02
LIS
2016

TANGO “Numeryczny model złoża oparty na parametrach jakościowych węgli kamiennych”.

Tags :
Posted By :
Comments : Off

 

ncnncbir

 

US-Logo-2

 

 

Głów­nym celem prak­tycz­nym pod­ję­tego tematu badaw­czego jest opra­co­wa­nie meto­dyki, która podej­mie dzia­ła­nia zmie­rza­jące na przy­go­to­wa­niu Numeryczno-Jakościowego Modelu Złoża do komer­cja­li­za­cji. Celami szcze­gó­ło­wymi jest opra­co­wa­nie wer­sji demon­stra­cyj­nej NJMZ na pod­sta­wie fun­da­men­tal­nych ana­liz petro­gra­ficz­nych oraz fizyko-chemicznych uzy­ska­nych z pro­jektu bazo­wego. Osią­gnie­cie tego celu wymaga reali­za­cji mul­ti­dy­scy­pli­nar­nych prac zapla­no­wa­nych w sied­miu zada­niach badaw­czych i osią­gnię­cia zwią­za­nych z nimi celów cząst­ko­wych opi­sa­nych w kolej­nym punk­cie poni­żej (punkt d). Koń­cowy rezul­tat, sta­no­wiący wypad­kową wszyst­kich zadań, począw­szy od wery­fi­ka­cji ana­liz węgla, okre­śle­nia zapo­trze­bo­wa­nia, poprzez okre­śle­nie zało­żeń NJMZ, okre­śle­nie ocze­ki­wań poten­cjal­nego odbiorcy, pozwoli na stwo­rze­nie modelu i pro­duktu o prak­tycz­nym prze­ło­że­niu na rynek gór­ni­czy, jak rów­nież ma szanse wpły­nąć i pod­nieść efek­tyw­ność i jakość pla­no­wa­nia gór­ni­czego.

Koor­dy­na­to­rem pro­jektu jest jed­nostka naukowa — Uni­wer­sy­tet Ślą­ski, z któ­rym firma GGS-PROJEKT Pra­cow­nia geo­lo­gii i ochrony śro­do­wi­ska Sp. z o.o. ści­śle współ­pra­cuje uzu­peł­nia­jąc swoją wie­dzę i doświad­cze­nie w branży gór­ni­czej i geo­lo­gicz­nej.  Kie­row­ni­kiem pro­jektu jest Pani dr Iwona Jelo­nek, która posiada sto­pień naukowy dok­tora Nauk o Ziemi, nadany na Wydziale Nauk o Ziemi w Uni­wer­sy­te­cie Ślą­skim w Kato­wi­cach w 2006 r. Od 2006 r. jest pra­cow­ni­kiem naukowo-dydaktycznym w Kate­drze Geo­che­mii, Mine­ra­lo­gii i Petro­gra­fii na Wydziale Nauk o Ziemi w Uni­wer­sy­te­cie Ślą­skim. Dodat­kowo do składu zespołu badaw­czego powo­łano członka zespołu GGS-PROJEKT, upraw­nio­nego geo­loga  — Panią Bar­barę Gąsior.  (http://www.tango-njmz.pl/koordynator/)

logo_tango

Prace pro­wa­dzone do chwili obec­nej pod kątem badań nad jako­ścią węgli kamien­nych w głów­nej mie­rze kon­cen­trują się na ana­li­zach fizyko-chemicznych w tym na zawar­tość popiołu, siarki, czę­ści lot­nych, wil­goci, war­to­ści opa­ło­wej.

Są to pod­sta­wowe para­me­try na pod­sta­wie, któ­rych oparta jest pol­ska norma (PN-82/87002) kla­sy­fi­ku­jąca pol­skie węgle kamienne na poszcze­gólne typy. Uzu­peł­nia­jąco, lecz nie dla wszyst­kich pobie­ra­nych prób wyko­nuje się ana­lizę ele­men­tarną, która dostar­cza infor­ma­cji na temat zawar­to­ści pod­sta­wo­wych pier­wiast­ków two­rzą­cych sub­stan­cję orga­niczną paliw sta­łych, czyli węgla C, wodoru H, azotu N, tlenu O oraz siarki S.

Niniej­szy pro­jekt ma za zada­nie wypeł­nić dotych­cza­sową lukę w infor­ma­cje na temat jako­ści węgli oparty na mię­dzy­na­ro­do­wej kody­fi­ka­cji Euro­pej­skiej Komi­sji Gospo­dar­czej (ECE), co będzie miało prze­ło­że­nie, że wyniki pro­jektu będą miały wymiar nie tylko kra­jowy ale przy­biorą świa­towy cha­rak­ter.

