Problem badawczy podjęty w artykule dotyczy dostosowania tradycyjnych modeli kalkulacji kosztu kapitału własnego do specyfiki przedsiębiorstw górniczych. Rozwiązania znane z literatury nie dają racjonalnych wyników. Wynika to z unikatowości działalności przedsiębiorstw górniczych, w przypadku której występuje brak możliwości odniesienia do typowych sytuacji rynkowych. Celem artykułu jest wskazanie takich rozwiązań, które umożliwiają uzyskanie racjonalnych i miarodajnych wyników. Jedną z propozycji jest zmodyfikowana metoda Famy-Frencha. W artykule przetestowano ją kalkulując koszt kapitału w wybranym przedsiębiorstwie górniczym. Problem kalkulacji kosztu kapitału jest szczególnie ważny w obszarze oceny efektywności projektów inwestycyjnych. Koszt kapitału znajduje zastosowanie jako stopa dyskontowa w dynamicznych miarach efektywności, ukierunkowanych na wzrost wartości ekonomicznej.
Badanie możliwości rozwojowych należy do podstawowych kwestii strategicznych, z którymi muszą zmierzyć się kopalnie węgla kamiennego. Jest to szczególnie trudne w obecnych warunkach, zdeterminowanych ich sytuacją kryzysową. W takich warunkach konieczne jest podjęcie trudnych decyzji i poważnych strategicznych wyzwań, które pozwolą na pokonanie kryzysu, odnowę i efektywne ekonomicznie funkcjonowanie w przyszłości tych kopalń, które mają potencjał rozwojowy, a także na wygaszanie kopalń, które tego potencjału nie mają. Ze względu na skutki decyzji, które dotyczą nie tylko kopalń węgla kamiennego, ale także regionu Śląska, ważne znaczenie ma przygotowanie informacji, które będą je wspomagały i doprowadzą do racjonalnych wyborów, co wiąże się z problematyką badania możliwości rozwojowych. W publikacji przedstawiono rozważania w zakresie problematyki badania możliwości rozwojowych kopalń węgla kamiennego w sytuacji kryzysowej. W świetle wyników studium literatury określono model procesu badawczego oraz wskazano problemy badawcze, które dotyczą:
- identyfikacji czynników zewnętrznych, które determinują możliwości rozwojowe polskich kopalń węgla kamiennego i opracowania scenariuszy ich zmian w przyszłości,
- identyfikacji czynników wewnętrznych polskich kopalń węgla kamiennego, które determinują ich możliwości rozwojowe,
- opracowania sposobu dokonania oceny potencjału rozwojowego kopalń węgla kamiennego dla wskazania odpowiednich opcji strategicznych, a także programów działań dla wdrożenia tych opcji,
- określenia możliwych opcji strategicznych i odpowiadających im wariantów programów działań, dostosowanych do specyfiki kopalń węgla kamiennego.
Propozycje rozwiązania wskazanych problemów, uzyskane w toku zastosowania określonych metod i narzędzi badawczych, pozwoliły na przedstawienie wytycznych w zakresie badania możliwości rozwojowych kopalń węgla kamiennego.
