Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Empirical validation of a comprehensive zero-dimensional model for lignite water evaporation

Lichota Janusz

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 2

82--94

EN

The purpose of this paper is to conduct a theoretical and experimental study of lignite drying to determine the effect of drying on the moisture content of lignite. Based on the experimental study, the theoretical model of coal drying, regarding mass exchange, i.e., moisture loss in the initial stage of drying, was verified. The following results were obtained: a mathematical model of drying was proposed and experimentally verified by conducting evaporation measurements of water droplets and coal particles. A parametric analysis of the effect of drying air temperature and drying air velocity on moisture evaporation was carried out using Frossling's equation. It was demonstrated that a reduction in evaporation time within a certain range of low temperatures is achieved by increasing the air velocity. At higher temperatures, the drying air temperature has a greater effect on the evaporation rate of water from coal. The results are presented in the form of an easy-to-read graph, showing isolines of the constant flux of evaporated water as a function of drying air velocity and temperature. A very simple linear model of water evaporation (drying kinetics) is proposed by author (equation 18), which can be used to analyze the kinetics of water evaporation under constant conditions of air temperature and air velocity. The model can be easily parameterized experimentally for any type of coal.

PL

Celem niniejszego artykułu jest przeprowadzenie teoretycznych i eksperymentalnych badań suszenia węgla brunatnego W celu określenia wpływu suszenia na zawartość wilgoci W węglu brunatnym. Na podstawie badań eksperymentalnych zweryfikowano teoretyczny model suszenia wegla W odniesieniu do wymiany masy, tj. utraty wilgoci W początkowej fazie suszenia. Uzyskano następuj ące wyniki: zaproponowano matematyczny model suszenia i zweryfikowano go doświadczalnie poprzez przeprowadzenie pomiarów parowania kropelek wody i cząstek węgla. Przeprowadzono analize parametryczną wpływu temperatury powietrza suszącego i prędkości powietrza suszącego na odparowanie wilgoci przy użyciu równania Frosslinga. Wykazano, że skrócenie czasu parowania W pewnym zakresie niskich temperatur uzyskuje się poprzez zwiększenie prędkości powietrza. W wyższych temperaturach temperatura powietrza suszącego ma większy wpływ na szybkość parowania wody z węgla. Wyniki przedstawiono w formie czytelnego wykresu, pokazuj ącego izolinie stałego strumienia odparowanej wody W funkcji prędkości i temperatury powietrza suszącego. Zaproponowano autorski prosty liniowy model parowania wody (kinetyki suszenia węgla) — równanie (18), który można wyko- rzystać do analizy kinetyki parowania wody w stałych warunkach temperatury i prędkości powietrza. Model ten można łatwo sparametryzować eksperymentalnie dla dowolnego rodzaju węgla

2

Hydraulic Borehole Mining (HBM) technology employed in lignite mining - technical, economic and market aspects

Jura Bartłomiej, Krawczyk Piotr, Skiba Jacek, Howaniec Natalia

Journal of Sustainable Mining

|

2024

|

Vol. 23, iss. 2

147--159

EN

The results of a cost-effectiveness and economic efficiency assessment of the Hydraulic Borehole Mining (HBM) technology applied to lignite mining are presented. The Dynamic Generation Cost, the Net Present Value, and the Internal Rate of Return were calculated for the extraction of lignite at a rate of about 3.44 million Mg/year from a mining parcel of 1 x2.5 km, taking into account CAPEX and OPEX. The cost of mining 1 Mg of lignite using the HBM technology was reported to be lower than its market prices before the energy crisis in Europe caused by the war in Ukraine. The values of the NPV and IRR confirm that the HBM technology may be economically effective in lignite mining. The greatest influence on the cost-effectiveness of the HBM technology was caused by the price of backfill and the diameter of the mining cavern. The NPV is affected by changes in lignite prices. The capital expenditures required by the HBM technology have the least impact on the results in contrary to the open-pit mining technology. Lignite mining using the HBM technology is possible at a level similar to the current level of mining by open-pit technology in Polish conditions.

3

Maize root architecture and biomass productivity after application of organic and inorganic additives in contaminated soil

Głąb Tomasz, Jarosz Renata, Gondek Krzysztof, Mierzwa-Hersztek Monika

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2024

|

Vol. 31, nr 1

75--87

EN

Both inorganic and organic soil amendments serve as pivotal tools for augmenting crop yield and optimising fertilisation efficacy, while enhancing soil physical and biological characteristics, bolstering carbon sequestration, and remedying soil degradation caused by pollutants and salinity. This study was carried out with the specific objective of discerning the impact of various zeolite composites and their mixtures with lignite or leonardite on maize biomass output. To achieve this aim, the following treatments were applied in a controlled pot experiment: zeolite/carbon and zeolite/vermiculite composites mixed with lignite or leonardite, and a control treatment devoid of any amendments. Subsequent analysis encompassed the root morphometric parameters and maize aboveground production. The lowest productivity was characterised for maize without any fertilisers and amendments. The highest aboveground biomass of maize straw was obtained when only mineral fertilisation was applied. Both aboveground and root biomass were at the same level, notwithstanding the soil amendments, zeolite composites or organic amendments. Root morphological parameters, including root dry matter, root length, root surface area, and volume, were influenced by the addition of zeolite/carbon and zeolite/vermiculite composites with organic component. Our research shows the beneficial effect of the applied additives on some morphological properties of the roots. Zeolite/vermiculite composite application increased root surface area and root volume.

