Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Susze hydrologiczne w zlewni przekształconej antropogenicznie na przykładzie Szotkówki w profilu Gołkowice

Krasowski Wojciech

Gospodarka Wodna

|

2023

|

Nr 4

17--25

PL

Obecność człowieka w środowisku geograficznym wiąże się nierozłącznie z jego wpływem na przebieg zjawisk przyrodniczych. W odniesieniu do zlewni antropopresja sprowadza się zwykle do różnych form korzystania z wód, zarówno powierzchniowych, jak i podziemnych. Presja na ich ilość oraz jakość zmienia się w przestrzeni i czasie. W artykule scharakteryzowano susze hydrologiczne w zlewni przekształconej antropogenicznie na przykładzie Szotkówki w Gołkowicach w latach 1963-2021. W rejonie zlewni znajdują się kopalnie węgla kamiennego Rybnickiego Okręgu Węglowego. Wody dołowe odprowadzane są do wód powierzchniowych. Jako przepływ graniczny niżówki hydrologicznej, będącej wskaźnikiem suszy hydrologicznej, przyjęto przepływ Q70, z krzywej sum czasów trwania przepływów wraz z wyższymi, obliczony dla lat 2009-2021, tj. dla okresu o potencjalnie najmniejszym antropogenicznym obciążeniu wód powierzchniowych. Do wydzielania zdarzeń niezależnych wybrano algorytm SPA (ang. Sequent Peak Algorithm). Przeanalizowano zmiany wybranych parametrów niżówek, w tym: czasu trwania, początku i końca niżówek, czasu wystąpienia i wielkości przepływu minimalnego oraz średniego niżówek, a także głębokości niedoboru niżówkowego. Porównano przebieg dwóch wskaźników: suszy meteorologicznej reprezentowanej przez standaryzowany wskaźnik opadów (SPI) oraz hydrologicznej reprezentowanej przez standaryzowany wskaźnik odpływu (SRI). SPI wyznaczono dla miesięcznych wartości sum opadów atmosferycznych na stacji Jablunkov, zlokalizowanej po czeskiej stronie zlewni Olzy, oraz stacji Warszowice, zlokalizowanej w sąsiedztwie zlewni Szotkówki. SRI obliczono na podstawie miesięcznych wartości odpływów ze stacji hydrologicznych Cieszyn na Olzie i Gołkowice na Szotkówce.

EN

Presence of humans in the geographical environment is intrinsically related to their impact on the course of natural phenomena. With regard to the catchment basin, the anthropopressure usually consists in different forms of use of both underground and surface waters. The pressure on their quantity and quality varies in time and space. The article contains a characteristic of hydrological droughts in the anthropologically transformed catchment area, using the example of the Szotkówka River in Gołkowice in the years 1963-2021. The catchment basin includes hard coal mines of the Rybnik Mining District. Underground water from the shafts is discharged to surface waters. As a limit low-water flow being an indicator of hydrological drought the authors adopted the Q70, flow from the flow duration sum curve with higher, calculated for the years 2009-2021, i.e. the period of the potentially lowest anthropogenic pressure on surface waters. The SPA (Sequent Peak Algorithm) was selected to separate independent events. Changes in selected low-water period parameters were analysed, including: duration, beginning and end of the low-water period, time of occurrence and the minimum and medium flow volume in the low-water period as well as the depth of low-water shortage. The course of two indicators was compared: meteorological drought represented by the standardized precipitation index (SPI) and hydrological drought represented by the standardized runoff index (SRI); SPI was determined for the monthly value of precipitation sums in the Jablunkov station, located on the Czech side of the Olza River catchment area and the Warszowice station located near the Szotkówka River basin. SRI was calculated based on the monthly values of runoffs from the hydrological stations Cieszyn on the Olza River and Gołkowice on the Szotkówka River.

2

Wstępna ocena możliwości pozyskiwania pierwiastków wartościowych z wód kopalnianych oraz wód termalnych i leczniczych w Polsce

Razowska-Jaworek Lidia, Pasternak Marcin, Karpiński Marcin, Będkowski Zbigniew, Kaczorowski Zbigniew, Wysocka Irena, Drzewicz Przemysław

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 6

435--448

EN

Chemical components in groundwater from mine drainage or used in geothermal installations are a potential source of valuable minerals. At the Polish Geological Institute - National Research Institute, a study was carried out to identify the content of elements in mine waters, wells exploiting natural gas and oil as well as geothermal and therapeutic waters in Poland. The aim of the research was to recognize the concentration of potentially useful minerals in groundwater and the possibility of their recovery. It was the first project that focused on the recovery of elements from groundwater on a national scale in Poland. For this purpose, 67 sites were selected, in which 75 water samples were taken and the content of65 chemical components was determined. Then, the amount of minerals that could be recovered from mine waters and geothermal brines was calculated based on the amount of water pumped in each facility. The calculations involved the approximate efficiency and working time of the recovery installation. As a result of this research, it was found that the mine waters and geothermal brines in Poland contain resources of valuable elements in very different amounts. In more than half of the examined sites, the estimated resources of minerals are present in amounts that are not prospective. However, in 29 sites, mine waters and geothermal brines contain elevated concentrations of several elements, including - B, Br, I, K, Li, Mg and Mn. If they were successfully recovered, they could represent a potential additional income for the mining and geothermal industries. Dębieńsko Desalination Plant of mine waters in Upper Silesia is the most promising potential source of recovery of minerals from mine waters, where the total resources of minerals to be recovered from concentrated brine have been estimated as the highest. Rudna Copper Mine in Lower Silesia is in second place, with one of the highest resources and the largest amount of minerals to be recovered from groundwater. Other sites are: the SOLINO Salt Mine, “Olza” mine water collector, mine waters pumped from abandoned coal mines in the Upper Silesia (in Zabrze, Siemianowice Śląskie, Czeladź, Gliwice), and plants producing geothermal energy in Stargard, Pyrzyce and Bańska. Total amount of mineral resources that can be recovered from waters pumped from the most promising sites is over72 000 tonnes annually. Taking into account both the ecological aspect and the potential economic benefits of recovering minerals from mine waters and geothermal brines, it is necessary to continue the studies on the recovery of minerals from highly mineralized waters in Poland.

