power industry 2014/1

1/2014 (8) ZIMA-WIOSNA 2014ISSN: 2084-7165

Czy energetyka uratuje polskie górnictwo?

Inauguracja budowy bloków 2 x 900 MW w Elektrowni Opole

Uzdatnianie wody w elektrociepłowniach

[email protected]

Centrala IzabelinTel.: +48 22 722 80 25

Eurowater Sp. z o.o.

Oddział WrocławTel.: +48 71 345 01 15

Oddział GdańskTel.: +48 509 590 071

Uzdatnianie wody dla producentów energii jest jednym z kluczowych obszarów działania firmy EUROWATER. Właściwe uzdatnianie wody zapewnia bezawaryjną pracę systemu oraz optymalne koszty eksploatacji. W tej gałęzi przemysłu woda wykorzystywana jest jako woda uzupełniająca do kotłów w elektrociepłowniach oraz woda obiegowa w sieciach ciepłowniczych.

Technologia uzdatniania wody zwykle składa się z kilku procesów, na przykład filtracji, zmiękczania, demineralizacji, doczyszczania wody – wszystkie sterowane z centralnej

szafy sterowniczej. Wszystkie urządzenia niezbędne w dobranej technologii, montowane są jako kompletna stacja w docelowym miejscu. Istnieje jednak możliwość zakupienia kompletnej stacji z orurowaniem i okablowaniem wewnętrznym wykonanym fabrycznie. W takim przypadku stacja jest testowana wydajnościowo i ciśnieniowo w fabryce i wysyłana jako gotowa do pracy.

Uzdatnianie wody od 1936 roku. Firma EUROWATER posiada wiedzę, doświadczenie i technologie do zaprojektowania najbardziej optymalnych stacji uzdatniania wody.

Takie pytanie padło na okładce pisma, które drogi czytelniku trzymasz przed sobą.

Zapytanie było nieprzypadkowe gdyż towarzyszyło fotografii z in-auguracji budowy bloków 2x900 MW w Elektrowni Opole. Jeszcze w połowie ubiegłego roku docierały do nas informacje o podpisaniu listu intencyjnego między Kompanią Węglową a PGE w sprawie za-bezpieczenia w paliwo planowanej inwestycji w opolskiej elektrowni.

Ta decyzja, to wyraźny znak nadziei zarówno dla Kompanii Węglowej

jak i całego Śląska, to krok ku stabilizacji zatrudnienia i w kierun-

ku bezpieczeństwa energetycznego kraju opartego na węglu – mówił wówczas premier Donald Tusk.

Od tego czasu sporo działo się wokół budowy nowej elektrowni. Najpierw optymizm mieszkańców Opolszczyzny i firm branżowych po deklaracjach premiera. Potem stanowczy opór byłego już szefa PGE, który podważał sens ekonomiczny inwestycji. Jednak od początku nowego 2014 roku sprawy potoczyły się błyskawicznie i nowy prezes PGE Marek Woszczyk 15 lutego br. zainaugurował budowę bloków o mocy 2 x900 MW w Elektrowni Opole.

A co się działo w tym czasie z drugim sygnatariuszem listu inten-cyjnego?

Sytuacja w Kompanii Węglowej od tamtego momentu potoczyła się w bardzo złym kierunku. Masy zalegającego węgla na hałdach, które-go nikt nie chce kupić. Fatalna sytuacja finansowa i groźba zamknię-cia nierentownych kopalń należących do spółki.

Przełom stycznia i lutego to informacje o ciężko wykuwanym poro-zumieniu między zarządem KW SA a stroną społeczną, co dało jakąś nadzieję na ustabilizowanie sytuacji.

Podczas inauguracji budowy bloków w Opolu zabrakło - wg moich obserwacji- przedstawiciela Kompanii Węglowej. Nic nie mówiono również na temat współpracy zainicjowanej w czerwcu ubiegłego roku. To chyba nie jest najlepsza wróżba dla węglowego potentata. Stały i pewny odbiór paliwa przez tak dużą elektrownię mógłby zna-komicie poprawić ocenę biznesową Kompanii Węglowej.

Tylko czy to miało coś wspólnego z wolnym rynkiem, do którego tak mozolnie zmierzamy w obrocie energią?

Zapraszam serdecznie do lektury oraz przedstawiania opinii nt. czasopisma.

REDAKCJAul. Skłodowskiej-Curie 42, 47-400 Racibórz

tel. 32 726 79 47, fax 32 720 65 [email protected]

RADA PROGRAMOWA Przewodniczący: prof. Włodzimierz Błasiak (KTH)

prof. Stanisław Nawrat (AGH)

REDAKTOR NACZELNY Janusz Zakręta tel. 692 123 369

SEKRETARZ REDAKCJIAleksandra Wojnarowska tel. 535 094 517

PRACOWNIA GRAFICZNA PROGRAFIKA.com.pl

DRUK Drukarnia Wydawnictwa NOWINY

ul. Olimpijska 20, 41-100 Siemianowice Śl.

WYDAWCAAgencja Promocji Biznesu s.c.

ul. Skłodowskiej-Curie 42, 47-400 Racibórztel. 32 726 79 47, fax 32 720 65 85

www.apbiznes.pl

Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń oraz za treść i poprawność artykułów przygotowanych przez niezależnych autorów. Redakcja nie zwraca materiałów niezamówionych.

Kwartalnik. Nakład: do 2 000 egzemplarzy

Czy energetyka uratuje polskie górnictwo?

Janusz Zakrę[email protected]

4 Konkurencja jest zdrowa dla rynku Rozmowa ze Zbigniewem Stopą

6 Inauguracja budowy bloków w Elektrowni Opole

8 Metrem po węgiel Rozmowa z Bogusławem Chrószczem i Adamem Łyczkowskim

12 JSW KOKS nowy gracz na polskim rynku Rozmowa z Edwardem Szlękiem

14 Technologie pozyskania i gospodarczego wykorzystania metanu z pokładów węgla w Polsce Stanisław Nawrat, Sebastian Napieraj

26 Wzrost produktywności i bezpieczeństwa pracy w kopalniach Józef Dubiński, Marian Turek

36 VIII Międzynarodowy Kongres

Górnictwa Węgla Brunatnego

Aleksandra Wojnarowska

38 Nowa seria przekładni SEW-EURODRIVE Małgorzata Tylska

42 Optymalizacja kosztów w górnictwie Bartosz Wroński

48 Nowe paliwo z Suszca Marta Jarno

50 Mocne uderzenie w osady kotłowe Andrzej Zuber

56 Efektywne zasilanie w sprężone powietrze w JSW SA KWK Pniówek Marcin Płoneczka

spis treści

foto

: LW

Bog

dank

a

4 e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl4 e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl1 / 2 0 14

g ó r n i c t w o i e n e r g e t y k a

Co dzisiaj spędza sen z powiek prezesowi LW Bogdanka?

To samo co innym prezesom spółek

węglowych w Polsce, czyli sytuacja na

rynku węgla, która jest nieciekawa. Nie

widać poprawy w tym obszarze, choć

spodziewamy się, że właśnie 2014 rok a

zwłaszcza końcówka roku może przynieść

jakąś poprawę… czy raczej symptomy

takiej poprawy.

Skąd takie przypuszczenia? Patrząc na branże paliwowo--energetyczną, raczej trudno spodziewać się pozytywnych zmian?

Przede wszystkim ceny energii. Za-

uważalna jest pewna stagnacja w cenach

a czasem nawet delikatne wzrosty. Jeśli

dołożyć jeszcze delikatny wzrost zużycia

energii, świadczący o tym, że w gospodar-

ce „drgnęło” to możemy zakładać, że na

przełomie 2014/2015 będziemy w odro-

binę lepszych nastrojach niż dzisiaj. Nie

oznacza to oczywiście spektakularnego

odbicia jakie kiedyś bywały, ale pozytywne

przesłanki widać. Musimy również zwrócić

uwagę na zauważalny spadek produkcji

u konkurencji a co za tym idzie mniejszą

ilość węgla na rynku. To wszystko sprawia,

że prognozy dla węgla z Lublina mogą

wyglądać lepiej.

Ale polski rynek węgla nie jest hermetyczny. Z jednej strony spadek produkcji krajowego potentata a z drugiej znaczący wzrost importu. Nie obawiacie się tego?

To wszystko prawda. Ale to samo

dotyczy naszego węgla, który może

zainteresować odbiorców spoza Pol-

ski. Dzisiaj widzimy poważny wzrost

zainteresowania węglem kamiennym

u naszego zachodniego sąsiada. Jeśli

zapowiadane plany w obszarze energetyki

konwencjonalnej, opartej na węglu, będą

realizowane przez Niemców to powstanie

tam ogromny rynek zbytu. Przypominam,

że Niemcy praktycznie zaprzestali eks-

ploatacji własnych pokładów węgla, więc

całość paliwa muszą kupić.

Uważa Pan, że Niemcy skuszą się akurat na polski węgiel?

Oczywiście, że konkurencja w po-

staci węgla zza wschodniej granicy czy

importowanego drogą morską istnieje.

Dlatego my nie możemy tylko czekać na

pozytywne symptomy rynkowe. Musimy

obniżać koszty jednostkowe produkcji by

sprostać konkurencji. Nie ma innej drogi.

Spotkałem się z opinią, że bardziej tych kosztów się już obniżyć nie da. Chyba, że kosz-tem …np. bezpieczeństwa.

Niestety nie da się dzisiaj funkcjo-

nować na rynku stale generując koszty.

Jeśli taki podmiot nie rokuje możliwości

zmiany struktury kosztowej to musi

wypaść z rynku. Te kopalnie, które per-

manentnie przynoszą straty muszą zostać

wyłączone z produkcji. Jednocześnie

należy maksymalizować produkcję w

oddziałach gdzie te możliwości obniżenia

kosztów istnieją. Działamy w warunkach

rynkowych. Węgiel wydobywany w dużo

łatwiejszych warunkach niż w Polsce siłą

rzeczy będzie tańszy. Nawet po doliczeniu

kosztów transportu jest konkurencyjny dla

naszego paliwa. Dlatego nie ma innej drogi

jak optymalizacja wydobycia i obniżanie

kosztów jednostkowych. Wtedy na polski

węgiel znajdzie się klient.

Konkurencja jest zdrowa dla rynku

rozmowa numeru

Rozmowa ze Zbigniewem Stopą – prezesem zarządu LW Bogdanka SA

...nie ma innej drogi jak optymalizacja wydobycia i ob-niżanie kosztów jednostkowych. Wtedy na polski węgiel znajdzie się klient

foto

: LW

Bog

dank

a

5e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl 51 / 2 0 14e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl

Jednak Bogdance chybajest łatwiej niż innym?

To poniekąd prawda. Nie mamy

wprawdzie zagrożeń metanowych czy

tąpaniami, z którymi bardzo trudno jest

walczyć i są kosztowne. Niestety mamy

inne problemy, które z kolei nie występują

na Śląsku. Mamy problem z zaciskaniem

wyrobisk spowodowany niską stabilnością

skał. Oprócz tego eksploatujemy węgiel z

pokładów grupy 300. Są to niestety węgle

niskiej jakości. To wszystko sprawia, że

mamy inny produkt, który uzyskuje dużo

niższe ceny na rynku.

To może czas na elektrownię w obrębie kopalni?

Były różne projekty na przestrzeni lat.

Zamysł zagłębia lubelskiego przewidywał

powstanie takiego kombinatu energetycz-

nego. Na dzisiaj nie prowadzimy takiego

projektu. Podpisaliśmy kiedyś list inten-

cyjny z grupą GDF, która w dalszym ciągu

prowadzi prace nad budową elektrowni w

pobliżu Bogdanki. My się chcemy jednak

skupić nad core businessem. Chcemy

zwiększać wydobycie i poszerzać dostęp-

ne obszary eksploatacyjne. Nie zmienia

to faktu, że jesteśmy zainteresowani

bezpośrednią współpracą z podmiotem,

który będzie odbierał na miejscu duże

ilości paliwa. Na dzisiaj dla nas bardzo

istotna jest inwestycja realizowana w Ko-

zienicach. To nasz główny odbiorca węgla.

Wygląda na to, że wszystko zrealizowane

zostanie w terminie i ta współpraca będzie

się poszerzać.

Jednak powstaje nowa konkurencja, można rzec

„za płotem”. Pojawiają się informacje, że Australijczycy wybudują kopalnię na Lu-belszczyźnie. Obawiacie się takiej konkurencji?

Zawsze powtarzam, że konkurencja jest

zdrowa dla rynku. Trzeba jeszcze sobie jed-

nak zdać sprawę z tego, że budowa kopalni

od podstaw to inwestycja bardzo droga i

trwająca wiele lat. Potrzeba mnóstwa pienię-

dzy i czasu zanim wydobędzie się pierwszy

węgiel. My dzisiaj zwiększamy wydobycie

w oparciu o istniejący majątek i dodatkowe

inwestycje. Nie musimy zainwestować

ogromnych pieniędzy po to aby zwiększyć

wydobycie. W przypadku nowej kopalni te

koszty jednostkowe będą ogromne. Nie

obawiamy się takiej konkurencji.

Jakie są więc aktualne plany inwestycyjne Bogdanki?

Aktualnie realizujemy strategię na lata

2013-20. Zakłada ona m.in. w 2015 roku uzy-

skanie wydobycia na poziomie 11-11,5 mln

ton węgla rocznie. Kończymy praktycznie

ten etap, którego głównym elementem jest

uruchomienie nowego zakładu przeróbki

mechanicznej węgla. Planujemy to na lipiec

bieżącego roku. Po uruchomieniu nowego

zakładu i wykorzystaniu istniejącego zy-

skamy potężne możliwości przeróbcze. To

będzie wielkość jaką osiąga KHW czy JSW.

Kolejnym elementem inwestycyjnym

jest rozszerzenie obszarów górniczych.

Staramy się o koncesję wydobywczą

obszaru na południowy wschód i koncesję

na rozpoznanie na północy. Po uzyskaniu

koncesji na wydobyciu chcielibyśmy wejść

z eksploatacją. W przypadku obszaru

północnego po uzyskaniu koncesji na roz-

poznanie chcemy ją podnieść do koncesji

na wydobycie i też rozpocząć możliwie

szybko eksploatację. To wszystko pozwoli

przy zwiększonym wydobyciu przedłużyć

żywotność kopalni na wet na lata po 2050 r.

Kolejna ważną inwestycją jest prze-

kształcenie szybu wentylacyjnego S1-5

na szyb wykorzystywany częściowo do

transportu kamienia i częściowo wydoby-

cia. Chcemy tam zainstalować urządzenie

skipowe. To pozwoli na zwiększenie

wydobycia do ok 12 mln ton węgla rocznie.

W bogdance pracuje się bezpiecznie?

Odpukać w Bogdance nie mamy

wypadków śmiertelnych i ciężkich. Oczy-

wiście wypadki są, najczęściej te lekkie.

Automatyzacja, nowoczesne maszyny,

wydajne urządzenia to wszystko sprawia,

że kultura techniczna się zwiększa a co za

tym idzie poprawia się bezpieczeństwo. Rozmawiał Janusz Zakręta

foto

: Paw

eł W

oszc

zyk

foto

: APB



Wbicia repera startowego na placu bu-

dowy dokonał minister Skarbu Państwa

Włodzimierz Karpiński, a symbolicznego

wbicia łopaty prezes zarządu PGE SA

Marek Woszczyk, prezes zarządu PGE

Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna

SA Jacek Kaczorowski, prezes zarządu

Polskich Sieci Energetycznych Henryk

Majchrzak, wiceprezes zarządu ds.

inwestycji i zarządzania majątkiem

PGE GiEK SA Tadeusz Witos, dyrektor

Elektrowni Opole Adam Żurek, prezes

zarządu Rafako SA Paweł Mortas, prezes

zarządu Polimex-Mostostal SA Gregor

Sobisch, prezes zarządu Mostostal

Warszawa SA Miguel Llorente, prezes

zarządu Alstom Polska Lesław Kuzaj,

Wojewoda Opolski Ryszard Wilczyński,

Marszałek Województwa Opolskiego

Andrzej Buła oraz wójt gminy Dobrzeń

Wielki Henryk Wróbel.

Ten pro jekt, który wpisuje s ię

w program inwestycyjny bezpieczeństwa

energetycznego kraju jest najwięk-

szą realizowaną w Europie inwestycją

w moce wytwórcze. Mimo bardzo trud-

nych okoliczności wewnętrznych, jak

i zewnętrznych, twarde przekonanie

rządu polskiego oraz dobrze zorga-

nizowane aktywa Skarbu Państwa

w czempionie narodowym jakim jest

Polska Grupa Energetyczna, przynoszą

efekty w postaci olbrzymiej ilości miejsc

pracy podczas realizacji inwestycji – mówił

podczas uroczystości minister Skarbu

Państwa Włodzimierz Karpiński.

Budowa bloków nr 5 i 6 jest racjo-

nalna, przemyślana, dobrze zaplano-

wana i uzasadniona tym, co dzieje się

w otoczeniu funkcjonowania energetyki.

To nasze przekonanie wynika z tego,

że warto inwestować w energetykę

konwencjonalną, bo już pojawiły się

pierwsze rozwiązania z zakresu mecha-

nizmów pomocowych w Polsce. Poza

tym otoczenie regulacyjno – prawne

zmienia się w kierunku zachęcającym

do lokowania na rynku, do inwestowania

w przedsięwzięcia, które cechuje najwyż-

sza efektywność ekonomiczna, najlepsza

jakość, także jeśli chodzi o parametry

ochrony środowiska – powiedział prezes

zarządu PGE SA Marek Woszczyk.

W uroczystości wzięli także udział

parlamentarzyści z regionu, władze

samorządowe, przedstawiciele sektora

energetycznego, uczelni i urzędów

współpracujących z elektrownią, przed-

stawiciele organizacji związkowych

i społecznych, a także media.

Zastosowanie najnowocześniejszych

technologii spalania węgla kamiennego

pozwoli PGE GiEK SA pozyskać jednostki

charakteryzujące się najwyższą dostępną

na rynku wydajnością wytwarzania

energii elektrycznej (tzw. sprawność netto

bloków wyniesie co najmniej 45,5 proc.)

i jednocześnie średnio o ok. 20 proc. niż-

szą emisją CO2 w porównaniu do obecnie

funkcjonujących w Polsce elektrowni.

Inwestycja będzie real izowana

w formule „pod klucz” obejmującej pro-

jektowanie, dostawę urządzeń, budowę,

rozruch, przekazanie do eksploatacji

i serwis w okresie gwarancyjnym (EPC –

engineering, procurement, construction).

Nowe bloki produkować będą do

13,4 TWh energii elektrycznej rocznie,

co pozwoli na dostarczenie energii

elektrycznej do ponad 2 mln gospodarstw

domowych.

Inauguracja budowy bloków

w Elektrowni Opole Z udziałem ministra Skarbu Państwa Włodzimierza Karpińskiego, a także wiceministra gospodarki Tomasza Tomczykiewicza 15 lutego 2014 r. odbyła się uroczystość rozpoczęcia budowy bloków energetycznych nr 5 i 6 w PGE GiEK SA Oddział Elektrownia Opole.

Włodzimierz Karpiński – Minister Skarbu Państwa

Marek Woszczyk– prezes zarządu PGE SA.

inwestycje

Źródło: PGE GiEK SA

Nowoczesne Kotłownie w Energetyce Cieplnej i Przemysłowej27-28 marca 2014 r. – Hotel Villa Verde, Zawiercie – Jurajski Park Krajobrazowy

IV Konferencja Techniczna

Tematyka konferencji• Metodyzwalczaniazagrożeńwentylacyjnychiklimatycznych.• Nowatorskierozwiązaniaukładówklimatyzacji.Technologie,urządzeniaiinstalacje.• Bezpiecznewydobyciewaspekcieutrzymaniaruchuwpodziemnychzakładachgórniczych.• EfektywnośćenergetycznamaszyniurządzeńelektrycznychwgórnictwiepodziemnymPonadto zaplanowana jest wycieczka techniczna

W programie konferencji:• Kierunki rozwoju energetyki. Brak spójnej polityki energetycznej problem czy szansa?• Inwestycje odtworzeniowe w energetyce cieplnej i przemysłowej.• Sytuacja na rynku paliw.• Możliwości finansowania inwestycji energetycznych.

Panele tematyczne:• Modernizacja, rewitalizacja i ekologia

– Optymalizacja procesów spalania w kotłach energetycznych małej i średniej mocy – Ograniczanie negatywnego wpływu na środowisko naturalne – Instalacje poligeneracyjne w ciepłowniach i elektrociepłowniach. – Wykorzystanie gazu ziemnego, biogazu, gazów kopalnianych i procesowych – Utylizacja odpadów z odzyskiem energii

• Utrzymanie i eksploatacja energetycznych instalacji wytwórczych. – Diagnostyka prewencyjna i awaryjna – Przeglądy i konserwacja urządzeń – Systemy wspomagające utrzymanie ruchu – Gospodarka olejowa

• Efektywne gospodarowanie mediami w energetyce. – poprawa efektywności instalacji towarzyszących (sprężarkownie, pompownie etc.) – nowoczesne instalacje przygotowania i uzdatniania wody – optymalizacja zużycia mediów energetycznych

Wycieczka Techniczna: Nowy blok 70 MW w budowie w JSW KOKS – Koksownia Przyjaźń

www.apbiznes.plwww.apbiznes.pl

foto

: KO

PEX-

EX-C

OAL



Kiedy zostały podjęte działania związane z budową kopalni?

B.Ch. Na początku 2012 roku uzy-

skaliśmy koncesję na poszukiwanie.

Na jesieni mieliśmy wyniki odwiertów.

W kwietniu 2013 otrzymaliśmy zatwierdzo-

ną dokumentację geologiczną. Następnie

przystąpiliśmy do budowy studium wyko-

nalności. Musieliśmy wykazać przesłanki

ekonomiczne tej inwestycji. Pod koniec

2013 roku projekt został przedstawiony

radzie nadzorczej i zapadła decyzja

o realizacji inwestycji. Początek 2014

roku to rozpoczęcie przygotowywania

dokumentacji do uzyskania koncesji na

wydobycie.

Jakie są źródła finansowania inwestycji?

B.Ch. Do dzisiaj wszystko, czyli

odwierty, przygotowanie dokumentacji,

wszystkie prace pomocnicze i przygo-

towawcze było finansowane ze środków

własnych Kopexu. Zadaniem pozyskania

finansowania całej inwestycji zajmuje się

profesjonalna firma. To ogromnie trudne

i skomplikowane zadanie zwłaszcza, że

jest to jedna z największych inwestycji

w kraju.

Gdzie będzie zlokalizowany zakład górniczy?

B.Ch. Kopalnia powstanie na tere-

nie trzech gmin małopolskich. Głównie

Przeciszów, Polanka Wielka i Oświęcim.

Obszar to ok. 31 km kwadratowych. Jest to

obszar, na którym projektujemy kopalnię. Nie

będziemy wchodzić w teren Oświęcimia ze

względu na zabudowę i infrastrukturę. Cała

eksploatacja będzie się odbywać generalnie

pod terenami rolnymi. Zdajemy sobie

sprawę, że skutki eksploatacji na powierzch-

ni będą występować. Przeciwdziałanie

i profilaktyka na etapie projektowania będzie

o wiele bardziej skuteczna niż późniejsze

usuwanie skutków.

Nie było oporów przed inwestycją wśród społeczności lokalnej?

B.Ch. Tereny planowanej inwestycji

zaczęliśmy odwiedzać już na początku 2012

roku. Musimy przyznać, że lokalni włodarze

dobrze przyjęli naszą inicjatywę. Ale doma-

gali się wielu spotkań ze społeczeństwem.