4

Jeśli nie węgiel to co? Transformacja energetyczna w kontekście rosyjskiej agresji w Ukrainie

Naworyta Wojciech

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2023

|

nr 111

95--107

PL

Rok 2022 był pod względem zabezpieczenia energii dla polskiej gospodarki i gospodarstw domowych rokiem wyjątkowo trudnym. To rok stojący pod znakiem napaści rosyjskiej na Ukrainę. W wyniku sankcji podjętych przez państwa przeciwne działaniom rosyjskiego agresora, do Europy trafia mniej surowców energetycznych z Rosji. Deficyt gazu wymusił na wielu europejskich krajach weryfikację dotychczasowych strategii. Rok poprzedni – 2021, również był dla energetyków rokiem nietypowym, był to czas zwiększonego zapotrzebowania na surowce energetyczne, jaki nastąpił po pandemii Covid -19. W rozdziale na tle dostępnych danych z lat 2021 i 2022, podjąłem się próby zdiagnozowania głównych problemów i wyzwań jakie stoją przed polską energetyką. Dane o produkcji prądu z 10 miesięcy 2022 r. wskazują, że polski system energetyczny jak dotąd dobrze radzi sobie z wyzwaniami związanymi z deficytem i wysoką ceną gazu ziemnego. Produkcja prądu z krajowych źródeł po raz pierwszy od 7 lat przekracza wewnętrzną konsumpcję. Ustawicznie rośnie również udział mocy opartych na odnawialnych źródłach energii, co jednak nie przekłada się na równie dynamiczny przyrost produkcji z tych źródeł. Deficyty energetyczne wynikające z braku gazu albo wysokiej jego ceny kompensowane są głównie przez branżę węgla brunatnego, co będzie miało konsekwencje we wcześniejszym, niż to wynika z koncesji, wyczerpywaniu zasobów tego surowca. Uważam, że dla zapewnienia bezpieczeństwa surowcowego kraju w przeciągu najbliższych kilkunastu lat konieczna jest bezzwłoczna realizacja programu energetyki jądrowej. Czasu pozostało bardzo mało a dotychczasowe działania niestety nie dają gwarancji powodzenia ambitnych planów budowy pierwszych trzech elektrowni jądrowych. Dlatego w obliczu kończących się zasobów w udostępnionych złożach węgla brunatnego niebezpodstawne jest ponowne otwarcie dyskusji nad budową nowej kopalni odkrywkowej dla przedłużenia funkcjonowania elektrowni Bełchatów poza obecny horyzont wyznaczony przez obowiązującą koncesję i zasoby złoża.

EN

The current year 2022 is an exceptionally difficult year in terms of energy security for the Polish economy and households. This is a year marked by Russian aggression against Ukraine. As a result of the sanctions taken by countries opposing the actions of the Russian aggressor, Europe receives less energy resources from Russia. The gas deficit has forced many European countries to review their current strategies. The previous year (2021) was also an unusual year for energy specialists, it was a time of increased demand for energy resources that followed the Covid -19 pandemic. In the chapter, against the background of available data from 2021 and 2022, I attempted to diagnose the main problems and challenges facing power engineering. Data on electricity production for 10 months of 2022 indicate that the Polish energy system has been coping well with the challenges related to the deficit and high price of natural gas so far. The production of electricity from domestic sources exceeds internal consumption for the first time in 7 years. The share of capacity based on renewable energy sources is also constantly growing, which, however, does not translate into an equally dynamic increase in production from these sources. Energy deficits resulting from the lack of gas or its high price are mainly compensated by the lignite industry, which will result in the depletion of resources of this raw material earlier than stipulated in the concession. I believe that in order to ensure the security of the country’s raw materials over the next several years, it is necessary to implement the nuclear energy program without delay. There is very little time left and, unfortunately, the actions taken so far do not guarantee the success of the ambitious plans to build the first three nuclear power plants. Therefore, in the face of the depleting resources in the opened lignite deposits, it is not groundless to re -open the discussion on the construction of a new open-pit mine in order to extend the operation of the Bełchatów power plant beyond the current horizon set by the current concession and resources of the deposit.