3

Underground Water Monitoring and Visualisation System at the Piast-Ziemowit Hard Coal Mine, Ziemowit Operation

Wąs Grzegorz, Kluska Adam, Sobolowski Marek, Garbacz Marcin, Pałka Marcin, Wojtas Marek

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2022

|

R. 60, nr 4

22--32

EN

The paper presents a monitoring system for the pipeline network at Piast-Ziemowit Hard Coal Mine, Ziemowit Operation, which was implemented in February 2023. The system covers monitoring of both fire system pipelines and pipelines of the dewatering and drinking water systems. The Ziemowit Operation is self-sufficient in terms of water consumption both for technological and domestic purposes. Precise monitoring of pipelines allows to maintain installation parameters at a level sufficient for technological and mine fire safety purposes. The system also allows for the detection of emergency conditions, monitoring of water levels in storage reservoirs, while in terms of hydrogeology it is used for water balancing. Flowmeters installed at the pumps allow the actual measurement of pump performance, determine their efficiency, and thus allow diagnostics to anticipate future failures and take preventive measures. Visualisation of the performance of the system is available from a web browser and enables convenient and intuitive configuration to suit the user's current needs related to making changes to the system. The visualisation application has extensive functionality for current viewing and analysis of historical events and diagnostics of emergency conditions.

PL

W artykule przedstawiono system monitorowania sieci rurociągów w kopalni Piast- -Ziemowit Ruch Ziemowit, który został wdrożony w lutym 2023 r. System obejmuje monitoring rurociągów systemów: przeciwpożarowego, odwadniania oraz wody pitnej. Ruch Ziemowit jest samowystarczalny w zakresie zużycia wody zarówno do celów technologicznych, jak i bytowych. Precyzyjny monitoring rurociągów pozwala na zapewnienie parametrów instalacji dla celów technologicznych i bezpieczeństwa pożarowego kopalni. System pozwala również na wykrywanie stanów awaryjnych, monitoring poziomu wody w zbiornikach wyrównawczych, a pod względem hydrogeologicznym stosowany jest do bilansowania wód. Przepływomierze zainstalowane przy pompach pozwalają na faktyczny pomiar ich wydajności, określenie ich sprawności, a tym samym pozwalają na diagnostykę wyprzedzającą przyszłe awarie oraz podjęcie działań zapobiegawczych. Wizualizacja pracy systemu dostępna jest z poziomu przeglądarki internetowej i pozwala na wygodną oraz intuicyjną konfigurację pod bieżące potrzeby użytkownika związane z wprowadzaniem zmian w instalacji. Aplikacja wizualizacyjna posiada rozbudowaną funkcjonalność do podglądu bieżącego i analizy zdarzeń historycznych oraz diagnostyki stanów awaryjnych.

4

System monitoringu i wizualizacji wód dołowych w KWK Piast-Ziemowit Ruch Ziemowit

Wąs Grzegorz, Kluska Adam, Sobolowski Marek, Garbacz Marcin, Pałka Marcin, Wojtas Marek

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2022

|

R. 60, nr 4

32--42

PL

W artykule przedstawiono system monitorowania sieci rurociągów w kopalni Piast- -Ziemowit Ruch Ziemowit, który został wdrożony w lutym 2023 r. System obejmuje monitoring rurociągów systemów: przeciwpożarowego, odwadniania oraz wody pitnej. Ruch Ziemowit jest samowystarczalny w zakresie zużycia wody zarówno do celów technologicznych, jak i bytowych. Precyzyjny monitoring rurociągów pozwala na zapewnienie parametrów instalacji dla celów technologicznych i bezpieczeństwa pożarowego kopalni. System pozwala również na wykrywanie stanów awaryjnych, monitoring poziomu wody w zbiornikach wyrównawczych, a pod względem hydrogeologicznym stosowany jest do bilansowania wód. Przepływomierze zainstalowane przy pompach pozwalają na faktyczny pomiar ich wydajności, określenie ich sprawności, a tym samym pozwalają na diagnostykę wyprzedzającą przyszłe awarie oraz podjęcie działań zapobiegawczych. Wizualizacja pracy systemu dostępna jest z poziomu przeglądarki internetowej i pozwala na wygodną oraz intuicyjną konfigurację pod bieżące potrzeby użytkownika związane z wprowadzaniem zmian w instalacji. Aplikacja wizualizacyjna posiada rozbudowaną funkcjonalność do podglądu bieżącego i analizy zdarzeń historycznych oraz diagnostyki stanów awaryjnych.

