Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management

W artykule przedstawiono koncepcje łańcuchów wartości jako strategicznych modeli rozwoju długoterminowego i zapewnienia efektywności w zrównoważonym ujęciu. Wskazano, że mają one szczególne znaczenie w przemyśle surowcowym, gdzie etapy związane z eksploracją, wydobyciem, przetwórstwem i metalurgią charakteryzują się dużymi wydatkami inwestycyjnymi i kosztami stałymi. Z drugiej strony podkreślono, że oferowanie coraz bardziej wartościowego produktu na każdym etapie produkcji czy przetworzenia pozwala zarabiać i osiągać wyższe marże. Dla praktycznego wymiaru zaprezentowanych analiz przytoczono przykład łańcucha wartości dla litu oraz wskazano determinanty jego funkcjonowania na obecnym rynku wraz z perspektywami. W konkluzji zwrócono uwagę na potrzeby Europy co do pozyskania surowców w ramach modeli biznesowych opartych na łańcuchach wartości.

Szybki rozwój gospodarki światowej doprowadził do rosnącego zapotrzebowania na surowce. Rozbieżność między podażą a popytem na zasoby jest w dalszym ciągu wyraźna i świadczy o niedoborze podaży. Projekty inwestycyjne dotyczące zasobów, obejmujące duże kwoty i długie okresy budowy, są narażone na wiele zagrożeń ze względu na różne nieprzewidywalne czynniki. Środowiska kulturowe, prawne, gospodarcze i inne różnią się w poszczególnych krajach. Dlatego kompleksowa identyfikacja, zrozumienie, ocena i analiza ryzyka są ważnymi warunkami wstępnymi powodzenia inwestycji w surowce mineralne. W artykule zidentyfikowano ryzyko inwestycji w surowce mineralne w krajach przyjmujących. Ustanawia się system wskaźników oceny ryzyka w celu obiektywnej oceny środowiska ryzyka w kraju przyjmującym. System wskaźników oceny ryzyka obejmuje cztery wskaźniki pierwszego stopnia: ryzyko polityczne i prawne, ryzyko społeczne i kulturowe, ryzyko ekonomiczne i finansowe oraz ryzyko naturalne. Subiektywna waga została określona poprzez wysyłanie kwestionariuszy do ekspertów i naukowców z branży oraz przeprowadzenie przetwarzania danych. Do wyznaczenia wagi obiektywnej wykorzystano metodę entropii. Na koniec połączono wagę subiektywną i wagę obiektywną, aby uzyskać grupę naukowych i dokładnych połączonych wag. Teoria elementów materii została wprowadzona do modelu chmury, a model oceny ryzyka oparty na teorii elementów materii chmury został skonstruowany z kompleksowym uwzględnieniem rozmytości i losowości ryzyka. Do weryfikacji zastosowania modelu wzięto osiem krajów o stosunkowo bogatych zasobach mineralnych. Wyniki badań zapewniają podstawy teoretyczne i metody podejmowania decyzji w zakresie inwestycji przedsiębiorstw z branży wydobywczej.

Na podstawie chińskich zasobów i statystyk dotyczących katastrof w kopalniach węgla stwierdzono, że istnieje wiele niedociągnięć w zarządzaniu katastrofami i ryzykiem na obszarach górniczych w Chinach. Dlatego, aby naukowo i efektywnie zarządzać obszarami górniczymi, w oparciu o teorię kontroli wewnętrznej, w artykule systematycznie analizuje się ryzyko obszarów górniczych pod kątem różnych czynników i odpowiednich sugestii. Od wystąpienia ryzyka górniczego do wystąpienia szkód podkreśla się znaczenie zarządzania ryzykiem. Zgodnie z pięcioma zasadami wyboru wskaźników oceny: zasadą celu, zasadą kompleksowości, zasadą naukowości, zasadą terminowości i zasadą ukierunkowania, a także pięcioma elementami kontroli wewnętrznej: środowiskiem kontroli, oceną ryzyka, działaniami kontrolnymi, informacją i komunikacją oraz nadzorem, skonstruowano ramy zarządzania ryzykiem w obszarze górniczym w zakresie zakłóceń w zarządzaniu ludźmi, maszynami i środowiskiem oraz podzielono 27 drugorzędnych wskaźników ryzyka. Ustalono kryteria określania poziomu ryzyka i proces reagowania na ryzyko, a także stworzono bardziej systematyczny i dokładny system zarządzania ryzykiem kopalnianym w ramach teorii kontroli wewnętrznej. Wreszcie, w oparciu o cztery kluczowe technologie, stworzono podwójny mechanizm zapobiegania i kontroli ryzyka systemowego i systemu zarządzania ryzykiem zawodowym. Zapewnia to nowe metody i pomysły w zakresie zapobiegania i kontroli zagrożeń bezpieczeństwa w kopalniach węgla oraz ograniczania katastrof i wypadków.