W oce­nie aktu­al­nego stanu wie­dzy na temat nume­rycz­nych modeli złóż nie spo­sób nie zauwa­żyć, że wiele zostało już zro­bione. Ist­nieją modele nume­ryczne, które dostar­czają infor­ma­cji o budo­wie geo­lo­gicz­nej złoża, na temat budowy prze­strzen­nej złoża, jed­nak nie w uję­ciu jako­ścio­wym, przy wyko­rzy­sta­niu ana­liz petro­gra­ficz­nych węgla. Obec­nie jedy­nym mode­lem nume­rycz­nym złoża wdro­żo­nym w celach prze­my­sło­wych jest pro­jekt wdro­żony z suk­ce­sem w struk­tury Kom­pa­nii Węglo­wej S.A. w latach 2008–2010. Jed­nak jak do tej pory modele te nie były uzu­peł­nione w infor­ma­cje na temat wła­ści­wo­ści i jako­ści węgli, na jakich opiera się mię­dzy­na­ro­dowa kla­sy­fi­ka­cja Euro­pej­skiej Komi­sji Gospo­dar­czej (ECE). Dla­tego auto­rzy niniej­szego wnio­sku uzu­peł­nią swój model w dane otrzy­mane w wyniku pro­jekty bazo­wego i odpo­wie­dzą na potrzeby, jakie zgła­sza wciąż zmie­nia­jący się i wyma­ga­jący rynek.

W związku z powyż­szym osią­gnięte wyniki w niniej­szym pro­jek­cie będą odpo­wie­dzią na głosy zarówno z branży gór­ni­czej, jak i sły­szane od grona wybit­nych naukow­ców, że ist­nieje ogromne zapo­trze­bo­wa­nie na narzę­dzie, jakim będzie Numeryczno-Jakościowy Model Złoża oparty na wyni­kach uzy­ska­nych w pro­jek­cie bazo­wym, takich jak ana­lizy fizyko-chemiczne, ale przede wszyst­kim zawie­ra­jący ana­lizy petro­gra­ficzne węgli i kok­sów uzu­peł­niony o wła­ści­wo­ści kok­so­twór­cze węgli.

Głów­nym celem prak­tycz­nym pod­ję­tego tematu badaw­czego jest opra­co­wa­nie meto­dyki, która podej­mie dzia­ła­nia zmie­rza­jące na przy­go­to­wa­niu Numeryczno-Jakościowego Modelu Złoża do komer­cja­li­za­cji. Celami szcze­gó­ło­wymi jest opra­co­wa­nie wer­sji demon­stra­cyj­nej NJMZ na pod­sta­wie fun­da­men­tal­nych ana­liz petro­gra­ficz­nych oraz fizyko-chemicznych uzy­ska­nych z pro­jektu bazo­wego. Osią­gnie­cie tego celu wymaga reali­za­cji mul­ti­dy­scy­pli­nar­nych prac zapla­no­wa­nych w sied­miu zada­niach badaw­czych i osią­gnię­cia zwią­za­nych z nimi celów cząst­ko­wych opi­sa­nych w kolej­nym punk­cie poni­żej (punkt d). Koń­cowy rezul­tat, sta­no­wiący wypad­kową wszyst­kich zadań, począw­szy od wery­fi­ka­cji ana­liz węgla, okre­śle­nia zapo­trze­bo­wa­nia, poprzez okre­śle­nie zało­żeń NJMZ, okre­śle­nie ocze­ki­wań poten­cjal­nego odbiorcy, pozwoli na stwo­rze­nie modelu i pro­duktu o prak­tycz­nym prze­ło­że­niu na rynek gór­ni­czy, jak rów­nież ma szanse wpły­nąć i pod­nieść efek­tyw­ność i jakość pla­no­wa­nia gór­ni­czego.