EN

The paper presents a monitoring system for the pipeline network at Piast-Ziemowit Hard Coal Mine, Ziemowit Operation, which was implemented in February 2023. The system covers monitoring of both fire system pipelines and pipelines of the dewatering and drinking water systems. The Ziemowit Operation is self-sufficient in terms of water consumption both for technological and domestic purposes. Precise monitoring of pipelines allows to maintain installation parameters at a level sufficient for technological and mine fire safety purposes. The system also allows for the detection of emergency conditions, monitoring of water levels in storage reservoirs, while in terms of hydrogeology it is used for water balancing. Flowmeters installed at the pumps allow the actual measurement of pump performance, determine their efficiency, and thus allow diagnostics to anticipate future failures and take preventive measures. Visualisation of the performance of the system is available from a web browser and enables convenient and intuitive configuration to suit the user's current needs related to making changes to the system. The visualisation application has extensive functionality for current viewing and analysis of historical events and diagnostics of emergency conditions.

5

Sezonowy monitoring skażeń promieniotwórczych wód kopalnianych i ich wpływ na jakość wód powierzchniowych pogranicza polsko-czeskiego

Chmielewska Izabela, Wysocka Małgorzata, Drobek Leszek, Dombek Václav

Przemysł Chemiczny

|

2021

|

T. 100, nr 6

569--572

PL

Wody dołowe odprowadzane z podziemnych zakładów górniczych na powierzchnię oraz zrzucane do wód powierzchniowych charakteryzują się znacznym stopniem zasolenia, wynoszącym nawet do 120 g/L. Wraz ze wzrostem zasolenia obserwuje się wzrost stężenia naturalnych nuklidów promieniotwórczych, głównie izotopów radu ²²⁶Ra i ²²⁸Ra. Przedstawiono wyniki okresowych pomiarów stężenia radu w wodach kopalnianych oraz w wodach powierzchniowych rzeki Odry, do której zrzucane są wody dołowe.

EN

In 2010-2019, the concn. of ²²⁶Ra and ²²⁸Ra isotopes was detd. in groundwater discharged from mining plants and in the surface waters of the Odra River behind the groundwater discharge zone. The concns. of the natural radionuclides ²²⁶Ra and ²²⁸Ra in underground mine waters were 0.06-170 and 0.08-92 Bq/L, resp. and in the surface waters of the Odra river, 10-60 and 30-70 mBq/L, resp.

6

Woda pitna w PGG S.A. Oddział KWK „Piast-Ziemowit" Ruch Ziemowit

Machnicka Agnieszka

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2021

|

nr 5

14--19

PL

Artykuł poświęcono sposobowi zagospodarowania części słodkich wód, pochodzących z odwadniania zakładu górniczego KWK „Piast-Ziemowit" Ruch Ziemowit. Omówiono system odwadniania kopalni, pozwalający na selektywne, uzależnione od stopnia zasolenia pompowanie wody na powierzchnię. Przedstawiono sposób funkcjonowania stacji uzdatniania wody kopalni oraz zagospodarowania tej wypompowanej spełniającej kryteria wody nadającej się do spożycia przez ludzi. Scharakteryzowano jej parametry fizykochemiczne i mikrobiologiczne oraz zaprezentowano sposób nadzoru nad jej jakością.

EN

The salinity of the waters flowing into the mine workings of PGG S.A. Branch of HCM „Piast-Ziemowit" Ruch Ziemowit in Lędziny increases the deeper it flows. Mine draining is carried out by a system that allows for selective collecting and separating fresh and saline waters. Saline and moderately salty waters, caught in the main drainage pumping stations, are discharged to Goławiecki Stream ora holding and dosing reservoir Wola. However, fresh waters flowing into the areas of closed shafts „Hołdunów" and „Piast II" are caught in the auxiliary pumping station at shaft W-I and transferred to a water treatment plant. Treated water, meeting the requirements of water fit for human consumption, feeds the drinking water network used by the employees of the mine and residents of Lędziny, and has also been bottled since 2018. Owing to filtration, the water is clean and rich in minerals. In order to ensure its properties and suitability for consumption, the water's quality is monitored systematically. Freshwater not meeting the requirements of water intended for human consumption is used for industrial purposes or discharged into the environment.

7

Szkodliwe oddziaływanie wód w podziemnych kopalniach soli

Kortas Grzegorz

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 7

37--45

PL

Praca ma charakter przeglądowy, pomija problematykę określonego przepisami górniczymi zagrożenia wodnego kopalń soli, przedstawia głównie szkodliwości spowodowane obecnością wody w wyrobiskach podziemnych polskich kopań soli. Omówiono geomechaniczne oddziaływania wód w wyrobiskach, w powietrzu kopalnianym i w mieszaninach podporowych wypełniających wyrobiska. Także oddziaływanie zatopionych wyrobisk pod szybami, odcieków z podsadzki oraz określania długookresowych wpływów zaciskania wyrobisk wypełnionych solanką i podsadzką. Omówiono symptomy i szkodliwe skutki przepływu wilgotnego powietrza przez wyrobiska i spowodowane tym charakterystyczne cykliczne przyrosty odkształceń prowadzące do rozwarstwień skał w stropach komór. Wskazano na doraźne i długotrwałe skutki przepływów wód przez górotwór i wskazano na konieczność dalszej kontroli wpływów wód z zatopionych podziemnych kopalń soli na tereny górnicze.