5

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.

6

Perspektywy wydobycia wapieni w ZG KWB „Bełchatów” dla przemysłowego wykorzystania w IOS Elektrowni Bełchatów

Sośniak Edward, Kałużny Damian

Nowa Energia

|

2023

|

nr 3

31--35

PL

Eksploatacji węgla brunatnego w Zakładzie Górniczym KWB „Bełchatów” towarzyszy występowanie kopalin towarzyszących. Na obszarze objętym eksploatacją węgla brunatnego, występują kopaliny towarzyszące takie jak: piaski, iły, kreda jeziorna, głazy narzutowe, bruki, pospółki krzemienne oraz wapienie i margle. W 2012 r. powstał pomysł wykorzystania części wapieni z Oddziału KWB Bełchatów do Instalacji Odsiarczania Spalin (IOS) w Elektrowni Bełchatów. W ramach prowadzonych od 2012 r. prac, zostało wykonanych szereg prac rozpoznawczych, projektowych, laboratoryjnych oraz przygotowawczych do eksploatacji. Analizie poddano możliwe rejony pozyskania wapienia w Zakładzie Górniczym KWB „Bełchatów” (Pole Bełchatów oraz Pole Szczerców - rejon 1 i rejon 2).

7

Experimental study of lignite structure evolution characteristics and mechanisms under thermal-mechanical co-function

Yu Weidong

Archives of Mining Sciences

|

2023

|

Vol. 68, no. 4

671--684

EN

In-situ thermal upgrading modification technology is of great significance to lignite utilisation cleanly. It is an extremely complex multi-field coupling process. Therefore, it is necessary to study the physical properties of lignite under the thermo-mechanical coupling function. In this paper, the lignite pore evolution characteristics under thermal-mechanical co-function have been obtained at different scales based on experimental results. The mechanisms also have been deeply studied. The results indicated that lignite total porosity first increased and then decreased as the temperature increased from 23°C to 400°C under the triaxial stress of 7 MPa. The maximum value of 21.64% for the total porosity of lignite was observed at 200°C. Macropores were dominant when the temperature was lower than 100°C, while visible pores were dominant when at temperatures ranging from 100~400°C. The thermal weight loss and deformation characteristics of lignite were further studied using a thermal-mechanical testing platform. The weight loss and deformation process could be divided into three stages, namely the slow, rapid, and relatively slow stages. After being continuously pyrolysed for 5 hours at a temperature of 400°C, the maximum weight loss rate of lignite was 52.38%, the maximum axial linear strain was 11.12%, and the maximum irrecoverable radial strain was 18.79%. The maximum axial thermal deformation coefficient of lignite was −2.63×10 −4℃ −1 at a temperature of 289°C. Macro-deformation and component loss were the main mechanisms of lignite structure evolution.

8

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.

9

Węgiel brunatny w Polsce a religia Zielonego Ładu

Naworyta Wojciech

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2022

|

nr 110

29--38

PL

Scharakteryzowano aktualny stan energetyki opartej na węglu brunatnym w Polsce na tle produkcji energii w wybranych państwach UE i niektórych państwach świata. Przedstawiono plany rozwoju energetyki węglowej w państwach azjatyckich i w konsekwencji wzrost globalnej emisji CO2 do atmosfery co najmniej do 2035 r. Z przedstawionych danych wynika, że na tle działania oraz deklarowanych planów państw emitujących najwięcej CO2 do atmosfery polityka europejska zmierzająca do osiągnięcia tzw. zeroemisyjności nie przynosi globalnych skutków. Postawiono tezę, że obecna polityka UE w sferze walki ze zmianami klimatycznymi ukierunkowana na działania regionalne nie jest skuteczna, a wręcz prowadzi do zwiększenia globalnej emisji CO2 do atmosfery. Wskazano na niskie tempo rozwoju energetyki opartej na odnawialnych źródłach energii (OZE) w Polsce. Naturalne (pogodowe, dobowe) ograniczenia produkcji prądu ze źródeł odnawialnych sprawiają, że przy obecnym stanie rozwoju technicznego nie można wyłącznie na tych źródłach oprzeć bezpieczeństwa energetycznego kraju. Zwrócono uwagę na nowe w polskiej energetyce zjawisko – rosnący deficyt energii, który kompensowany jest importem. Postawiono pytanie, czy wobec stanu polskiej energetyki oraz rosnącego zapotrzebowania na prąd należy ograniczać produkcję energii z rodzimych źródeł, w tym z paliw kopalnych, tak jak to wynika z założeń Zielonego Ładu. W konkluzji stwierdzono, że produkcja energii w istniejących ośrodkach górniczo-energetycznych opartych na węglu brunatnym powinna być utrzymana przynajmniej do czasu wyeksploatowania udostępnionych złóż. Dwie dekady pozostałe do zakończenia eksploatacji złóż węgla brunatnego w polskich kopalniach odkrywkowych to niewiele czasu dla przeprowadzenia gruntownych i systemowych zmian. Bez obecnie funkcjonujących elektrowni opartych na węglu brunatnym oraz bez intensywnych działań, mających na celu zwiększenie dynamiki rozwoju alternatywnych źródeł energii, Polska już wkrótce stanie wobec dramatycznego problemu narastającego deficytu energii elektrycznej.