Takie spotkania się odbywały. Przy-

chodziły tłumy mieszkańców. Padało

mnóstwo pytań, często bardzo szcze-

gółowych. Ostatecznie poparcie dla

inwestycji wyniosło ponad 90%.

Nie da się ukryć, że perspektywa

tysiąca nowych miejsc pracy przema-

wiała do wyobraźni. Trzeba również

Rozmowa z Bogusławem Chrószczem – prezesem i Adamem Łyczkowskim – wiceprezesem KOPEX-EX-COAL

Metrem po węgielBudowa nowej polskiej kopalni węgla kamiennego

BogusławChrószcz

prezes KOPEX-EX-COAL

Adam Łyczkowski

wiceprezes KOPEX-EX-COAL

inwestycje

foto

: KO

PEX-

EX-C

OAL


powiedzieć, że te tereny mają górniczą

historię. Wielu mieszkańców pracuje bądź

pracowało w górnictwie.

Jak wyglądają zasoby węgla na tym terenie, który będziecie eksploatować?

B.Ch. Zasoby geologiczne złoża

są oceniane na 400 mln. ton. Zasoby

operatywne – czyli te przeznaczone do

eksploatacji - to ok. 100 mln. ton.

Planujemy roczne wydobycie na

poziomie 3 mln ton. Więc z prostego

rachunku wynika, że będziemy eks-

ploatować złoża przez ponad 30 lat.

Kopalnie oparliśmy na dwóch głównych

pokładach 209 i 207. Są one dosyć

dobrze rozpoznane. Korzystają z nich

również sąsiednie kopalnie Ziemowit

i Piast (KW SA). Ostatnio również Janina

(PKW SA) sięga do grupy tych pokładów.

Dają one stabilne wydobycie węgla

o niezłych parametrach. W konsekwencji

– wg naszych założeń – przełoży się to

na dodatni wynik ekonomiczny.

Jakie będą koszty inwestycji. Padają kwoty na poziomie 1,7 miliarda złotych.

B.Ch. Rzeczywiście szacujemy koszt

inwestycji na poziomie 1,7 miliarda złotych

tzn. ustawiamy to raczej jako górną

granicę kosztową. Szacowanie inwestycji

zostało dokonane na podstawie danych

dotyczących złóż, konkretnych ofert oraz

umiejętności grupy Kopex w zakresie

doboru maszyn i technologii. Również jeśli

chodzi o działania projektowe, jako grupa

posiadamy umiejętności i doświadczenie.

Chcecie zbudować kopalnie bez szybów kopalnianych, charakterystycznych dla krajobrazu górniczego?

B.Ch. Tak, złoże udostępnione

zostanie upadowymi, dwiema wlotowymi

i jedną wylotową. To pozwoli dosyć

łatwo wejść w pokłady. Z otrzymanych

wyników wierceń otworów badawczych

(21 sztuk) można, z dużym prawdopodo-

bieństwem, określić przebiegi głównych

uskoków. Pokłady zalegają w miarę

równomiernie ale szczegółowe warunki

geologiczno-górnicze poszczególnych

pól eksploatacyjnych zostaną zbadane

dopiero robotami rozcinkowymi. Należy

tu podkreślić, że zaprojektowany przez

naszych inżynierów model kopalni jest

bardzo prosty, przejrzysty i gwarantuje

jej efektywną pracę.

Jaki jest harmonogram prac?B.Ch. Harmonogram jest przyjęty

a terminy są ambitne. Jesteśmy obec-

nie – jak wspomniałem – na etapie

przygotowania dokumentacji do złożenia

wniosku na koncesję na wydobycie.

To jest niezmiernie ważny etap. Wiąże

się to z przygotowaniem tzw. raportu

środowiskowego, opracowaniem studium

uwarunkowań i k ierunków rozwoju

gmin, zatwierdzeniem zmian w planach

przestrzennego zagospodarowania

gmin Przeciszowa i Polanki Wielkiej,

jak również z opracowaniem planu

zagospodarowania złoża i dokumentacji

hydrologicznej. Część z tych zadań jest

już zrobiona a część w trakcie opracowań.

Jeszcze w 2014 roku chcemy mieć

koncesję na wydobycie. To ambitny ale

realny plan. Mając koncesję w 2015 roku

chcemy rozpocząć prace nad planem

ruchu. Powinniśmy przystąpić do budowy

rozdzielni wysokiego napięcia i przejścia

do konkretnych działań takich jak

przygotowanie placu budowy i zaplecza

do uruchomienia maszyn drążących TBM

(eng. Tunnel Boring Machine).

Spółka Kopex zrealizuje zadanie własnymi siłami?

B.Ch. Generalnie tak. Jednak jeśli

chodzi o maszyny TBM to nie mamy

takich możliwości. Na świecie są fir-

my, które się specjalizują w tego typu

urządzeniach. Tak jak inni sięgają

po nasze kompleksy ścianowe tak my

chcemy sięgnąć po firmy z największym

doświadczeniem. Mamy konkretne oferty

i przystępujemy do realizacji projektu.

A.Ł. Pierwsi do budowy kopalni TBM

wykorzystali Australijczycy. My będziemy

pierwsi w Europie. Tego typu maszyny

są wykorzystywane przy budowie metra

warszawskiego i na budowie tunelu

pod martwą Wisłą w Gdańsku. Byliśmy

oczywiście na tych budowach jesteśmy

w stałym kontakcie z producentami

maszyn. Chcemy skorzystać z ich

doświadczeń.

Rolnicze terenyprzyszłej kopalni

foto

: chr

omas

tock

Rozmawiał Janusz Zakręta

10 e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl10 e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl


1 / 2 0 14

Wydrążymy dwie upadowe wlotowe

i jedną wylotową. W sumie ww. techno-

logią planujemy wydrążyć ponad 4 km

upadowych.

Zdecydowaliśmy się na eksploatację

upadową bo po pierwsze pozwala

na to geologia złoża a po drugie ze

względu na koszty. Budowa jednego

szybu kopalnianego kosztuje dzisiaj

ok 1,5 miliarda złotych, a my całą inwesty-

cję wyceniamy na ok. 1,7 miliarda. Różnica

w kosztach jest ogromna.

Czy technologicznie budowa będzie wyglądać tak jak w przypadku metra, gdzie za głowicą drążącą budowany jest z kształtek betonowy tunel?

A.Ł. Dokładnie tak samo. Zastosowa-

na technologia TBM daje gwarancję na

50 lat. Tunel jest pokrywany z wierzchu

polimerami. Jest wodoszczelny i daje

pewność i gwarancję pracy. Tunelem

będzie realizowany zarówno transport

jak i odstawa.

Jak będzie transportowany urabiany węgiel?

A.Ł. Tylko i wyłącznie za pomocą

przenośników taśmowych. Nie będzie

żadnego skipu, który najczęściej jest

wąskim gardłem w kopalni. Ponadto

powoduje niepotrzebne rozdrabnianie

węgla i produkcję nadmiernej ilości miału.

Nie ukrywam, że chcemy produkować

węgiel pod stałego odbiorcę. Nie chcemy

utrzymywać dużych zwałów. Prowadzimy

rozmowy z dwoma, trzema strategicznymi

odbiorcami i wyglądają one obiecująco.

Chcecie również inaczej płacić i motywować górników?

A.Ł. Chcemy płacić za wydobyty

węgiel czy raczej ekwiwalent energe-

tyczny a nie za masę wydobytą spod

ziemi. Jak słyszymy wiele milionów ton

węgla kamiennego leży na zwałach. Tam

niestety leży głównie „kamień węgielny”,

którego nikt nie chce kupić. Będziemy też

w o tyle dobrej sytuacji, że będziemy mieli

nową załogę, z którą od początku będzie

można ustalić jasne i przejrzyste zasady

współpracy. Nie mamy bagażu zaszłości

i nie rozwiązanych problemów jakie mają

spółki górnicze na Śląsku.

B.Ch. Chcemy być dobrze zrozu-

miani. Nam będzie łatwiej ponieważ

wchodzimy w nowe rozpoznane złoże,

które jest stosunkowo płytko. My upa-

dowymi zejdziemy na głębokość ok.

430 metrów i na tej głębokości rozpocz-

niemy roboty rozcinkowe w bazowym

pokładzie 209. Struktura kopalni będzie

nowa. Nie będziemy musieli utrzymywać

kosztownych wyrobisk i szybów.

Jakie zagrożenia naturalne będą występować w budowanej kopalni? Metan? Woda? Wysoka temperatura?

B.Ch. Klimatyzacja będzie zbęd-

na, wystarczy właściwa wentylacja.

Zagrożenie metanowe nie występuje

na projektowanych głębokościach.

Pokłady charakteryzują się jednak

wysokim wskaźnikiem samozapalności

ale przewidywane, szerokie działania pro-

filaktyczne zminimalizują to zagrożenie.

Co do wody to mamy złożoną do-

kumentację hydrogeologiczną kopalni.

Jej i lość, w zależności od rozwoju

prowadzonych prac udostępniających,

rozcinkowych a przede wszystkim robót

eksploatacyjnych wahać się będzie

od 2 – 10 m3/min.

Co będziecie robić z tą wodą?

B.Ch. Wybudujemy zbiornik re-

tencyjno-dozujący, który pozwoli na

ok resowe magazynowanie wody

z kopalni. Oczywiście ta woda musi

być oczyszczona i uzdatniona i tutaj

pracujemy wspólnie z GIG. Jest również

opracowana technologia zrzutu wody do

Wisły. Współpracujemy w tym zakresie

z AGH, która pilotuje cały program

wykorzystania wód kopalnianych do

stabilizowania poziomu wód Wisły.

Chciałem jeszcze zapytać czy nie warto popracować nad poprawą wizerunku węgla w opinii publicznej, która co tu dużo mówić, nie wygląda najlepiej?

B.Ch. Myślę, że problemem tak

naprawdę jest negatywny wizerunek

samych górników, których uważa się

za grupę bardzo dobrze zarabiającą,

uprzywilejowaną i roszczeniową. Samo

paliwo jakim jest węgiel w najbliższym

czasie nie będzie miał konkurencji i przez

20, 30 lat będzie dominowało w polskiej

energetyce.

inwestycje



Na początku roku formalnie

ogłoszono powstanie nowej

grupy JSW KOKS SA. Przygoto-

wania do tego procesu trwały od

dawna. Jak można się domyślić,

połączenie z Koksownią Przyjaźń

trzech dużych zakładów nie było

prostą sprawą. Jakie największe

wyzwania stoją dziś przed nową

spółką JSW KOKS?

Proces integracji dwóch najwięk-

szych firm przetwórczych Jastrzębskiej

Spółki Węglowej formalnie rozpoczął się

w lutym 2012 roku, choć tak naprawdę

rozpoczęło go powołanie mnie na sta-

nowisko Prezesa Zarządu Kombinatu

Koksochemicznego „Zabrze” SA dwa

miesiące wcześniej. Pełniłem wtedy

również obowiązki Prezesa Zarządu

Koksowni Przyjaźń. W procesie integracji

ważne było zarówno przygotowanie mo-

delu biznesowego, jak też przygotowanie

pracowników do akceptacji nowej formy

działania. Dążyliśmy do wypracowania

sprawnej organizacji zarządzania wy-

korzystującej w pełni możliwe efekty

synergii. Zadaniem JSW KOKS jest

produkcja koksu zapewniająca jego

jakościową i kosztową konkurencyjność

na światowym rynku.

W strukturach JSW znajduje

się również Koksownia Victoria

z Wałbrzycha. Dlaczego nie

znalazła się w strukturach nowej

spółki?

Koksownia Victoria uczestniczy

w całości dz ia łań integracy jnych

i wprowadzaniu procedur zarządczych

zarówno Grupy Kapitałowej jak i JSW

KOKS. Ze względu na inny asortyment

sprzedaży jej integracja przewidziana jest

w perspektywie 2015 roku .

Czy spółka JSW KOKS ma

jeszcze jakieś ambicje „akwi-

zycyjne” w branży?

To co robimy nie ma cech akwizycji.

To elementarne porządkowanie organi-

zacyjne Grupy Kapitałowej JSW w celu

doskonalenia jej funkcjonowania technolo-

gicznego, technicznego i organizacyjnego.

Staram się na bieżąco – ze

względu na główną tematykę

pisma – śledzić rozwój energetyki

w spółce JSW. Interesuje mnie

również to co dzieje się w tym

zakresie w Koksowni Przyjaźń.

Najpierw pierwszy blok zasilany

gazem koksowniczym. Teraz

druga jednostka 70 megawatowa.

Mając na uwadze to, że „core

business” to koks, postano-

wiliście na poważnie zając się

energetyką. Skąd taki impuls?

Wszystkie koksownie dysponują

gazem koksowniczym, którego wytwa-

rzanie jest integralną częścią procesu

produkcyjnego. Jego skuteczne wykorzy-

stanie jest istotnym elementem obniżenia

kosztu wytwarzania koksu. Najbardziej

efektywnym sposobem jest jego wyko-

rzystanie do produkcji energii, zarówno

cieplnej jak i elektrycznej. Tak otrzymaną

energię wykorzystujemy zarówno na

własne potrzeby jak i na sprzedaż. Warto

wyjaśnić o czym mówimy. Wszystkie

koksownie GRUPY JSW poza własnym

zużyciem dysponują w każdej godzinie

ilością 115 000 m sześciennych gazu do

dalszego wykorzystania. Daje to rocznie

ok. 1 mld metrów sześciennych gazu.

To olbrzymia ilość, która ze względów

zarówno ekologicznych jak i ekonomicz-

nych nie może się marnować. To jest

nasza główna motywacja do wdrożenia

fot:

JSW

KO

KS

SA

Rozmowa z Edwardem Szlękiem, prezesem zarządu JSW KOKS SA.

JSW KOKS nowy gracz na polskim rynku

Wszystkie koksownie GRUPY JSW poza własnym zu-życiem dysponują w każdej godzinie ilością 115 000 m3 gazu do dalszego wykorzystania. Daje to rocznie ok. 1 mld m3 gazu. To olbrzymia ilość, która ze względów zarów-no ekologicznych jak i ekonomicz-nych nie może się marnować.

rozmowa

13131 / 2 0 14e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.ple - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl

programu produkcji energii w segmencie

koksowniczym JSW.

Panie Prezesie usłyszałem

ostatnio z ust energetyka, że

bardzo szanuje sposób w jaki

Koksownia Przyjaźń realizuje

inwestycje energetyczne.

Najpierw pożądana analiza, wła-

ściwy projekt i profesjonalna realizacja.

A jak wszystko działa to wtedy można coś

o tym powiedzieć.

Niestety przeważnie inwestycje

w rodzimej energetyce wyglą-

dają zgoła odwrotnie. Wielkie

deklaracje, mnóstwo szumu

medialnego i tylko efektów

najczęściej brak. Jaki macie

skuteczny przepis na inwestycje?

Wszystk ie projek ty muszą być

starannie przygotowane, przemyślane

i nadzorowane w trakcie realizacji.

Ta fundamentalna zasada dobrych

praktyk w tym obszarze jest stosowana

w działaniu naszych służb inwesty-

cyjnych. Dlatego unikamy porażek

inwestycyjnych i realizujemy je tak,

jak zostały zaplanowane w zakresie

rzeczowym, terminowym i finansowym.

Docierają informacje o budo-

wie bloku energetycznego

w Koksowni Radlin. Co jeszcze

planujecie w najbliższych

latach w zakresie inwestycji?

Pr ze d nam i są t r z y p owa żne

zadan ia w obsza r ze ene rget ycz-

nym. Mamy w trakcie realizacji blok

71 MWe w Koksowni Przyjażń. Zatwier-

dzona jest w planach inwestycyjnych

budowa bloku energetycznego o mocy

29 MWe w Koksowni Radlin. Jeszcze

w tym roku rozstrzygniemy przetarg

i rozpoczniemy jego realizację. Następne

zadanie to blok o mocy ok. 15 MWe

w Koksowni Victoria. Przetarg zostanie roz-

strzygnięty w I połowie br. Pracujemy nad

koncepcją wykorzystania gazu w Koksowni

Jadwiga. Biorąc pod uwagę już pracujący

w Koksowni Przyjaźń blok o mocy 39 MWe

osiągniemy po realizacji tych zadań moc

ok 160 Mwe. To da nam pełne wykorzysta-

nie wspomnianego wcześniej miliarda me-

trów sześciennych gazu koksowniczego.

Produkcja koksu kojarzyła się

przez lata z zanieczyszczeniem

środowiska naturalnego

i zagrożeniami wynikającymi ze

skomplikowanych procesów che-

micznych zachodzących w trakcie

koksowania węgla i produkcji

związków pochodnych. Jak to wy-

gląda dzisiaj. Mieszkańcy Śląska

mają się czego obawiać?

Koksownie spełniają dzisiaj więk-

szość z wymogów narzuconych przez

prawo unijne w zakresie ekologii. Na

niezbędne uzupełnienia mamy czas do

2016 roku i je wykonamy. Koksownie

dzisiaj nie są zagrożeniem dla środowi-

ska. Mieszkańcy Śląska mogą bardziej

obawiać się tzw. niskiej emisji niż tej

pochodzącej z przemysłu.

Panie Prezesie na zakończenie

pytanie bardziej prywatne.

Jeśli Pan znajduje wolny czas,

to na co go Pan najchętniej

poświęca? Co daje wytchnienie

i odpoczynek?

Mam kilka ulubionych zajęć w wolnym

czasie. Jestem pasjonatem literatury

historycznej, kina i teatru. Żeby nie

zaniedbywać ruchu gram w tenisa, jeżdżę

na rowerze i chodzę na basen.

fot:

JSW

KO

KS

SA

Koksownia Radlin

Blok zakładowej elektrociepłowni w Koksowni Przyjaźń

Rozmawiał Janusz Zakręta



prof. dr hab. inż. Stanisław Nawrat

mgr inż. Sebastian Napieraj

Akademia Górniczo – Hutnicza w Krakowie

Technologie pozyskania i gospodarczego wykorzystania metanu z pokładów węgla w Polsce

1. Metan tworzy się w przyrodzie w wyniku beztlenowego rozkładu szczątków organicznych:• jest składnikiem gazu ziemnego,

• występuje z ropą naftową,

• w złożach węgla kamiennego.

W kopalniach metan, towarzyszący

eksploatacji kopaliny podstawowej

- węgla kamiennego, nie ujęty przez

odmetanowanie w większej części

wydziela się do powietrza wentylacyjnego

tworząc mieszaniny metanowe – po-

wietrzne o różnym stężeniu metanu i jest

odprowadzany do atmosfery.

Od zarania górnictwa wybuchy meta-

nu były i są przyczyną katastrof, w który

śmierć poniosło wielu górników. Jednakże

w ostatnich latach metan z pokładów wę-

gla wykorzystywany jest jako paliwo dla

różnorodnych instalacji energetycznych.

Utylizacja metanu z pokładów węgla

jest bardzo ważne z przyczyn:

• gospodarczych, co znalazło odzwier-

ciedlenie w Prawie geologicznym

i górniczym zaliczającym metan

z pokładów węgla (MPW) do kopalin

podstawowych,

• e ko l o g i c z nyc h , g d y ż e m i s j a

m i ę d z y i n n y m i m e t a n u d o

atmosfery przyczynia się do po-

wstawania efektu cieplarnianego,

co zna laz ło odzwie rc ied len ie

w Protokole z Kioto.

W polskich kopalniach węgla kamien-

nego od wielu lat obserwujemy stopniowy

rozwój odmetanowania podziemnego

i gospodarczego wykorzystania ujętego

metanu w instalacjach ciepłowniczo

- energetycznych. Jednakże nie tylko

w polskim, ale światowym górnictwie

dużym problemem jest utylizacja i gospo-

darcze wykorzystanie metanu z powietrza

wentylacyjnego kopalń.

2. Zasoby metanu w pokładach węgla

Według informacji Państwowego In-

stytutu Geologicznego metan pokładów

węgla (CBM) w Polsce występuje głównie

w złożach Górnośląskiego Zagłębia

Węglowego.

Wielkości zasobów trudno w spo-

sób jednoznaczny umiejscowić ze

względu na przebiegające procesy

filtracji gazu w pokładach jak i między

pokładami, a także przez nadkład do

atmosfery.

2.1. Geologiczne zasoby metanu pokładów węgla

Udokumentowane [6] zasoby wydo-

bywalne bilansowe metanu pokładów

węgla wynoszą 85,9 mld m3, w tym

w złożach eksploatowanych około

26 mld m3, a w niezagospodarowanych

złożach rezerwowych lub w strefie złóż

głębokich o głębokości poniżej 1 000

m wynoszą ok. 60 mld m3. Natomiast

zasoby przemysłowe w złożach za-

gospodarowanych wynoszą 3 486,37

mln m3. Potencjalne zasoby metanu

z pokładów węgla szacowane są na

około 350 mld m3. Według badań Gór-

nośląskie Zagłębie Węglowe [6] ma za-

soby perspektywiczne oceniane na około

254 mld m3, w tym bilansowe zasoby

wydobywalne mogą wynosić około

150 mld m3.

Od roku 2001 metanowość bez-

względna w Polskich kopalniach węgla

kamiennego systematycznie wzrasta

mimo zmniejszenia wydobycia węgla.

Metanowość bezwzględna polskich

kopalń węgla kamiennego jest bardzo

metan w górnictwie

e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.ple - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl

wysoka i w 2012r. wynosiła 828 mln m3

CH4. Podziemne odmetanowanie

u jmowało ok . 266 mln m 3 CH4,

a z powietrzem wentylacyjnym z kopalń

było odprowadzane do atmosfery 561

mln m3 CH4. [8].

Odmetanowanie, metanowość wen-

tylacyjna a co za tym idzie metanowość

bezwzględna w ostatnich latach systema-

tycznie rośnie, co zostało przedstawione

na rysunku 2.1.

2.2. Koncesje na pozyskanie metanu z pokładów węgla

Zgodnie z Prawem Geologicznym

i Górniczym wielu przedsiębiorców

wystąpiło do Ministra Środowiska [7]

i uzyskało koncesję na:

• poszukiwanie i rozpoznawanie złóż

metanu (łącznie – 12 koncesji):

– Cetus – Energetyka Gazowa

Sp. z o.o. – 4

– Chelm LLP Sp. z o.o. (Composite

Energy Poland Sp. z o.o.) – 1

– GAZKOP – 1 Sp. z o.o. (Cetus -

Energetyka Gazowa Sp. z o.o.) – 2

– Green Energy Sp z o.o. - 2

– Pol-Tex Methane Sp. z o.o. – 2

(w tym 1 koncesja „łączna”1)

w fazie poszukiwawczo- rozpo-

znawczej)

– Urządzenia i Konstrukcje S.A. – 1

– Dart Energy Poland Sp. z o.o.– 1

– Kompania Węglowa S.A. – 1

• wydobywanie metanu (łącznie – 3

koncesje):

– NWR Karbonia S. A. – 1 (koncesja

„łączna”1) w fazie wydobycia) –

ważna do 2023 roku

– Metanel S.A. – 1

– CETUS Energetyka Gazowa

Sp. z o.o. – 1, Żory 1, ważna do

2031 roku.

Obszar y koncesy jne i konce-

s j e u dz i e l on e p r ze ds i ę b i o rc o m

wg, stanu na 30.11.2013 przedstawione

zostały na rys. 2.2. [6].

Poszczególni przedsiębiorcy prowa-

dzą prace planistyczne i rozpoznawcze,

z ogólnie znanych można wyróżnić

odwiercenie otworów odmetanowa-

nia przez Pol–Tex Methane Sp. z o.o.

w rejonie byłej kopalni Anna Południe,

Olzy oraz przez Cetus Energetyka

Gazowa sp. z o.o.