EN

The paper presents damaging effects of the presence of water in the underground workings, mainly of the uderground Wieliczka and Bochnia Salt Mines. The authors identify the water type classification parameters. A description of water hazards in salt mines is presented briefly. The consequences of the presence of water in the underground air and backfill mixes is discussed. The damaging effects of brine basins at the levels located under shafts and of uncontrolled leaks from the floor of the zones of occurrence of the waters penetrating the salt deposit are mentioned. There is also a broader treatment of the hazardous influence of humid air flows through the protected workings of the Wieliczka and Bochnia Salt Mines, leading to several times faster deformations occurring in the chamber ceilings during the summer time. Uncontrolled salt leaching results from unplugged leaks from the rock mass. The author describe the consequences of water encroachment, causing salt mine flooding, as well as considerable damage on land surface. The author identify the need to study the relationship between the flooded workings of the salt mine and the technical condition of the shafts, a long-term influence of the convergence of the workings backfilled with sand on the surroundings of the Wieliczka Salt Mine, and the consequences of seasonal increases of deformations found in the chamber ceilings of the uderground salt mines. The authors also suggest the necessity to conduct the observations of water and ground subsidence above the flooded underground salt mines in Inowrocław and Wapno.

8

Stara kopalnia, nowa energia. Wody kopalniane jako źródło ciepła i chłodu na przykładzie projektu Minewater

Gliklich-Kostrzewa Bogna

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 12

1--9

PL

W artykule przedstawiono założenia, etapy wdrażania oraz efekty projektu Minewater 1.0 zrealizowanego w Heerlen, w Holandii, w celu zbadania możliwości wykorzystania wód kopalnianych jako geotermalnego, niskotemperaturowego źródła ciepła i chłodu dla budynków. W ramach projektu wykonano pilotażową instalację niskotemperaturowego ogrzewania miejskiego obsługującą dwóch odbiorców końcowych. W publikacji omówiono również dalsze kierunki rozwoju projektu ujęte w Minewater 2.0 oraz Minewater 3.0. Na tle rezultatów z realizacji projektu holenderskiego, przedstawiono korzyści płynące z energetycznego zagospodarowania wód z odwadniania, w odniesieniu do potencjału polskich kopalń głębinowych, zarówno czynnych, jak i wyłączonych z eksploatacji.

EN

The article presents the assumptions, stages of implementation and final effects of the Minewater 1.0 project accomplished in Heerlen, the Netherlands, to examine the possibility of using mine water as a geothermal, low temperature source of heat and cold for buildings. Under the project, a pilot installation of low - temperature district heating serving two end - users, was constructed. The publication also discusses further stages of project’s development in Minewater 2.0 and Minewater 3.0. On the background of the results from Dutch project, the benefits of energetical use of water from the process of dewatering were presented, in relation to the potential of Polish underground mines, both: operating and excluded from exploitation.

9

Radium removal from mine waters with the application of barium chloride and zeolite: comparison of efficiency

Chałupnik Stanisław, Wysocka Małgorzata, Chmielewska Izabela, Samolej Krzysztof

Journal of Sustainable Mining

|

2019

|

Vol. 18, iss. 4

174--181

EN

In several coal mines in the Upper Silesian Coal Basin (USCB), in Poland, radium removal from mine water was necessary in order to mitigate the negative results of radium release with mine effluents. The most efficient method of radium removal was based on the application of barium chloride, implemented in full technical scale in two Polish collieries. Removal efficiency exceeding 95% of the initial activity was achieved. The technology was implemented in full technical scale in two collieries. The problem was that barium chloride is dangerous to health and moreover continuous use of the powdered chemical was required to achieve good results. Therefore, the possible application of zeolite for radium removal was tested in laboratory experiments. This passive technique would be less hazardous for miners and would not require full-time supervision meaning it would enable a reduction in workload. The main goal of the investigations described in this paper was to check the capability of zeolites to remove natural radionuclides from mine waters and compare the removal efficiency of radium isotopes with the results obtained from the application of barium chloride solution for the same purpose.

10

Use of Aquatic Vegetation for the Treatment of Mine Acid Waters in the Mine Brad

Dunca Emilia-Cornelia, Ciolea Daniela-Ionela, Georgescu Mircea, Matei Adrian, Matei Raluca, Mangu Sorin

Inżynieria Mineralna

|

2019

|

R. 21, nr 1/2

107--111

EN

Polluted mine waters contain chemical substances, heavy metal ions, solid suspensions, a very low pH, and are discharged into the hydrographic network, often above cross-border levels. Regardless of the aggregation state, the residues of the mining industry affect all components of the environment: soil, water and air. The emphasis in the past on achieving high production levels and neglecting environmental impacts has in the meantime led to the accumulation of serious environmental damage. As a result of the cross-border effect of pollution, environmental problems have overtaken local character, being pursued by local, regional and global stakeholders. The paper aims to find solutions to the use of aquatic vegetation for the treatment of mine acid waters.