W artykule przedstawiono główne dylematy rozwoju energetyki polskiej w dwudziestą rocznicę wprowadzenia pierwszej dyrektywy liberalizacyjnej rynku energii elektrycznej w Unii Europejskiej. Sytuacja w energetyce polskiej, opartej na paliwach kopalnych, a także proces jej transformacji w kierunku mniej emisyjnej, związana jest niewątpliwie z restrukturyzacją górnictwa węgla kamiennego, a także jego dalszym rozwojem. Z drugiej strony intensywnie rozwija się energetyka odnawialna, instalowane są domowe układy generujące energię elektryczną, wraz z magazynami, rozpoczęła się elektryfikacja transportu publicznego. Inwestycje w nowe, wielkie źródła węglowe są bardzo kosztowne i przy niskich cenach energii stają się nieekonomiczne. Opcja wydłużenia eksploatacji istniejących elektrowni węglowych do czasu zdefiniowania nowych kierunków inwestowania w energetyce wydaje się być dobrą propozycją. Na podstawie dokumentu – Mapa drogowa działań rządu w zakresie wytwarzania energii (TGPE 2016) postawiono tezę: Bezpieczeństwo energetyczne Polski winno być oparte w całości na krajowych zasobach surowców energetycznych, zdolnościach wytwórczych i dostarczaniu energii do odbiorców. Aby zapewnić konkurencyjne ceny energii dla gospodarki i odbiorców indywidualnych należy jednak w pełni otworzyć rynek energii dla producentów i użytkowników, w tym na wykorzystanie taniej energii z tworzącego się jednolitego rynku europejskiego, może być podstawą polskiej polityki energetycznej?
W artykule zaprezentowano systemowe podejście do cyfryzacji w górnictwie, obejmujące proces produkcyjny, nadzoru i zarządzania. Scharakteryzowano zagadnienie ciągłości działania infrastruktury krytycznej w kontekście obiektu przemysłowego – kopalni. Omówiono rozwiązanie kompleksowego oferowanego przez Grupę CNP EMAG – Zintegrowanego Systemu Bezpieczeństwa „SILESIA”, będącego przykładem podejścia systemowego skutecznie wdrożonego do przemysłu. Zawarto informacje dotyczące projektowania rozwiązań technicznych na poziomie sprzętowym i oprogramowania z możliwością oceny projektowanych rozwiązań w Pracowni Rozwoju Technologii Bezpieczeństwa Informacji SecLab w Instytucie EMAG.
Kopalnia nie może funkcjonować bez systemów monitoringu środowiska oraz podstawowych maszyn i urządzeń górniczych. Eksploatacja urobku w kopalni zależna jest w dużym stopniu od prawidłowo funkcjonujących maszyn i urządzeń górniczych oraz akceptowalnych technicznych warunków środowiskowych występujących w wyrobiskach podziemnych. Systemy monitoringu w kopalni podziemnej to przede wszystkim systemy telemetryczne i gazometryczne. W pierwszej części artykułu przedstawiono typowe struktury systemów gazometrycznych eksploatowanych w polskich kopalniach podziemnych. Obowiązujące przepisy zaliczają te systemy do tzw. systemów bezpieczeństwa zakładu górniczego. Przedstawiono ilościowe zestawienie rodzajów central i ilości linii teletransmisyjnych eksploatowanych w tych systemach. Systemy monitoringu maszyn i urządzeń górniczych są istotnym elementem sprawnego zarządzania kopalnią, gdyż wpływają na bezpieczeństwo pracy i zwiększają czas efektywnego wykorzystania sprzętu. W drugiej części artykułu zestawiono wybrane systemy monitoringu maszyn i urządzeń górniczych, stosowane obecnie w dyspozytorniach zakładowych. Zwrócono uwagę na te systemy monitoringu, które stanowią tylko oprogramowanie narzędziowe, jak również i te, w których dodatkowo wykorzystuje się dedykowane dla tych systemów rozwiązania teleinformatyczne, sprzętowe czy narzędzia pomiarowe. W układzie tabelarycznym zestawiono rodzaje systemów monitoringu, jak i preferowane dla nich układy technologiczne stosowane kopalniach podziemnych.