Wła­ści­wo­ści petro­gra­ficzne węgli kamien­nych              

Skład węgla, jako skały orga­nicz­nej, deter­mi­no­wany jest m.in. poprzez budu­jący go mate­riał wyj­ściowy czy zmie­nia­jące go pro­cesy uwę­gle­nia [4, 5]. Ter­mi­no­lo­gia i kla­sy­fi­ka­cje petro­gra­ficzne węgla kamien­nego zostały opra­co­wane i zatwier­dzone w ramach dzia­łal­no­ści Mię­dzy­na­ro­do­wego Komi­tetu Petro­lo­gii Węgla (Inter­na­tio­nal Com­mit­tee for Coal and Orga­nic Petro­logy ICCP) i obec­nie obo­wią­zują w skali mię­dzy­na­ro­do­wej. Zgod­nie z tą ogól­nie przy­jętą nomen­kla­turą, w petro­gra­fii węgla wyróż­nia się: lito­typy, mikro­li­to­typy, mace­rały, kar­bo­mi­ne­ryty oraz mine­rały i skały. W celu odpo­wied­niej kla­sy­fi­ka­cji uty­li­tar­nego zasto­so­wa­nia węgli kamien­nych, pod uwagę brane są przede wszyst­kim cechy petro­gra­ficzne, uzu­peł­nione para­me­trami fizy­ko­che­micz­nymi.

Z uwagi na to, że niniej­szy arty­kuł sta­nowi pierw­szy komu­ni­kat na temat para­me­trów okre­śla­ją­cych jakość węgli kamien­nych opar­tych na mię­dzy­na­ro­do­wych stan­dar­dach, w kolej­nych dwóch pod­roz­dzia­łach przed­sta­wiono makro­sko­powe oraz petro­gra­ficzne (mikro­sko­powe) cechy węgli w zawę­że­niu do składu mace­ra­ło­wego.

Makro­sko­powe cechy węgli

Węgiel kamienny w pokła­dzie two­rzy zwy­kle pasemka róż­niące się pomię­dzy sobą poły­skiem, barwą i innymi cechami zewnętrz­nymi. Połysk węgla kamien­nego jest jego naj­istot­niej­szą cechą zewnętrzną. Inten­syw­ność poły­sku jest ści­śle zwią­zana ze stop­niem uwę­gle­nia oraz ze skła­dem petro­gra­ficz­nym. Barwa węgla kamien­nego jest odzwier­cie­dle­niem przede wszyst­kim jego składu petro­gra­ficz­nego, a także stop­nia uwę­gle­nia. Ze względu na skład petro­gra­ficzny węgla można wyróż­nić jego barwę smo­li­sto­czarną, czarną, szarą, sza­ro­czarną. Zaś ze względu na sto­pień uwę­gle­nia, węgiel prze­cho­dzi od barwy bru­nat­no­czar­nej poprzez czarną, sza­ro­czarną do oło­wia­no­sza­rej a nawet do żół­ta­wo­sza­rej. Pod wzglę­dem makro­struk­tu­ral­nym wyróż­nia się węgiel pasem­kowy, smu­gowy i pasemkowo-smugowy [18]. W zależ­no­ści od gru­bo­ści pase­mek i smug, węgiel można podzie­lić na:

  • węgiel smu­gowy o gru­bość smug i pase­mek do 1 mm,
  • węgiel drob­no­pa­sem­kowy o gru­bo­ści pase­mek od 1–3 mm,
  • węgiel śred­nio­pa­sem­kowy o gru­bo­ści pase­mek od 3–7 mm,
  • węgiel gru­bo­pa­sem­kowy o gru­bo­ści pase­mek powy­żej 7 mm.

Pod wzglę­dem tek­stu­ral­nym wyróż­nia się zwy­kle węgiel o tek­stu­rze ławi­co­wej i masyw­nej. Węgiel kamienny cha­rak­te­ry­zuje się wystę­po­wa­niem oddziel­no­ści. W zależ­no­ści od budowy petro­gra­ficz­nej i stop­nia uwę­gle­nia węgla cha­rak­te­ry­styczny jest prze­łam – musz­lowy, nie­równy lub włók­ni­sty. W związku z otrzy­ma­niem prze­łamu, można wyróż­nić węgiel zwię­zły lub kru­chy oraz węgiel twardy lub miękki. Na pod­sta­wie cech zewnętrz­nych w mię­dzy­na­ro­do­wej ter­mi­no­lo­gii petro­gra­ficz­nej, wyróż­niono cztery odmiany petro­gra­ficzne humu­so­wego węgla kamien­nego, czyli tzw. lito­typy: [12]