PL

Zanieczyszczone wody kopalniane zawierają substancje chemiczne, jony metali ciężkich, zawiesiny stałe, bardzo niskie pH i są odprowadzane do sieci hydrograficznej, często powyżej poziomów transgranicznych. Niezależnie od stanu skupienia pozostałości przemysłu wydobywczego wpływają na wszystkie elementy środowiska: glebę, wodę i powietrze. Nacisk na osiągnięcie wysokich poziomów produkcji i zaniedbanie wpływu na środowisko doprowadził do poważnych szkód w środowisku. W wyniku oddziaływania transgranicznego problemy zanieczyszczenia środowiska przyjęły charakter lokalny, problem zanieczyszczenia jest rozwiązywane przez lokalne, regionalne i globalne zainteresowane strony. Artykuł pokazuje możliwości znalezienia rozwiązań w zakresie wykorzystania roślinności wodnej do oczyszczania kwaśnych wód kopalnianych.

11

Wykorzystanie baterii biotestów do oceny wpływu zrzutów przemysłowych na ekosystem wodny rzeki Kłodnicy

Zgórska Aleksandra, Bondaruk Jan, Dudziak Mariusz

Inżynieria Ekologiczna

|

2019

|

Vol. 20, nr 2

15--23

PL

W celu oszacowania wpływu zanieczyszczeń antropogenicznych na ekosystemy wodne, dla rzeczywistych próbek środowiskowych przeprowadzono analizę ekotoksykologiczną. Badania bioindykacyjne wykonano dla próbek wód powierzchniowych pobranych w 10 wyznaczonych miejscach pomiarowych rz. Kłodnicy na odcinku od źródła – do ujścia Potoku Bielszowickiego. W ramach analizy ekotoksykologicznej zastosowano baterię biotestów, obejmującą testy na skorupiakach (Daphnia magna), bakteriach (Vibrio fiascherii) oraz roślinach hydrofitowych (Lemna minor). Z przeprowadzonych badań wynika, że za wyjątkiem miejsc zlokalizowanych bezpośrednio za punktami zrzutu, próbki wód rzecznych nie wpływają negatywnie na organizmy testowe. Żadna z przeanalizowanych próbek wody nie wpłynęła na przeżywalność skorupiaków z gatunku Daphnia magna. Podobne wyniki uzyskano w teście MICROTOX® z wykorzystaniem bakterii bioluminescencyjnych Vibrio fischerii, w którym, w skutek stymulacji procesów metabolicznych u organizmów testowych odnotowano wystąpienie zjawiska hormezy. Osiem z dziesięciu przeanalizowanych próbek wody sklasyfikowano jako próbki nietoksyczne (Klasa I – brak ostrego zagrożenia). Z uwagi na wynik testu fitotoksyczności (inhibicja na poziomie 25% i 50%) dwie z dziesięciu przeanalizowanych próbek wód powierzchniowych sklasyfikowano jako próbki charakteryzujące się niewielkim ostrym zagrożeniem (Klasa II).

EN

The main goal of the research was the assessment of the impact of industrial and municipal wastewater discharges on aquatic ecosystems of Kłodnica river. The conducted studies were based on bioindication methods. Within the ecotoxicological analyses the biotest battery was used. The scope of the analysis included determination of influence of anthropogenic pollutants present in Kłodnica river on growth of hydroponic plant (Lemna minor). Also the acute toxicity test using crustacean (Daphnia magna) and bioluminescence bacteria (Vibrio fischeri) were performed. Toxic effects were observed only during the phytotoxicity test in which the plant growth inhibition level exceed respectively 25% and 50%. During the research no other toxic effects of analysed river water samples was observed. The analysed samples did not affect the inhibition of metabolic process of bacteria Vibrio fischerii, on the contrary, the water high salinity stimulate it. During the MICROTOX® test the phenomenon of hormesis was observed.

12

Sposób oczyszczania wód kopalnianych i przywracania różnorodności biologicznej terenów zdegradowanych

Chepak Olga, Kostenko Viktor, Zavialova Elena

Inżynieria Ekologiczna

|

2019

|

Vol. 20, nr 3

20--25

PL

Celem pracy jest przedstawienie sposobu szybkiego odzyskiwania zdegradowanych terenów likwidowanych kopalń z jednoczesnym oczyszczaniem pompowanych wód kopalnianych. W pracy zaproponowano ulepszoną metodę przyspieszonego odzyskiwania obszaru zdegradowanego działalnością przemysłową z zastosowaniem podnośnika powietrzno-wodnego do oczyszczenia wód kopalnianych, co umożliwi regulację temperatury wody produkowanej z wymienników ciepła. Na podstawie obliczeń określono głębokości rozmieszczenia elementów instalacji podnośniku powietrzno-wodnego. W celu utrzymania temperatury wody w okresie zimowym, w zakresie 10-12°C, ścieki kopalniane o temperaturze 34°C powinny być pompowane z dolnego szybu podnośnika znajdującego się na głębokości 800 m. Z kolei do schłodzenia wody w okresie letnim do temperatury 25°C, ściek kopalniany o temperaturze około 13°C, powinien być pompowany z górnego szybu podnośnika zlokalizowanego na głębokości 120 metrów.

EN

The aim of the work is to show the method of accelerated restoration of the degraded territory of industrial sites of liquidated mines with simultaneous purification of pumped mine waters. The paper proposes an improvement of the method of accelerated recovery of the degraded territory of industrial sites of abandoned mines with simultaneous purification of pumped mine waters through the use of an airlift unit that will allow to regulate the temperature of the water produced from the heat exchangers. The depth of placement of the airlift installation was determined by calculation. In order to maintain the temperature of the water in the bioplate system in winter at the level of 10-12°C, mine water having a temperature of 34°C must be supplied from the lower trunk of the airlift located at a depth of 800 m. To cool the water in the bioplato system to 25°C in summer, the mine water with a temperaturę of about 13°C must be pumped out from the top of the shaft of the airlift to a depth of 120 m.