Rys. 2.1. Emisja metanu z kopalń do atmosfery od 201 do 2012 roku

rekl

ama



i tlen, w związku, z czym wartość opałowa

mieszaniny gazowej z odmetanowania

waha się od 15 – 25 MJ/m3.

W latach 1973–1994 prawie cała

ilość gazów z odmetanowania kopalń

Jastrzębsko – Rybnickiego Okręgu Wę-

glowego była przesyłana rurociągiem do

Huty Łabędy w Gliwicach, gdzie była

zużywana w instalacjach ciepłowniczo–

hutniczych. Właścicielem i operatorem

rurociągu przesyłowego do huty było

Polskie Górnictwo Nafty i Gazu (PGNiG).

W 1994r. PGNiG zrezygnowało z odbioru

gazu z odmetanowania kopalń i od tego

czasu Spółki Węglowe zostały zmuszone

do poszukiwania nowych możliwości zago-

spodarowania metanu z pokładów węgla,

co napotykało na szereg barier techniczno-

technologicznych i finansowych.

3.1. Wtłaczanie gazu z odmetanowania do sieci gazowniczych gazu ziemnego

Metoda charakteryzuje się tym, że

gaz niskometanowy [9] ze stacji odme-

tanowania kopalni zostaje za pomocą

sprężarki wtłaczany do rurociągu gazu

ziemnego i w taki sposób kontrolowany

i regulowany, aby parametry jakościowe

gazu ziemnego nie ulegały zmianie

w zakresie ustalonym odrębnie dla danej

instalacji gazowniczej (rys. 3.1.).

3.2. Wykorzystanie gazu z odmetanowania jako paliwa w palnikach gazowych kotłów węglowych lub kotłach gazowych

Od wielu lat najczęściej stosowaną me-

todą gospodarczego wykorzystania gazu

[9] z odmetanowania pokładów węgla było

jego spa lan ie za pomocą pa ln i -

ków ga zow ych za ins ta lowanych

w kotłach węglowych lub gazowych

3. Utylizacja metanu pozy-skanego z odmetanowania czynnych kopalń

Badania naukowe i doświadczenia

praktyczne zwłaszcza w ostatnich latach

pozwoliły opracować wiele urządzeń jak

i technologii umożliwiających gospodarczo

wykorzystać w instalacjach ciepłowniczo-

-energetycznych metan ujęty w procesie

odmetanowania kopalń węgla kamiennego.

Technologie wykorzystania metanu

[1] w gospodarce (energetycznej lub

chemicznej) uzależnione są głównie od

sposobu ujęcia metanu i koncentracji

metanu w mieszaninie z powietrzem na

powierzchni zakładów górniczych.

Mieszanina gazowa ujęta w procesie

odmetanowania i w rurociągu tłocznym

z stacji odmetanowania na powierzchni

zawiera przeciętnie ok. 30–50 % metanu

a pozostałą część stanowi głównie azot

Rys. 2.1.

Emisja metanu z kopalń do atmosfery od 201 do 2012 roku

Rys. 3.1. Schemat ideowy wtłaczania gazu z odmetanowania do sieci gazu ziemnego

metan w górnictwie


w c iep łowniach z loka l izowanych

w pobliżu kopalń i najczęściej będących

własnością spółek węglowych, schemat

ideowy – rys. 3.2.

3.3. Wykorzystanie gazu z odmetanowania jako paliwo w silnikach gazowych

Kolejnym rozwiązaniem jest spalanie

gazu z odmetanowania kopalń w silnikach

gazowych zastosowane po raz pierwszy

w Polsce w Jastrzębskiej Spółce Wę-

glowej S.A. w KWK „Krupiński” w 1997r.

Ze względu na wysoką sprawność

oraz stosunkowo niski poziom wy-

maganych nakładów inwestycyjnych,

większość skojarzonych układów

energetyczno-ciepłowniczych budo-

wana jest w oparciu o tłokowe silniki

spalinowe [9]. Ideę wykorzystania gazu

z odmetanowania kopalni jako paliwa

napędzającego gazowe silniki tłokowe

przedstawiono na rys. 3.3.

Ze względu na budowę oraz układ

zasilania metanem silniki tłokowe dzielimy

na [6]:

• silniki gazowe z zapłonem iskrowym

(silniki małych mocy),

• silniki dwupaliwowe, tzn. zasilane

paliwem gazowym oraz niewielką

dawką paliwa ciekłego w celu ini-

cjowania zapłonu mieszanki (silniki

średnich mocy),

• silniki wysokoprężne (silniki najwięk-

szej mocy).

Sprawność cieplna procesu wy-

twarzania energii elektrycznej przy

wykorzystaniu silników gazowych wynosi

od 40% do 48%.

S i ln i k i ga zowe p rodukowane

są głównie przez firmy: Deutz A.G.,

GE Jenbacher A.G., Wärtsilä, Perkins

Engine, Viesmann, Caterpillar.

3.4. Wykorzystanie gazu z odmetanowania jako paliwo w turbinach gazowych

W ostatnich latach coraz częściej sto-

suje się również turbiny oraz mikroturbiny

gazowe [4].

Turbina gazowa jest to typ silnika

spalinowego, w którym gazy powstające

w wyniku reakcji chemicznych (najczęściej

spalania) oddziałują na łopatki turbiny,

wprawiając je w ruch . W odróżnieniu od

tłokowych silników spalinowych zamiana

energii chemicznej na mechaniczną

odbywa się bez pośrednictwa układu

korbowego. Daje to większą sprawność,

lecz dopiero przy bardzo dużych obro-

tach (ponad 30 000 obr./min).

Ideę wykorzystania gazu z odmetano-

wania kopalni jako paliwa napędzającego

turbinę gazową przedstawiono na rys. 3.4.

Typowe turbiny gazowe produkowane

są przez firmy: GE Jenbacher A.G., Solar,

Alstom, Capstone, Siemens.

3.5. Skojarzony układ energe-tyczny w KWK „Krupiński”

W 1997r w kopalni „Krupiński” nale-

żącej do Jastrzębskiej Spółki Węglowej

został zabudowany silnik gazowy typu

TBG 632 V 16 firmy Deutz połączony

z generatorem prądu firmy Van Kaick

(rys. 3.5 i 3.6).

Dane techniczne silnika gazowego

przedstawiają się następująco:

• paliwo – gaz o wydatku 14 m3/min

z odmetanowania kopalni „Krupiński”

o stężeniu metanu 50 ÷ 60 %,

• moc elektryczna – 3,0 MW,

• moc cieplna – 3,2 MW,

W 2005 roku zabudowano drugi

silnik tłokowy TCG 2032 V16 firmy

Rys. 3.2.

Schemat ideowy instalacji kotłów węglowych lub gazowych z pal-nikami gazowymi dla spalania gazu z odmetanowania

Rys. 3.3.

Schemat ideowy instalacji z silni-kiem gazowym dla spalania gazu z odmetano-wania



Deutz połączony z kolejnym agregatem

prądotwórczym. Dane techniczne są

następujące: paliwo – gaz o wydatku

17 m3/min z odmetanowania kopalni

„Krupiński” o stężeniu metanu 50 ÷ 60%,

moc elektryczna – 3,9 MW, moc cieplna

– 4,2 MW,

Energia elektryczna i ciepło wytwo-

rzone w trakcie pracy silników gazowych

wykorzystywane jest przede wszystkim w:

• układzie elektro - energetycznym

kopalni,

• sieci ciepłowniczej kopalni.

16 listopada 2011r. w kopalni Kru-

piński uruchomiono najnowszy układ

kogeneracji wykorzystujący metan

z odmetanowania do produkcji energii

elektrycznej i ciepła.

Dwa agregaty prądotwórcze firmy

Caterpillar wytwarzają energie cieplną

w ilości 45 000 GJ i energię elektryczną

w ilości około 25 000 MWh rocznie.

W sumie łączna moc nowych urządzeń

wynosi 4 MWEl. i w całości wykorzysty-

wane będzie na potrzeby kopalni, która

zaoszczędzi dzięki temu 7 mln zł rocznie.

3.6. Skojarzony układ ener-getyczny w KWK „Pniówek”

Kopalnia „Pniówek” eksploatuje

pokłady węgla zalegające na głębokości

700 - 1000m pod powierzchnią ziemi

i charakteryzujące się bardzo dużym

zagrożeniem metanowym oraz wyso-

ką temperaturą pierwotną górotworu

40-45°C. Konieczność poprawy wa-

runków pracy pod ziemią stanowiły

podstawę decyzji o budowie centralnej

klimatyzacji w KWK „Pniówek” - pierwszej

tego typu inwestycji w Polsce [5].

Przeprowadzone obliczenia progno-

styczne warunków klimatycznych w wy-

robiskach górniczych KWK „Pniówek”

w latach 1999 do 2005 wykazały, że

niezbędne jest chłodzenie powietrza

w kopalni. Moc chłodnic powietrza

kon i e cznych do z a ins t a l owan ia

w kopalni powinna wynosić około 5 MW.

W wyniku przeprowadzonych analiz

układów klimatyzacji centralnej wybra-

no do zastosowania układ skojarzony

energetyczno-chłodniczy oparty na

silnikach gazowych i generatorach

energii elektrycznej oraz chłodziarkach

absorpcyjnych i sprężarkowych rys.

3.7 i 3.8. Si lnik i gazowe zasi lane

s ą m e t a n e m z o d m et a n owa n i a

kopalni. Ciepło wytworzone w tym

procesie wykorzystane jest do przemiany

w ch łodz ia rkach absorpcy jnych.

Część wytworzonej przez generator

energii elektrycznej służy do zasila-

nia sprężarek śrubowych. Pozostała

ilość energii elektrycznej i ciepła wy-

korzystana jest na potrzeby ruchowe

Rys. 3.4.

Schemat ideowy wykorzystanie metanu jako paliwa napędza-jącego turbiny gazowe

Rys. 3.5.

Silnik gazowy

w KWK „Krupiński” – schemat

Rys. 3.6.

Silnik gazowy w KWK „Krupiński”

fot:

arch

iwum

AG

H

metan w górnictwie


kopalni. Instalacja centralnej klimatyzacji

w kopalni „Pniówek” została uruchomiona

w 2000r.

Część wytworzonej przez generator

energii elektrycznej służy do zasilania

sprężarek śrubowych. Pozostała ilość

energii elektrycznej i ciepła wykorzystana

jest na potrzeby ruchowe kopalni.

Dane techniczne skojarzonego ukła-

du energetyczno-chłodniczego w kopalni

„Pniówek” są następujące:

• dwa silniki gazowe typu TBG 632 V 16

firmy Deutz,

• paliwo – gaz z odmetanowania

kopa ln i „Pn iówek” o w ydatku

ok. 50 m3/min o stężeniu metanu

50 ÷ 60%,


• moc cieplna – 7,4 MW.

• dwie chłodziarki absorpcyjne – moc

chłodnicza 4,7 MW,

• trzy chłodziarki sprężarkowe – moc

chłodnicza 3,2 MW,

• moc chłodnicza – 7,9 MW.

Spółka Energetyczna Jastrzębie

w KWK „Pniówek” eksploatuje w skoja-

rzonym układzie energetycznym także

silnik spalinowy TCG 2032 V16 firmy

MWM DEUTZ o mocy elektrycznej 3,9

MW i cieplnej 4,2 MW. W roku 2011 został

zabudowany dodatkowy silnik gazowy

typu TCG 2032 o mocy elektrycznej 3,9

MW i cieplnej 4,2 MW

3.7. Skojarzony układ energetyczny w KWK „Budryk”

Trzy silniki gazowe [5] Deutz TBG

620V 20K wraz z generatorami prądu

AVK DIG 130 o mocy 1 666 kW zostały

zabudowane w KWK „Budryk” przez

firmę ZPC „Żory” .

Dane techniczne zespołu są nastę-

pujące:

• paliwo – gaz o wydatku 21 m3/min

z odmetanowania kopalni „Budryk”

o stężeniu metanu 50 ÷ 60%,


• moc cieplna – 5,271 MW.

Energia elektryczna i cieplna wytwo-

rzona w trakcie pracy silników gazowych

wykorzystana jest przede wszystkim w:

• układzie elektro-energetycznym

kopalni,

• sieci ciepłowniczej kopalni.

• zewnętrznej sieci ciepłowniczej.

3.8. Skojarzony układ energetyczny w KWK „Borynia”

Spółka Energetyczna Jastrzębie

w KWK „Borynia” eksploatuje jeden silnik

spalinowy firmy GE Jenbacher o mocy

elektrycznej 1,819 MW i cieplnej 1,860 MW.

3.9. Skojarzony układ energetyczny w KWK „Halemba-Wirek” i KWK „Bielszowice”

KWK „Halemba” i KWK „Bielszowice”

wykorzystują gaz ujmowany odmetano-

waniem częściowo w silniku spalinowym

firmy GE Jenbacher typu JMS 312GS-B.

LC o mocy na wyjściu 543kW i odzyski-

wanego ciepła 703kW, oraz częściowo

w kotłowniach na potrzeby własne.

Rys. 3.7.

Skojarzony układ energetyczny w KWK ”Pniówek” – schemat instalacji

Rys. 3.8.

Skojarzony układ energetyczno--chłodniczy w KWK „Pniówek”

fot:

arch

iwum

AG

H



3.10. Wykorzystanie metanu z KWK „Brzeszcze”

W KWK „Brzeszcze” ujmowany

odmetanowaniem gaz sprzedaje prawie

w całości do Zakładów Chemicznych

Synthos S.A. Pozostałą niewielką część

wykorzystuje do produkcji ciepła za

pomocą kotłów wodnych WR-10 i WR-25

z palnikami gazowymi.

3.11. Wykorzystanie metanu z KWK „Silesia”

KWK „Silesia” sprzedaje część ujmo-

wanego gazu za pośrednictwem spółki

Metanel S.A. do Rafinerii Czechowice-

-Dziedzice, a pozostałą cześć wypuszcza

do atmosfery.

3.12. Wykorzystanie metanu z KWK „Sośnica-Makoszowy”

Kompania Węglowa S.A. uruchomiła

w 2009r. w KWK „Sośnica – Makoszowy”

instalację energetyczną kogeneracyjną

Tedom Quanto D 2000 SP (o sprawności

całkowitej 84,5 proc.) o mocy elektrycznej

1,95 MW i mocy cieplnej 1,94 MW

wykorzystującą gaz z odmetanowania

kopalni.

3.13. Wykorzystanie metanu z KWK „Szczygłowice”

Kompania Węglowa S.A. urucho-

miła w 2009r. w KWK „Szczyglowice”

instalację energetyczną kogeneracyjną

Tedom Quanto D 2000 SP (o sprawności

całkowitej 84,5 proc.) o mocy elektrycznej

1,95 MW i mocy cieplnej 1,94 MW

wykorzystującą gaz z odmetanowania

kopalni.

3.14. Wykorzystanie metanu w KHW S.A

W Zakładach Energetyki Cieplnej S.A.

należących do Katowickiego Holdingu

Węglowego w roku 2009 zabudowano

dwa silniki gazowe typu GE Jenbacher

JMS 420 o mocy elektrycznej 1,4MW.

KHW S.A. rozważa zabudowę kolej-

nych dwóch silników gazowych w roku

2012/2013.

3.15. Skraplanie gazu z odmetanowania

W 2011r. w KWK „Krupiński” została

uruchomiona instalacja do skraplania

metanu z odmetanowania przez firmę LNG

Silesia Sp. z o.o.

W ramach projektu zagospodaro-

wany jest nadmiar gazu kopalnianego

emitowanego do atmosfery.

3.16. Sprężanie metanu w KWK Pniówek

W kopalni Pniówek jest realizowany

projekt sprężania gazu z odmetanowania.

Firma CNG Jastrzębie Sp. z o.o.

zakupiła 8 mln m3 gazu z odmetanowa-

nia który zamierza sprężać i dowozić

w zbiornikach do odbiorców między

innymi dla instalacji ogrzewania szybu

5 Ruchu Borunia KWK Borynia – Zofiówka.

4. WYKORZYSTANIE METANU ZE ZLIKWIDOWANEJ KOPALNI WĘGLA KAMIENNEGO

Przykładem wykorzystania zasobów

metanu ze zlikwidowanej kopalniach

węgla kamiennego jest rozpoczęte

w 2004 roku wydobycie metanu ze

zrobów zlikwidowanej kopalni węgla

kamiennego „Morcinek” w Kaczycach

przez firmę „Karbonia PL” Sp. z o.o.

Z otworu wiertniczego „Kaczyce 1/01”

metan był transportowany rurociągiem

gazociągiem o średnicy 225mm do

kopalni CSM (OKD, DPB, a.s. - Republika

Czeska), gdzie był spalany w Ciepłowni.

Podjęto także działania w zakresie od-

wiercenia otworów dla eksploatacji metanu

z zlikwidowane kopalni węgla kamiennego

Anna – Południe ( Pol-Tex Methane Sp.

z o.o.) i kopalni Żory (Cetus Sp. z o.o),

która uruchomiła silnik gazowy i generator

wytwarzający energię elektryczną.

Rys. 3.9.

Instalacja do skraplania meta-nu z odmetano-wania w KWK Krupiński [10]

fot:

arch

iwum

AG

H

metan w górnictwie


4.1. Sprężanie gazu z odmetanowania nieczynnej kopalni Moszczenica

Z prognozy zasobów metanu

w zlikwidowanej kopalni węgla kamien-

nego Moszczenica wynika, że w zrobach

poeksploatacyjnych i pozostałych niewy-

eksploatowanych pokładach pozabilan-

sowych występują zasoby metanu w ilości

ok. 250 – 350 mln m3 – rys. 4.1 przed-

stawia model struktury zbiornika gazu

Pole Moszczenica [9] należącego do

Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A.

Pobrane próby gazów Pola Mosz-

czenica za pomocą otworu podsadzko-

wego P-3 wykazały, że skład chemiczny

gazów jest następujący: O2=0.69%,

CO2=1.7%, CO=0.0000%, CH4=65.42%,

N2=32.19%. Gaz z Pola Moszczenica jest

paliwem o wartości opałowej wynoszącej

około 33 MJ/m3 i może być używany

w odpowiednich urządzeń energetycz-

nych.

Jednym ze sposobów (rys. 4.2.) wy-

korzystania gazu z odmetanowania Pola

Moszczenica jest zastosowanie techno-

logii jego sprężania i transportowania

w zbiornikach (rys. 4.3.) do użytkownika

(przystosowanie technologii CNG).

Dostępne są urządzenia, które mogą

być wykorzystane do:

• sprężan ia gazu pozyskanego

z otworów odmetanowania,

• budowy indywidualnych bater i i

pojemników umożliwiających trans-

portowanie gazu,

• budowy instalacji do napełniania

zbiorników gazu w pojazdach samo-

chodowych w tym w autobusach.

Pilotażowa instalacja zabudowana

na terenie zlikwidowanej kopalni Mosz-

czenica będzie pobierała oraz sprężała

400m3 gazu dziennie oraz dostarczała

w zbiornikach ciśnieniowych do Szkoły

nr 16 w Moszczenicy. Planuje się rozbu-

dowę instalacji o innych odbiorców jak

szkoły czy transport publiczny.

5. OCZYSZCZANIE I WZBOGACANIE MIESZANINY METANOWO-POWIETRZNEJ (VPSA)

W celu stworzenia dalszych możliwo-

ści wykorzystania gospodarczego meta-

nu z pokładów węgla została opracowana

przez Akademię Górniczo - Hutniczą

w Krakowie i Instytut Ciężkiej Syntezy

Organicznej w Kędzierzynie we współ-

pracy z Jastrzębską Spółką Węglową

instalacja i technologia wydzielania me-

tanu z mieszaniny metanowo-powietrznej

uzyskiwanej w procesie odmetanowania

pokładów węgla kamiennego (rys. 5.1.).

Gaz z odmetanowania o stężeniu

metanu ok. 50% zostaje podany procesowi

oczyszczania z powietrza w efekcie tego

otrzymuje się gaz o stężeniu metanu

wynoszącym ok. 96%, który to gaz

posiada parametry wymagane przez

komunalne instalacje gazownicze i może być

sprzedawany do sieci PGNiG. Adsorpcja

zmiennociśnieniowa (PSA) stanowić będzie

w przyszłości ważną rolę w wzbogacaniu

strumieni gazowych w metan, umożliwi

to jego sprzedaż a tym samym ograniczy

negatywny wpływ na globalne zmiany klima-

tyczne i pozwoli na większe wykorzystanie.

Badania instalacji w skali półtech-

nicznej zostały przeprowadzone w KWK

„Pniówek” i wykazały efektywność

działania.

6. TECHNOLOGIE WYKORZY-STANIA METANU Z POWIETRZA WENTYLACYJNE-GO KOPALŃ

D la wa r unków w ys tępu jących

w polskich kopalniach wykorzystanie

Rys. 4.1.

Model zbiornika gazu Pole Moszczenica



metanu z powietrza wentylacyjnego

jest możliwe jedynie poprzez dodawa-

nie metanu pozyskanego w kopalni

w procesie odmetanowania do powietrza

wentylacyjnego kierowanego do instalacji

spalania metanu w reaktorach. Idee [2]

kontrolowanego dodawania metanu z od-

metanowania do powietrza wentylacyjnego

doprowadzanego z szybu wentylacyjnego

do instalacji spalającej mieszaninę meta-

nowo – powietrzną przedstawia rys. 6.1.

Przedstawiona idea została zastosowa-

na w przemysłowej instalacji w kopalni West

Cliff w Australii. Oczywiście możliwe jest do-

dawanie gazu ziemnego do strumienia mie-

szaniny metanowo – powietrznej doprowa-

dzanej z szybu wentylacyjnego do reaktora,

ale wtedy proces produkcyjny energii

cieplnej staje się ekonomicznie mało

efektywny.

Liczne prace badawczo-rozwojowe

prowadzone w ostatnich latach dopro-

wadziły do powstania wielu technologii

i urządzeń, które umożliwiają wykorzysta-

nie metanu z powietrza wentylacyjnego,

jako paliwa. Jednakże podstawowym

problemem jest zapewnienie mieszaniny

metanowo – powietrznej o koncentracji

metanu co najmniej od 0.5% do 1.0%,

aby urządzenia – reaktory spalające

metan mogły pracować ekonomicznie

efektywnie.

Podstawowymi urządzeniami insta-

lacji umożliwiającej utylizację metanu

z powietrza wentylacyjnego podziemnych

kopalń węgla kamiennego są [3]:

• urządzenia do pobierania gazów

MWENT (pow ie t r ze i metan)

z szybu wentylacyjnego kopalni,

• urządzenia do transportu MWENT do

reaktorów spalających metan,

• reak torów spa la jących metan

z MWENT i wytwarzających spaliny

zawierające głównie dwutlenek węgla

oraz energię cieplną,

• wymienników ciepła gaz – woda,

umożliwiających wykorzystanie ener-

gii cieplnej dla celów energetycznych

np. ogrzewanie lub produkcja energii

elektrycznej,

• kominów odprowadzających spaliny

do atmosfery.

Na świecie prowadzone są prace

badawczo – rozwojowe, których celem

jest stworzenie opłacalnych technologii

utylizacji metanu z powietrza wentylacyj-

nego kopalń węgla kamiennego.

Wśród technologii można wyróżnić:

• cieplny reaktor przepływowo – rewer-

syjny TFRR (VOCSIDIZER),

• katalityczny reaktor przepływowo-

-rewersyjny CERR,

• adsorpcyjne koncentratory metanu,

• turbiny z katalitycznym spalaniem

CCGT,

• mikroturbiny gazowe na paliwo

o niskiej koncentracji,

• mikroturbiny gazowe na paliwo

o niskiej koncentracji ze spalaniem

katalitycznym.

Po raz pierwszy Vocsidizer został

zademonstrowany w 1994r. w kopalni

Rys. 4.2.

