The Concept of the Main Dewatering Model in a Coal Mine Considering Technical, Managerial, and Economic Criteria

• Autorzy: Adam Gumiński , Marek Kurek
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Purpose: The primary purpose of the article is to cross-sectionally present the concept of a model for optimizing the main drainage system in a coal mine. Design/methodology/approach: The stated goal was achieved by using several research methods, including a literature study of existing technical system models and technical system modeling. Finally, the methodology used was based on a layered approach, which was verified by testing in a mine environment. Findings: In the course of the work, it was found that the main drainage system at the Sobieski Coal Mine is very complex. The energy intensity of the main dewatering process was identified as the main problem. The proposed concept of a layered model of the main dewatering system makes it possible to identify the influence of technical, management and economic parameters of the system. Research limitations/implications: The research limitations are due to the complexity of the system, the difficulties arising from the specificity of the mine environment, the lack of the possibility of ongoing diagnostics of the entire infrastructure (e.g. pipeline specification, the ability to measure sediment in water galleries, smooth change of the speed of drive mechanisms, etc.). Practical implications: The results of the research work will be recommendations for engineering and technical staff aimed at reducing the energy intensity of the system. Social implications: the conducted research is part of the current trend of searching for methods to reduce the energy intensity of systems and equipment. Originality/value: The originality of the issue stems from the proposed concept of a layered model of the main drainage system, taking into account technical, organizational and economic parameters. Determining the relationship between the elements of each layer will enable the development of an optimization method to reduce the energy intensity of the system.(original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Energochłonność; Górnictwo węgla kamiennego; Wydobycie węgla; Procesy technologiczne

EN

Energy intensity; Hard bituminous coal mining; Coal mining; Technological processes

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2022
• Numer: z. 160 Modernity of Industry and Sciences = Nowoczesność przemysłu i nauki
• Strony: 227-243

Twórcy

autor

Adam Gumiński

• Silesian University of Technology

autor

Marek Kurek

• TAURON Polska Energia S.A.