13

Wody termalne Polski – przykład ich niekonwencjonalnego wykorzystania do hodowli ryb morskich

Nalewajski Wojciech

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2019

|

nr 2

14--21

PL

W artykule przybliżono zagadnienia eksploatacji wód termalnych w Polsce oraz – na przykładzie zakładów górniczych działających na obszarze właściwości miejscowej Okręgowego Urzędu Górniczego w Poznaniu – sposobów ich wykorzystania, ze szczególnym uwzględnieniem niekonwencjonalnego zastosowania jurajskiej wody geotermalnej do ekologicznej, basenowej hodowli ryb morskich (łososia atlantyckiego).

EN

As a renewable source of energy in Poland, thermal waters are characterised by one of the highest energy potentials. The fact that regions of Poland with optimal geothermal conditions coincide with areas with a high density of urban and rural agglomerations, highly industrialised areas, and areas in which there is extensive agricultural and vegetable cultivation make such regions beneficial and important. In 2017 there were 6 geothermal power plants for central heating networks in Poland, while two additional plants were under construction. However, thermal waters were primarily used for balneotherapy and recreation. In addition, in 2017 there was one geothermal power plant (Geotermia Trzęsacz) that provided ecological water for an Atlantic salmon farm in Janów-Dreżewo (Karnice County). In individual cases thermal waters were also used to obtain iodine and bromine salts, carbon dioxide, as well as to dry wood, heat a football pitch and walking trails, for research purposes, and to supply certain heat pump systems. Rolno-Rybackie Gospodarstwo Hodowlane Jurassic Salmon Sp. z o. o. in Janów-Dreżewo is a world's unique closed, organic Atlantic salmon (Salmo salar) farm in basins based on thermal waters and autonomous recirculating aquaculture systems (RAS). Conducted in accordance with ASC standards, the farm confirms that thermal waters may also be used for other purposes than for energy, therapy, and recreation ones. The production cycle of salmon farming, which does not involve antibiotics, carcinogenic or toxic chemicals, takes 20–22 months and includes five farming stages: from eggs to adults. At the moment Jurassic Salmon Sp. z o.o. produces 12–15 tonnes of salmon per week (to be increased to 20t/week) that are intended for domestic and foreign markets. The idea of organic fish farming with the use of Jurassic geothermal water is a perfect example of 21st-c. aquaculture, limiting the level of investment risk related to boring out geothermal wells, and possibilities of using waters with low thermal energy potential.

14

Energetyczne zagospodarowanie potencjału cieplnego wody z procesów odwadniania kopalń

Drwięga Andrzej, Gliklich-Kostrzewa Bogna

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2019

|

nr 4

3--13

PL

W artykule omówiono założenia circular economy w odniesieniu do wód kopalnianych i ich właściwości predysponujące je do wykorzystania jako niskotemperaturowego źródła ciepła i chłodu. Przedstawiono również przykłady instalacji geotermalnych wykonanych w Polsce i na świecie oraz prace zrealizowane w tym zakresie przez ITG KOMAG. W oparciu o zdobyte doświadczenia oraz przegląd wykonanych instalacji sformułowano założenia wstępne do projektowania instalacji odzysku ciepła i chłodu z wód kopalnianych.

EN

The article discusses the assumptions of Circular Economy in relation to mine waters and their properties that predispose them to be used as a low temperature source of heat and cold. Examples of geothermal installations made in Poland and in the world have also been presented as well as work carried out in this area by ITG KOMAG. The results of the analysis allow to state that mine waters are a stable source of low-temperature heat. They are used in mining areas in all climatic zones, in order to meet the diverse needs of consumers in the field of heating, cooling and hot water preparation. The chemical composition of the water, the volume of water resources and the possibility of using the existing drainage infrastructure, as well as the distance of end users from the heat source – ideally 150 to 500 m, without the need to isolate pipelines – play a significant role in the design of the heat recovery system based on mine water. These factors affect technical solutions such as: system configuration, location of the heat exchanger and the type of heat pump. They also translate into the level of investment outlays. High costs of building a system are compensated by the low costs of its operation and ecological effect of the investment. At the investment planning stage, it is beneficial to conduct a risk analysis aimed at identifying factors that may have a significant impact on its implementation. Heat recovery systems based on mine water can be used for both: active and closed mines, with heat exchange in a surface heat exchanger tank, individual heat pumps located at end users and the possibility of dropping used water or re-entering the underground. Supporting the heating system with cogeneration unit can be economically viable in the case of availability of waste fuel, such as methane. An additional effect would then be the reduction of harmful to the environment methane emission. Mine waters, thanks to the use of available resources, existing infrastructure and the technology of heat pumps, can become a valuable source of energy in a circular economy.

15

Koncepcja odzysku pierwiastków ziem rzadkich z kwaśnych wód kopalnianych z zastosowaniem sekwencyjnego strącania

Zdebik D., Świnder H., Białecka B., Thomas M.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 11

1916--1920

PL

Przedstawiono koncepcję dwuetapowego odzysku pierwiastków ziem rzadkich (REE) z kwaśnych wód kopalnianych. W pierwszym etapie zastosowano strącanie wodorotlenków oraz szczawianów REE. W drugim etapie w wyniku zastosowania termicznego rozkładu szczawianów, otrzymano produkt zawierający 95% REE (w przeliczeniu na tlenki). Analiza ekonomiczna procesu, wykazała ścisły związek pomiędzy opłacalnością procesu a stężeniem REE w wodzie kopalnianej.