  • Węgiel błysz­czący (witryn, vitrain) – cha­rak­te­ry­zu­jący się inten­syw­nym poły­skiem i smo­li­sto­czarną barwą. Ten rodzaj węgla two­rzy w pokła­dzie smugi i pasemka o gru­bo­ści od kilku mm (1–13 mm) do rza­dziej kilku cm (2–5 cm). Zawar­tość węgla błysz­czą­cego w pokła­dach węgla nisko uwę­glo­nego wynosi śred­nio 5–20%. Zawar­tość popiołu w węglu błysz­czą­cym jest nie­znaczna i zmienna w zakre­sie 2–6%.
  • Węgiel pół­błysz­czący (kla­ryn, cla­rain ) – cha­rak­te­ry­zu­jący się obec­no­ścią naprze­mian­le­gle uło­żo­nych drob­nych pase­mek węgla mato­wego i błysz­czą­cego (nie­kiedy także socze­wek węgla włók­ni­stego). Jest to węgiel drob­no­pa­sem­kowy, gdzie gru­bość poszcze­gól­nych pase­mek wynosi poni­żej 3 mm. Jego połysk zawiera się pomię­dzy poły­skiem węgla błysz­czą­cego a mato­wego, i jest to naj­bar­dziej roz­po­wszech­niony lito­typ humu­so­wego węgla kamien­nego. W pokła­dach two­rzy czę­sto grub­sze pasemka lub ławice powy­żej 1 m.
  • Węgiel matowy (duryn, durain) – który, może posia­dać barwę szarą lub barwę bru­nat­no­czarną. Ten rodzaj węgla wystę­puje rza­dziej niż węgiel błysz­czący lub pół­błysz­czący. Jego matowy połysk uwa­run­ko­wany jest zawar­to­ścią mace­ra­tów iner­ty­ni­to­wych (węgiel matowy szary) lub lip­ty­ni­to­wych (węgiel matowy czarny). Jest to węgiel twardy i sto­sun­kowo trudno ura­bialny, jego prze­łam jest ziar­ni­sty lub muszlowo-ziarnisty. Two­rzy pasemka o gru­bo­ści od kilku mm do kliku dm.
  • Węgiel włók­ni­sty (fuzyn, fusain) – który, przy­po­mina w dużym stop­niu węgiel drzewny, ponie­waż two­rzą go frag­menty zwę­glo­nych łodyg roślin­nych o cha­rak­te­ry­stycz­nym jedwa­bi­stym poły­sku i bar­wie od sza­ro­czar­nej do czar­nej. W węglach humu­so­wych two­rzy soczewki o gru­bo­ści kilku mm i dłu­go­ści kilku cm. Cha­rak­te­ry­zuje się dużą kru­cho­ścią i ście­ral­no­ścią.

 

Mikro­sko­powe cechy węgli

Lito­typy nie są jed­no­li­tymi skład­ni­kami petro­lo­gicz­nymi, ponie­waż są zbu­do­wane z mniej­szych skład­ni­ków petro­gra­ficz­nych – mikro­li­to­ty­pów, które rów­nież nie są jed­no­rodne petro­gra­ficz­nie gdyż zbu­do­wane są z mace­ra­łów. Mace­rały węgla kamien­nego to pod­sta­wowe, wyróż­nialne mikro­sko­powo skład­niki węgla, ana­lo­giczne do mine­ra­łów w ska­łach nie­orga­nicz­nych, nie mają jed­nak cha­rak­te­ry­stycz­nej formy kry­sta­licz­nej i sta­łego składu che­micz­nego [12].

Obo­wią­zu­jąca kla­sy­fi­ka­cja ICCP wyróż­nia trzy główne grupy: witry­nitu, lip­ty­nitu i inter­ty­nitu, w obrę­bie, któ­rych wydziela się kil­ka­na­ście pod­sta­wo­wych mace­ra­łów węgla kamien­nego.

W bada­niach petro­gra­ficz­nych mace­rały, cha­rak­te­ry­zują się nastę­pu­ją­cymi cechami: [18]

  • mor­fo­lo­gią,
  • barwą w świe­tle odbi­tym i prze­cho­dzą­cym,
  • zdol­no­ścią reflek­syjną witry­nitu,
  • ani­zo­tro­pią w świe­tle odbi­tym i prze­cho­dzą­cym,
  • cię­ża­rem wła­ści­wym (gęsto­ścią rze­czy­wi­stą),
  • relie­fem,
  • mikro­twar­do­ścią,
  • wystę­po­wa­niem i prak­tycz­nym zasto­so­wa­niem.