EN

The current state of lignite-based energy in Poland was characterized against the background of energy production in selected EU countries and some countries of the world. The plans for the development of coal-based energy in Asian countries were presented and, as a consequence, the increase in global CO2 emissions into the atmosphere at least until 2035. The presented data show that against the background of the actions and the declared plans of the countries emitting the most CO2 into the atmosphere, the European policy aimed at achieving the so-called being zeroemission does not have a global impact. A thesis has been put forward that the current EU policy in the field of combating climate change aimed at regional actions is not effective, and even leads to an increase in global CO2 emissions to the atmosphere. The low pace of development of energy based on renewable energy sources in Poland was indicated. Due to the natural (weather, daily) limitations of electricity production from renewable sources, with the current state of technological development, the country’s energy security cannot be based solely on these sources. Attention was paid to a new phenomenon in the Polish energy sector – the growing energy deficit, which is compensated by imports. The question was asked whether, in view of the condition of the Polish energy sector and the growing demand for electricity, the production of energy from domestic sources, including fossil fuels, should be limited, as it results from the assumptions of the Green Deal. The conclusion was that the production of energy in the existing mining and energy centers based on lignite should be maintained at least until the available deposits are exhausted. The two decades remaining until the end of the exploitation of lignite deposits in Polish opencast mines is not much time for thorough and systemic changes. Without the currently operating lignite-based power plants and without intensive actions aimed at increasing the dynamics of the development of alternative energy sources, Poland will soon face the dramatic problem of the growing electricity deficit.

10

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.

11

Współczynnik oporu warstwy fluidalnej

Ziaja Jolanta, Lichota Janusz

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 3

49--57

PL

W artykule pokazano sposób znalezienia współczynników oporu aerodynamicznego wiążących liczby Reynoldsa, Archimedesa i Froude’a w przypadku kotła fluidalnego o mocy elektrycznej 261 MW. Uzyskane równania mogą posłużyć do skalowania kotła.

EN

This paper shows how to find the aerodynamic drag coefficients that combine Reynolds, Archimedes, and Froude numbers for a fluidized bed boiler with an electrical capacity of 261 MW. The obtained equations can be used to scale the boiler.

12

Numerical simulation of the processes of burning lignite in a vortex furnace with swirling countercurrent flows

Redko Andriy, Dzhyoiev Rafael, Norchak Volodymyr, Pavlovskiiy Serhii, Burda Yurii, Redko Oleksandr, Redko Igor

Production Engineering Archives

|

2022

|

Vol. 28, Iss. 2

141--149

EN

This work presents the results of a numerical study of the working processes of burning lignite in a vortex furnace with swirling countercurrent flows. The results of computer simulation of the processes of burning lignite with a moisture content of 30%, an ash content of 20% and 35% and a higher calorific value of Qрв = 13.9 MJ/kg and 9.7 MJ/kg, respectively are given. The fields of temperature distribution, gas velocity and particle trajectory in the volume and at the outlet of the furnace are determined. The values of the swirling flow velocity near the exit from the furnace reach 150-170 m/s. Mechanical underburning is 3.7% and 9.4% depending on the ash content. The results of a numerical study have showed that the diameter of lignite particles affects their combustion process: coke particles with an initial diameter from 25 microns to 250 microns burn out by 96%. The furnace provides a complete combustion of pulverized coal particles - 99.8% and of volatiles - 100% at volumetric heat stress in the 2500 kW/m3 furnace. The afterburning of fuel particles containing carbon is ensured by their circulation.

13

Assessment of the Stability State and the Risk of Landslides within Berbești Mining Basin (Romania) Post Closure

Faur Florin, Lazar Maria, Apostu Izabela-Maria, Rada Constantin, Moisuc-Hojda Daniel