Zestaw wysoko-ciśnieniowych butli w Szkole Podstawowej nr 16 w Moszczenicy

Rys. 4.3.

Zabudowa insta-lacji ujmowania i sprężania metanu pokładów węgla na terenie zlikwi-dowanej kopalni Moszczenica

fot:

arch

iwum

AG

Hfo

t: ar

chiw

um A

GH

metan w górnictwie


węgla Thorseby należącej do British Coal

w Wielkiej Brytanii, gdzie pracował wyko-

rzystując 8 000 m3/h gazu zawierającego

0,3 – 0,6% metanu.

6.1. Instalacja wykorzystania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń IUMK-1000

Akademia Górn iczo -Hutn icza

w Krakowie w konsorcjum z Politechniką

Wrocławską w Wrocławiu i Uniwersyte-

tem Marii-Curie Skłodowskiej w Lublinie

w współpracy z Jastrzębską Spółka Wę-

glową prowadzą prace badawcze w doty-

czące opracowania urządzenia wykorzy-

stującego katalityczne spalanie metanu

z powietrza wentylacyjnego z kopalń

węgla kamiennego. Projekt jest reali-

zowany, jako Projektu Operacyjnego

Innowacyjna Gospodarka pt. „Proeko-

logiczna utylizacja metanu z kopalń”

nr UDA-POIG.01.03.01.24-072/08. W ra-

mach wykonywanego projektu powstała

instalacja pilotażowa utleniająca metan

z powietrza wentylacyjnego, która została

zabudowana w kopalni Jas-Mos a wyniki

przeprowadzonych badań zostały wyko-

rzystane do projektu instalacji modułowej

przemysłowej IUMK-1000.

W u r z ą d z e n i u m o d u ł o w y m

IUMK-1000 strumień mieszaniny

metanowo powietrznej doprowa-

d z a n e j d o m i e s z a l n i k a g a zó w

MG – 1000 będzie miał minimalny wydatek

strumienia gazów o wydatku 11,11 m3/s,

co odpowiada wydatkowi 40 000 m3/h

i zawartości metanu w gazie minimalne

o wielkości 0.5% i temperaturze 300C

oraz wilgotności względnej ok. 90%.

Insta lac ja IUMK – 1000 pra-

c u j e w u k ł a d z i e s z e r e g o w y m ,

w którym mieszanina metanowo – po-

wietrzna będzie wprowadzana poprzez

wymiennik WR – 1000 do reaktora RKUM

– 1000 a ogrzane gazy w reaktorze

prowadzone będą poprzez wymiennik

WR – 1000 i dalej poprzez wymiennik

WC -1000 do komina spalin. Moc cieplna

netto wymiennika WC -1000 zapewnia

osiąganie mocy 1000 kW i parametry

grzewcze wody 900/500,

Ins ta l ac ja bę dz ie u lokowana

w zamkniętych konstrukcjach o ścianach

i dachu z blachy a całość konstrukcji

instalacji posadowiona na podłożu

z betonu – wizualizację dla warunków

KWK Pniówek przedstawia rys. 6.2.

System Automatyki, Kontroli i Po-

miarów AKP – 1000 zapewni kontrolę

i sterowanie z dyspozytorni parametrami

pracy urządzeń.

Zakłada się pracę instalacji IUMK-1000

w cyklu całorocznym (wyprodukowane

ciepło będzie dostarczane do kotłowni

o zapotrzebowaniu na ciepło ok. 2MW).

Rocznie instalacja IUMK-1000 będzie:

• utylizowała 1.752.000 m3 CH4,

• obniżała emisję CO2e do atmosfery

o 22.382 Mg rocznie,

• produkowała ciepło w wielkości 1MW.

Sprzedawane ciepło w wielkości

31.536 GJ rocznie przyniesie przychód

w wysokości 946.080 zł rocznie (cena

ciepła 30zł/GJ).

Przychody ze sprzedaży jednostek re-

dukcji emisji wyniosą (przy założeniu ceny

10Euro/Mg CO2e ) 895.280 zł rocznie.

7. PERSPEKTYWY GOSPODAR-CZEGO WYKORZYSTANIA I OGRANICZENIA EMISJI METANU POKŁADÓW WĘGLA DO ATMOSFERY

Problem utylizacji metanu z pokła-

dów węgla kopalń podziemnych, jako

paliwa gazowego niskometanowego

powinien być pilnie rozwiązany nie tylko

z przyczyn negatywnego oddziaływania

na środowisko naturalne człowieka, ale

także ze względów na dużą efektywność

ekonomiczną.

W Polsce dalszy postęp w zakresie

utylizacji metanu z pokładów węgla

kopalń i ograniczenia emisji metanu do

atmosfery jest możliwy do osiągnięcia

pod warunkiem rozwiązania następują-

cych problemów:

• intensyfikacji stosowania odme-

t a n o w a n i a p o k ł a d ó w w ę g l a

w podziemnych kopalniach węgla

kamiennego,

Rys. 5.1.

Schemat insta-lacji wydzielania metanu z mieszaniny metanowo – powietrznej [1]

Oznaczenia: K-01 - sprę-żarka gazu, V-02 - bufor, V-07 - bufor CH4, PSA I - moduł PSA oczyszcza-nia, VPSA CH4/N2 - Moduł PSA wzbogacania me-tanu, V-05 - bufor N2, P-06 - pompa próżniowa, K-08 - sprężarka CH4, V-09 - bufor CH4



• zwiększenia inwestycji w zakresie pełnego

gospodarczego wykorzystania metanu,

jako paliwa niskometanowego w insta-

lacjach ciepłowniczo – energetycznych,

• retencyjnego magazynowania meta-

nu z odmetanowania w podziemnych

i powierzchniowych zbiornikach

gazu w celu zapewnienia stabilnego

ilościowo – jakościowo paliwa nisko-

metanowego dla instalacji ciepłowni-

czo – energetycznych,

• utylizacji metanu z powietrza wenty-

lacyjnego kopalń,

• stosowania technologii oczyszczania

z powietrza gazów ujmowanych przez

odmetanowanie w celu zwiększenia

zawartości metanu w paliwie,

• handlu emisjami gazu niskometa-

nowego ujmowanego w procesie

odmetanowania i odprowadzanego

z powietrzem w procesach przewie-

trzania kopalń węgla kamiennego.

Literatura

1. Aktualny stan i perspektywy wykorzysta-nia metanu z pokładów węgla kamienne-go w Polsce/ Stanisław NAWRAT // W: Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej 2011: Kraków, 21–25 lutego 2011 / Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Katedra Górnictwa Podziemnego. Akademia Górniczo-Hutnicza.

2. Ocena możliwości utylizacji metanu z polskich kopalń odprowadzanego szy-bami do atmosfery / Stanisław NAWRAT, Sebastian NAPIERAJ // W: Ochrona powierzchni na terenach górniczych kopalń w subregionie zachodnim wo-jewództwa śląskiego: XVIII konferencja naukowo-techniczna: Jastrzębie Zdrój, październik 2011 r. / red. Stanisław

Duży, Ryszard Mielimąka ; Naczelna Organizacja Techniczna, Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa. Od-dział Rybnik. — Rybnik: Wydawnictwo SITG, 2010.

3. Proecological technology of methane utilization from mines / S. NAWRAT, S. NAPIERAJ, B. Kucharczyk, B. Stasińska // W: 22nd World Mining Congress & Expo: 11–16 September 2011, Ístanbul, Vol. 2 / ed. \c{S}inasi Eskikaya ; UCTEA The Chamber of Mining Engineers of Turkey. — Ankara: Aydo\v{g}du Ofset, cop. 2011.

4. Utylizacja metanu z pokładów węgla ka-miennego w Polsce / Stanisław NAWRAT, Sebastian NAPIERAJ, Natalia SCHMIDT // Energetyka i Przemysł = Power Industry: dodatek konferencyjny. — 2011 [nr] 2 s. 22–26. — Bibliogr. s. 26. — Afiliacja Autorów: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Katedra Górnictwa Podziemnego.

5. Układy Energetyczne wykorzystujące metan z odmetanowania kopalń JSW S.A. jako element lokalnego rynku energii, Kazimierz Gatnar, Polityka Energetyczna t. 10, 2007

6. „Bilans perspektywicznych zasobów kopalin Polski - Metan pokładów węgla J. Kwarciński, 2011 – „ pod red. S. Woł-kowicza, T. Smakowskiego, S. Speczika. PIG-PIB Warszawa

7. Raport dla Komisji Europejskiej z zakresu stosowania art. 9 Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 94/22/WE z dnia 30 maja 1994r. w sprawie warunków przyznawania i korzystania z koncesji na poszukiwanie, badanie i produk-cję węglowodorów MINISTERSTWO ŚRODOWISKA Departament Geologii i Koncesji Geologicznych Warszawa, marzec 2012r.

8. Raporty Roczne (1986÷2012) o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych i technicznych w górnictwie węgla kamien-nego. GIG, Katowice 1986÷2012.

9. Pozysk iwanie i u t y l izac ja metanu z kopalń / Stanisław NAWRAT. — Kraków: Wydawnictwa AGH, 2013. — 167, [1] s.. — (Wydawnictwa Naukowe / Akade-mia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

10. www.lngsilesia.pl

Rys. 6.1.

Schemat insta-lacji wykorzy-stującej metan z powietrza wentylacyjnego jako paliwo dla reaktora

Rys. 6.2. Instalacja utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń węgla kamiennego 1. – Lutniociągi po-bierające powietrze i metan z szybu, 2. – Osuszacz po-wietrza OP - 1000, 3. – Wentylator W, 4. – Filtr powietrza FP - 1000, 5. – Mieszalnik gazów MG - 1000, 6. – System bezpieczeń-stwa z buforem, 7. – Wymiennik gaz-gaz WR - 1000, 8. – Reaktor RKUM - 1000, 9. – Wymiennik gaz-woda WC - 1000, 10. – Komin K, 11. – Rurociąg zasilający z odme-tanowania kopalni, 12. – Węzel ciepły – dostarczania ciepła do łaźni.

metan w górnictwie



Mając na uwadze istotność przed-

stawionych zagadnień, w niniejszym

artykule sformułowano w ujęciu ogólnym

następujące dwa problemy badawcze:

• Jaka jest aktualna produktywność

i s tan bezp ieczeństwa p racy

w kopalniach funkcjonujących

w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym?

• W jaki sposób można poprawić pro-

duktywność i stan bezpieczeństwa

pracy w kopalniach funkcjonujących

w Górnośląskim Zagłębiu Węglo-

wym?

Dodatkowo postawiono dwie hipotezy

badawcze:

• H1: Kopalnie o wysokim udziale

kosztów pracy w strukturze kosztów

ogółem charakteryzuje niska pro-

duktywność.

• H2: Kopalnie o wysokim natężeniu

zagrożeń naturalnych odznaczają się

niską produktywnością.

W przedmiotowej pracy wykorzystano

dokumentację pierwotną – ekonomiczną

prof. dr hab. inż. Józef Dubiński, Naczelny dyrektor GIG. Członek koresp. PAN.

Górnictwo węgla kamiennego jest branżą od wielu lat poddawaną procesom restrukturyzacyjnym, których podstawowym celem jest poprawa produktywności działania polskich przedsiębiorstw górniczych. Na brak skuteczności w realizacji tego zamierzenia składa się wiele przyczyn o charakterze geologiczno-górniczym, technicznym, infrastrukturalnym, społecznym i politycznym. Jednak poprawa produktywności, przy utrzymaniu wysokich standardów bezpieczeństwa pracy, jest zadaniem priorytetowym, gdyż jest to warunek konieczny przetrwania i rozwoju branży. Wagę tego priorytetu podkreślają także pojawiające się postulaty dotyczące dekarbonizacji oraz zmienność uwarunkowań na światowych rynkach węgla kamiennego1.

Wzrost produktywności i bezpieczeństwa pracy w kopalniach

prof. dr hab. inż.Marian Turek

Główny Instytut Górnictwa

i techniczną – pochodzącą z badanych

kopalń oraz raporty na temat zagrożeń

naturalnych i technicznych, opracowane

w Głównym Instytucie Górnictwa.

Sposób oceny produktywności i bezpieczeństwa pracy

Produktywność i bezpieczeństwo

pracy oceniono w dwudziestu kopalniach

będących producentem węgla energe-

tycznego, funkcjonujących w 2012 roku

na obszarze Górnośląskiego Zagłębia

Węglowego.

Produktywność jest powszechnie

używanym pojęciem, odnoszącym sie

do wszelkich rodzajów działalności,

oznaczającym najczęściej stosunek

ilości wytworzonego oraz sprzedanego

produktu w określonym okresie, do

ilości wykorzystywanych lub zużytych

zasobów wejściowych, gdzie zasoba-

mi systemu mogą być np. ludzie lub

kapitał. W toku prowadzonych analiz,

przez produktywność w ujęciu ogólnym

rozumiano, relację otrzymanych efektów

produkcji do zaangażowanych w ich uzy-

skanie zasobów ludzkich. Za miary tak

określonej produktywności przyjęto dwa

wskaźniki, powszechne w branży gór-

nictwa węgla kamiennego – wydajność

techniczną i wydajność ekonomiczną.

Dokonując jej pomiaru w kopalniach

posłużono się dwoma podstawowymi

parametrami, do których zaliczono

wielkość wydobycia oraz przychody ze

sprzedaży. Przy czym, wielkość wydoby-

cia wyrażono tradycyjnie w tonach oraz

w tzw. tonach ekwiwalentu węgla tew (ilość

energii powstałej przez spalenie 1 tony

metrycznej węgla – 1 tew = 29,302 GJ),

co pozwoliło uwzględnić również wartość

opałową wydobywanego surowca, a więc

nie tylko parametry ilościowe, ale również

jakościowe. Wymienione parametry,

w skali jednego roku, odnoszono kolejno

do wielkości zatrudnienia ogółem oraz

zatrudnienia pod ziemią. W ten sposób,

w ocenie wykorzystano wskaźnik:

• wydajności ogó łem, obl iczany

jako iloraz wielkości wydobycia

ekonomia i bezpieczeństwo


w tonach lub w tew do liczby zatrud-

nionych ogółem,

• wydajności dołowej, obliczany jako

iloraz wielkości wydobycia w tonach

lub w tew do liczby zatrudnionych

pod ziemią,

• wydajności ekonomicznej ogółem,

obliczany jako iloraz przychodów ze

sprzedaży do liczby zatrudnionych

ogółem,

• wydajności ekonomicznej dołowej,

obliczany jako iloraz przychodów ze

sprzedaży do liczby zatrudnionych

pod ziemią.

Poza wymienionymi wskaźnikami,

w przeprowadzonej analizie porównaw-

czej, w celu zweryfikowania hipotezy

H1, wykorzystano także udział kosztów

wynagrodzeń w kosztach ogółem,

wyrażony w ujęciu procentowym.

W ocenie poziomu bezpieczeństwa

posłużono się powszechnie rozpozna-

walnymi kategoryzacjami zagrożeń

naturalnych występujących w górnictwie

węgla kamiennego. Ocena obejmowała

zagrożenia: metanowe – klasyfikowane

w czterech kategoriach (od I do IV),

wybuchem pyłu węglowego – klasyfiko-

wane w dwóch klasach (A i B), tąpaniami

– klasyfikowane w trzech stopniach (od I

do III), pożarowe – klasyfikowane w pięciu

grupach (od 1 do 5) oraz wodne – klasy-

fikowane w trzech stopniach (od I do III).

Ocena produktywności badanych kopalń

Wartość wszystkich wymienionych

wskaźników dla badanych kopalń

przedstawiono w tabeli 1. Dodatkowo,

dla usystematyzowania prezentowanych

danych, w tabeli 2 podano dla nich

podstawowe wskaźniki statystyczne.

Wskaźnik JednostkaKopalnia

1 2 3 4 5

Wydajność ogólna ton / pracownika ogółem 379 652 546 714 706

Wydajność dołowa ton / pracownika dołowego 521 789 680 872 840

Wydajność ogólna w tew tew / pracownika ogółem 285 454 458 579 611

Wydajność dołowa w tew tew / pracownika dołowego 392 549 570 707 727

Wydajność ekonomiczna ogólna

przychody ze sprzedaży / pracownika ogółem 136 949 221 253 220 123 249 611 225 790

Wydajność ekonomiczna dołowa

przychody ze sprzedaży / pracownika dołowego 188 326 267 528 274 167 304 612 268 489


6 7 8 9 10


Wydajność dołowa ton / pracownika dołowego 619 1 067 963 910 632


Wydajność dołowa w tew tew / pracownika dołowego 556 1 015 795 714 585






11 12 13 14 15










16 17 18 19 20









Tab. 1. Wskaźniki produktywności technicznej i ekonomicznej w badanych kopalniach w 2012 rokuŹródło: opracowanie własne na podstawie danych badanych kopalń.



w poszczególnych kopalniach. Wydajność

ekonomiczna w badanych kopalniach jest

mniej zróżnicowana niż techniczna, co

odzwierciedlają ponad dwukrotnie niższe

wartości współczynników zmienności.

W trzech najlepszych kopalniach

(nr 18, 13 i 7) wydajność ogólna prze-

kracza 800 ton rocznie na jednego

zatrudnionego ogółem i 1000 ton na jed-

nego pracownika dołowego. Najgorszą

kopalnię (nr 1) charakteryzuje wydajność

ogólna poniżej 400 ton i dołowa poniżej

600 ton. Dla dziewięciu kopalń wydajność

ogólna mieści się w przedziale od 600 do

800 ton, a dla kolejnych trzech waha się

w przedziale od 800 do 1000 ton. Dla

ośmiu kopalń wydajność dołowa mieści

się w przedziale od 600 do 800 ton,

a dla kolejnych ośmiu waha się w prze-

dziale od 800 do 1000 ton.

Nieco inaczej przedstawia się zesta-

wienie wydajności ogólnej w tew. Zmienia

się bowiem kolejność w pierwszej trójce

kopalń o najlepszych wynikach. Kopalnia

nr 7 jest najlepsza, za nią plasuje się

pierwsza w poprzednim zestawieniu

kopalnia nr 18. Pierwszą trójkę zamyka

kopalnia nr 13. Najgorszą kopalnią nadal

pozostaje kopalnia nr 1.

W zakresie wydajności ekonomicznej

dołowej dwie kopalnie osiągają wynik po-

wyżej 300 000 złotych na jednego zatrud-

nionego rocznie. Jest to wysoko oceniona

w poprzednich kategoriach kopalnia nr 18

oraz zdecydowanie niżej oceniona kopalnia

nr 4. Nadal najgorszą kopalnią pozostaje

kopalnia nr 1, która jako jedyna w badanej

grupie generuje przychody na jednego

zatrudnionego ogółem poniżej 200 000

złotych rocznie. Trzynaście z dwudziestu

badanych zakładów górniczych cechuje

wydajność ekonomiczna w przedziale od

250 000 do 300 000 złotych, a jedynie

w czterech wydajność ekonomiczna

ogólna mieści się w przedziale od 200 000

do 250 000 złotych.

J a k o p o d s u m o w a n i e o c e n y

w zakresie produktywności, w tabeli 3

przedstawiono ranking badanych kopalń

z uwzględnieniem wydajności dołowej

w tonach i tew oraz wydajności ekono-

micznej wyrażonej wartością przychodów

na jednego zatrudnionego pod ziemią.

Z uwagi na duże zróżnicowanie

ocen w zakresie wydajności tech-

nicznej i ekonomicznej, dość trudno

jest jednoznacznie wskazać kopalnie

o najlepszej produktywności ostatecznej.

Kopalnie o wysokiej wydajności ogółem

nie zawsze generują bowiem najwyższe

strumienie przychodów ze sprzedaży.

W pierwszej dziesiątce we wszyst-

kich kategoriach znajdują się kopalnie

o numerach: 18, 16, 4 i 5. Z kolei, za

Wskaźnik Jednostka

Miara statystyczna

Max. Min. Rozstęp Średnia Odchyl.standard.

Współ-czynnik

zmienności

Wydajność ogólna ton / pracownika ogółem 958 379 579 661 144 21,81%

Wydajność dołowa ton / pracownika dołowego 1 202 521 681 832 180 21,60%

Wydajność ogólna w tew tew / pracownika ogółem 798 285 513 525 117 22,25%

Wydajność dołowa w tew tew / pracownika dołowego 1 015 392 623 660 144 21,83%


przychody ze sprzedaży / pracownika ogółem 249 611 136 949 112 661 206 609 22 394 10,84%


przychody ze sprzedaży / pracownika dołowego 308 725 188 326 120 399 260 056 25 964 9,98%

Lp.Wydajność

dołowa[Mg]

Wydajność dołowa

[tew]

Przychody ze sprzedażyna jednego pracownika dołowego

1. 18 7 18

2. 13 18 4

3. 7 13 15

4. 14 8 11

5. 8 16 3

6. 16 5 20

7. 9 14 16

8. 4 9 5

9. 5 4 2

10. 20 17 17

11. 11 20 7

12. 2 11 13

13. 17 10 14

14. 15 3 8

15. 3 6 10

16. 19 2 12

17. 12 12 19

18. 10 15 9

19. 6 19 6

20. 1 1 1

Tab. 3. Ranking badanych kopalń węgla kamiennego w 2012 roku – kopalnie najlepsze – kopalnie najgorsze

Źródło: opracowanie własne na podstawie danych badanych kopalń.

Zgodnie z danymi zawartymi w tabeli

2, badane kopalnie charakteryzuje bardzo

duże zróżnicowanie w obszarze wydajno-

ści technicznej. Określa je wysoka wartość

rozstępu oraz współczynnika zmienności.

Przy czym, wartości wydajności wyrażone

w tew wykazują nieco wyższą zmienność

niż wartości wyrażone w tonach, co

dodatkowo akcentuje zróżnicowanie

jakościowe wydobywanego surowca

Tab. 2. Miary statystyczne wskaźników technicznej i ekonomicznej produktywności w badanych kopalniach w 2012 roku




zdecydowanie najgorsze można uznać

kopalnie nr 1, 6, 19 i 12. W zestawieniu

prezentowanym w tabeli 3 zaskakująco

niska jest wydajność ekonomiczna

kopalń o wysokiej wydajności ogólnej,

to jest zakładów o numerach 7, 13,

14, 8 i 9. Wynika to prawdopodobnie

z polityki sprzedaży przyjętej przez

badane spółki.

W celu zweryfikowania postawio-

nej we wprowadzeniu hipotezy H1,

prowadzone badania uzupełniono

o określenie udziału kosztów pracy

w strukturze kosztów produkcji bie-

żącej. Do kosztów pracy zaliczono:

wynagrodzenia, świadczenia na rzecz

pracowników, składki obowiązkowe od

wynagrodzeń oraz wynagrodzenia pra-

cowników oddelegowanych do związków

zawodowych i koszty jednorazowych

odszkodowań z tytułu wypadków przy

pracy. Wyniki przeprowadzonych obli-

czeń przedstawiono w tabeli 4.

Przedstawione wyniki nie pozwalają

jednoznacznie potwierdzić hipotezy H1,

mówiącej, że kopalnie o wysokim udzia-

le kosztów pracy w strukturze kosztów

ogółem charakteryzuje niska wydaj-

ność. Najgorsza w zestawieniu kopal-

nia nr 1 wykazuje udział kosztów pracy

w kosztach ogółem poniżej 50%, podob-

nie jak kopalnia nr 19. Kopalnie nr 6 i 12

znajdują się, co prawda, w drugiej dzie-

siątce kopalń pod względem udziału

kosztów pracy w kosztach ogółem, ale

nie zajmują w niej końcowych miejsc.