EN

Rare earth elements (REE) were recoverd from acid mine water by pptn. of REE hydroxides and oxalates and their thermal decompn. to a product contg. 95% REE (calcd. as oxides). The economic anal. of the process showed a close relationship between the profitability of the process and the concn. of REE in mine water.

16

Mało energochłonna utylizacja zasolonych wód kopalnianych w zintegrowanym systemie membranowo – wyparnym

Turek M., Laskowska E., Mitko K., Jakóbik-Kolon A.

Maszyny Górnicze

|

2018

|

R. 36, nr 1

39--48

PL

Przedstawiono rozwiązanie, w którym woda zasolona poddawana jest wstępnemu uzdatnianiu metodą nanofiltracji (NF) a następnie zatężaniu metodą wyparną lub w zintegrowanym układzie elektrodializa – odwrócona osmoza i dalszemu odparowaniu z krystalizacją chlorku sodu. Na przykładzie solanki z KWK Budryk wykazano, że uzysk soli, dzięki samemu zastosowaniu nanofiltracji, można zwiększyć z obecnej wartości 72,01% do 87,35%, a po dalszym usprawnieniu, polegającym na oczyszczaniu chemicznym, do 91,11% a nawet 99,1%. Wstępne uzdatnianie solanki metodą nanofiltracji, prowadzone w sposób opracowany przez Autorów w warunkach dużego przesycenia siarczanem wapnia z częściową recyrkulacją retentatu i kontrolowaną krystalizacją gipsu, daje możliwość zastosowania mało energochłonnych rozwiązań zatężania solanki. Na przykładzie solanki Budryk wykazano, że zużycie energii w procesie jej utylizacji można zmniejszyć z obecnych 888,7 kWh/t soli do 433,7-451,2 kWh/t soli, w przypadku zatężania solanki mało energochłonną metodą wyparną lub do 396,8 kWh/t soli w przypadku zatężania solanki w zintegrowanym układzie: elektrodializa – odwrócona osmoza. Proponowane rozwiązanie ma zostać przebadane w instalacji pilotowej w ramach projektu NANOS, finansowanego w programie TANGO2.

EN

The paper presents an integrated system, in which saline water is pre-treated with nanofiltration (NF), then concentrated with thermal method or with electrodialysis-reverse osmosis, followed by further evaporation with sodium chloride crystallization. Based on water from KWK Budryk coal mine, it was proved that salt recovery, thanks to nanofiltration alone, can be increased from current value of 72.01% to 87.35%, or up to 91.11% or 99.1% after further enhancement. Following Authors’ developed procedure of nanofiltration pretreatment – operation at high calcium sulphate supersaturation with partial retentate recirculation and gypsum precipitation, makes the low energy consumption brine concentration possible. Based on Budryk brine, it was proved that energy consumption can be decreased from the current value of 888.7 kWh/t of salt to 433.7-451.2 kWh/t if the low energy consumption thermal method is applied or down to 396.8 kWh/t if the integrated electrodialysis-reverse osmosis system is applied. The proposed solution is to be verified in a pilot plant during the NANOS project funded in the TANGO2 programme.

17

Uwarunkowania hydrogeologiczne wydobycia kopalin w kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego

Szczepiński J.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 2

22--26

PL

Właściwe rozpoznanie warunków hydrogeologicznych złoża oraz wszystkich czynników wpływających na wielkość dopływu wód do systemu odwodnienia kopalń jest niezbędne dla oceny przyszłego funkcjonowania kopalń odkrywkowych. Warunki wodne złóż eksploatowanych metodą odkrywkową są zdeterminowane siecią hydrograficzną, zasilaniem wód podziemnych z opadów atmosferycznych oraz zawodnieniem górotworu, rozumianym jako stosunki hydrogeologiczne w jego obrębie. W ocenie natężenia dopływu do kopalń odkrywkowych największe znaczenie mają układ hydrostrukturalny oraz warunki zasilania wód podziemnych. W warunkach działalności wydobywczej uruchamiają się dodatkowe zasoby wód podziemnych pochodzące ze wzrostu infiltracji efektywnej w obszarze obniżonego zwierciadła wody oraz z zasilania sztucznego związanego z funkcjonowaniem kompleksu energetyczno-górniczego.

EN

The proper identification of the hydrogeological conditions of the deposit and all the factors influencing the mine water inflow is crucial for assessing the future mining activities in a open-pit mine. The water conditions of a deposit are determined by the hydrology, the groundwater recharge from precipitation and hydrogeological conditions. In view of the intensity of the mine water inflow to the open-pit, the hydrostructural system and the conditions for ground water supply are most important. Nevertheless, in extraction activities, additional groundwater resources may be activated from the increase of effective infiltration in the area of the lowered water table, and the artificial supply associated with the operation of the power and mining complex.