Zużycie energii pierwotnej w danym kraju jest związane z wielkością gospodarki oraz jej strukturą, obejmującą zarówno sektory przemysłowe, jak i usługowe, które charakteryzują się inną intensywnością użytkowania energii. Jednymi z podstawowych wskaźników, które mogą być wykorzystane do analizy zużycia energii pierwotnej, są m.in. wskaźnik energochłonności, produktywności oraz produkt krajowy brutto. W latach 1995–2021 gospodarka Polski rozwijała się w stosunkowo stałym tempie, a wartość produktu krajowego brutto wzrosła realnie o prawie 290% w całym okresie. Jednak pomimo tego wzrostu całkowite zużycie energii pierwotnej pozostawało na względnie stałym poziomie około 3800–4600 PJ/rok. Należy jednak podkreślić, że opisowa analiza zmian zużycia energii pierwotnej w Polsce, uwzględniająca zmiany wybranych wskaźników nie pozwala na identyfikację i ilościowe oszacowanie wpływu wszystkich kluczowych czynników na zmianę badanej wielkości w czasie. W związku z tym głównym celem badań jest zaproponowanie modelu dekompozycji zużycia energii pierwotnej w Polsce i zastosowanie go do przeprowadzenia analiz obejmujących okres transformacji gospodarczej i energetycznej, w celu ilościowego określenia wpływu zidentyfikowanych czynników na zmianę zużycia energii pierwotnej w latach 1995–2021. W celu realizacji opisanych badań wykorzystano analizę dekompozycyjną. Opracowano model dekompozycyjny, bazujący na sformułowanej tożsamości dekompozycyjnej. W celu wykonania obliczeń zastosowano formuły matematyczne dwóch metod: uogólnionej metody indeksu Fishera oraz logarytmicznej średniej indeksu Divisia. Uzyskane wyniki wskazują, że największy wpływ na zmianę zużycia energii pierwotnej w badanym okresie miały dwa efekty, tj. popytowy oraz energochłonności.

W obecnych czasach jednym z większych wyzwań, przed jakimi stoją państwa Unii Europejskiej, jest dążenie do zeroemisyjności gospodarek. Z pewnością w tym zakresie kluczowe pozostaje określenie roli paliw kopalnych w transformacji energetycznej. W świetle europejskiego zielonego ładu państwa UE do 2050 r. powinny zrezygnować z konsumpcji węglowodorów, tj. węgiela, ropy naftowej czy gazu ziemnego. Niemniej zauważalne są duże dysproporcje co do możliwości dekarbonizacji sektora energetycznego poszczególnych państw członkowskich UE. Rumunia od wielu lat sukcesywnie dokonuje transformacji energetycznej, której zasadniczym celem jest wydatna redukcja paliw kopalnych w miksie energetycznym. Jeszcze kilka lat temu jednym z ważniejszych surowców energetycznych był węgiel, który w perspektywie najbliższej dekady zostanie całkowicie wyeliminowany. Natomiast zdecydowanie większym wyzwaniem będzie redukcja, a następnie rezygnacja z gazu ziemnego oraz ropy naftowej. Kluczowym zadaniem, przed jakim stoi Rumunia, jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego, dlatego też dekarbonizacja będzie silnie sprzężona z możliwościami gospodarczo-politycznymi państwa. Wykluczenie paliw kopalnych w elektroenergetyce wiąże się z koniecznością rozwoju alternatywnych mocy wytwórczych, w szczególności w energetyce jądrowej, wiatrowej oraz solarnej. W artykule zaprezentowano obecną kondycje sektora energetycznego Rumuni ze szczególnym naciskiem na miejsce paliw kopalnych w jej transformacji. Analiza wskazuje, że w okresie najbliższych lat dokona się dynamiczna dekarbonizacja, której efektem będzie znaczna redukcja konsumpcji paliw kopalnych. Priorytetem polityki energetycznej Rumunii jest osiągnięcie zeroemisyjnej gospodarki, niemniej kluczowe w tym procesie będzie zapewnienie stabilności i bezpieczeństwa w sektorze elektroenergetycznym.