Wytrzymałość połączeń taśm przenośnikowych wykonywanych w kopalniach rzadko osiąga pełną wytrzymałość taśmy. Składa się na to wiele czynników. Podstawowym jest metoda ich wykonania oraz właściwy dobór składników. Istotny wpływ ma też, jakość wykonania obejmująca zarówno dotrzymanie odpowiedniej geometrii dopasowanej do budowy taśmy i warunków jej pracy, jak i przestrzeganie dobrych praktyk w zakresie technologii ich wykonania. Trudne warunki w kopalniach podziemnych i presja redukcji czasu postoju przenośników (unikanie strat produkcji) odbija się na spadku wytrzymałości statycznej i dynamicznej połączeń. Potwierdzają to liczne badania ich wytrzymałości i trwałości zmęczeniowej prowadzone w Laboratorium Transportu Taśmowego (LTT) w ramach prac badawczych i ekspertyz zlecanych przez producentów taśm i ich użytkowników. Konsekwencją zbyt niskiej wytrzymałości połączeń jest niewielka ich trwałość, spadek niezawodności i w konsekwencji wzrost kosztów transportu. Połączenia taśm stanowią bowiem najsłabsze ogniwo w szeregowej strukturze, jaką tworzą zamknięte pętle połączonych ze sobą odcinków taśm pracujących w ciągach przenośników transportujących urobek w kopalni. W artykule przedstawiono wyniki analiz symulacyjnych pozwalających zbadać jak wzrost trwałości połączeń może przyczynić się do redukcji kosztów transportu w kopalniach podziemnych.
W artykule przedstawiono doświadczenia ze stosowania obudów spłaszczonych typu ŁPrP, ŁPKO, ŁPSp, ŁPSpA i ŁPSp3R dla rozcinek ścianowych rozruchowych w warunkach JSW S.A. KWK Knurów-Szczygłowice. W artykule skoncentrowano się na zastosowanych rozwiązaniach obudów rozcinek ścianowych rozruchowych i uzyskanych rezultatach w zakresie stateczności i użyteczności rozwiązań danej konstrukcji obudowy. Przeprowadzono analizę nośności i uwarunkowań technologicznych stosowania różnych rozwiązań obudów spłaszczonych ze szczególnym uwzględnieniem odrzwi obudowy ŁPSp i ŁPrPJ, z porównania których obudowa ŁPSp ma nośność większą o około 21% przy równoczesnym zmniejszonym zużyciu stali o około 31%. Praktyczne wyniki doświadczeń pozwoliły stwierdzić, że korzystnymi rozwiązaniami obudów dla rozcinek ścianowych są obudowy z typoszeregu ŁPSpA i ŁPSp3R.
W artykule przedstawiono statyczne badania żerdzi kotwowej wykonanej z tworzywa sztucznego o długości 5,5 m, które przeprowadzono na nowoczesnym stanowisku laboratoryjnym Katedry Górnictwa Podziemnego Akademii Górniczo-Hutniczej. Scharakteryzowano innowacyjny Samowzbudny System Akustyczny (SAS) do pomiaru zmian naprężeń w obudowie kotwowej. System może zostać zastosowany do nieniszczącej oceny stanu wytężenia kotwi wokół wyrobisk górniczych jak również w tunelach. Celem badań było porównanie wyników rejestrowanych przez dwa różne systemy pomiarowe, dzięki którym będzie możliwa ocena obciążenia długiej obudowy kotwowej metodą nieniszczącą. Określając obciążenie obudowy kotwowej, należy mieć na uwadze szybkość i prostotę wykonania pomiaru, dostęp do czujnika, dokładność odczytu i pomiaru. Ponadto trzeba wziąć pod uwagę możliwość zniszczenia czujnika w wyniku procesu technologicznego lub występowania zagrożeń naturalnych. Pod względem ekonomicznym muszą być zachowane „techniczno-bilansowe prawa produkcji”, które wykluczają stosowanie czujników obciążenia na każdej z kotew. Stosowanie pojedynczych czujników obciążenia obudowy kotwowej w przypadku stanów granicznych pozwala na podejmowanie odpowiednich działań zabezpieczających załogę górniczą przed nagłą utratą stateczności wyrobiska. W pracy przedstawiono dwa podstawowe efekty wykorzystywane w ultradźwiękowym systemie pomiarowym. Pierwszym efektem było występowanie stabilnego cyklu granicznego drgań dla układu z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Efekt ten nazywany jest efektem samowzbudzenia. Drugi przywołany efekt to efekt elastoakustyczny. Oznacza on, że wraz ze zmianą naprężeń w materiale sprężystym następuje zmiana prędkości propagacji fali. W związku z tym zmienia się także czas jej propagacji pomiędzy głowicami. Efekt ten manifestuje się w zmianie częstotliwości drgań samowzbudnych. Z tego powodu poprzez pomiar częstotliwości drgań samowzbudnych możliwe jest pośrednie określenie stopnia wytężenia badanego materiału.
