu energetycznym będącym podstawowym surowcem wykorzystywanym w produkcji energii elektrycznej i ciepła. Na wykresach pokazano pozyskanie energii w analizowanym okresie w PJ jak również jej zużycie, także w PJ. Pokazano również zużycie w przeliczeniu na mieszkańca, co daje pewien pogląd na poziom życia społeczeństwa. Przedstawiono również strukturę pozyskania paliw w Polsce w latach 2010, 2015 i 2019. Widać z niej dominującą rolę paliw stałych w tej strukturze, a zwłaszcza węgla kamiennego energetycznego, którego udział w 2010 roku wyniósł prawie 40%. W następnych latach jego udział spadał, ale nadal wynosi prawie 30%. Pozostałe paliwa stałe, czyli węgiel koksowy i węgiel brunatny, mają w tej strukturze mniejsze znaczenie, choć są bardzo ważne dla gospodarki kraju. Węgiel koksowy w różnych latach stanowił od 8,6–10,0% udziału, a węgiel brunatny 9,3–13,0%. Paliwa ciekłe i paliwa gazowe pozyskujemy w Polsce w niewielkich ilościach, a zróżnicowany poziom procentowy zależy od wielkości pozyskiwania paliw stałych w poszczególnych latach.

19

Propozycja metodyki prowadzenia procesu logistyki węgla kamiennego w segmencie odbiorców indywidualnych w Polsce. Część pierwsza: Kontekst teoretyczny i rynkowy dla proponowanej metodyki

Bogacz Paweł

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 2, vol. 2

215--220

PL

Niniejsza publikacja przedstawia propozycję metodyki organizacji i prowadzenia procesu logistyki węgla kamiennego w segmencie odbiorców indywidualnych w Polsce. Została ona przedstawiona w układzie trzech części. W pierwszej zaprezentowano przede wszystkim podstawowe determinanty pojęciowe proponowanej metodyki, wskazując także na zasadniczą rolę dystrybucji i logistyki dla charakterystyki oraz prowadzenia strategii marketingowej przedsiębiorstwa. Obok powyższego przedstawiono także obecny obraz tego procesu w zakresie strategii dystrybucji i logistyki prowadzonej przez przedsiębiorstwa górnicze w Polsce w aspekcie segmentu odbiorców indywidualnych. W drugiej części artykułu autor zaprezentował autorską propozycję systemu dystrybucji opartego na pomiarze pojemności rynku. W trzeciej zaś przedstawił przykład zastosowania proponowanego systemu dystrybucji, wskazując na jego wysoką efektywność ekonomiczną.

EN

This publication presents a proposal of methodology for organizing and conducting the hard coal logistics process in the segment of individual customers in Poland. It was presented in a three-part system. e first one presents the basic conceptual determinants of the proposed methodology, pointing to the fundamental role of distribution and logistics for the characterization and management of the company's marketing strategy. In addition to the above, the present image of this process in terms of distribution and logistics strategies carried out by mining companies in Poland in terms of the segment of individual recipients is also presented. In the second part of the article, author presented his proprietary distribution system based on measuring the market capacity. In the third, he presented an example of the application of the proposed distribution system, pointing to its high economic efficiency.

20

Polish Energy Policy concerning hard coal mining economy after 1989

Olkuski Tadeusz

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 2, vol. 2

101--110

EN

Energy policy is part of the national economy policy of each government. Assurance of national energy security, based on the country’s own energy raw material resources and the prospects of their import and export belong to the essential tasks of energy policy. Hard coal was and has been the most important energy raw material for Poland, and this paper is devoted to that topic. In 1990–2009, five documents entitled “Assumptions of the Polish Energy Policy” or “Assumptions of the Energy Policy of Poland...,” with references to particular years, were drafted together with the “Evaluation of the Implementation and Revisions of the Assumptions of the Polish Energy Policy until 2020.” After 2009, however, the Polish Parliament failed to approve any such document, although several more or less recognised prognostic documents had been prepaid, but none was ever approved or implemented. Consequently, the “Energy Policy of Poland until 2030,” approved by the Polish Parliament on 10 November 2009, is the last binding document in that area. #is paper presents the evolution of the approach to coal in subsequent government documents in the recent years. Besides, drafts or bills were intentionally omitted here, as they have never been approved by the Parliament and have remained unofficial.

PL

Polityka energetyczna jest częścią polityki gospodarczej każdego państwa. Najważniejszym jej zadaniem jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego kraju w oparciu o własne zasoby surowców energetycznych oraz możliwość ich importu i eksportu. Dla Polski najważniejszym surowcem energetycznym był, i jest nadal, węgiel kamienny i właśnie temu surowcowi poświecony jest ten artykuł. W latach 1990–2009 opracowano pięć dokumentów o nazwie Założenia polityki energetycznej Polski lub Polityka energetyczna Polski do określonego roku oraz Ocenę realizacji i korektę Założeń polityki energetycznej Polski do 2020 roku. Po 2009 roku nie przyjęto przez parlament RP żadnego nowego dokumentu, choć opracowano kilka prognoz mniej lub bardziej udanych, żadna jednak nie została wdrożona. Tak więc przyjęta przez parlament 10 listopada 2009 roku Polityka energetyczna Polski do 2030 roku jest ostatnim obowiązującym dokumentem w tym zakresie. W artykule przedstawiono jak zmieniało się podejście do węgla w kolejnych dokumentach rządowych na przestrzeni lat. Świadomie pominięto projekty, gdyż nie zostały one nigdy zatwierdzone przez parlament i przez to nie są oficjalnymi dokumentami.