Warto jednak zauważyć, że trzy

z czterech najbardziej produktywnych

kopalń znajdują się w pierwszej dziesiątce

kopalń o najniższym udziale kosztów

pracy w kosztach ogółem. Są to kopalnie

nr 18, 16 i 5, przy czym, w dwóch z nich

udział kosztów pracy jest szczególnie

niski i wynosi mniej niż 46%. Można więc

raczej stwierdzić, że kopalnie o niskim

udziale kosztów pracy w strukturze

kosztów ogółem charakteryzuje raczej

wysoka produktywność.

Bezpieczeństwo pracy a produktywność

Konieczność zapewnienia bezpiecz-

nych warunków pracy w kopalniach

węgla kamiennego, w tym szczególnie

ze względu na występowanie zagrożeń

naturalnych, zawsze musi mieć prioryte-

towe znaczenie. W związku z tym, trzeba

ponosić określone koszty związane

z monitoringiem zagrożeń istniejących

w danym złożu zalegającym w określo-

nych warunkach geologiczno-górniczych

oraz ich zwalczaniem (profilaktyką

przeciwzagrożeniową).

Oprócz tego, mogą być jeszcze ge-

nerowane dodatkowe koszty, związane z

ewentualnymi ograniczeniami w zakresie lub

tempie prowadzonych robót, wynikającymi z

określonych rygorów ich prowadzenia w wa-

runkach zagrożeń, szczególnie metanowego

i tąpaniami.

Wszystkie te aspekty powinny być

brane pod uwagę na etapie podejmo-

Kopalnia 17 19 16 18 1 13 11 8 15 5

Udział 40,69% 43,40% 43,75% 45,77% 49,61% 51,47% 52,52% 53,25% 53,30% 53,66%

Kopalnia 4 6 7 14 3 9 20 12 2 10

Udział 54,10% 54,24% 54,26% 54,48% 55,03% 55,96% 57,09% 57,42% 57,52% 58,20%

Tab. 4. Udział kosztów pracy w kosztach ogółem w badanych kopalniach w 2012 roku (rosnąco) – kopalnie najlepsze – kopalnie najgorsze

Źródło: opracowanie własne na podstawie danych badanych kopalń.

Rys. 1.

Koszty związane z występowaniem

i zwalczaniem zagrożeń natural-

nych, ich wpływ na opłacalność

prowadzenia eksploatacji

Źródło: opracowanie

własne.



wania decyzji o rozpoczęciu eksploatacji

złoża lub pokładu. Schematycznie

problem ten zobrazowano na rysunku 1.

W celu zweryfikowania hipotezy H2, w

której stwierdzono, że kopalnie o wysokim

natężeniu zagrożeń naturalnych odznaczają

się niską produktywnością, przeprowadzono

ocenę skali zagrożeń naturalnych2, zgodnie z

ich kategoryzacją, przedstawioną w części

metodycznej. Wyniki zawiera tabela 5.

Zgodnie z danymi zawartymi w tabeli 5,

badane kopalnie cechuje wysokie

natężenie zagrożeń naturalnych, typo-

wych dla górnictwa węgla kamiennego,

w tym przede wszystkim zagrożeń

metanowego, pyłowego i tąpaniami3.

Nie mniej groźne i często występujące

jest zagrożenie pożarowe4. W sześciu

kopalniach występuje także najwyższy

poziom zagrożenia wodnego.

Dość istotne dla bezpieczeństwa

pracy oraz ciągłości wydobycia, a tym

samym produktywności, jest także

skojarzenie wymienionych zagrożeń,

oznaczające ich łączne występowanie,

w tym w wielu przypadkach o najwyż-

szym natężeniu5.

Odnosząc wyniki zawarte w tabeli

4 do wyników oceny produktywności

można sformułować następujące wnioski:

• w kopalni nr 18, charakteryzującej się

wysoką produktywnością techniczną

i ekonomiczną, zagrożenie metanowe

nie ma najwyższej kategorii, ale

występują w niej również zagrożenia

wybuchem pyłu węglowego, tąpania-

mi, pożarowe i wodne, przy czym dwa

pierwsze o najwyższym natężeniu,

w kopalniach nr 4 i 5 wykazujących bar-

dzo dobre wyniki w zakresie produk-

tywności, występują zagrożenia me-

tanowe i wybuchem pyłu węglowego

o najwyższym natężeniu, dodatkowo

w p ie r wsze j z w ymien ionych

pojawiają się zagrożenia wodne,

a w drugiej zagrożenia tąpaniami

o najwyższych stopniach,

• kopalnia nr 16, uznana w zakresie

produktywności za jedną z najlep-

szych, charakteryzuje się najwyż-

szym poziomem wszystkich zagrożeń

naturalnych,

• kopalnie o najniższej produktywności

nr 1, 6, 19 i 12, odznaczają się niskim

i bardzo niskim natężeniem zagrożeń

naturalnych.

Zgodnie z powyższym, nie potwierdza

się hipoteza H2, w której stwierdzono, że

kopalnie o wysokim natężeniu zagrożeń

naturalnych odznaczają się niską pro-

duktywnością.

Źródła poprawy bezpieczeństwa pracy i produktywności w kopalniach

Mając na uwadze to, że bezpie-

czeństwo pracy i produktywność są

w górnictwie węgla kamiennego zagadnie-

niami o kluczowym znaczeniu, w ostatniej

części niniejszego referatu przedstawiono

propozycje działań w zakresie poprawy

tych parametrów, zmierzające do ustabili-

zowania sytuacji w spółkach węglowych,

Tab. 5.

Natężenie zagro-żeń naturalnych w badanych kopalniach węgla kamiennego w 2012 roku

Źródło: opraco-wanie własne na podstawie danych badanych kopalń.

KopalniaKategoria

zagrożeniametanowego

Klasa zagrożenia

wybuchem pyłuwęglowego

Stopieńzagrożeniatąpaniami

Grupazagrożenia

pożarowego

Stopieńzagrożeniawodnego

Liczba zagrożeń

z najwyższąkategorią

1. I B III 5 I 3

2. I A III 5 II 2

3. I B brak 3 II 1

4. IV B I 4 III 3

5. IV B III 2 II 3

6. IV A I 5 II 2

7. brak A III 5 III 3

8. brak A I 5 III 2

9. IV A III 4 II 2

10. II B III 4 II 2

11. IV B III 3 II 3

12. III B brak 4 I 1

13. III B I 4 II 1

14. IV B I 3 II 2

15. III B I 3 I 1

16. IV B III 5 III 5

17. IV B III 4 I 3

18. III B III 4 II 2

19. IV A III 4 III 3

20. IV B II 2 II 2

– kopalnie najlepsze – kopalnie najgorsze – najwyższy poziom danego zagrożenia


a tym samym do zapewnienia pol-

sk i emu gó r n i c t w u p r ze t r wan ia ,

a w dłuższej perspektywie możliwości

rozwojowych.

W tabeli 6 przedstawiono źródła po-

prawy bezpieczeństwa i produktywności,

z podziałem na źródła o charakterze

technicznym, odnoszące się przede

wszystkim do infrastruktury technicznej

i wykorzystywanych technologii oraz

o charakterze ekonomiczno-organiza-

cyjnym, obejmujące propozycje zmian

w zasadach funkcjonowania kopalń

i przedsiębiorstw węglowych.

W tabeli 6, poza działaniami na rzecz

poprawy produktywności, ujęto także

działania zmierzające do zapewnienia

bezpieczeństwa pracy w kopalniach

węgla kamiennego. Jak wynika z po-

wyższych rozważań, poziom zagrożeń

naturalnych w badanych kopalniach

jest wysoki, dlatego wszelkie działania

w tym obszarze uważa się za szczególnie

ważne i warunkujące prowadzenie

podziemnej eksploatacji. Mając na

uwadze wysoki poziom występujących

zagrożeń, zaleca się przede wszystkim

prowadzenie badań i działań wdrożenio-

wych w obszarze doskonalenia metod ich

monitorowania i zwalczania. Dodatkowo,

istotne znaczenie mają także rozbudo-

wa sieci odmetanowania kopalń oraz,

w celu zmniejszenia coraz większych

zagrożeń klimatycznych, rozbudowa

sieci klimatyzacji i schładzania powietrza.

W zakresie innych działań wymie-

nionych w tabeli 6 można wskazać

te, których wdrożenie powinno mieć

charakter operacyjny i natychmiasto-

wy. Brak ich podjęcia może bowiem

skutkować dalszą zapaścią polskiego

sektora węglowego. Należy do nich

niewątpliwie zaliczyć przede wszystkim

podjęcie starań związanych z poprawą

parametrów kształtujących techniczne

aspekty kosztu wydobycia, tj. wydobycia

na poziom, pokład, ścianę, szyb. Może

to zostać osiągnięte tylko dzięki uprosz-

czeniu struktury przestrzennej kopalń.

Do zwiększenia produktywności z pew-

nością przyczyni się także modernizacja

istniejącej infrastruktury technicznej,

w celu zwiększenia efek tywności

urządzeń, która powinna uwzględnić

również konieczność podniesienia jakości

produkowanego węgla dla zapewnienia

dobrej pozycji konkurencyjnej i korzystnej

relacji ceny surowca do jego jakości.

Wśród działań o strategicznym

znaczeniu i zdecydowanie dłuższej

perspektywie realizacyjnej należy wska-

zać wszelkie zmiany o charakterze

technologicznym6, w tym zwiększenie

zakresu gospodarczego wykorzysta-

nia metanu i wprowadzenie nowych

rozwiązań technologicznych, zoriento-

wanych na czystą produkcję. Będzie je

można jednak wdrożyć i uskutecznić

jedynie w tedy, gdy przedsiębior-

stwa poprawią wyniki ekonomiczne

i pozyskają środki na ich realizację7.

Wówczas będzie można myśleć tak-

że o pozyskiwaniu nowych koncesji

umożliwiających zwiększenie zasobów

i żywotności kopalń, a tym samym

zapewniających przedsiębiorstwom

długoterminowe perspektywy rozwojowe.

W obszarze źródeł ekonomiczno-

-organizacyjnych pr iory tetowe jest

zmniejszenie kosztów jednostkowych

produkcji węgla kamiennego8. Bez

spełnienia tego warunku polski węgiel

może okazać się niekonkurencyjny

zarówno w stosunku do węgla z importu,

jak i innych nośników energii. Wówczas

nawet strategiczna pozycja węgla ka-

miennego w bilansie energetycznym

Źródła techniczne Źródła ekonomiczno-organizacyjne

Rozwój systemu monitorowania zagrożeń naturalnych oraz metod ich zwalczania.

Wdrożenie nowoczesnego systemu zarządzania kosztami, zorientowanego na redukcję kosztów produkcji.

Rozbudowa systemów odmetanowania kopalń. Restrukturyzacja zatrudnienia.

Poprawa warunków klimatycznych. Restrukturyzacja majątku nieprodukcyjnego i finansowego.

Wzrost produktywności w zakresie podstawowych parametrów kształtujących techniczne aspekty kosztu wydobycia.

Ograniczenie udziału wynagrodzeń w kosztach ogółem.Wprowadzenie systemu motywacyjnego w większym stopniu związanego

z efektami ekonomicznymi.

Modernizacja istniejącej infrastruktury technicznej, w celu zwiększenia efektywności stosowanych urządzeń. Przekształcenia organizacyjne, łączenie zakładów górniczych.

Wzrost jakości sprzedawanego węgla. Poprawa relacji z odbiorcami z energetyki zawodowej.

Zwiększenie zakresu gospodarczego wykorzystania metanu. Racjonalizacja zarządzania zasobami energetycznymi.

Wprowadzenie nowych rozwiązań technologicznych, zorientowanych na czystą produkcję. Realizacja efektów skali w zakresie transportu i logistyki.

Pozyskiwanie nowych koncesji umożliwiających zwiększenie zasobów i żywotności kopalń. Pozyskanie dodatkowych źródeł finansowania nakładów inwestycyjnych.

Tab. 6. Źródła poprawy produktywności i stanu bezpieczeń-stwa w polskim górnictwie węgla kamiennego

Źródło: opracowanie własne na podstawie: I. Jonek-Kowalska, Ocena możliwości poprawy efektyw-ności wydobycia węgla kamiennego, [w:] Analiza i ocena kosztów w górnictwie węgla kamiennego w Polsce w aspekcie poprawy efektywno-ści wydobycia, M. Turek (red.), Difin, Warszawa 2013, s. 152-163.

– działania w obszarze bezpieczeństwa – działania w obszarze produktywności


Polski nie jest w stanie zagwarantować

przetrwania polskim kopalniom. Działania

w tym zakresie należałoby rozpocząć od

opracowania i skutecznego wdrożenia

sytemu zarządzania kosztami, pozwalają-

cego precyzyjnie ustalać koszt wydobycia

w danego wyrobiska wybierkowego

przed uruchomieniem eksploatacji oraz

w trakcie jej trwania w układzie ciągnio-

nym9. Tylko takie podejście umożliwi

rzeczywistą ocenę efektywności i iden-

tyfikację możliwości redukcji kosztów10.

Duże możliwości w zakresie re-

dukcji kosztów z całą pewnością tkwią

także w restrukturyzacji zatrudnie-

nia, oznaczającej w tym przypadku

stopniową racjonalizację zatrudnienia,

komolidację kopalń11 w celu maksy-

malnego wykorzystania istniejącego

potencjału technicznego i ludzkiego

oraz wdrożenie systemu motywacyjnego,

powiązanego z efektami pracy. Wśród

istotnych działań na rzecz poprawy

produktywności należałoby również

wymienić wzmocnienie relacji z odbior-

cami z energetyki zawodowej, zapew-

niające polskiemu węglowi rynek zbytu.

Nie będzie to jednak możliwe bez zaofe-

rowania im konkurencyjnych cen węgla

kamiennego, a to z kolei wymaga redukcji

jednostkowych kosztów produkcji12.

Do działań o nieco mniejszym zna-

czeniu, z uwagi na ich wpływ na poziom

kosztów ogółem, należy zaliczyć działania

na rzecz racjonalizacji zarządzania

zasobami energetycznymi oraz realizacji

efektów skali w zakresie transportu

i logistyki. Niemniej jednak, należy je

podejmować równolegle z wdrażaniem

systemu zarządzania kosztami i restruk-

turyzacją zatrudnienia, gdyż ich efekty

także pozwolą zredukować całkowite

koszty produkcji.

PodsumowaniePodsumowując wyniki w zakresie

diagnozy produktywności i bezpie-

czeństwa w polskich kopalniach węgla

kamiennego, działających w Górno-

śląskim Zagłębiu Węglowym, można

sformułować następujące wnioski:

• Wydajność techniczna i ekonomiczna

polskich kopalń jest silnie zróżnicowana.

• Kopalnie o wysokiej wydajności ogólnej

wyrażonej w tonach i tew, nie zawsze

osiągają najlepsze wyniki w obszarze

wydajności ekonomicznej, mierzonej

wartością przychodów ze sprzedaży

na jednego zatrudnionego ogółem

i pod ziemią.

• Nie potwierdza się jednoznacznie

hipoteza H1, stwierdzająca, że kopalnie

o wysokim udziale kosztów pracy

w strukturze kosztów ogółem charakte-

ryzuje wysoka produktywność.

• Polskie kopalnie węgla kamiennego ce-

chuje wysoki poziom zagrożeń naturalnych

typowych dla górnictwa węgla kamien-

nego, w tym przede wszystkim zagrożeń

metanowych. Zagrożenia te bardzo często

występują jako zagrożenia skojarzone.

• Nie potwierdza się jednak hipoteza

H2, że kopalnie o wysokim natężeniu

zagrożeń naturalnych odznaczają się

niską produktywnością.

W związku z powyższym, należałoby

dokonać szczegółowej wieloaspektowej

diagnozy czynników kształtujących pro-

duktywność krajowych kopalń, zoriento-

wanej na wzmocnienie jej akceleratorów

i/lub zniwelowanie barier. Zaś w aspekcie

funkcjonowania badanych spółek wę-

glowych należałoby z kolei dążyć do

zmniejszenia rozpiętości produktywności

w poszczególnych kopalniach i lepszego

powiązania wyników ekonomicznych

z systemem wynagrodzeń.

Do najważniejszych działań zorien-

towanych na poprawę bezpieczeństwa

pracy i produktywności w kopalniach

węgla kamiennego można zaliczyć:

• Prowadzenie badań i działań wdro-

żeniowych w obszarze doskonalenia

metod monitorowania i zwalczania

zagrożeń naturalnych.

• Rozbudowę sieci odmetanowania

kopalń.

• Redukcję jednostkowych kosztów

produkcji.

• Racjonalizację zatrudnienia.

• Pozyskanie środków na działalność

rozwojową.

• Wdrożenie nowych technologii pro-

dukcji.

1 Por. J. Dubiński, M. Turek, Szanse i zagrożenia rozwoju górnictwa węgla kamiennego w Polsce, „Wiadomości Górnicze” 2012, nr 11, s. 626-633.

2 Zob. I. Jonek-Kowalska, M. Turek, Identyfikacja i ocena zagrożeń naturalnych w przedsiębiorstwie górniczym, [w:] Zarządzanie ryzykiem operacyjnym w przedsiębiorstwie górniczym, I. Jonek-Kowalska, M. Turek (red.), PWN, Warszawa 2011, s. 213-243.

3 Zob. J. Dubiński, W. Konopko, Tąpania – ocena – prognoza – zwalczanie, Katowice, GIG 2000.

4 Por. E. Krause, Zastosowanie metod klasyfikacji i systematyzacji zbiorów do oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w kopalniach w perspektywie do 2020 roku, Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko 2009, nr 1, s. 15-28.

5 Por. J. Kabiesz, Charakterystyka skojarzonych zagrożeń górniczych w aspekcie ich oceny oraz doboru metod prewencji, Prace Naukowe GIG nr 849, Katowice 2002.

6 Por. J. Dubiński, M. Turek, Sposób tworzenia scenariuszy rozwoju techno-logicznego przemysłu wydobywczego węgla kamiennego, ,,Gospodarka Surowcami Mineralnymi” 2008, t. 24, z. 1/2, s. 13-31.

7 Szerzej: A. Michalak, Efektywność jako kryterium wyboru modeli finansowania inwestycji rozwojowych w górnictwie, [w:] Efektywność – konceptualizacja i uwarunkowania, [w]: T. Dudycz, G. Osbert-Pociecha, B. Brycz (red.), Wydaw-nictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, Wrocław 2012, s. 241-260; A. Michalak, Financial effects of finance management strategies realized by mining enterprises in Poland, [w:] Regional management – theory, practice and development, Štefan Hittmár (ed.), University of Žilina, Žilina 2012, s. 155-159.

8 Por. M. Sierpińska, Nowoczesne narzędzia zarządzania finansami w przedsiębior-stwie górniczym. Cz. 1, Narzędzia monitorowania krótkoterminowej równowagi finansowej w przedsiębiorstwie, „Wiadomości Górnicze” 2005, nr 1, s. 41-48.

9 Szerzej: M. Turek, System zarządzania kosztami w kopalni węgla kamien-nego w cyklu istnienia wyrobiska wybierkowego, Difin, Warszawa 2013.

10 Szerzej: I. Jonek-Kowalska, Koszty produkcji w polskim górnictwie węgla kamiennego, [w:] Analiza i ocena kosztów w górnictwie węgla kamiennego w Polsce w aspekcie poprawy efektywności wydobycia, M. Turek (red.), Warszawa, Difin, 2013, s. 45-56.

11 Szerzej: I. Jonek-Kowalska, M. Turek, Koncentracja przedsiębiorstw przemysłowych. Przyczyny – przebieg – efekty, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2010, s. 100-140.

12 Zob. I. Jonek-Kowalska, Ewaluacja kosztów wytworzenia zorientowana na poprawę efektywności w polskim górnictwie węgla kamiennego, [w:] Zarządzanie finansami. Inwestycje, wycena przedsiębiorstw, zarządzania wartością, Uniwersytet Szczeciński, Szczecin 2011, s. 49-58.

g ó r n i c t w o i e n e r g e t y k aekonomia i bezpieczeństwo

Bib

liogr

afia

dos

tępn

a na

ww

w.p

ower

.apb

izne

s.pl

foto

: PG

E G

iEK

S.A

.

3636 1 / 2 0 14


e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl

Dotychczasowe spotkania potwierdzają

niezwykle istotną rolę węgla brunatnego

jako paliwa energetycznego nie tylko

w Polsce, ale i na świecie. VIII Między-

narodowy Kongres Górnictwa Węgla

Brunatnego, podobnie jak poprzednie,

posłuży wymianie idei i osiągnięć branży

górniczej i energetycznej, a także stanie

się miejscem integracji osób ze środowisk

związanych z wydobyciem i wytwarza-

niem – podkreśla Dyrektor Oddziału

KWB Bełchatów Kazimierz Kozioł. (…)

W naszym kraju węgiel brunatny od

lat pełni rolę paliwa strategicznego

i zapewnia energetyczne bezpieczeń-

stwo, (…) górnictwo cały czas powinno

być przemysłem nowoczesnym, rentow-

nym oraz bezpiecznym.

VIII MIĘDZYNARODOWY KONGRES GÓRNICTWA WĘGLA BRUNATNEGO

W dniach 7-9 kwietnia 2014 r. w Bełchatowie odbędzie się ósma edycja

Międzynarodowego Kongresu Górnictwa Węgla Brunatnego. Jest to cykliczna,

międzynarodowa impreza organizowana co dwa lub trzy lata, tradycyjnie

w największym w Polsce zagłębiu górniczo – energetycznym.

Przewodnim tematem spotkania będzie „WĘGIEL BRUNATNY

– SZANSE I ZAGROŻENIA”

wydarzenia branżowe

Aleksandra Wojnarowska

foto

: PG

E G

iEK

S.A

.

37371 / 2 0 14e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl

Honorowy Patronat nad Kongresem

objął Wicepremier Rzeczypospo-

litej Polskiej – Minister Gospodarki

Janusz Piechociński.

W poprzedniej edycji Kongresu

uczestniczyło blisko 340 osób, w tym

63 z zagranicy. Wśród uczestników

obrad znalazło się wielu przedstawicieli

prestiżowych ośrodków naukowych

oraz osób związanych z branżą górniczą

i energetyczną.

Tradycyjnie jednym z elementów

Kongresu jest wielobranżowa sesja

w ystaw ienn icza, podczas k tó re j

swoje produkty i osiągnięcia zapre-

zentują firmy sektora wydobywczego

i elektroenergetycznego.

W czasie kwietniowego kongresu

odbędą się sesje referatów naukowo

– technicznych, które wygłoszą specjaliści

z renomowanych ośrodków naukowych

z Polski i zagranicy. Tematyka obrad bę-

dzie dotyczyła następujących zagadnień:

1. Zasoby węgla brunatnego gwarancją

bezpieczeństwa energetycznego.

2. Odkrywkowe górnictwo węgla bru-

natnego – czasochłonna inwestycja

w nowe złoża i pola wydobywcze.

3. Polska – krajem obdarowanym

w złoża węgla brunatnego, mądrze

i gospodarnie wykorzystującym swoje

zasoby.

4. Utrzymanie obecnego poziomu

wydobycia węgla brunatnego oraz

jego perspektywiczne zwiększenie.

5. Przezwyciężenie pojawiających się

w górnictwie zagrożeń.

6. Oddziaływanie kopalń odkrywkowych

na środowisko naturalne.

7. Europejska polityka ochrony klimatu

i dążenie do ograniczenia emisji

dwutlenku węgla.

8. Węgiel brunatny, jako alternatywa

wobec innych nośników energii

w światowej energetyce w bieżącym

stuleciu.

9. Węgiel brunatny – konkurent innych

źródeł energii.

10. Nowoczesne technologie wychwyty-

wania i składowania CO2 (CCS).

11. Europejski System Handlu Emisjami

(ETS).

12. Rekultywacja i rewitalizacja obszarów

pogórniczych.