 

 Grupa witry­nitu

Mace­rały grupy witry­nitu powstały z tka­nek drewna i paren­chymy pocho­dzą­cych z pni, korzeni i liści zbu­do­wa­nych z ligniny i celu­lozy. Witry­nit sta­nowi domi­nu­jący mace­rał w wielu węglach GZW. Struk­tury komór­kowe grupy mogą być zacho­wane w roż­nym stop­niu, widoczne lub nie­wi­doczne. Powo­dem tego zja­wi­ska są róż­nice w pro­ce­sach dekom­po­zy­cji, natę­że­nia żeli­fi­ka­cji oraz uwę­gle­nia.  Barwa jest od sza­rej do jaskra­wo­bia­łej, przy czym jest zawsze jaśniej­sza od barwy mace­ra­łów z grupy lip­ty­nitu, a ciem­niej­sza w porów­na­niu z bar­wami mace­ra­łów grupy iner­ty­nitu. Reflek­syj­ność grupy witry­nitu (Rr) oscy­luje w prze­dziale od 0,5 do 7%. Zarówno barwa jak i reflek­syj­ność zmie­nia się wraz ze stop­niem uwę­gle­nia. Wła­sno­ści optyczne witry­nitu zostały uznane za wzor­cowe w sto­sunku do pozo­sta­łych mace­ra­łów [18]. Grupa witry­nitu jest w cało­ści reak­tywna (zaczyna się na pozio­mie 0,5% Rr, a max. osiąga przy war­to­ściach 1,0–1,2% Rr).  Jeśli cho­dzi o zna­cze­nie prak­tyczne to w węglach o śred­nim stop­niu uwę­gle­nia sto­sun­kowo łatwo prze­cho­dzi w stan pla­styczny w cza­sie kok­so­wa­nia i może być głów­nym źró­dłem natu­ral­nego gazu [12]. Mace­rały grupy witry­nitu przed­sta­wia Tabela 3.

Grupa lip­ty­nitu

Lip­ty­nit może zawie­rać egzyny (naskórki), spo­rynę, kutynę, sub­e­rynę, ter­peny, estry, fenole, alko­hole wyż­sze oraz oleje roślinne o zło­żo­nym skła­dzie che­micz­nym [18]. Jest naj­bo­gat­szy w czę­ści lotne (>40% w nisko uwę­glo­nych węglach kamien­nych), stąd też jest naj­lżej­szy ze wszyst­kich grup mace­ra­łów [12]. Grupa lip­ty­nitu jest w cało­ści reak­tywna. Barwa grupy zawiera się w zakre­sie od pomarańczowo-brązowej do ciem­no­brą­zo­wej w węglach kamien­nych nisko uwę­glo­nych, w węglach kok­su­ją­cych przy­biera różne odcie­nie sza­ro­ści. Po prze­kro­cze­niu dru­giego skoku uwę­gle­nia lip­ty­nit staje się nie­roz­po­zna­walny pod mikro­sko­pem. Reflek­syj­ność jest naj­niż­sza ze wszyst­kich grup mace­ra­łów w tym samym węglu. Flu­ore­scen­cja jest zmienna – od sil­nej o bar­wach od zło­tej do jasno­po­ma­rań­czo­wej i sła­bej o bar­wach od ciem­no­po­ma­rań­czo­wej do bru­nat­nej; zanika na pozio­mie 1,3% Rr. Relief w węglach słabo uwę­glo­nych jest silny, w miarę wzro­stu stop­nia uwę­gle­nia zbliża się do reliefu witry­nitu [18]. Lip­ty­nit jest waż­nym, rów­nież tech­no­lo­gicz­nie, skład­ni­kiem nisko i śred­nio uwę­glo­nych węgli. W węglach kar­boń­skich wystę­puje regu­lar­nie w ilo­ści około 15% [12]. Mace­rały grupy lip­ty­nitu przed­sta­wia Tabela 3.