This paper presents geochemical data for 171 core samples of the Carboniferous coal-bearing series and the Miocene cove from the central part of the Upper Silesian Coal Basin. Major oxide concentrations (Al ₂O ₃, SiO ₂, Fe ₂O ₃, P ₂O ₅, K ₂O, MgO, CaO, Na ₂O, K ₂O, MnO, TiO ₂, and Cr ₂O ₃) were obtained using XRF. Trace and major elements (Mo, Cu, Pb, Zn, Ni, Co, U, Cr, V, Mn, As, Th, Sr, Cd, Sb, Bi, Ba, Ti, W, Zr, Ce, Nb, Ta, Be Sc) were analysed ICP-MS. The main goals of this study were to demonstrate the distribution, as well as the stratigraphical variability, of the selected elements and to determine whether chemostratigraphy tools could be effectively applied to analyze Carboniferous and Miocene deposits of the USCB. Geochemical studies have shown showed different geochemical features of the samples from the Carboniferous and the Miocene. The diversity is mainly expressed in the enrichment of Miocene sediments in Ca and Sr related to biogenic carbonate material. It was also stated that the concentrations of trace elements associated with the detrital fraction, such as Zn, Cr, Co, Ba, Ti, Zr, Nb, and Sc show slightly higher values in Carboniferous sediments. On the basis of the content of Ti, Zr, and Nb, as well as ratios such as Th/U, Zr/Th, Ti/Zr, and TiO ₂/K ₂O, units with different inputs of the terrigenous fraction can be identified in both Carboniferous and Miocene formations. The paper shows that chemostratigraphy can be used as a stratigraphic and correlation tool for the Carboniferous and the Miocene deposits of the USCB.

Przedmiotem badań był pokład węgla 116/2 należący do krakowskiej serii piaskowcowej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Reflektogramy próbek uwzględniające wszystkie występujące w węglu macerały grupy witrynitu, zarejestrowano w postaci reflektogramów przy stadium Δ R^o zbliżonego do odchylenia standardowego oraz w zakresie standardowym. Reflektogramy witrynitu dokładniej rejestrowane ujawniają obecność 3 lub 4 wyraźnie wyodrębnionych pików. Znaczenie w ocenie stopnia uwęglenia badanego węgla przypisano wyłącznie głównemu maksimum – pik nr 4. Wykonano także pomiary średniej refleksyjności kolotelinitu wyłącznie na powierzchniach warstewek witrynu o grubości większej od 1 mm. Na szczegółowych reflektogramach ujawniły się jedynie 2 maksima. Maksima te korelują z pikami oznaczonymi jako nr 3 i 4 w reflektogramach próbek uwzględniający wszystkie macerały grupy witrynitu. Zawartość pierwiastka C^daf w badanym węglu z KWK Janina zmienia się w przedziale od 75,9 do 77,5 %wt, natomiast w witrynie od 71,1 do 75,5 %wt. Zależność ta ma charakter regresji o charakterze wykładniczym o współczynniku korelacji r = 0,95, która może być przybliżona korelacją liniową o r = 0,94. Zbadano również siłę korelacyjną między zawartością części lotnych a współczynnikiem średniej refleksyjności w witrynitu badanego węgla. Statystycznie istotna korelacja jest silna, co wyraża współczynnik korelacji wykładniczej „r” bliski wartości 0,99 i liniowe jej przybliżenie o wartości współczynnika korelacji r = 0,98. Nie stwierdzono natomiast korelacji pomiędzy pomierzonymi wartościami refleksyjności a współczynnikiem GI obliczonym dla badanych próbek.

Na całym świecie istnieją znaczące formacje rubinów, które zostały skomercjalizowane. W Turcji znajduje się wiele regionów formacji mineralogicznych o cechach gemmologicznych wysokiej jakości. Jednak w literaturze nie ma wystarczających informacji na temat powstawania rubinu w Turcji i jego przydatności jako kamienia szlachetnego. W przeciwieństwie do poprzednich badań, niniejsza praca miała na celu ujawnienie właściwości gemmologicznych rubinów z Doğanşehir (prowincja Malatya) oraz zbadanie przydatności wypolerowanych i ciętych próbek rubinu jako kamieni szlachetnych.
W ofiolitach Göksun w dystrykcie Doğanşehir w Turcji odkryto niedawno formacje korundu rubinowego o jakości kamieni szlachetnych. Te formacje rubinowe występują w zielonkawych i szarawych amfibolitach w ofiolitach Göksun. Kryształy rubinu występują w kolorach od różowego do czerwonego i rozmiarach od 2 × 10 mm do 30 × 50 mm. Położenie tektoniczne, środowisko geologiczne, właściwości petrograficzne, mineralogiczne, geochemiczne i gemmologiczne kryształów Doğanşehir wskazują, że można je zaliczyć do rubinów i porównać do klejnotów powstałych w amfibolitach w Tanzanii. Wskazuje to, że rubiny Doğanşehir mają parametry gemmologiczne i mineralogiczne, które po wypolerowaniu i cięciu są konkurencyjne w stosunku do rubinów występujących w innych miejscach na świecie. Przykłady rubinów Doğanşehir przygotowanych metodą polerowania i cięcia pokazują, że rubiny te mogą pojawić się na światowym rynku w nadchodzących latach. Rubiny Doğanşehir nadają się do cięcia COBACORE (kompleksowe odzyskiwanie oparte na społeczności), głównie w dużych rozmiarach i ilościach. Jest to zatem potencjalne źródło kamieni szlachetnych. Próbki przygotowane przez polerowanie i cięcie wskazują na ich przydatność jako kamieni szlachetnych.

