Główna Wydawnictwa Monografie Innowacyjne Techniki i Technologie Mechanizacyjne Monografia nr 1

Monografia nr 1

SCENARIUSZE ROZWOJU TECHNOLOGICZNEGO MECHANIZACJI PODSTAWOWYCH PROCESÓW PRODUKCYJNYCH W GÓRNICTWIE WĘGLA KAMIENNEGO

Redakcja naukowa: Marek Jaszczuk,  Antoni Kozieł

cena egz. 35,00 zł

Monografia stanowi syntetyczne opracowanie wyników projektu celowego foresight pod tytułem „Scenariusze rozwoju technologicznego przemysłu wydobywczego węgla kamiennego”, realizowanego w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego „Wzrost konkurencyjności przedsiębiorstw”, działanie 1.4.5, w zakresie technologii i techniki mechanizacji robót eksploatacyjnych, przygotowawczych oraz systemów transportu.

 

Projekt koordynowany przez Główny Instytut Górnictwa w Katowicach zrealizowano z udziałem: Akademii Górniczo-Hutniczej, Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa EMAG, Centrum Mechanizacji Górnictwa KOMAG, Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk i Politechniki Śląskiej.

W pracy przedstawiono naturalne i techniczne dominanty rozwoju procesu wydobywczego węgla w warunkach polskich kopalń węgla kamiennego, wiążące się z charakterem bazy zasobowej, poziomem i zakresem występowania zagrożeń naturalnych oraz ograniczeń wynikających z konieczności ochrony środowiska. Dokonano analizy czynników naturalnych wpływających na rozwój mechanizacji oraz warunków eksploatacyjnych.

Do głównych parametrów determinujących wybór technologii eksploatacji zaliczono grubość pokładu, jego nachylenie, głębokość zalegania, geometrię pół ścianowych oraz udział zasobów zalegających w niekorzystnych warunkach geologiczno-górniczych. Uwarunkowania eksploatacyjne dotyczą w szczególności wybierania węgla z pokładów cienkich i grubych, z filarów ochronnych, z pokładów zagrożonych tąpaniami oraz metanem oraz w warunkach zagrożenia klimatycznego.

Dokonano oceny innowacyjności stosowanych obecnie systemów mechanizacyjnych, w celu ich hierarchizacji, w aspekcie opracowania scenariuszy rozwoju technologicznego górnictwa węgla kamiennego w Polsce do 2020 roku. W tym celu posłużono się wielokryterialną metodą oceny Analizy Hierarchicznej Problemu (AHP). W świetle przy- jętych kryteriów, pod pojęciem innowacyjności rozumiano przydatność technologii ze względu na bezpieczne i efektywne pozyskiwanie węgla w prognozowanych warunkach geologiczno-górniczych.

Analizę przeprowadzono w czterech etapach, z uwzględnieniem kryteriów ogólnych i szczegółowych (subkryteria), obejmujących problematykę: efektywności, bezpieczeństwa, ochrony środowiska i uniwersalności.

Przedstawiono scenariusze rozwoju odpowiednio: mechanizacji drążenia wyrobisk korytarzowych, ścianowych systemów mechanizacyjnych, w tym układów automatyki, sterowania i diagnostyki oraz rozwoju systemów transportu przenośnikami taśmowymi, transportu linowego oraz transportu pomocniczego.

Przeprowadzona analiza kształtowania się zasobów węgla kamiennego oraz wieloparametrowa ocena dotychczasowego stanu technologicznego górnictwa węgla kamiennego pozwoliła na sformułowanie kilku wybranych wariantów kierunków jego rozwoju.

W górnictwie węgla kamiennego utrzymywać się będzie ekonomicznie uzasadniona tendencja dążenia do uzyskania koncentracji wydobycia. Pożądane efekty zależeć będą od właściwie zaprojektowanych systemów eksploatacji, ale przede wszystkim od korzystnych uwarunkowań związanych z zaleganiem złoża.

Sukcesywne sczerpywanie zasobów węgla spowoduje konieczność sięgnięcia po zasoby zlokalizowane w filtrach resztkowych, szybowych i ochronnych, jak również powrót do wybierania zaniechanych, ze względów ekonomicznych, zasobów zalegających w pokładach cienkich.

Generalnym założeniem rozwoju technologii mechanizacyjnych będzie zapewnienie bezpieczeństwa procesowego, uwarunkowanego w dużej mierze dyspozycyjnością transportu poziomego i transportu pionowego.

Konieczne będzie skrócenie czasu oraz zmniejszenie pracochłonności operacji alokacji maszyn i urządzeń ścianowych. Szybki przewóz ludzi do miejsca pracy może wydłużyć dyspozycyjny czas pracy, a tym samym zwiększyć produktywność użytkowanego wyposażenia technicznego. W celu osiągnięcia celów strategicznych i cząstkowych górnictwa ustalono kierunki prac badawczych służące rozwojowi proponowanych w scenariuszach technologii mechanizacyjnych.