Kopalnia rudy żelaza należąca do państwowego koncernu Luossavaara – Kiirunavaara AB-LKAB posiada kilkanaście górniczych wyciągów szybowych skipowych przeznaczonych do ciągnięcia rudy żelaza. Pomimo stosowania nowoczesnych systemów zabezpieczenia ruchu tych wyciągów w myśl szwedzkich przepisów na tzw. wolnych drogach przejazdu w wieży i rząpiu muszą być stosowane urządzenia do awaryjnego hamowania naczyń. W artykule omówiono główne wymagania, jakie zgodnie ze szwedzkimi przepisami odnośnie eksploatacji górniczych wyciągów szybowych muszą spełniać tego typu urządzenia oraz przedstawiono zaproponowane rozwiązanie konstrukcyjne urządzenia hamującego górniczego wyciągu szybowego zainstalowanego w szybie B-1 kopalni Kiruna. W przedmiotowym wyciągu postanowiono zastosować cierny układ hamujący w postaci ruchomych belek odbojowych opracowany w Katedrze Transportu Linowego w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Działanie ruchomych belek odbojowych polega na tym, że belki te, usytuowane na początku wolnych dróg przejazdu, nie tylko wyhamowują rozpędzone naczynia wyciągowe ale też – dzięki wbudowanym urządzeniom wychwytującym naczynia – spełniają funkcję podchwytów. Zabezpieczają więc naczynia przed spadkiem do szybu po zakończonym procesie hamowania. Zaletą takiego rozwiązania jest to, że elementy konstrukcyjne: trzonu prowadniczego wieży, głowicy naczynia i belek odbojowych, w momencie uderzenia naczynia w ruchome belki odbojowe przenoszą wielokrotnie mniejsze wartości sił dynamicznych w porównaniu z siłami dynamicznymi powstającymi w chwili uderzenia naczynia w nieruchome belki odbojowe. W procesie projektowania ruchomych belek odbojowych ważnym etapem jest symulacja hamowania przeprowadzana przy wykorzystaniu programu komputerowego opracowanego w KTL AGH. Program ten umożliwia zamodelowanie lin nośnych i wyrównawczych jako elementów elastycznych o właściwościach sprężysto-tłumiących. Wyniki tych symulacji zwłaszcza w zakresie uzyskanych opóźnień hamowania naczyń, wartości dróg hamowania oraz sił w wartości lin nośnych są kluczowe dla potwierdzenia poprawności przyjętej koncepcji układu awaryjnego hamowania. Urządzenia hamujące w postaci ruchomych belek odbojowych zostały wykonane przez polską firmę Coal-Bud Sp. z o.o. i obecnie są zabudowywane w wieży i rząpiu szybu B-1 kopalni Kiruna w Szwecji.