13. Stałe podnoszenie sprawności elek-

trowni opalanych węglem brunatnym,

jako warunek utrzymania ich kon-

kurencyjności wśród producentów

energii w Polsce i na świecie.

Organizatorami Kongresu są:

PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna Spółka Akcyjna

PGE GiEK S.A. Oddział Kopalnia Węgla Brunatnego Bełchatów

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa Oddział w Bełchatowie

Patronat medialny

Szczegółowe informacje na temat VIII edycji Międzynarodowego Kongresu

Górnictwa Węgla Brunatnego znajdują się na stronie internetowej oddziału

Kopalnia Węgla Brunatnego Bełchatów

http://www.kwbbelchatow.pgegiek.pl w zakładce Kongres.

Serdecznie zapraszamy


g ó r n i c t w o i e n e r g e t y k autrzymanie ruchu

Wymagania stawiane przekładniom

mającym być źródłem napędu górni-

czych przenośników taśmowych są

określane w SIWZ, które można znaleźć

w przetargach ogłaszanych przez Spółki

Węglowe. Wymagania te, są ściśle okre-

ślone i wynikają z przepisów prawa oraz

z wypraktykowanych i sprawdzonych

rozwiązań producentów maszyn. Spo-

śród najważniejszych wymienić należy:

• wymagania określone w Ustawie:

Prawo geologiczne i górnicze (Dz.

U. Nr 163, poz.981) z późniejszymi

zmianami i wynikających z niej roz-

porządzeniami oraz aktów prawnych

wdrażających dyrektywy nowego

podejścia UE: dyrektywa 2006/42

WE (zasadnicze wymagania dla

maszyn i elementów bezpieczeństwa)

oraz dyrektywa 94/9 WE – ATEX

• wymagania odnośnie specyfiki prze-

kładni jej uniwersalności zabudowy

z prawej i lewej strony przenośnika

• odpowiednie zakresy przełożeń

oraz wymagane moce mechaniczne

przekładni

• nierzadko określona jest również

jakość – klasa wykonania elementów

zębatych.

Odpowiedzią na wymienione wcze-

śniej wymagania są przekładnie przemy-

słowe SEW-EURODRIVE – z serii „X”.

Jest to całkowicie nowy typoszereg

przekładni, bezkonkurencyjny w zakresie

różnych typowielkości o momencie

wyjściowym aż do 475 000 Nm.

Bogate dodatkowe wyposażenie

nowego typoszeregu zapewnia dużą

elastyczność umożliwiającą praktyczne

dostosowanie przekładni do każdego

urządzenia.

Szeroki zakres przełożeń przekładni

walcowych i stożkowo-walcowych od

sześciu do czterystu pięćdziesięciu

(i = 6 do 400) pokazuje, że seria „X”

spełnia wymagania stawiane przekład-

niom górniczym.

Poniżej przedstawiony został przykład

doboru napędu SEW-EURODRIVE, ze

szczególnym uwzględnieniem opisanych

powyżej wymagań.

• Wymagania wynikające z prze-

pisów prawa:

Przekładnie seri i X posiadają

niezbędne dopuszczenia do pracy

NOWA SERIA przekładni SEW-EURODRIVE – idealne rozwiązanie do przenośników taśmowych

w wa r unk ach z ag rożonych w y-

buchem metanu i pyłu węglowego

– warunki te zostały określone przez

dyrektywę ATEX 1994/9/WE oraz

normy zharmonizowane – został y

oznaczone jako urządzenia do pracy

w atmosferze zagrożenia wybuchem me-

tanu i pyłu węglowego czyli wg klasyfikacji

dyrektywy dla grupy I kategorii M2.

Dokumentacja techniczna, sprawoz-

dania z badań oraz analizy ryzyka zostały

złożone w jednostce notyfikowanej

FSA GmbH pod numerem rejestra-

cyjnym UE: 0588.

• odpowiednie zakresy przełożeń

oraz wymagane moce mecha-

niczne przekładni

Przykład doboru przekładni górniczego przenośnika taśmowego

Z otrzymanych danych przekład-

nia winna współpracować z silnikiem

elektrycznym o mocy mechanicznej

(Pm ) dwustu pięćdziesięciu kilowa-

tów przy (n1) jednym tysiącu czterystu

pięćdziesięciu obrotach na minutę

i wymaganym jest aby wał wolno-

obrotowy obracał się z prędkością (n2)

siedemdziesięciu obrotów na minutę.

• Dobór przekładni należy rozpocząć

od określenia charakteru pracy urzą-

dzenia oraz rodzaju aplikacji – ustala

się odpowiedni współczynnika

bezpieczeństwa (Sf).

Górnictwo to jedna z gałęzi polskiej gospodarki, w której obserwuje się nieustanne ruchy inwestycyjne.

MałgorzataTylska

SEWEURODRIVE

artykułsponsorowany


Dla przenośników taśmowych na-

pędzanych silnikiem elektrycznym o

mocy większej niż sto kilowatów i pracy

przenośnika powyżej dziesięciu godzin

na dobę – katalog SEW Eurodrive zaleca

przyjąć minimalny współczynnik bezpie-

czeństwa wyższy od półtora (Sfapl >1,5)

• Kolejnym krokiem jest określenie

wymaganego momentu na wale

wolnoobrotowym (MN2)

Korzystając ze wzoru na obliczanie

momentu obrotowego:

Gdzie: Pm- mechaniczna moc silnika

n1 – obroty silnika elektrycznego

i – przełożenie przekładni

ɳ - sprawność przekładni

otrzymujemy MN2= 32 200 Nm

• Pamiętając, iż przekładnia winna

spełniać warunek odpowiedniego

współczynnika bezpieczeństwa:

Sfcal > S

fapl

dobieramy przekładnię pod kątem

wytrzymałości mechanicznej.

• Zosta ła dobrana p r zek ładn ia

X3KH180 o przełożeniu (i) równym

dwudziestu, której maksymalny

moment obrotowy wynosi (MN2) pięć-

dziesiąt osiem tysięcy niutonometrów.

Sprawdzamy:

Otrzymano Sfcal

=1,8, zatem warunek

Sfcal

>Sfapl

, został spełniony.

Z powyższego przeliczenia wynika,

iż przekładnia charakteryzuje się wystar-

czającym momentem mogącym zapew-

nić prawidłową pracę przy zastosowaniu

jej do napędu przenośnika taśmowego.

• Kolejnym krokiem jest sprawdzenie

przekładni pod kątem spełnia warun-

ku bilansu termicznego.

Prawidłowo dobrana przekładnia

powinna spełniać warunek:

PTH≥ P

m

Gdzie:

PTH

– graniczna moc termiczna przekładni [kW]

Pm – moc mechaniczna silnika elek-

trycznego

Przekładnie zębate charakteryzują

się określoną sprawnością. Sprawność

definiowana jest jako stosunek energii

wykorzystywanej do energii dostarczonej.

Ściśle powiązane ze sprawnością jest

zjawisko tarcia.

W przekładni zębatej, siła tarcia jest

zależna od następujących czynników:

– obciążenia nominalnego

– rozwiązań geometrycznych elemen-

tów zębatych i węzłów łożyskowych

– chropowatości współpracujących

powierzchni

– rodzaju zastosowanych materiałów

– dobór środków smarujących

• Straty energii zostają zamienione w

ciepło, które jest emitowane poprzez

obudowę przekładni do otoczenia.

Zdarza się, iż przy dużych mocach

mechanicznych przenoszonych przez

przekładnie ich zwarta budowa

– powierzchnia korpusu nie jest

wystarczająca do oddania - radiacji

ciepła do otoczenia, ciepło jest wtedy

akumulowane wewnątrz przekładni

powodując nadmierny i szkodliwy

dla niej wzrost temperatury. Stosuje

się wtedy różnego rodzaju wyposa-

żenia dodatkowe które pozwalają

zwiększyć zdolność odprowadzenia

nadmiaru ciepła z przekładni zatem

zbilansować moc termiczną prze-

kładni PTH.

Przykładowa moc termiczna prze-

kładni X3KH180, przy temperaturze

otoczenia 40 o C bez żadnego dodatko-

wego wyposażenia wynosi:

PTH

=140 [kW ]

moc ta jest zatem niewystarcza-

jąca dla współpracy z si ln ik iem

o mocy Pm=250 [kW] – nie jest speł-

niony wspomniany wcześniej warunek:

PTH

≥ Pm

Użytkowanie przekładni bez dodat-

kowego wyposażenia pozwalającego

na zbilansowanie mocy termicznej prze-

kładni skutkowałoby jej nagrzaniem do

niedopuszczalnej temperatury zarówno

ze względów bezpieczeństwa, trwałości

jak również określonych w dyrektywie

ATEX i normach zharmonizowanych

granicznych temperatur.

Przekładnie serii X standardowo mogą być wyposażone w różne systemy chłodzenia powietrzem lub wodą.– wentylatory chłodzące

artykułsponsorowany

foto

: SE

W E

URO

DRI

VE



• wymagania odnośnie specyfiki

przekładni jej uniwersalności

zabudowy z prawej i z lewej

strony przenośnika.

Przekładnie serii X posiadają od-

wracalny symetryczny korpus. Umożliwia

to zastosowanie do różnych układów

pracy jedną i tę samą wersję przekładni

– np. wersja do montażu z lewej lub

prawej strony przenośnika realizowana

przez jedną przekładnię. Oznacza to, iż

można ograniczyć liczbę różnych typów

napędów w maszynie z istotną korzyścią

dla użytkownika.

• Jakość

SEW-EURODRIVE, to ruch, tradycja,

innowacja, jakość i serwis – dowodzimy

tego naszym klientom już prawie od 80 lat.

Poruszamy nie tylko niezliczone ta-

śmociągi, rozlewnie napojów, dachy

stadionów sportowych, żwirownie, linie

montażowe, procesy w przemyśle che-

micznym, Państwa bagaż na lotniskach

czy samych Państwa na ruchomych

schodach; poruszamy także samych

siebie - bezruch dla nas nie istnieje!

Każdego dnia prawie 550 badaczy

i projektantów pracuje nad wynalezieniem

i ulepszeniem przyszłości automatyki

napędowej. Łącznie porusza się na

świecie ponad 14 000 pracowników,

wywiązując się ze swoich zadań

i optymalizując procesy. W taki sposób

firma SEW-EURODRIVE rozwijała się,

by w końcu stać się liderem w branży

automatyki napędowej, uzyskując obroty

rzędu dwóch miliardów euro.

Przekładnie serii X zostały zaprojek-

towane z wykorzystaniem najnowszych

standardów w technice projektowania

oraz zostały przebadane na własnych

stanowiskach badawczych celem po-

twierdzenia zakładanych parametrów

technicznych. Warto wspomnieć, iż prze-

kładnie typoszeregu X są produkowane

w najnowocześniejszej fabryce grupy

SEW Eurodrive, która została oddana do

użytku 2009 roku. Produkcja elementów

jest realizowana na nowoczesnych

maszynach numerycznych, co zapewnia

najwyższą jakość produktu oraz wysoką

powtarzalność parametrów.

Dzięki modułowej koncepcji budowy

typoszeregu wykorzystywana jest pełna

unifikacja elementów

składowych przy minimalnej liczby

komponentów gwarantuje to maksymalną

niezawodność pracy oraz krótkie terminy

dostaw napędów i części zapasowych.

Dla wymaganych warunków pracy

najkorzystniejszym wybrano system

chłodzenia powietrzem wykorzystując

wentylator osadzony na wale szybko-

obrotowym.

• Moc termiczna przekładni przy zasto-

sowaniu takiego rozwiązania wynosi:

PTH=274 kW, zatem spełniony jest

warunek PTH

≥ Pm.

– wymienniki ciepła

– wkłady wodne

– pokrywy chłodzące

utrzymanie ruchu


g ó r n i c t w o i e n e r g e t y k azarządzanie i informatyka

mgr inż. Bartosz WrońskiCentralny Ośrodek Informatyki Górnictwa S.A., Katowice

Produkcja węgla na świecie systematycznie rośnie od 13 lat. W roku 2012 dynamika wzrostu produkcji była jednak wyższa od zapotrzebowania, co spowodowało wzrost notowanej od 2011 r. nadpodaży surowca na światowym rynku. Przy trwającej od dwóch lat spadkowej tendencji cen na rynkach węgla energetycznego oraz mało optymistycznych perspektywach wzrostu cen w przyszłości, stawia to sektor węglowy w bardzo trudnej sytuacji.

Optymalizacja kosztów w górnictwieWykorzystanie podejścia zarządzania przez projekty

Jak wskazała dr Urszula Lorentz, na

XXVII konferencji z cyklu „Zagadnienia

surowców energetycznych i energii

w gospodarce krajowej”, popyt na

węgiel będzie ulegał stopniowej erozji

z uwagi na trzy czynniki: przepisy

dotyczące ochrony środowiska, które

zniechęcają do inwestycji w elektrow-

nie opalane węglem kamiennym, silną

konkurencję ze strony gazu i energii

odnawialnej, częściowo napędzaną

amerykańską rewolucją łupkową oraz

poprawę efektywności energetycznej.

W związku z tym zapotrzebowanie na

węgiel importowany może osiągnąć

szczyt w 2020 r., a to podważa opła-

calność nowych projektów górniczych.

Zacytowane powyżej prognozy cen

węgla energetycznego zapewne przełożą

się na potrzebę weryfikacji wieloletnich

planów górniczych.

Przedstawione pow yże j uwa-

runkowania dla sektora górniczego

zmuszają zakłady wydobywcze do

innego spojrzenia na planowanie robót

górniczych pod kątem ich opłacalności.

Aby oceniać opłacalność poszcze-

gólnych przedsięwzięć górniczych

niezbędnym jest zastosowanie takich

technik planowania, które pozwolą

z dużą dokładnością oszacować koszty jak

i przewidywane przychody.

Z tego punktu widzenia koniecznym

jest przejście z planowania niezależ-

nego na planowanie zależne związane

z budżetowaniem konkretnych zadań,

jakie założyliśmy w planie rzeczowym do

realizacji. Takie podejście do planowania

powinno objąć swoim zakresem istotne

koszty planowanych zadań z obszaru:

• materiałów

• wynagrodzeń

• utrzymania wyposażenia technicz-

nego

• energii

• usług.

Równocześnie planowane zadania

możemy grupować tworząc w ten sposób

projekty górnicze zawierające zadania

realizujące jeden cel, jakim jest np.

eksploatacja wybranej partii złoża.

Zatem planowanie zależne kosztów

zadań, jest niezbędne w planowaniu

długoterminowym dla oceny opłacal-

ności projektu jak i średniookresowym

(rocznym) wykorzystywanym między

innymi do przeprowadzenia przetargów

na materiały i usługi.

Planowanie długookresowePlanowanie długoterminowe jest

działaniem nakierowanym na ocenę


efektywności przyszłych projektów

górniczych. Dostarcza niezbędnych

informacji do podjęcia decyzji w zakresie

przyszłych inwestycji. długoterminowe

proces rozpoczynają prace opisujące

planowane wyrobiska w module Plano-

wania i Harmonogramowania Produkcji

SZYK2/KPT/THPR. Realizowane pro-

cesy przedstawia rysunek 1. Pierwszym

zadaniem jest ewidencja wyrobisk

i nadanie im identyfikatorów.

Kolejny krok to określenie niezbęd-

nych czynności składających się na

cały cykl życia wyrobiska. Czynności te

jak np. budowa skrzyżowania, drążenie

odcinka wyrobiska do zabudowy kom-

bajnu, drążenie pozostałego odcinka,

demontaż kompleksu chodnikowego, itp.

są następnie układane są w sieć czyn-

ności po zdefiniowaniu poprzedników

i następników każdej czynności. Umiej-

scowione w czasie czynności stanowią

podstawę konstrukcji odpowiednich har-

monogramów produkcji. Zdefiniowanie

i określenie parametrów geologiczno-

-górniczych pozwala na oszacowanie wy-

dobycia węgla handlowego, jego jakości

i w konsekwencji możliwych przy-

chodów z planowanego wyrobiska.

Tak przygotowany projekt górniczy

można w procesie planowania zależnego

wzbogacić o ilości niezbędnych zasobów

(materiały, wyposażenie, usługi, zasoby

ludzkie, energia,..)

Kosztorysowanie i ocena efektyw-

ności planowanych w długoterminowej

perspektywie projektów górniczych to

w systemie SZYK2 domena modułu „Sys-

tem Kosztorysowania Projektów Górni-

czych”. Przejęty z modułu Planowania

i Harmonogramowania Produkcji do

Systemu Kosztorysowania Projektów

Górniczych, projekt górniczy otrzy-

muje ramy organizacyjne. Projekt ten

uzupełniany jest o pozostałe zadania

o charakterze wspomagającym i uzu-

pełniającym czynności górnicze opisane

w module Planowania i Harmonogra-

mowania Produkcji. Przykładowo do

zadań takich należą zadania związane

z transportem środków produkcji do

wyrobiska itp. System Kosztoryso-

wania Projektów Górniczych pozwala

na wycenę wartościową wszystkich

kosztów w układzie wielu wariantów

i ocenę efektywności projektu górni-

czego.

Brak perspektyw wzrostu cen węgla

energetycznego zmusi spółki węglowe

do radykalnych działań zmierzających do

redukcji kosztów lub nawet zaniechania

nieefektywnych projektów górniczych.

Nowa, trudna i raczej wieloletnia

sytuacja górnictwa węgla kamiennego

zwróci, większą niż do tej pory, uwagę

zarządzających spółkami węglowymi

i kopalniami na narzędzia informatyczne

wspomagające procesy planowania

długookresowego.

Rys. 1.

Planowanie długookresowe

Rys. 2.

Planowanie roczne projektów górniczych w SZYK2 w zakre-sie materiałów

foto

: JS

W S

A



Planowanie roczneP lanowan ie k ró tkote r m inowe

w górnictwie węgla kamiennego to

działania, których celem jest przygo-

towanie planu rocznego z rozbiciem

na poszczególne miesiące. Punktem

w y jśc ia w rocznym p lanowan iu

zależnym są potrzeby produkcyjne,

a więc uszczegółowione harmonogramy

produkcji z Komponentu Planowa-

nia i Harmonogramowania Produkcji.

W Komponencie Zarządzanie Zadaniami

SZYK2/KPT/TMZZ2 istnieje możliwość

dołożenia dodatkowych zasobów nie pla-

nowanych po stronie Komponentu Plano-

wania i Harmonogramowania Produkcji.

Po zakończeniu prac planistycznych

następuje etap akceptacji planu. Zatwier-

dzony plan rzeczowy staje się wsadem do

procesu planowania w poszczególnych

obszarach dziedzinowych.

W przypadku materiałów kontynu-

acja procesu planowania odbywa się

w Kompleksie Logistyki Materiałowej

w Komponencie Planowania Zakupów

SZYK2/KLM/LMP. W komponencie

Planowanie Zakupów plan weryfikowany

jest również pod względem wprowadzo-

nych na wcześniejszym etapie limitów

wartościowych. Limity można określać na

różnym poziomie struktury organizacyjnej

(zakłady, piony, komórki) oraz na różnych

etapach akceptacji, które uzależnione

są od elastycznie zdefiniowanej ścieżki

decyzyjnej.

Utworzona wersja planu ma status

Zatwierdzony, wszelkie korekty planu mu-

szą odbywać się u źródła Podstawowym

celem planowania rocznego materiałów

jest właściwe przygotowanie przetargów.

Praktykowane są dwa cykle planistyczne:

pierwszy zwykle w marcu, a dotyczący

całego roku przyszłego od stycznia

do grudnia oraz drugi w październiku

dotyczący okresu od czerwca następ-

nego roku do czerwca kolejnego roku.

W przetargach często wykorzystywany

jest mechanizm aukcji elektronicznych.

Po przeprowadzeniu przetargów

w systemie SZYK2 rejestrowane są umo-

wy. Umowy posiadają określony budżet

oraz zawierają specyfikację materiałów

oraz wynegocjowane ceny. Uzyskane

w przetargach ceny wykorzystuje się rów-

nież do aktualizacji planu finansowego.

Informatyczne wspomaganie plano-

wania krótkoterminowego w pierwszej fa-

zie jest bardzo podobne jak w planowaniu

długoterminowym. Tam jednak głównym

celem było przygotownie informacji

do podjęcia decyzji przystąpienia lub

odstąpienia od projektu górniczego.

Natomiast plan roczny dotyczy projektu

co do którego zapadła już decyzja

pozytywna. Kontynuując tok postępo-

wania zależnego, którego źródłem są

potrzeby produkcyjne, wykorzystywany

jest System Zadaniowo-Zleceniowy

do przygotowania projektu górniczego

(rys. 2).

Planowanie operatywneW trakcie projektu specyfikacja

zadań, czynności oraz niezbędnych

do ich realizacji zasobów podlegać

zarządzanie i informatyka


może ciągłym zmianom, które mu-

szą być sterowane, by nie zniweczyć

szans na powodzenie przedsięwzięcia.

Głównym czynnik iem zmienności

w przedsięwzięciach górniczych jest sto-

chastyczność złoża i zastane w wyniku eks-

ploatacji warunki górniczo-geologiczne.

W warunkach przedsiębiorstwa górnicze-

go tylko nieliczne projekty mogą być reali-

zowane w odizolowaniu od innych prac.

Regułą jest wielowątkowe powiązanie

planowanych i realizowanych przedsię-

wzięć, powodujące wzajemną konkuren-

cję o zasoby i uzależnienie wzajemnie

dostarczanymi produktami. Wymienione

powyżej uwarunkowania zmuszają przed-

siębiorstwa górnicze do „nadążnego”

planowania operatywnego. Jest to pla-

nowanie wykonywane z wyprzedzeniem

miesięcznym. W trakcie eksploatacji

wyrobiska do Komponentu Planowania i

Harmonogramowania Produkcji SZYK2/

KPT/THPR trafiają rzeczywiste dane

o zrealizowanym postępie, wydoby-

ciu i aktualnych parametrach geo-

logiczno-górniczych wyrobiska oraz

zmianach w wielkości przypisanych

zasobów niezbędnych do realizacji

zadania wynikających z czynników

opisanych powyżej. Na podstawie

t ych informacj i system prze l icza

i aktualizuje sieć czynności jak rów-

nież ilości odpowiednich zasobów

wynikających ze zmiany wielkości ich

przypisania. W przypadku materiałów

powstaje nowy zaktualizowany plan po-

trzeb wynikający z zadań produkcyjnych,

który trafia do Komponentu Planowanie

Zakupów SZYK2/KLM/LMP (rys. 3).

W ten sposób na podstawie miesięczne-

go harmonogramu produkcji generowane

są miesięczne harmonogramy potrzeb.

Uzgodniony miesięczny harmono-

gram potrzeb materiałowych stanowi

podstawę do uruchomienia zamówień do

dostawców. Wygenerowanie zamówienia

poprzedzone jest wielowymiarowa anali-

zą zapasów uwzględniającą:

• Aktualny stan potrzeb produkcyjnych

• Stan zapasów

• Odzysk

• Czas dostawy materiału od dostawcy

• Czas transportu podziemnego

• Zapas w drodze

• Rezerwę bezpieczeństwa

Potrzeby materiałowe są również

podstawą do rezerwacji materiałów

dokonywanej przez komórki organizacyjne

przedsiębiorstwa, a poprzedzających wy-

danie z magazynu. Potrzeby w ten sposób

wygenerowane, wynikające z projektu (nie

prognozowane) są zbieżne z rzeczywistym

popytem na materiały w przedsiębiorstwie.

Analizując ex post zbieżność potrzeb

miesięcznych wygenerowanych zależnie

od projektu z faktycznym zużyciem

materiałów można zaobserwować dużo

mniejsze odchylenia niż w klasycznym

modelu opartym na prognozach.