Inżynieria Mineralna

|

2022

|

no. 2

59--70

EN

Berbești mining basin, located in the area of the Getic Subcarpathians, is part of the Central Heating Power Plant (CHPP) Govora, in fact representing the mining division, and has four open pits: Alunu, Olteț, Panga, and West Berbești. Given that, at least in Europe, there is the issue of giving up energy production based on the burning of fossil fuels, especially coal, the four open pits will be in operation for a relatively short period of time, and one of the major problems related to the exploitation of lignite deposits is that of the post-closure stability of the lands in the influence area. The research was conducted in such a way as to take into account in the stability analysis the factors and natural causes that predispose the lands in the Getic Subcarpathians to landslides, factors and anthropogenic causes (lignite mining) and the effect of their concomitant action. These stability analyzes took into account different hypotheses related to the geometry of the final slopes and the influence of external factors. Also, a predictive analysis of the long-term stability of the lands (especially the final slopes of the open pits – as they were designed) was carried out, taking into account the behavior over time of the disturbed rocks. Based on the results obtained, after a series of statistical processing, a risk analysis was performed, using a methodology developed by a part of the research team. It should be noted from the outset that the research focused on the West Berbești and Panga mining perimeters, as the lignite mining activity will be completed by the end of 2022 (at most). However, taking into account the similar conditions (geology, morphology, tectonics, seismic zoning, weather and climatic conditions, applied exploitation methods), the research team considers that a significant part of the conclusions and recommendations contained in this study can be considered valid and for the rest of the active perimeters (Alunu and Olteț open pits). In this context, the study ends with a series of conclusions on the stability of land in the Berbești mining basin (West Berbești and Panga perimeters) at the time of cessation of productive activities and recommendations that once put into practice will ensure longterm land stability.

PL

Zagłębie Górnicze Berbești, położone na obszarze Podkarpacia Getyckiego, jest częścią Zagłębia Centralnego (EC) Govora, posiada cztery odkrywki: Alunu, Olteț, Panga i West Berbești. Biorąc pod uwagę, że w Europie istnieje koncepcja rezygnacji z produkcji energii w oparciu o spalanie paliw kopalnych, zwłaszcza węgla, relatywnie krótko funkcjonować będą cztery odkrywki. Jednym z głównych problemów związanych z eksploatacją złóż węgla brunatnego jest stabilność gruntów na obszarze górniczym po zamknięciu eksploatacji. Badania przeprowadzono w taki sposób, aby uwzględnić w analizie stateczności czynniki i przyczyny naturalne, tenedencje terenów Podkarpacia Getyckiego do osuwisk, czynników i przyczyn antropogenicznych (wydobycie węgla brunatnego) oraz skutków oddziaływań towarzyszących. Analizy stateczności uwzględniały różne hipotezy związane z geometrią zboczy i wpływem czynników zewnętrznych. Przeprowadzono także analizę predykcyjną długoterminowej stabilności gruntów (zwłaszcza końcowych zboczy odkrywek) z uwzględnieniem zachowania się gruntów w czasie. Na podstawie uzyskanych wyników, po wykonaniu serii analiz statystycznych przeprowadzono analizę ryzyka, wykorzystując metodologię opracowaną przez część zespołu badawczego. Na wstępie należy zaznaczyć, że badania koncentrowały się na obszarach wydobywczych West Berbești i Panga, ponieważ wydobycie węgla brunatnego zostanie zakończone do końca 2022 roku. Biorąc jednak pod uwagę podobne warunki (geologia, morfologia, tektonika, strefy sejsmiczne, warunki pogodowe i klimatyczne, zastosowanych metod eksploatacji), zespół badawczy uważa, że znaczna część zawartych wniosków i rekomendacji w tym badaniu można uznać za ważne i dla pozostałych obszarów czynnych (odkrywki Alunu i Olteț). W tym kontekście opracowanie kończy się szeregiem wniosków dotyczących stabilności gruntów w zagłębiu górniczym Berbești (zachodnie Berbești i obwód Panga) w momencie zaprzestania działalności produkcyjnej oraz zalecenia, które po wprowadzeniu w życie zapewnią długoterminową stabilność gruntów.

14

Consideration regarding the aquatic ecosystems developed in the open pit lakes from Oltenia Mining Region

Faur Florin, Apostu Izabela-Maria, Lazăr Maria

Górnictwo Odkrywkowe

|

2022

|

R. 63, nr 4

40--50

EN

Formation of so-called open-pit lakes has become an increasingly common practice in Romania (more precisely in the Oltenia Mining Basin, where the lignite deposit contained in Dacian and Romanian formations was and is extracted through open-pits). The flooding process of the remaining gaps is in general a natural one, as water comes from underground sources (phreatic and pressurized aquifers) and from precipitations (including runoff waters from the surrounding terrains). This practice is considered to be a type of ecological reconstruction of former exploitation areas and has been applied worldwide for quite a time (in Germany, Poland, Czech Republic, Spain, USA, Australia, etc.). The present paper aims to present some ecological aspects regarding these lakes, and, as case study, we chose the lake formed in the remaining gap of Urdari open-pit (within the Rovinari Mining Basin). However, the authors consider that given the multitude of similar conditions (bioclimate, geology, topography, etc.) in which they form, the preliminary conclusions of this study can be extrapolated for other lakes in the area (existing, such South Peșteana and Moi, or planned, such as Roșia and North Peșteana). This study presents data on the existing biotope and biocenoses (restricted to species identification), without going into specific details about populations, ecosystem production, energy and matter flows within it, as these investigations demand a longer period of time and more resources and are foreseen for a future development stage of this study.