Analiza zmian właściwości mechanicznych drewnianych kasztów górniczych pod wpływem różnych rodzajów obciążenia eksploatacyjnego jest zagadnieniem, którym zajmuje się wiele ośrodków naukowych w kraju i za granicą. Duże zainteresowanie tą tematyką wynika ze wzrostu głębokości prowadzonej eksploatacji, który przyczynia się do wzrostu zarówno wartości ciśnienia pionowego jak i złożoności warunków geologiczno-górniczych oraz intensyfikacji zagrożeń naturalnych. Inną przyczyną jest tendencja zmniejszania się miąższości eksploatowanego złoża. Zarówno w podziemnym górnictwie rudnym, jak i węglowym oraz solnym stosowana jest obudowa kasztowa. Kaszty o różnych konfiguracjach są szczególnie przydatne przy utrzymywaniu wyrobisk za frontem ścianowym oraz do dodatkowego wzmocnienia skrzyżowań wyrobisk górniczych. W szczególności w górnictwie rudnym w miejscach stwierdzonych poszerzeń wyrobisk lub pogorszonych warunków stropowych stosuje się dodatkową obudowę wzmacniającą w postaci kasztów drewnianych (stosów podporowych), które pozostawia się puste lub wypełnia skałą płonną. Podczas prowadzenia podziemnej eksploatacji wytwarzana jest skała płonna, która pochodzi z wyrobisk udostępniających, przygotowawczych oraz z bieżących pól wybierkowych. W przypadku podziemnej eksploatacji rud miedzi skała płonna jest stosowana do wypełniania pustek poeksploatacyjnych jako podsadzka sucha. Ponadto jest wykorzystywana do wypełniania kasztów górniczych, jako sztuczna podpora oraz do utwardzania dróg przewozowych. W artykule zaprezentowano wyniki wytrzymałościowych badań laboratoryjnych przeprowadzonych na modelach kasztów czteropunktowych, wykonanych z bukowych belek drewnianych w skali 1:10, ustawionych poziomo. W badaniach laboratoryjnych zastosowano modele kasztów o wymiarach 200 × 200 × 200 mm oraz 100 × 100 × 100 mm. Określono maksymalne podporności kasztów składających się tylko z belek oraz wypełnionych skałą płonną. Ponadto przedstawiono odkształcenia pionowe kasztu przy maksymalnej sile oraz odkształcenie właściwe. Na podstawie badań laboratoryjnych stwierdzono, że przy wykorzystaniu tej samej ilości drewna oraz zagospodarowaniu skały płonnej wypełnienie czteropunktowych kasztów skałą płonną pozwoliło kilkukrotnie zwiększyć jego podporność.
Metan towarzyszy większości złóż węgla. Zagrożenie metanowe to występowanie nadmiernych zawartości tego gazu w wyrobiskach górniczych. Stanowi to źródło poważnego zagrożenia bezpieczeństwa i ciągłości ruchu kopalni. Mieszanina powietrza z metanem, w zależności od jego stężenia, ma właściwości palne lub wybuchowe. W Polskiej Grupie Górniczej sp. z o.o. tylko KWK Piast-Ziemowit jest kopalnią niemetanową. W 2015 roku z pokładów metanowych pochodziło 66,4% węgla wydobytego w kopalniach byłej Kompanii Węglowej S.A. Najbardziej skuteczną, ale i bardzo kosztowną metodą obniżenia zagrożenia metanowego jest odmetanowanie górotworu. Koszty ponoszone na profilaktykę i zwalczanie zagrożenia metanowego obciążają koszty wydobycia węgla. Dlatego też wydajność odmetanowania w kopalniach Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. dostosowana jest do skali zagrożenia metanowego. W artykule przedstawiono analizę kosztów profilaktyki metanowej dla kopalń o różnej metanowości bezwzględnej.