Łatwo zauważyć, że r zete lne

informacje o przyszłym popycie po-

zwalają skrócić wewnętrzny łańcuch

dostaw, dostarczając zawczasu wiedzy

koniecznej do planowania zakupów,

planowania poziomu zapasu (także

zabezpieczającego), co przynosi efekty

w postaci zmniejszenia poziomu zapasów

przedsiębiorstwa (tworzących spory

procent kosztów).

Realizacja i kontrolaNa podstawie miesięcznego

harmonogramu produkcji genero-

wane są miesięczne harmonogramy

potrzeb, k tóre po zbilansowaniu

w Module Planowania Zakupów

SZYK2/KLM/LMP uzgadniane są

z dostawcami, wyłonionymi wcześniej

w ramach przeprowadzanych prze-

targów. Z wykorzystaniem Portalu

Dostawcy SZYK2/KLM/LDO skła-

dane są miesięczne zamówienia

dedykowane konkretnym potrzebom

produkcyjnym z dokładnym okre-

Rys. 3

Planowanie operatywne w SZYK2 w zakresie materiałów



śleniem terminów i miejsc dostaw.

Z uwagi na zmienność wielu czynników

w projektach górniczych system wspie-

ra mechanizmy korekt harmonogramu

potrzeb. Obligatoryjną jest korekta

dekadowa, oparta na rzeczywistych

obmiarach wyrobiska wykonywanych

przez Działy Mierniczo-Geologiczne

kopalń w trybie dekadowym. Sto-

chastyczność złoża może również

wymusić, dostępną w systemie, bie-

żącą korektę harmonogramu. Korekty

harmonogramu przekładają się na

korekty zamówień, z tym, że wysta-

wienie korekty zamówienia wymaga

ponownej analizy aktualnego stanu po-

trzeb produkcyjnych, stanu zapasów,

możliwego odzysku materiałów, czasu

dostawy materiału od dostawcy, czasu

transportu podziemnego, zapasu w

drodze oraz rezerwy bezpieczeństwa.

Śc is łe pow ią zan ie zamówień

z potrzebami produkcyjnymi skutkuje

po odbiorze dostawy mater ia łów

automatyczną rezerwacją dyspozycji.

Na podstawie wystawionych dys-

pozycj i transpor towych następuje

kompletacja transportu podziemnego.

Za utrzymanie rezerwy bezpieczeństwa

odpowiedzialne są magazyny produkcji

w toku.

Mechanizm tworzenia wielowymia-

rowych harmonogramów w Module

Planowania i Harmonogramowania

Produkcji pozwala uzyskać odpowiednie

perspektywy projektu górniczego.

Wspomaganie realizacji zadań pro-

jektowych w systemie SZYK2 odbywa

się poprzez planowanie i uruchamianie

wyróżnionych w ramach poszczegól-

nych zadań ich składników, którymi są

zlecenia. Zlecenie jest podstawowym

obiektem planistyczno - rozliczeniowym

Komponentu Zarządzania Zadaniami

SZYK2/KPT/TMZZ2, posiadającym

przypisane szczegółowo zasoby do jego

realizacji, ale wyłącznie do wysokości

zaplanowanych limitów:

• zadania projektowego,

• budżetu umowy jeśli zadanie jest

realizowane przez firmy obce,

• limitu pozycji planu, w ramach którego

jest realizowane zadanie.

Zlecenie jest równocześnie pod-

stawowym nośnik iem kosztów we

wszystkich modułach Systemu SZYK2.

Ponieważ zlecenie zawiera wszystkie

niezbędne atrybuty opisujące miejsce

powstanie kosztu wymagane przez

SZYK2, dekretacja zdarzeń staje się

prostsza, a równocześnie pozbawiona

możliwości popełnienia błędów przez

osoby dekretujące.

Poprzez informacje przypisane do

zleceń rozlicza się i obserwuje zadania, a

następnie przedsięwzięcie i cały projekt.

Wiedza o potrzebach powinna być

również wykorzystywana podczas

tworzenia harmonogramu potrzeb

transportowych.

W systemie SZYK2 harmonogram

potrzeb materiałowych jest właśnie

jednym z elementów wsadowych do

planowania transpor tu mater iałów

z magazynów do miejsca ich faktycznego

zużycia. Tak zaplanowany harmonogram

potrzeb transportowych jest uszczegóła-

wiany już na etapie rezerwacji materiałów

z magazynu tworząc zestaw zleceń

transportowych.

Natura lnym k ierunk iem w yda-

je s ię ampl i f ikac ja zastosowania

planowania zależnego w kolejnych

ogniwach łańcucha dostaw – na

zewnątrz przedsiębiorstwa. Plany

zależne mogą stanowić bazę modelu

VMI – czyl i zarządzania zapasem

przez dostawcę – przesuwając granicę

pomiędzy wiedzą (i wyliczeniami),

a koniecznością symulacji w łańcu-

chu dostaw. Dostawca – bazując na

realnych potrzebach – może optyma-

lizować własne procesy produkcyjne,

co przekłada się na optymalizację

zapasów.

PodsumowanieOpisana w artykule koncepcja pla-

nowania zależnego stanowi podstawę

do wdrażania wielu rozwiązań służących

optymalizacji procesów zachodzących

w przedsiębiorstwie górniczym [13].

Do najważniejszych z pewnością można

zaliczyć proces zarządzania zapasem,

Rys. 4 Zaopatrzenie zależne w SZYK2 w zakresie mate-riałów

zarządzanie i informatyka


a w szczególności zagadnienie opty-

malizacji cyklu uzupełnienia zapasu.

Przełożenie sprzężenia obszaru produkcji

i logistyki za pomocą planowania zależ-

nego na poziom operacyjny (potrzeby,

krótkookresowe harmonogramy dostaw

wewnętrznych, rezerwacje) powinno

skrócić czas cyklu uzupełnienia zapasu

w ramach wewnętrznego łańcucha logi-

stycznego firmy i spowodować poprawę

jakości prognoz dzięki uniknięciu tzw.

efektu byczego bicza wynikającego

z niezależnego planowania niepewności

w wielkości zamawianej. Posiadając

powyższe informację można zarzą-

dzać i optymalizować kolejny istotny

proces jakim jest transport wewnętrz-

ny z magazynu na produkcję, w tym

przypadku uwzględniając specyfikę

i ograniczenia występujące w zakładach

górniczych można dostosowywać znane

i stosowane koncepcje z innych branż

jak np. Just in Time [12]. Oczywiście

można zaproponować jeszcze wiele

usprawnień, które są możliwe do wpro-

wadzenia dzięki zastosowaniu modelu

planowania zależnego, niemniej jednak

równie istotny jest sposób wdrażania

tego rozwiązania w realnych warunkach.

W tym aspekcie bardzo ważne jest aby ta

optymalizacja nie odbywała się w sposób

autonomiczny (wyspowy) w każdym

z obszarów działania przedsiębiorstwa

(przygotowanie produkcji, logistyka,

transport), ponieważ w wielu przypad-

kach optymalizacja jednego z działów

spowoduje naturalne pogorszenie wyni-

ków w innych powiązanych obszarach i

co gorsza całkowity bilans optymalizacji

może być odwrotny od oczekiwanego.

Dzieje się tak ze względu na wystę-

pujące w każdej działalności relacje

trade-off. Aby wprowadzać usprawnienia

w sposób kontro lowany z pozio-

mu zakładu lub nawet całej spółki

n i e z b ę d n e j e s t o d p o w i e d n i e

narzędzie na bieżąco monitorujące

i mierzące wyniki wprowadzanych dzia-

łań, a tym narzędziem jest zintegrowany

system zarządzania przedsiębiorstwem

klasy ERP. Z pewnością SZYK2 po-

siada zarówno potrzebne informacje

jak i narzędzia które są przeznaczone

do wsparcia optymalizacji opisanych

powyżej procesów w tym obejmujące

rozwiązania gotowe do zastosowania

również bezpośrednio w miejscu pracy

to znaczy w wyrobiskach górniczych.

Wdrożenie mechanizmów planowania

zależnego materiałów może przynieść

przedsiębiorstwom górniczym duże

osiągnięcia przy zwrocie kosztów in-

westycyjnych oraz podnieść jakość

i wydajność produkcji.

Podejście zależne w zabezpiecze-

niu produkcji górniczej w materiały

wymaga stosowania kompletnej ścieżki

procesów począwszy od planowania

długoterminowego, poprzez planowanie

roczne i operatywne, aż po zaopatrzenie

zależne z dedykowanymi konkretnym

potrzebom produkcyjnym zamówieniami

oraz kontrolą transportu podziemnego i

magazynów produkcji w toku.

Zastosowanie planowania zależnego

przynosi efekty w postaci skrócenia cza-

su wewnętrznej dostawy, sprawniejszego

realizowania procedur zakupowych,

optymalizacji poziomu zapasów w całym

procesie produkcyjno-magazynowym.

Literatura[1] Koszowski Zb., Horodecki J.: Nowe pro-

dukty oraz formy usług informatycznych oferowane przez Centralny Ośrodek Informatyki Górnictwa S.A. w Katowicach.

Polski Kongres Górniczy. Sesja VIII. Wydawnictwo IGSM i E PAN, Kraków 2007.

[2] Praca zbiorowa. Specyfikacja funkcjo-nalna - Kompleks Logistyki Materiałowej SZYK2/KLM. Opracowanie wewnętrzne. COIG S.A. Dział ZM. 2007-2013 r.

[3] Praca zbiorowa. Specyfikacja funkcjonal-na – Kompleks Produkcyjno-Techniczny SZYK2/KPT. Opracowanie wewnętrzne. COIG S.A. Dział ZB. 2005-2013 r.

[4] Koszowski Z., Rymaszewski S.: Nowa generacja Kompleksu Logistyki Materia-łowej SZYK2/KLM w branży górnictwa węgla kamiennego. Szkoła Eksploatacji Podziemnej. Kraków 2009. Wydawnictwo IGSM i E PAN, AGH. Kraków 2009.

[5] www.nettg.pl: Zarząd KHW: Nie zgadzamy się na półprawdy czy kłamstwa.

[6] Kaliski M.: Pozycja węgla w polityce ener-getycznej Polski. Wiadomości Górnicze nr 6/2013. Katowice 2013.

[7] Dubiński J., Turek M.: Kierunki badań na-ukowych wspierających górnictwo węgla kamiennego na przykładzie Katowickiego Holdingu Węglowego S.A. Wiadomości Górnicze nr 6/2013. Katowice 2013.

[8] Skowronek.C., Sarjusz-Wolski Z.:„Logistyka w Przedsiębiorstwie”, Wydawnictwo PWE Warszawa 2003.

[9] T. Zbroja „Współczesne systemy zarzą-dzania produkcją” Wrocławskie Centrum Transferu Technologii -Wrocław 1995.

[10] Dzedzej Cz., Nowicki K.: Wspomaganie informatyczne procesu planowania i harmonogramowania produkcji górniczej. Wiadomości Górnicze nr 1/2013. Katowi-ce 2013

[11] Rymaszewski S., Szostak M.: Kompute-rowe wspomaganie zarządzania projek-tami górniczymi. Wiadomości Górnicze nr 2/2013. Katowice 2013

[12] http://pl.wikipedia.org/wiki/Just-in-ti-me_produkcja

[13] Cieśla C., Piotrowski K., Rymaszewski S., Szostak M., Wroński B.: Planowanie zależne materiałów w kopalni węgla kamiennego Wiadomości Górnicze nr 12/2013. Katowice 2013.


g ó r n i c t w o i e n e r g e t y k ainwestycje

Polski Koks SA z siedzibą w Kato-

wicach powstał w 1996 roku i od lat

jest wiodącym ekspor terem koksu

w Europie i na świecie, obecnym również

na rynkach zamorskich. Polski Koks SA

posiada w swojej ofercie pełny asortyment

węgla koksowego, koksu i węglopochod-

nych produkowanych w nowoczesnych

technologiach w koksowniach Grupy Ka-

pitałowej Jastrzębskiej Spółki Węglowej.

Polski Koks uczestniczy w innowacyjnych

projektach i inicjatywach zmierzających

do poprawy efektywności polskiego

przemysłu koksowniczego i zmniejszenia

jego wpływu na środowisko naturalne.

Jednym z innowacyjnych projektów

jest wybudowany Zakład Produkcji Kom-

pozytowych Paliw Stałych, który powstał

w wyniku Programu badawczo-rozwojo-

wego pn. „Czyste powietrze dla Śląska”.

Zakład Produkcji Kompozytowych

Pal iw Stał ych z loka l izowany jest

w gminie Suszec na terenie JSW SA

KWK „Krupiński”. Planowana wielkość

produkcji nowego paliwa to ok. 60 tys.

ton rocznie. ZPKPS posiada nowoczesny

park maszynowy oraz innowacyjną

technologię i rozwiązania techniczne.

Pelet węglowy VARMO To produkt nowej generacji, pierw-

sze na rynku paliwo w formie peletu

węglowego do kotłów z automatycznym

podawaniem. Pelet węglowy VARMO

charakteryzują wysokie walory użytkowe

i ekologiczne.

Nowe paliwo z Suszca

Zastosowanie i użytkowanie:

• Do kotłów z automatycznym poda-

waniem paliwa

• Do kotłów komorowych (zasypowych)

• Dostępne w formie konfekcjonowanej

(w workach o masie 25 kg)

• Alternatywne rozwiązanie dla stoso-

wanego węgla ekogroszku

• Dla odbiorców z sektora gospodarki

komunalnej oraz gospodarstw do-

mowych

Pelet węglowy VARMO wyróżnia się:

• Konkurencyjną ceną

• Stabilną i wysoką jakością

• Stałą wilgotnością – jako jedyne na

rynku paliwo węglowe przed pako-

waniem jest poddawane procesowi

suszenia

• Parametrami proekologicznymi

– pozwalającymi na istotną po-

prawę warunków środowiskowych

w aglomeracjach miejskich i regio-

nach turystyczno-uzdrowiskowych

• Sprzedażą tylko w formie konfekcjo-

nowanej – gwarantującej deklarowa-

ną wagę i jakość;

• opakowanie z kapturem z folii stretch-

-hood chroni przed niekorzystnymi

warunkami atmosferycznymi.

Dane techniczne, podstawowe parametry

Formowane w postaci peletu paliwo

jest wytwarzane na bazie flotokoncentra-

tu wraz z biomodyfikatorami, przy czym

skład ilościowy jest podporządkowany

wymogom ekologicznym.

Głównymi cechami innowacyjnymi

tego paliwa są: zmodyfikowana kinetyka

spalania poprzez wytworzenie mikro-

porowatej struktury kształtek, pozwala-

jącej na termodyfuzję wilgoci z rdzenia

kształtki przez pierścieniowy front palenia,

w którym następuje rozkład pary wodnej

na wodór (H2) i rodnik (OH-), stymulu-

jący kinetycznie dopalenie CO do CO2,

zbliżając w efekcie proces spalania do

termodynamicznie idealnego. Zastoso-

wanie komponentów o wysokim indeksie

tlenowo-wodorowym, wpływającym

na wzrost efektywności dopalania wę-

glowodorów do produktów zupełnego

i całkowitego spalania, tj. dwutlenku węgla

VARMO TO PALIWO STWORZONE PRZEZ POLSKI KOKS SA.

Marta Jarno

Polski KOKS SA


i pary wodnej, która dodatkowo poprzez rozkład

w trakcie spalania, stymuluje przebieg łańcu-

chowych reakcji spalania węglowodorów. Dzięki

zastosowaniu komponentów sieciujących strukturę

kształtki paliwowej po jej spaleniu uzyskuje się

mineralną strukturę szkieletową, wpływającą

efektywnie na obniżenie emisji pyłów i metali cięż-

kich – eliminując uciążliwe zjawisko smogu.

Pelet węglowy VARMO posiada następujące

cechy ekologiczne:

• wysoką wartość opałową Qr> 25 MJ/kg

• zawartość popiołu do 11%

• obniżoną emisję tlenku węgla do 40 mg/m3

• zawartość pyłu do 45 mg/m3

• emisję 16WWA do 0,05 mg/m3, w tym B(a)

P 3,1 µg/m3

• emisję SO2 i NO

x poniżej wartości uzyski-

wanych ze spalania obecnie stosowanych

paliw stałych.

Paliwo to może być efektywnie spalane we

wszystkich typach dotychczas stosowanych

kotłów w gospodarstwach domowych, jak

również w obiektach użyteczności publicz-

nej. Jednakże maksymalne obniżenie emisji

możliwe jest przy zastosowaniu w kotłach

z automatycznym podawaniem paliwa.

Redukcja emisji zanieczyszczeń przy

zastosowaniu peletu węglowego vs paliwo

tradycyjne wynosi:

SO2 – 13% | NO

2 – 58% | pył – 94% |CO – 99,37% |

BaP (benzo(a)piren) – 99,46%

Wdrożenie produkcji peletu węglowego VARMO

Inwestycja jest wynikiem realizacji Programu

badawczo-rozwojowego pn. „Czyste powietrze dla

Śląska”.Celem nadrzędnym Programu jest połą-

czenie potencjału naukowego i technicznego stron

porozumienia dla realizacji zadań badawczych,

rozwojowych i technologicznych w zakresie ekolo-

gicznego spalania produktów Grupy węglowo-kok-

sowej JSW. W przypadku zainteresowania samo-

rządów lokalnych Polski Koks aktywnie włączy się

w Program Ograniczenia Niskiej Emisji oferując paliwo

w gminach, które poprzez dofinansowanie

z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowi-

ska i Gospodarki Wodnej dokonały na swoim

terenie wymiany kotłów na nowoczesne retortowe

i komorowe zasypowe z automatycznym

podawaniem paliwa. Polski Koks SA uzyskał

z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska

i Gospodarki Wodnej w Katowicach pożyczkę

w wysokości ok. 9 mln złotych z przeznaczeniem na

sfinansowanie realizacji przedmiotowego zadania

inwestycyjnego.

Generalnym Realizatorem Inwestycji wartej

ok. 20 mln złotych było Konsorcjum firm:

• Przedsiębiorstwo Kompletacji i Montażu

Systemów Automatyki Carboautomatyka

SA - Lider Konsorcjum,

• Carbo Projekt Sp. z o.o. – I Partner,

• Mifam SA – II Partner.

W dniu 20 grudnia 2013 roku Polski Koks SA

zakończył realizację inwestycji tj. „Budowę Za-

kładu Produkcji Kompozytowych Paliw Stałych”

i rozpoczął produkcję peletu węglowego VARMO

opartego o flotokoncentrat produkowany

w Jastrzębskiej Spółce Węglowej.

Na rok 2014 zaplanowano sukcesywne

poszerzanie sieci dystrybucji oraz działania

wspierające sprzedaż peletu węglowego VARMO.

Zapraszamy na stronę peletu węglowego

VARMO: www.varmo.com.pl.

Obok podstawowych informacji na temat

produktu i producenta oraz sieci sprzedaży znaj-

dziecie tu Państwo m.in. wygodny i użyteczny

„kalkulator energooszczędności”.

Zakład Produkcji Kompo-zytowych Paliw Stałych składa się z następujących węzłów technologicznych:

1. Węzeł przygotowania produktu wyposażony jest w system dozowania poszczególnych składników oraz w mieszalniki, w których następuje wymiesza-nie i homogenizacja składników kompozytowego paliwa.

2. Węzeł formowania produktu wyposażony jest w ekstruder wraz z systemem próżniowym.

Węzeł umożliwia formowanie kształtek paliwowych w postaci peletu o zadanej średnicy.

3. Węze ł suszenia produk tu wyposażony jest w suszarnię taśmową. Czynnikiem suszą-cym jest powietrze zasysane z otoczenia i ogrzane w wy-

miennikach ciepła, w których czynnikiem grzewczym jest woda. W omawianym węźle kształtki paliwowe są suszone do zadanej wilgotności, następ-nie poddawane są procesowi stabilizacji (schłodzenia) do temperatury umożliwiającej konfekcjonowanie.

4. Węzeł pakowania produktu zlokalizowany jest w wydzie-

lonej części hali produkcyjnej i składa się z dwóch linii ważąco – pakujących, paletyzatora oraz kapturownicy. Węzeł umożliwia konfekcjonowanie produktu w worki papierowe, foliowe oraz big-bag. Produkt po opuszcze-niu przedmiotowego węzła jest w pełni zabezpieczony przed czynnikami atmosferycznymi.



Fot. 1. Dodatkowy podgrzewacz wody kotła WR-5 w technologii ścian szczelnych Fot. 2. Rury dodatkowego podgrzewacza wody kotła WR-10 w układzie przestawnym

Konstrukcja dodatkowego podgrzewacza wody III-go ciągu (ekonomizera)

Dodatkowy podgrzewacz wody najczę-

ściej włączony jest w układ przepływowy

kotła. Zdarzają się rozwiązania, gdzie

podgrzewacz wody powiązany jest bez-

pośrednio z systemem cieplnym kotłowni.

Wielkość przepływu wody i obciążenie

cieplne podgrzewacza regulowana jest od

Mocne uderzenie w osady kotłowe

Wiele kotłów rusztowych opalanych miałem węglowym posiada dodatkowy ekono-mizer zabudowany w kanale spalin za kotłem. Służy on do obniżenia temperatury spalin wylotowych z kotła. Z uwagi na ograniczoną przestrzeń do zabudowy ma on najczęściej konstrukcję bardzo zwartą, w układzie przestawnym. Niektórzy użyt-kownicy już po trzech tygodniach eksploatacji są zmuszenia do odstawienia kotła i ręcznego czyszczenia rur podgrzewacza w wyniku całkowitego zabrudzenia się osadami. Zastosowanie efektywnego systemu czyszczenia opartego o generatory fal uderzeniowych eliminuje problem gromadzenia się osadów oraz zwiększa sprawność kotła.

temperatury spalin wylotowych. Wężowni-

ce podgrzewacza wody wykonane są z rur

stalowych o średnicy ø31,8 x 3,2, które dla

przepływu spalin tworzą układ przestawny.

Na zdjęciu drugim pokazane są wężow-

nice podgrzewacza wody dystansowane

jedynie płaskownikiem o grubości 3 mm.

Poszczególne wężownice leżą jedna na

drugiej tworząc bardzo sztywną i zwartą

powierzchnię.

mgr inż. Andrzej Zuber EKOZUB

utrzymanie ruchu


Fot. 5.Generator fal uderzeniowych – widok z podestu obsługowego.

Rys. 1.

Przykładowyukład rurdodatkowegopodgrzewaczawody

Problemy eksploatacyjne kotłów z dodatkowymi podgrzewaczami wody

W zależności od prowadzonego

procesu spalania oraz jakości miału

węglowego użytkownicy kotłów rusz-

towych zmuszeni są do odstawiania

kotłów w niektórych przypadkach już po

trzech tygodniach eksploatacji. Wysoka

temperatura oraz opory przepływu spalin

są wskaźnikami limitującymi ich dalszą

pracę. Ręczne czyszczenie za pomocą

sprężonego powietrza lub mycie wodą

pod wysokim ciśnieniem w czasie postoju

kotła przynosi chwilowe korzyści. Prak-

tycznie już po paru dniach obserwowany

jest stały wzrost temperatury spalin do

momentu osiągnięcia poziomu, gdzie pra-

ca kotła liczona jest już w godzinach. Aby

wyeliminować lub zminimalizować skutki

szybkiego zabrudzania się podgrzewacza

stosuje się odpylacze wstępne, które mają

za zadanie wyłapanie grubszych frakcji

pyłu. W opinii niektórych użytkowników

zastosowanie odpylacza wstępnego

przed podgrzewaczem pogarsza jeszcze

sytuację. Grubsze frakcje pyłu, w tym lotny

koksik przy pewnych prędkościach spalin

mają tendencję do samoczyszczenia

pęczka, a ich wyeliminowanie powoduje

jeszcze szybsze zabrudzanie podgrzewa-

cza. Jednakże brak odpylacza wstępnego

powoduje duże zagrożenie wycierania

się rur w obszarach, gdzie przepływają

spaliny. Należy mieć świadomość, że

w zabrudzonym podgrzewaczu wody

lokalnie następuje wzrost prędkości

spalin, a tym samym intensywne zja-

wisko erozji. Jednym ze stosowanych

aktualnie sposobów eliminacji nieko-

rzystnego zjawiska zabrudzania się

podgrzewacza jest stosowanie strzepy-

waczy mechanicznych, w tym obijaków

elektromagnetycznych lub wibratorów.