PL

Tworzenie jezior w wyrobiskach pozostałych po kopalniach odkrywkowych staje się coraz bardziej powszechną praktyką w Rumunii (dokładniej w Zagłębiu Górniczym Oltenia, gdzie metodą odkrywkową wydobywane było i jest złoże węgla brunatnego zawarte w formacjach dackiej i rumuńskiej). Proces zalewania pozostałych wyrobisk jest na ogół naturalny, gdyż woda pochodzi ze źródeł podziemnych (warstwy wodonośne freatyczne i ciśnieniowe) oraz z opadów atmosferycznych (w tym spływów z otaczających terenów). Praktyka ta jest uważana za rodzaj ekologicznej rekonstrukcji dawnych terenów eksploatacyjnych i od dłuższego czasu jest stosowana na całym świecie (w Niemczech, Polsce, Czechach, Hiszpanii, USA, Australii itd.). Niniejszy artykuł ma na celu przedstawienie niektórych aspektów ekologicznych dotyczących tych jezior, a jako studium przypadku wybrano jezioro utworzone w wyrobisku pozostałym po odkrywce Urdari (w obrębie Zagłębia Górniczego Rovinari). Autorzy uważają jednak, że biorąc pod uwagę mnogość podobnych warunków (bioklimat, geologia, topografia itp.), w których te jeziora powstają, wstępne wnioski z tego badania można ekstrapolować na inne jeziora na tym obszarze (istniejące, takie jak Południowa Peșteana i Moi lub planowane, takie jak Roșia i Północna Peșteana). Niniejsze opracowanie przedstawia dane na temat istniejącego biotopu i biocenoz (ograniczone do identyfikacji gatunków), bez wchodzenia w szczegółowe dane dotyczące populacji, produkcji ekosystemu, przepływów energii i materii w jego obrębie, ponieważ badania te wymagają dłuższego czasu oraz większej ilości zasobów i przewidziane są w przyszłym etapie badań.

15

Palaeoenvironment of the middle Miocene wetlands at Drzewce, Konin region, central Poland

Worobiec Elżbieta, Widera Marek, Worobiec Grzegorz

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2022

|

Vol. 92, No. 2

201--218

EN

Palynological analysis of the 1st mid-Polish lignite seam (MPLS-1) of the Drzewce deposit (Konin region, central Poland) was used as the data source for palaeoenvironmental and palaeoclimatic interpretations. Lignites of the 1st group developed in the middle Miocene, during and shortly after the last peak of the Mid-Miocene Climatic Optimum, over a large area of Poland, and they are the youngest of the main Neogene lignite seams in Poland. In the Konin region, these lignites have a relatively significant thickness (up to 20 m) and therefore they are (or were in the past) exploited in several open-pit mines. A total of 36 palynological samples from the 6.3-m-thick seam of the Drzewce opencast mine was studied in detail. Palynological analysis of the lignite seam indicates that the area was overgrown by palustrine wetland communities, similar in composition to modern pocosins. The most characteristic elements of them were shrubs in the Ericaceae family. The climate at that time was warm temperate and humid. The estimated mean annual temperature (MAT) for the lignite seam at Drzewce is 15.7–17.8 °C. Comparison with other palynofloras from the MPLS-1 shows that the climate during the formation of the group of seams was more or less homogenous across the entire Polish Lowlands. Sedimentological data and results of palynological studies (including NPPs) at Drzewce indicate that the palaeomires were relatively distant from the channels of the river system in the Konin Basin. The fossil fungal assemblage indicates dense vegetation on damp, swampy soils and the presence of small, shallow-water bodies, with a variable water level or even periodic reservoirs, existing only during the wet season or after floods. In small, flooded depressions, such as the pools in bogs, filamentous green algae occurred. The presence of zygospores of the desmids Desmidiaceaesporites cosmarioformis most probably indicates relatively nutrient-poor (ombrotrophic) conditions. Fluctuations in the frequency of individual plant taxa (including Sequoia and Sciadopitys) are likely to reflect changes in water level and trophic conditions.