Bibliografia

• 1. Act of 9 June 2022 Geological and Mining Law, Art. 4, Art. 50, Art. 90.
• 2. Dorosiński, M. (2016). Kosztowna konieczność. Górnicza Izba Przemysłowo Handlowa, Biuletyn Górniczy, Nr 1-2(246), http://www.giph.com.pl/biuletyn-gorniczy/biuletyn-gorniczy-nr-1-2-246-styczen-luty-2016-r/kosztowna-koniecznosc.
• 3. Gumińska, J., Plewa, F., Grodzicka, A., Gumiński, A., Rozmus, M., Michalak, D. (2021). Analiza ekonomiczna zastosowania systemu technologicznego do usuwania zawiesin stałych z wód odwadniających kopalń, 1-15.
• 4. Hu, L., Zhang, M., Yang, Z., Fan, Y., Li, J., Wang, H., Lubale, C. (2020). Estimating dewatering in an underground mine by using a 3D finite element model. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0239682.
• 5. Jonek-Kowalska, I., Turek, M. (2013). Cost Rationalization of Maintaining Post-Industrial Regions. Pol. J. Environ. Stud., Vol. 22, No. 3, 727-740.
• 6. Journal of Laws of the Republic of Poland, Regulation of the Minister of Energy of 23.11.2016 on detailed requirements for the conduct of underground mining operations (Journal of Laws item 1118), §28, §37, §38, §66, §69, §121, §138, §450, §454, §528-532.
• 7. Journal of Laws of the Republic of Poland, Regulation of the Minister of the Environment of 29 January 2013 on natural hazards in mining plants (Journal of Laws, item 230), Chapter 7, §24-27.
• 8. Kałuża, G. Konstrukcja i badania zatapialnych pomp wirowych przeznaczonych do pracy w przestrzeni zagrożonej wybuchem. Główny Instytut Górnictwa Kopalnia Doświadczalna "BARBARA" Zakład Bezpieczeństwa Przeciwwybuchowego, https://docplayer.pl/ 27623932-Dr-inz-gerard-kaluza-konstrukcja-i-badania-zatapialnych-pomp-wirowych-przeznaczonych-do-pracy-w-przestrzeni-zagrozonej-wybuchem.html, 1-6.
• 9. Karpiński, M., Batko, R., Kmiecik, E., Tomaszewska, B., Zdechlik, R. (2017). Czasowa zmienność wielkości dopływów wód dołowych do wyrobisk ZG Sobieski, 1-60.
• 10. Kierownik Działu Energo-Mechanicznego (2017). Instrukcja szczegółowa przeprowadzania okresowych i bieżących kontroli stanu technicznego urządzeń i układu systemu głównego odwadniania, 1-3.
• 11. Konsek, S., Czapnik, A. (2020). Docelowy model odwadniania zlikwidowanych kopalń w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji, Energia i Górnictwo - perspektywy zrównoważonego rozwoju, Vol. 9, iss. 2, 99-110.
• 12. Korbiel, T., Wojciechowski, J. (2019). Systemy wspomagania w inżynierii produkcji, Analiza kosztów eksploatacji systemu głównego odwadniania kopalni węgla kamiennego. Górnictwo - perspektywy i zagrożenia, Vol. 8, iss. 1, 413-419.
• 13. Mikoś, M., Kalukiewicz, A., Wojciechowski, J. (2007). Wpływ wydajności pompy wirowej na kształt pola prędkości strugi w przewodzie ssawnym. Maszyny Górnicze, 1, 1-53.
• 14. Masood, N., Edwards, K.H., Farooqi, A. (2020). Environmental Geochemistry Laboratory, Department of Environmental Sciences, Faculty of Biological Sciences, Quaid-i-Azam University, Islamabad, PO 45320, Pakistan b Camborne School of Mines and Environment and Sustainability Institute, 2020 r., University of Exeter, Tremough Campus, Penryn, TR10 9EZ, UK, 2-16.
• 15. Pakuła, G., Strączyński, M. (2013). Podręcznik eksploatacji pomp w górnictwie. Warszawa: Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o.o., 129- 201.
• 16. Rózkowski, K., Zdechlik, R., Chudzik, K. (2021). Open-Pit Mine Dewatering Based on Water Recirculation-Case Study with Numerical Modelling. Energies, Vol. 14, Iss. 15, 10.3390/en14154576, 1-18.
• 17. Stępniewski, M. (1985). Pompy. Warszawa: WNT, 173-479.
• 18. Szymański, Z. (2013). Nowoczesne metody sterowania i badań diagnostycznych kopalnianych pomp głównego odwadniania, http://beta.nis.com.pl/userfiles/editor/nauka/ 22013_n/Szymaski_02-2013.pdf, 1-8.
• 19. Szymański, Z. (2016). Smartsterowanie, czyli o nowoczesnych metodach sterowania i badań diagnostycznych kopalnianych pomp głównego odwadniania. Pompy, pompownie, 1, https://www.kierunekpompy.pl/magazyn,smartsterowanie-czyli-o-nowoczesnych-metody-sterowa-nia-i-badan-diagnostycznych-kopalnianych-pomp-glownego-odwadniania.html.
• 20. Tajduś, K., Sroka, A., Misa, R., Dudek, M. (2019). Zagrożenia powierzchni terenu deformacjami ciągłymi i nieciągłymi aktywującymi się podczas zatapiania podziemnych kopalń. Instytut Mechaniki Górotworu PAN, https://imgpan.pl/wp-content/uploads/ 2019/07/Kwartalnik-19-4-02-Tajdus.pdf, 1-12.
• 21. Wilk, S., Golec, K., Wilk, A. (2008). Górnicze pompy stacjonarne. Gliwice: Zakład Mechaniki Przemysłowej "ZAMEP", 17-81.
• 22. Zając, C. (2017). Materiały dydaktyczne dla górników. Zagrożenia wodne

Identyfikatory

DOI

10.29119/1641-3466.2022.160.15