Z uwagi na bardzo sztywną konstrukcję

podgrzewacza zabudowa strzepywaczy

mechanicznych praktycznie nic nie daje,

a jedynie naraża część ciśnieniową na

niepotrzebne naprężenia mechaniczne.

Czyszczenie pęczka podgrzewacza wody kotła WR-5

W Miejskim Przedsiębiorstwie Ener-

getyki Cieplnej w Piekarach Śląskich

w grudniu 2012r. został oddany do

eksploatacji kocioł WR-5 w technologii

ścian szczelnych. Za kotłem zastał

zabudowany dodatkowy podgrzewacz

wody o konstrukcji opisanej powyżej.

Do czyszczenia dodatkowego pęczka

podgrzewacza wody został wykorzystany

generator fal uderzeniowych GFU-24/8.

Jest to urządzenie, które za pomocą

sprężonego powietrza o ciśnieniu do

8 bar wyzwala falę uderzeniową.

Fot. 3.

Dodatkowy podgrzewacz wody kotła WR-5 na etapie montażu

Fot. 4 Generator fal uderzeniowych GFU-24/8 - strona lewa kotła



Z uwagi na małe gabaryty dodat-

kowego podgrzewacza wody zdecy-

dowano się na zabudowę jednego

generatora fal uderzeniowych GFU-

24/8. Wytworzona przez generator

fala uderzeniowa rozdzielona została

na dwie strony i czyści podgrzewacz

wody o gabarytach: długość 1 300 mm,

wysokość 700 mm oraz szerokość 2 100

mm. Czyszczenie pogrzewacza wody

następuje od strony wlotu spalin w współ-

prądzie. W tym przypadku zrezygnowano

z zabudowy odpylacza wstępnego przed

podgrzewaczem.

W dniu 09.05.2013r. dokonano

w obecności użytkownika oraz gene-

ralnego wykonawcy przegląd kotła pod

kątem zabrudzania się powierzchni

grzewczych. Przez okres pięciomie-

sięcznej eksploatacji (ok. 3 600 h) nie

zaobserwowano wzrostu temperatury

i oporów przep ł y wu spa l in oraz

spadku sprawności. Nie odnoto-

wano żadnej awar i i zmusza jące j

użytkownika do odstawienia kotła.

Automatyka kotła spełniała swoje funkcje

i była pomocna w jego obsłudze. Prze-

gląd kotła został przeprowadzony przy

okazji planowanego postoju. W zakresie

dodatkowego podgrzewacza wody za

kotłem nie zaobserwowano znacznego

zabrudzenia limitującego dalszą jego

eksploatację.

Wnioski z przeprowadzonego przeglądu kotła WR-5• Kocioł WR-5 przepracował beza-

waryjnie, na parametrach znamio-

nowych, z wysoką sprawnością

eksploatacyjną ponad pięć miesięcy.

Świadczy to o dobrej konstrukcji kotła

oraz jego prawidłowej eksploatacji.

• Dostrzeżone podczas przeglądu

usterki są łatwe do usunięcia i nie

stwarzają większych problemów

eksploatacyjnych.

• Stan części ciśnieniowej i pozostałych

elementów kotła ocenia się, jako do-

bry i nie budzi większych zastrzeżeń.

• Przeprowadzony przegląd potwierdził

dużą skuteczność systemu czysz-

czenia dodatkowego podgrzewacza

wody za pomocą generatora fal

uderzeniowych GFU-24/8.

Na zdjęciu szóstym widoczna jest

strefa bezpośredniego działanie fali ude-

rzeniowej oraz zalegające osady na półce

pomiędzy pęczkiem, a lejem popiołowym.

W tym obszarze fala uderzeniowa nie

tylko czyści sypkie osady, ale również

twarde, które ściśle przylegają do rur.

Po prawej stronie zdjęcia widoczna jest

rura wlotowa fali uderzeniowej. Brązowy

obszar widoczny na powyższym zdjęciu

związany jest z bezpośrednim działaniem

fali uderzeniowej i nie ma wpływu na

korozję lub erozję rur.

Fot. 6.2.

Rury dodatko-wego podgrze-wacza wody po pięciomiesięcznej eksploatacji czyszczone za pomocą fali uderzeniowej

Na zdjęciu siódmym i ósmym widocz-

ny jest dodatkowy pęczek podgrzewacza

wody od góry. Istnieje możliwość otwarcia

czterech drzwi i oceny skuteczności

czyszczenia oraz stopnia zabrudzenia

osadami rur. W badanym kotle zaobser-

wowano dużą skuteczność czyszczenia

rur za pomocą generatora fal uderzenio-

wych GFU-24/8.

Fot. 6.1.

Strefa bezpośred-niego działania fali

uderzeniowejFot. 7.1 .

Dodatkowy podgrzewacz wody widok od góry

Fot. 7.2.

Rury dodatkowego pęczka podgrzewa-cza wody

utrzymanie ruchu


Pozy tywne efek ty czyszczenia

dodatkowego podgrzewacza wody za

pomocą generatorów fal uderzeniowych

były podstawą do podjęcia decyzji

o zabudowie drugiego generatora fal

uderzeniowych GFU-24/8 na sąsiednim

kotle. Druga instalacja czyszczenia

pracuje od czerwca 2013r. z podobnymi

efektami.

Czyszczenie pęczka podgrzewacza wody kotła WR-10

Pozytywne wyniki czyszczenia za

pomocą fali uderzeniowej dodatkowego

podgrzewacza wody kotła WR-5 zain-

stalowanego w Ciepłowni w Piekarach

Śląskich pozwoliły na opracowanie

technologii dla czyszczenia różnych

podgrzewaczy zabudowanych za kotłami

rusztowymi.

W ciepłowni ZC PIAST w Bieruniu,

wchodzącej w skład Nadwiślańskiej Spół-

ki Energetycznej Sp. z o.o. zabudowane

są między innymi dwa kotły WR-10. Do-

świadczenia eksploatacyjne kotła WR-10

nr 2, gdzie zabudowano dodatkowy pod-

grzewacz wody czyszczony za pomocą

strzepywaczy mechanicznych (obijaków

elektromagnetycznych) wykazywały

konieczność częstego odstawiania

kotła ze względu na wysoką temperaturę

spalin. Prace związane ze zwiększeniem

skuteczności czyszczenia za pomocą

obijaków elektromagnetycznych nie

przynosiły efektu. W październiku 2013r.

uruchomiono kolejny kocioł WR-10 nr 3

z zabudowanym dodatkowym podgrze-

waczem wody, zbliżonym konstrukcyjnie

do kotła WR-10 nr 2.

Dodatkowy pęczek podgrzewacza

wody kotła WR-10 nr 3 czyszczony

jest za pomocą dwóch generatorów

fal uderzeniowych GFU-24/8. Fala

uderzeniowa czyści podgrzewacz wody

w przeciwprądzie do kierunku spalin.

Zabudowa generatora od strony odpyla-

nia była podyktowana umiejscowieniem

odpylacza wstępnego bezpośrednio

przed podgrzewaczem.

W dniu 23.12.2013r. dokonano

przeglądu kotła WR-10 nr 3 pod ką-

tem oceny skuteczności czyszczenia

dodatkowego pęczka podgrzewacza

wody. Kocioł WR-10 nr 3 przepracował

43 dni, spalając paliwo o dużej zawartości

popiołu. Na podobnych parametrach

pracował kocioł WR-10 nr 2, gdzie

dodatkowy podgrzewacz wody czysz-

czony był za pomocą strzepywaczy

mechanicznych (obijaków). Porównu-

jąc parametry spalin dwóch kotłów

WR-10 o podobnej konstrukcji, pra-

cujących na zbliżonych parametrach,

spalających to samo paliwo zaobser-

wowano różnicę w temperaturze spalin

wylotowych. Ocena wizualna stopnia

zabrudzenia dodatkowego podgrzewa-

cza wskazywała na drożność podgrze-

wacza czyszczonego za pomocą fali

uderzeniowej.

Pozytywne próby czyszczenia po-

wierzchni konwekcyjnych kotłów WR-5

i WR-10, w tym dodatkowych podgrzewa-

czy wody przeprowadzone na ciepłowni

Piast w Bieruniu, wchodzącej w skład

Nadwiślańskiej Spółki Energetycznej Sp.

z o.o. przekonały użytkownika o dużej

skuteczności generatorów fal uderzenio-

Fot. 8

Dodatkowy podgrzewacz wody kotła WR-10 nr 3, czyszczony za pomocą generatora fal uderzeniowych GFU-24/8

Fot. 9

Rury dodatkowe-go podgrzewacza kotła WR-10 czyszczonego za pomocą generatora fali uderzeniowejGFU-24/8.



Tab. 1.

Strata wylotowa dla temperatury

spalin wyloto-wych 150OC

i 180OC w zależności od zawartości tlenu

wych GFU-24/8 i o ich zastosowaniu do

czyszczenia powierzchni wymiany ciepła

na pozostałych kotłach.

Efekty ekonomiczne zastosowania generatorów fal uderzeniowych GFU-24/8

Na p r z yk ładz i e ko t ł a WR-10

z dodatkowym podgrzewaczem wody

można w przybliżeniu oszacować efekty

ekonomiczne zastosowania instalacji

czyszczenia opartej o generatory fal

uderzeniowych GFU-24/8, związane ze

wzrostem sprawności.

Założenia do oceny efektów ekono-

micznych:

• Moc kotła WR-10 – 12 MW

• Czas pracy kotła – 4 500 h/rok

• Średnia moc kotła – 10 MW

• Koszt węgla z transportem – 350 zł/t

• Maksymalne obniżenie temperatury

spalin poprzez zastosowanie gene-

ratorów fal uderzeniowych – 50OC.

• Średnie obniżenie temperatury spalin

poprzez zastosowanie generatorów

fal uderzeniowych – 30OC.

• Wzrost sprawności kotła

(Δt=50OC) – 3%

• Wzrost sprawności kotła

(Δt=30OC) – 1,77%

• Średnie zużycie paliwa (10 MW)

– 1 900 kg/h

Wzrost sprawności kotła osza-

cowano na bazie poniższej tabeli.

Dla temperatury spalin 150OC i za-

wartości tlenu 8% strata wylotowa

wynosi 7,93%, a dla temperatury

180OC i zawartości tlenu 8% strata

wylotowa wynosi 9,7%. Obniżając

temperaturę spalin o trzydzieści stopni

uzyskuje się przyrost sprawności kotła

na poziomie 1,77%.

Zużycie paliwa (moc - 10 MW,

wartość opałowa - 22 MJ/kg, spraw-

ność – 86%) wynosi 1 902,75 kg/h.

Zużycie pal iwa przy sprawności

obniżonej o 1,77% (moc - 10 MW,

wartość opałowa - 22 MJ/kg, spraw-

ność – 84,23%) wynosi 1 942,73 kg/h.

Oszczędności godzinowe w zużyciu

miału węglowego przy zwiększeniu

sprawności kotła o 1,77% wynoszą

Tab. 2.

Zależność straty wylotowej od temperatury spalin i zawarto-ści tlenu

utrzymanie ruchu

e - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.ple - w y d a n i e d o p o b r a n i a n a : www.apbiznes.pl 55551 / 2 0 14

ok. 40 kg/h. W ciągu sezonu grzew-

czego można zaoszczędzić przy

powyższych założeniach ponad 180

ton miału, co przy cenie 350 zł za

tonę daje oszczędności na poziomie

63 000,00 zł na sezon grzewczy.

Konieczność utrzymania w czystości dodatkowego podgrzewacza wody

Dodatkowy podgrzewacz wody za

kotłem ma bardzo dużą powierzchnię

wymiany ciepła zabudowaną w małej

objętości. Stanowi ona w niektórych

przypadkach 20% całkowitej powierzch-

ni wymiany ciepła kotła rusztowego.

W spalinach ze spalania miału węglo-

wego emitowana jest duża ilość pyłu,

który gromadzi się w szczególności

w dodatkowym podgrzewaczu wody.

Osady zalegające w podgrzewaczu

ograniczają powierzchnię wymiany

ciepła, powodując wzrost temperatury

spalin oraz zwiększone zużycie energii

elektrycznej. Mechaniczne systemy

czyszczenia (wibratory lub obijaki)

w wielu przypadkach nie eliminują

problemu. Czyszczenie podgrzewacza

wody sprężonym powietrzem na ruchu

jest bardzo niebezpieczne dla obsługi

i daje efekt chwilowy. Czyszczenie

podgrzewacza po odstawieniu kotła

jest kosztowne i również daje efekt

liczony w dniach. Jednym z rozwią-

zań tego problemu jest zastosowanie

generatorów fal uderzeniowych GFU-

24/8. Dzięki zastosowaniu techno-

logii fali uderzeniowej utrzymuje się

w czystości eksploatacyjnej powierzch-

nie konwekcyjne zabudowane w ukła-

dzie przestawnym.

Stosując skuteczne systemy czysz-

czenia uzyskuje się nie tylko wymierne

efekty ekonomiczne związane ze

zmniejszeniem zużycia węgla, ale

również zmniejsza się straty związane

z odstawieniem kotła oraz ponownym

uruchomieniem. Każde odstawienie

kotła powoduje zmniejszeniem ży-

wotności obmurza, a w szczególności

sklepienia zapłonowego. W czasie

uruchamiania kotła z filtrem workowym

następuje zwiększona emisja pyłu do

atmosfery.

Konieczność odstawienia kotła

zmnie jsza jego dyspozycy jność,

a co za tym idzie zmusza użytkow-

nika do budowy nowych jednostek

rezerwowych. W wyniku zabrudzenia

powierzchni grzewczych istnieje duże

ryzyko lokalnego zwiększenia prędkości

spalin, która prowadzi do intensywnej

erozji. W wyniku tworzenia się kory-

tarzy spalinowych następuje bardzo

duże obciążenie cieplne powierzchni

wymiany ciepła.

PodsumowanieAby utrzymać wysokie wskaźniki

eksploatacyjne kotłów rusztowych

należy stosować efektywne sys-

temy czyszczenia. W zakresie

dodatkowego podgrzewacza wody

w układzie przestawnym za kotłem

rusztowym od wielu lat poszukiwano

skutecznego rozwiązania problemu

zabrudzania się powierzchni wy-

miany ciepła. Na dzień dzisiejszy

sprawdzonym systemem czyszczenia

ekonomizera jest technologia fali

uderzeniowej. Doświadczenia ze-

brane z eksploatacji dwóch kotłów

WR-5 zabudowanych w Miejskim

Przedsiębiorstwie Energetyki Cieplnej

w Piekarach Śląskich oraz kotła

WR-10 zabudowanego w ciepłowni

ZC PIAST w Bieruniu potwierdzają

możliwość czyszczenia pęczków kon-

wekcyjnych w układzie przestawnym.

Dzięki zastosowaniu technologii

fali uderzeniowej do czyszczenia po-

wierzchni wymiany ciepła uzyskuje się

poniższe efekty:

• duża skuteczność usuwania osadów

z powierzchni wymiany ciepła,

• wzrost sprawności rocznej kotłów

rusztowych,

• zmniejszenie zużycia paliwa,

• zwiększenie dyspozycyjności kotłów,

• ograniczenie zjawiska wycierania

się rur,

• wyeliminowanie lokalnego odparo-

wania wody,

• efektywną wymianę ciepła przez

całą powierzchnię konwekcyjną

kotła,

• zmniejszenie zużycia energii elek-

trycznej, poprzez zmniejszenie

oporów przepływu spalin,

• niskie koszty eksploatacji systemu

czyszczenia, w tym małe zużycie

sprężonego powietrza,

• mniejsze obciążenie cieplne rusztu,

• bardzo szybki zwrot inwestycji.

Z szacunkowych wyliczeń zwrot

nakładów na efektywny system czysz-

czenia dodatkowego podgrzewacza

wody w technologii fali uderzeniowej

może zamknąć się praktycznie po pół

roku eksploatacji kotła. W przypadku ko-

tła WR-10 opisanym powyżej, zabudowa

dwóch generatorów fal uderzeniowych

GFU-24/8 pozwoli osiągnąć oszczęd-

ności w ilości spalanego paliwa na

poziomie 63 000,00 zł w ciągu jednego

sezonu grzewczego.



KWK „Pniówek” w ramach aportu do

SEJ SA przekazała stację sprężarek,

która na dzień aportu składała się

z trzech sprężarek niskoprężnych 6D68

o wydajności 34 500 m3/h i ciśnieniu

tłoczenia 0,7 MPa oraz jednej sprężar-

ki niskoprężnej TK-63 o wydajności

63 000 m3/h i ciśnieniu tłoczenia 0,7 MPa.

Produkowane przy użyciu powyższych

urządzeń sprężone powietrze nie było

powietrzem osuszonym i schłodzonym

a jedynie wstępnie filtrowanym. Ten

typ sprężonego powietrza nie tylko źle

wpływał na efektywność zasilania na

odbiorów tego medium, ale również przez

dużą wilgotność powoduje zwiększoną

korozję rurociągów stalowych będących

podstawą sieci sprężonego powietrza.

Dodatkowo brak schładzania sprężonego

powietrza daje negatywny efekt w postaci

dogrzewania powietrza wentylacyjnego

szybu wdechowego kopalni .

Efektywne zasilanie w sprężone powietrze

W drugiej połowie 2011 roku Spółka Energetyczna ”Jastrzębie” SA na podstawie zawartej z JSW SA KWK „Pniówek” umowy rozpoczęła dostawy sprężonego powietrza na potrzeby ruchowe kopalni. W tym momencie SEJ SA stała się dostawcą wszystkich nośników energii na potrzeby KWK „Pniówek” (jedyny dostawca energii cieplnej, energii chłodniczej oraz sprężonego powietrza, a także jako jeden z dwóch dostawców energii elektrycznej).

Marcin Płoneczka

Główny Energetyk JSW SAKWK Pniówek

Zdj. 1.

Rurociąg sprężonego powietrza DN500 nr 1 do szybu II – wyjście z hali sprężarek

Zdj. 2.

Rurociąg sprężonego powietrza DN500 nr 1 - wlot do szybu wdechowe-go nr II

efektywność energetyczna

w JSW SA KWK Pniówek


Długoletnia eksploatacja połą-

czona z powyższymi faktami były

początk iem koncepcj i inwestycj i

w nową stację sprężarek. Prace budow-

lane rozpoczęto od stycznia 2012 roku

a oddanie nowych sprężarek do ruchu

odbyło się w kwietniu 2013 roku.

Efektem inwestycji jest nowa stacja

sprężarek, której sercem są trzy sprę-

żarki niskoprężne firmy ALMIG typu

DYNAMIC PV – 1200-6 o wydajności

12 000 m3/h i ciśnieniu tłoczenia

0,6 MPa.

Oprócz samych sprężarek park

maszyn obejmuje następujące układy

oraz instalacje:

• układ osuszania sprężonego powie-

trza (w tym 3 separatory kondensatu,

o wydajności 27 000 m3/h),

• układ chłodzenia sprężonego powie-

trza (w tym 3 chłodnice powietrza,

o wydajności 27 000 m3/h),

• układ filtracji sprężonego powietrza

(w tym 2 filtry powietrza, o wydajności

31 240 m3/h),

• instalacje rurociągów kompozyto-

wych preizolowanych o średnicy

DN500 wewnątrz hali,

• instalacje rurociągów kompozyto-

wych preizolowanych o średnicy

DN250-DN500 pod ziemią o łącznej

długości 380m,

• instalacje rurociągów ze stali nie-

rdzewnej sprężonego powietrza,

• układ chłodniczy składający się

z trzech agregatów o mocy 337 kW

oraz parametrach wyjściowych czyn-

nika chłodniczego: czynnik R410A,

temperatury 7 / 2oC,

• instalacje glikolu na bazie rurociągów

DN125 wraz ze zbiornikami wyrów-

nawczymi.

Produkowane przez nową stacje

sprężarek powietrze sprężone nie tylko

spełnia wysokie normy jakościowe (powie-

trze filtrowane – klasa 4 wg. ISO 8573.1,

Zdj. 3.

Nowa stacja sprężarek nisko-prężnych – widok zewnętrzny

Zdj. 4.

Sprężarki niskoprężne typu DYNAMIC PV – 1200-6 przed montażem



żarek ze starej stacji sprężarek

(przy tych samych parametrach

produkcji)

– automatyczna, bezobsługowa

praca nowej stacji sprężarek

– mniejsze potrzeby na obiegową

wodę chłodzącą

– uzyskanie białych certyfikatów

posiadających prawa majątkowe

(255 toe)

• Główne korzyści dla odbiorcy

sprężonego powietrza (KWK

Pniówek):

– dostawa na potrzeby kopalni

powietrza filtrowanego, osu-

szonego oraz schłodzonego

(zmnie jszenie awar y jnośc i

urządzeń zasilanych sprężonym

powietrzem)

– zakup większej ilości tańszej

energii elektrycznej pochodzącej

z SEJ SA

– automatyczne dostosowanie

pracy sprężarek do aktualnych

parametrów zapotrzebowania na

sprężone powietrze.

Zdj. 6. Układ chłodzenia sprężonego powietrza w nowej stacji sprężarekZdj. 5. Sprężarki niskoprężne DYNAMIC PV – 1200-6 w nowej stacji sprężarek

osuszane – klasa 4-4 wg ISO 8353.1 dla

zawartości wilgoci) ale przede wszystkim

jest wytwarzane przy zużyciu mniejszej

ilości energii elektrycznej w porównaniu do

maszyn ze starej stacji sprężarek.

Ta z w ię kszo na e fe k t y w no ś ć

wytwarzania sprężonego powietrza

została wykorzystana jako podstawa do

uzyskania tzw. „białych certyfikatów”.

Po przebyciu ścieżki uzyskania białych

certyfikatów, nowoczesna instalacja

otrzymała prawa majątkowe (w postaci

białych certyfikatów) na 255 toe.

Podsumowując, pracująca w „peł-

nym automacie” nowa stacja sprężarek

dostarcza na potrzeby kopalni „Pnió-

wek” sprężone powietrze o wysokich

parametrach jakościowych idących

w parze z efektywniejszą produkcją

tego medium. Ponadto inwestycja ta

przetarła drogę dla przyszłych inwesty-

cji, które mogą zwiększyć efektywność

energetyczną i tym samym uzyskać

białe certyfikaty.

Korzyści z inwestycji :

• Główne korzyści dla dostawcy sprę-

żonego powietrza (SEJ SA):

– mniejsze zużycie energii elek-

trycznej w porównaniu do sprę-

Schemat 1.

Ścieżka uzyskania białych certyfikatów

efektywność energetyczna

Niższe koszty budowy i eksploatacji rurociągów oraz uniwersalność i możliwość zamiany funkcji rurociągu.

Konstrukcje rursystemu CARBOPIPE typu SPE

Sposób łączenia rur – połączenie kołnierzowe

www.spyraprimo.plwww.carbospec.pl

Rury polietylenowe preizolowane PSPE systemu CARBOPIPE

xxxxxxxxxg ó r n i c t w o i e n e r g e t y k a

power industry 2014/1

Documents