16

Hydrogen Energy Supply Chain – podstawowe założenia projektu

Zajączkowski Maciej

Przegląd Górniczy

|

2021

|

T. 77, nr 7-9

24--28

PL

W 2019 rozpoczęła się realizacja jednego z największych projektów pilotażowych dotyczących wykorzystania węgla brunatnego do produkcji wodoru. Projekt pod nazwą „Hydrogen Energy Supply Chain”, tłumaczony jako „Łańcuch Dostaw Energii Wodorowej” (w skrócie HESC), realizowany jest przez przedsiębiorstwa energetyczne z Australii i Japonii, przy aktywnym wsparciu rządów tych dwóch państw. Zakłada on wydobywanie węgla brunatnego, jego zgazowywanie w celu produkcji wodoru oraz transportowanie drogą morską do Japonii. Wartość projektu pilotażowego wynosi 353 mln USD (około 1,4 mld PLN). Bez wątpienia jest to jeden z największych projektów badawczych powiązanych z wykorzystaniem węgla brunatnego. Nic więc dziwnego, że jest on z uwagą śledzony przez inne kraje posiadające bogate zasoby tego surowca. Wyniki projektu mogą mieć decydujące znaczenia dla przyszłości węgla brunatnego, który obecnie służy przede wszystkim do produkcji energii elektrycznej w procesie jego spalania. Jednak z uwagi na coraz ostrzejszą politykę klimatyczną oraz rozwój OZE, ograniczenie się tylko do tego sposobu jego wykorzystania może spowodować znaczne ograniczenie, a nawet całkowite wyeliminowanie węgla brunatnego z gospodarki. W artykule przedstawiono podstawowe założenia projektu „Hydrogen Energy Supply Chain”, jak również jego poszczególne kroki milowe.

EN

In 2019, the implementation of one of the most significant pilot projects regarding the use of lignite for hydrogen production began. The project called “Hydrogen Energy Supply Chain” (HESC) is implemented by energy companies from Australia and Japan, with the support of the governments of these two countries. It assumes lignite extraction, gasification for hydrogen production and transport to Japan by sea. The value of the pilot project is USA 353 million (approximately PLN 1.4 billion). Undoubtedly, this is one of the most significant research project related to the utilization of lignite. No wonder that it is closely followed by other countries with abundant resources of this raw material. Project results may be decisive for the future of lignite, which is currently used primarily for the production of electricity in combustion process. However, due to the increasingly stringent climate policy and the development of renewable energy sources, limiting oneself to this method of its utilization may significantly reduce or even eliminate lignite from the economy. The article presents the underlying assumptions of the “Hydrogen Energy Supply Chain” project as well as its milestones.

17

Parameters and methods for evaluation of lignite processing method into biogas

Szubert Agnieszka, Kapusta Piotr, Matyasik Irena

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2020

|

Vol. 56, iss. 2

396--405

EN

In the article parameters of lignite organic matter conversion into biogas are collated and verified in terms of the process evaluation and control. Possibilities and limitations of usage of the parameters for this type of the process are also indicated. The following parameters were selected: a gas amount and its quality, isotope analysis of the gas produced, measurement of dissolved organic carbon (DOC) in biomass-free liquid media, presence of the VFA (volatile fatty acids) and other possible intermediates of the process in liquid medium, pH, as well as (not discussed in this article) microbiological analyses. On the basis of experiments of Polish lignite biogasification, examples of application of these parameters in laboratory scale for identification of the biodegradation lignite reactions occurrence are presented and discussed. We found that apart from analyses of the biogas produced, the following parameters are also possible to be implemented: DOC, specific surface area of solids measured before and after the process, and the parameters that are normally used for evaluation of rocks’ maturity and origin, i.e. S1, S2 and HI determined from Rock-Eval analysis, as well as GC-MS analysis of EOM (Extractable Organic Matter) separated from lignite. For the analyses of the EOM’s, relatively high amount of solid is required for measurements, limiting its implementation for continuous operations in practice. It was indicated that measurement of elementary coals’ composition, total organic carbon (TOC) in solids or of pH of the liquid are not applicable parameters for verification of the progress of the lignite biogasification process.

18

Social attitudes towards planned lignite mining - the case of south-western Wielkopolska region

Bernaciak Anna, Kisiała Wojciech, Sołtysiak Natalia, Suszyńska Katarzyna

Ekonomia i Środowisko

|

2020

|

nr 4

104--121

EN

Lignite is a raw material considered a strategic fuel in the Polish energy sector. One of the prognostic lignite deposits is located in the south-western Wielkopolska (Krobia, Miejska Górka and Poniec communes). However, the perspective of exploitation causes concern to the local community. In this context, the paper aimed to identify the attitudes towards lignite mining in this area. In the research procedure aimed at statistical verification of factors differentiating these attitudes, a survey was conducted. The results of the study showed that the inhabitants of the analysed communes had indecisive attitudes, yet with a very clear tendency towards negative assessments of the subject issue. Farmers and rural residents were the most sceptical, while entrepreneurs, town dwellers and young people had the most conciliatory attitudes. Moreover, it has been proved that professional status, place of residence (town-village) and age can be considered as factors affecting these attitudes.