18

Czasowa zmienność wielkości dopływów wód dołowych do wyrobisk ZG Sobieski

Karpiński M., Batko R., Kmiecik E., Tomaszewska B., Zdechlik R.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2017

|

R. 56, nr 1

49--60

PL

Zakład Górniczy Sobieski będący częścią Tauron Wydobycie S.A. zlokalizowany jest w Jaworznie, w województwie śląskim. Należy do kopalń węgla kamiennego o największym dopływie wód podziemnych do wyrobisk, wynoszącym około 60 m3/min. Decyduje o tym położenie zakładu w tzw. subregionie odkrytym, gdzie występuje łączność hydrauliczna warstw przypowierzchniowych z eksploatowanymi utworami karbonu. Na przestrzeni ponad czterdziestu lat eksploatacji zasobów złoża dopływy były wysokie, ulegając względnie niewielkim wahaniom. W pracy scharakteryzowano zmienność dopływów wód dołowych do wyrobisk ZG Sobieski, w latach 1970–2013.

EN

The Sobieski Coal Mine is located in Jaworzno in the Sielesia Province. The water inflow is the highest among all hard coal mines in Poland and has reached 60 m3/min. It is determined by the location of the mine in the uncovered hydrogeological subregion, where there are hydraulic connections between the surface and exploited carbon layers are present. For more than forty years of exploitation inflows were high, yielding relatively small fluctuations. The paper presents the characteristic of the variability of the water inflows into Sobieski hard coal mine, in the years 1970–2013.

19

Proces likwidacji kopalń jako problem środowiskowy, ekonomiczny i prawny

Grmela A., Harat A., Adamczyk Z.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 2

39--45

PL

W pracy przeanalizowano problematykę likwidacji kopalń. Proces ten stanowi ostatni etap działalności górniczej. Jego skutkiem powinno być trwałe zminimalizowanie negatywnego oddziaływania środowiskowego byłego zakładu górniczego. Celem pracy było wykazanie złożoności omawianego procesu inwestycyjnego, który nie ogranicza się tylko do problemów środowiskowych. Odnosi się bowiem w całej rozciągłości do kwestii ekonomicznych i prawnych. Jako przykład poprawnie przeprowadzonego procesu likwidacyjnego omówiono działania przeprowadzone w KWK Jan Šverma w Žaclerzu (Republika Czeska). Wydaje się, iż w Polsce pomimo wydatkowania na ten cel znacznych środków nie przykłada się, przynajmniej dotychczas, należytej wagi do kompleksowej realizacji tego rodzaju przedsięwzięć.

EN

The article presents issues related to mines liquidation. This process is the last stage of mining activities. As a result the reduce of negative environmental impact should be obtained. The aim of the study was to demonstrate the complexity of this investment process. The last mentioned is not limited to environmental problems and also applies to the economic and legal issues. As an example of properly conducted mine liquidation process activities carried out in the coal mine Jan Šverma (Czech Republic) were presented. It seems that in Poland, despite of disbursement of funds for this purpose, at least so far, due attention isn’t applied to comprehensive implementation of such projects.

20

Pierwiastki użyteczne w solankach dopływających do wyrobisk kopalń rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej

Chudy K., Worsa-Kozak M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 469

93--103

PL

Obecnie dostępne i wciąż doskonalone technologie, bazujące na żywicach jonowymiennych czy też filtrach membranowych, pozwalają na prowadzenie efektywnego odzysku z roztworów wodnych szerokiej gamy pierwiastków przy coraz niższych ich stężeniach. Jednocześnie umożliwiają one obniżenie ładunków substancji niepożądanych wprowadzanych do środowiska np. w związku z odwodnieniem zakładów górniczych. Mając powyższe na uwadze, w KGHM Cuprum sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe podjęto badania zmierzające do rozpoznania potencjału wód dopływających do wyrobisk górniczych kopalni rud miedzi KGHM Polska Miedź S.A. jako źródła pierwiastków użytecznych, w tym pierwiastków ziem rzadkich. W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań nad zawartością wybranych pierwiastków użytecznych w wodach dopływających z górotworu do wyrobisk w obszarze górniczym Sieroszowice i Rudna (strefa północna). Przeprowadzone badania wskazują, że analizowane wody mogą stanowić potencjalne źródło m.in. litu, boru, rubidu, cezu oraz kilku innych pierwiastków ze względu na ich podwyższone koncentracje. Na obszarze prowadzonych badań zaobserwowano strefowość dopływów wzbogaconych w powyższe pierwiastki użyteczne. Łącznie wyróżniono 10 stref występowania solanek o podwyższonej zawartości głównie litu i boru, które zostały wytypowane do dalszych badań m.in. w kierunku zawartości pierwiastków ziem rzadkich.

EN

Technologies that are currently available and still being improved are based on ion-exchange resins or membrane filters and allow carrying out effective recovery of a wide range of significantly low-concentrated elements out of the water solution. They also make it possible to lower the discharge of unwanted substances into the environment during, e.g., dewatering of mine sites. It was the reason why KGHM Cuprum Ltd Research & Development Centre undertook research in order to determine the potential of waters inflowing into the excavations of the KGHM Polska Miedź S.A. mines as a source of useful elements, including the rare earth elements. The paper presents the preliminary results of studies on contents of selected useful elements in the waters inflowing into the excavations of the Sieroszowice and Rudna mining areas (northern zone). They indicate that, due to higher concentrations, the analyzed waters might be used as a potential source of lithium, boron, rubidium, cesium and some other elements. In the study area, a zoning effect in the distribution of useful elements has been noticed. Ten zones with elevated contents of mainly lithium and boron have been distinguished there, and they were selected for further studies focused, among others, on the determination of the occurrence of rare earth elements.