Teoria Profesora Stanisława Knothego zwana teorią Knothego jest od wielu lat podstawą do praktycznych obliczeń prognostycznych wpływów eksploatacji, a tym samym umożliwiła podjęcie na szeroką skalę wydobycia dużych zasobów węgla, soli i rud metali znajdujących się m.in. w filarach ochronnych miast i ważnych obiektów na powierzchni. Teoria Knothego jest z powodzeniem stosowana w polskim i światowym górnictwie od ponad siedemdziesięciu lat. Jest ona jednym z najlepiej znanych i uznanych na świecie osiągnięć polskiej nauki górniczej. Do czasoprzestrzennego opisu osiadania wg teorii Knothego konieczna jest znajomość wartości czterech podstawowych parametrów: parametru skali pionowej a, parametru skali zasięgu poziomego cotβ, parametru przemieszczenia poziomego λ oraz parametru skali czasu c.
W artykule scharakteryzowano parametry teorii Knothego stosowane przy różnych wykorzystywanych aktualnie zastosowaniach teorii Knothego do obliczania m.in. osiadania oraz podnoszenia powierzchni i górotworu oraz innych zastosowań teorii, również poza jej klasyczną formą. Przedstawione rozwiązania bazują na matematycznym modelu oddziaływania elementu złożowego i dotyczą, m.in. osiadania przy eksploatacji pełnej z zawałem stropu oraz eksploatacji pełnej z podsadzką, eksploatacji filarowo-komorowej, wpływu kawern solnych na powierzchnię i górotwór solny. W pracy poruszono także kwestię złóż fluidalnych oraz podnoszenia powierzchni terenu spowodowanego zmianą poziomu wód kopalnianych w obrębie zamkniętych kopalń węgla kamiennego a także opisano ewolucję kąta zasięgu wpływów głównych oraz przedstawiono rozwiązania Knothego związane z czasem i opisano parametr przemieszczenia poziomego λ.

W artykule przeanalizowano wpływ wybranych czynników: składu chemicznego i mineralnego cementu portlandzkiego CEM I, stopnia przemiału granulowanego żużla wielkopiecowego i cementu portlandzkiego oraz stosunku woda/spoiwo na kształtowanie się wskaźnika aktywności spoiwa cementowo- żużlowego zawierającego w swoim składzie 50% zmielonego granulowanego żużla wielkopiecowego. Taka zawartość żużla jest charakterystyczna dla cementu hutniczego CEM III/A. Oprócz efektów aplikacyjnych, ten rodzaj cementu jest spoiwem niskoemisyjnym (redukcja emisyjności CO ₂ o około 45% w stosunku do cementu portlandzkiego CEM I). Stosowanie tego rodzaju cementu w składzie betonu pozwala na uzyskanie betonu o bardzo małym śladzie węglowym. Na podstawie wyników badań własnych stwierdzono, iż tak wysoki udział zmielonego granulowanego żużla wielkopiecowego w składzie spoiwa prowadzi do znaczącego obniżenia wytrzymałości na ściskanie wczesnej (po 2 i 7 dniach dojrzewania) zapraw normowych. Skutkuje to znaczącym ograniczeniem stosowaniem tego rodzaju spoiw (cementów) w wybranych obszarach budownictwa, np. prefabrykacji i betonach wysokich wytrzymałości. Analizując uzyskane wyniki badań własnych autorzy doszli do wniosku, że wytrzymałość wczesną tego rodzaju spoiw można znacząco polepszyć poprzez zwiększenie powierzchni właściwej (stopnia przemiału) cementu portlandzkiego CEM I i obniżenie stosunku woda/spoiwo (w/s, gdzie: s = cement + żużel). Z aproponowane modyfikacje materiałowo-technologiczne pozwalają także na uzyskanie wyższych wytrzymałości na ściskanie we wszystkich badanych terminach. W ytrzymałość normowa (po 28 dniach) i w dłuższych terminach jest porównywalna lub wyższa niż cementu portlandzkiego CEM I.