XX

Węgiel brunatny jest surowcem, który w polskiej energetyce od lat pełnił rolę strategicznego paliwa. Jedno z prognostycznych złóż węgla brunatnego położone jest w południowo- -zachodniej Wielkopolsce (gminy Krobia, Miejska Górka oraz Poniec). Jednak plany eksploatacji wywołują duże obawy społeczności lokalnej. W tym kontekście celem pracy była diagnoza postaw społeczności lokalnej wobec planów eksploatacji węgla brunatnego na tym terenie. W postępowaniu badawczym zmierzającym do statystycznej weryfikacji czynników różnicujących te postawy, wykorzystano dane zgromadzone w wyniku sondażu diagnostycznego. Wyniki badania wskazują, że mieszkańców badanych gmin cechowały niezdecydowane postawy, jednak z bardzo wyraźnymi tendencjami do negatywnych ocen analizowanego zagadnienia. Najbardziej sceptycznie do planów eksploatacji węgla brunatnego nastawieni byli rolnicy oraz mieszkańcy wsi, a do grup respondentów o postawach najbardziej przychylnych zaliczono przedsiębiorców, mieszkańców miast oraz ludzi młodych. Dowiedziono ponadto, że status zawodowy, miejsce zamieszkania (miasto-wieś) oraz wiek można uznać za czynniki kształtujące postawy społeczności lokalnej wobec planów eksploatacji węgla brunatnego na badanym terenie.

19

Finansowanie rekultywacji terenów pogórniczych węgla brunatnego w Saksonii

Heymann Holger

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2020

|

nr 2

8--13

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia likwidacji przez rząd federalny RFN oraz rządy Brandenburgii, Saksonii, Saksonii-Anhalt i Turyngii środowiskowych skutków wykorzystania węgla brunatnego w byłym NRD, w tym rekultywacji wyrobisk, rozbiórki zakładów przemysłowych oraz przywracania właściwych stosunków wodnych i remediacji zanieczyszczonych miejsc. Szczególną uwagę zwrócono na finansowanie podejmowanych działań i odpowiednią dla ich realizacji strukturę organizacyjną, w podsumowaniu prezentując dotychczasowe efekty podjętych działań.

EN

The use of lignite in Germany was particularly intensive in the GDR, where it had a significant adverse environmental impact. The landscape of approx. 120,000 ha was destroyed; hydrographic conditions were changed significantly and lots of waste was deposited in post-mining excavations. After German reunification, however, the lignite mines were unable to keep up with the requirements of a market economy. Hence, the agreements based on the Unification Treaty also covered the tasks related to the lignite post-mining land reclamation in lignite coalfields located in Lusatia and Central Germany. Their scope included: reclamation of 224 post-mining excavations, securing of approx. 1,200 km of slopes and demolition of 110 industrial plants, as well as restoration of proper hydrographic conditions and environmental remediation of more than 1,230 contaminated sites. Those tasks were initially financed by the Trust Agency. Already in 1992, the federal government and the governments of Brandenburg, Saxony, Saxony-Anhalt and Thuringia concluded an agreement on the joint financing of the lignite post-mining land reclamation. The coordination of public- and private-sector institutions involved in that task required the development of a three-tier organisational structure. The first tier includes management of the reclamation process by the Steering and Budget Committee for the Reclamation of Lignite Mining. The second tier is provided by Lusatian and Central German Mining Administration Company (LMBV), which is responsible for reclamation under the mining law. The third tier involves implementation of reclamation activities by private companies. As a result of those activities, there has been a clearly visible change in the landscape in central Germany and Lusatia. Almost all demolition work was done there. The displacement of the earth masses and their densification has reached a high level of advancement. The only work remaining to be done are the tasks which are demanding in terms of geotechnical engineering. Over 75% of activities related to land reclamation have already been completed. Remediation of contaminated land and restoration of the water balance is yet to be performed.

20

Risks related to energy policy of Poland until 2040 (EPP 2040)

Tajduś Antoni, Tokarski Stanisław

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 4

877--899

EN

The paper presents a brief outline of the European Union Climate and Energy Package in early 2020, as well as the EU’s plans in this respect until 2030 (Winter Package and Green Deal) and even further until 2050 (EU’s climate neutral target). Also the current condition of power generation in Poland and challenges for Polish energy sector in the nearest future are discussed. The Energy Policy of Poland until 2040 (EPP 2040) is analysed in relation to possible risks and dangers. Some improvements are proposed in regard to the implementation of the document. In addition, the current volume and perspectives of hard coal and lignite mining in Poland until 2040 are discussed and compared with an expected demand for coal in Polish power plants and combined heat and power stations. On the basis of the prognosis of energy consumption in the period 2031-2040, there seems to appear a serious risk of energy shortage due to a possible delay in a nuclear power project and lack of lignite mining at the level defined in EPP 2040 policy. Therefore, some variants of providing the security of energy supplies are taken into account and thoroughly analysed in the paper.