W nawiązaniu do doświadczeń rodzimych kopalń węgla kamiennego – wskazujących na intensyfikację skali przejawów zagrożeń geodynamicznych, jaka towarzyszy podejmowaniu działalności górniczej w warunkach skrępowanych występowaniem różnego typu i pochodzenia zaszłości eksploatacyjnych – w artykule odniesiono się do geomechanicznych aspektów eksploatacji ścianowej w strefach oddziaływania krawędzi jako jednej z bardziej charakterystycznych zmian w stanie złoża/górotworu będących konsekwencją zaszłych dokonań górniczych w pokładach sąsiednich. Wychodząc z analitycznej metody opisu stanu przemieszczenia i naprężenia (wytężenia) w otoczeniu elementów ścianowego systemu eksploatacji zaprezentowano rezultaty badań modelowych w zakresie wpływu krawędzi na zachowanie się – pod kątem możliwości utraty ciągłości struktury – przyprzodkowej partii calizny w pokładzie wybieranym pod/nad zaszłością. Opierając się na o przykładowych funkcjach nieliniowych demonstrujących istnienie krawędzi w górotworze analizie porównawczej poddano dwa wzajemnie odwrotne kierunki prowadzenia frontu eksploatacyjnego, a mianowicie od strony zrobów ku caliźnie oraz od strony calizny ku zrobom. Dyskusję wyników realizowano na podstawie obserwacji kształtowania się zmian wielkości ugięcia stropu oraz współczynnika koncentracji pionowej składowej stanu naprężenia w czole ściany.
Podziemna eksploatacja górnicza wywołuje w górotworze zmiany pól przemieszczeń i naprężeń. W przypadku prowadzenia podziemnej eksploatacji w pobliżu zbiorników odpadów poflotacyjnych niezmiernie ważne jest wyznaczenie zakresu osiadania górotworu pod fundamentami podstawy zapór ziemnych otaczających te zbiorniki. Dokładność rozwiązania MES jest głównie zależna od jakości danych geomechanicznych charakteryzujących poszczególne geologiczne warstwy górotworu oraz regiony górotworu, w których prowadzona jest eksploatacja. Jeżeli wartości osiadań na powierzchni obliczone przy zastosowaniu MES i pomierzone niwelacją geodezyjną nie są zgodne, wtedy wartości modułów Younga charakteryzujących regiony eksploatacji są korygowane. W niniejszym artykule została przedstawiona opracowana metoda analizy MES deformacji górotworu dla kopalni podziemnej w celu określenia wpływu eksploatacji górniczej na przemieszczenia powierzchni terenu w rejonie filara ochronnego zapory zachodniej zbiornika odpadów poflotacyjnych (Obiektu Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych – OUOW) Żelazny Most. W badanym obszarze prowadzona była eksploatacja górnicza systemem komorowo-filarowym z ugięciem stropu (R-UO) w latach 2008–2016 oraz planowana jest podobna na lata 2017–2019 systemem komorowo-filarowym z podsadzką hydrauliczną ze względu na zwiększenie miąższości złoża.
W artykule, na podstawie programu obliczeniowego bazującego na metodzie elementów skończonych, przeprowadzono numeryczne modelowanie eksploatacji w sąsiedztwie uskoku. Przyjęto, że uskok stanowi pojedyncza nieciągłość w postaci płaszczyzny zorientowanej pionowo, a warunki na stykających się powierzchniach definiuje prawo tarcia Coulomba. Rezultaty obliczeń dotyczyły reakcji uskoku na dodatkowe obciążenie wywołane eksploatacją górniczą, a także odnosiły się do wpływu zjawisk zachodzących w płaszczyźnie uskoku na bezpośrednie otoczenie pola eksploatacji. Zachowanie się uskoku analizowano w funkcji rozwoju eksploatacji opierając się na rozkładach naprężeń stycznych i poślizgu wraz z ich zasięgiem w płaszczyźnie uskoku oraz energii zdyssypowanej wskutek tarcia. Z kolei wpływ uskoku na jego otoczenie oceniano na podstawie zmian gęstości całkowitej energii odkształcenia sprężystego. Rezultaty przeprowadzonego modelowania numerycznego pozwoliły na sformułowanie wniosków dotyczących prowadzenia eksploatacji w sąsiedztwie dyslokacji tektonicznych w aspekcie kształtowania się poziomu zagrożenia sejsmicznego.
pl
en