Grupa iner­ty­nitu

Grupę iner­ty­nitu sta­no­wią mace­rały o niż­szej do zero­wej reak­tyw­no­ści tech­no­lo­gicz­nej. Iner­ty­nit zawiera wysoką zawar­tość pier­wiastka C oraz niskie zawar­to­ści wodoru i tlenu.  Barwa mace­ra­łów grupy jest szara, szarawo-biała do żół­ta­wo­bia­łej. Cechuje się relie­fem wyso­kim do bar­dzo wyso­kiego. Posiada wysoką twar­dość i niską ela­stycz­ność, jest cięż­szy od witry­nitu. Reflek­syj­ność iner­ty­nitu jest naj­wyż­sza spo­śród grup mace­ra­łów w danym węglu. Do cał­ko­wi­cie inert­nych mace­ra­łów grupy zali­czamy fuzy­nit oraz czę­ściowo makry­nit, semi­fu­zy­nit i fun­gi­nit – mają one nega­tywny wpływ na zacho­wa­nie się węgla w pro­ce­sie spa­la­nia. Ter­min iner­ty­nit ozna­cza, że mace­rały tej grupy są obo­jętne w pro­ce­sie kok­so­wa­nia – bar­dziej obo­jętne niż grupa lip­ty­nitu i witry­nitu [18]. Reak­tywny iner­ty­nit, cha­rak­te­ry­zuje się podat­no­ścią na pro­cesy tech­no­lo­giczne, w tym spa­la­nie; należy tu zali­czyć mikry­nit, część semi­fu­zy­nitu oraz iner­to­de­try­nitu. Reak­tywny iner­ty­nit w miarę wzro­stu uwę­gle­nia (w węglach chu­dych i antra­cy­to­wych) staje się cał­ko­wi­cie inertny [12]. Mace­rały iner­ty­nitu zostały przed­sta­wione w Tabeli  3.

Tabela 1. Mace­rały węgla kamien­nego (Kru­szew­ska [12], wg. ICCP)

tabela

Pla­no­wana meto­do­lo­gia badań przy two­rze­niu NJMZ

Prace przy two­rze­niu NJMZ pole­gać będą na roze­zna­niu moż­li­wo­ści rynku poten­cjal­nych odbior­ców pro­duktu i oce­nie popytu na pro­dukt oraz na opra­co­wa­niu efek­tyw­nych metod badań jako­ścio­wych i ilo­ścio­wych. Otrzy­mane ana­lizy posłużą nie tylko do okre­śle­nia atrak­cyj­no­ści rynku ale też do oceny moż­li­wo­ści i zagro­żeń w odnie­sie­niu do sil­nych i sła­bych stron danego zakładu gór­ni­czego. Zosta­nie okre­ślona wiel­kość rynku (obecna i w odnie­sie­niu do wdro­że­nia pro­duktu), tempo roz­woju rynku, jego ren­tow­ność i trendy roz­woju.

NJMZ powstaną w opar­ciu o doku­menty kar­to­gra­ficzne oraz wyniki pomia­rów geo­de­zyj­nych i geo­lo­gicz­nych, udo­ku­men­to­wa­nych w dzien­ni­kach pomia­ro­wych [15]. W związku z powyż­szym zosta­nie opra­co­wana kon­cep­cja okre­śla­jąca ilość i jakość danych potrzeb­nych do stwo­rze­nia NJMZ. Opra­co­wa­nie kon­cep­cji będzie bazo­wało na infor­ma­cjach uzy­ska­nych przez wła­dze i pra­cow­ni­ków w trak­cie prze­pro­wa­dza­nych roz­mów i wywia­dów z wyty­po­wa­nymi, w dro­dze ana­lizy rynku, ich doświad­czeń i umie­jęt­no­ści, człon­kami zespołu badaw­czego.

Pro­jekt zakłada rów­nież wery­fi­ka­cję dotych­cza­so­wych prac zwią­za­nych z two­rze­niem modeli i reali­zo­wa­niem pokrew­nych zadań. Zosta­nie ona prze­pro­wa­dzona na pod­sta­wie dostęp­nej lite­ra­tury nauko­wej, cza­so­pism, opra­co­wa­nych rapor­tów oraz wywia­dów eks­perc­kich ze spe­cja­li­stami w swo­jej dzie­dzi­nie, pra­cow­ni­kami jed­no­stek nauko­wych itp. Zasób infor­ma­cji pozy­skany od eks­per­tów daje pogląd na panu­jące real­nie prak­tyki han­dlowe, ocze­ki­wa­nia i zacho­wa­nia odbior­ców na ana­li­zo­wa­nym rynku branży węglo­wej. Wery­fi­ka­cja rynku i sfery dzia­ła­nia odbior­ców pro­duktu pozwoli m.in. na dopa­so­wa­nie NJMZ do potrzeb i gustu nabyw­ców, udo­sko­na­le­nie i dopra­co­wa­nie szcze­gó­łów. Uczyni to pro­dukt bar­dziej kon­ku­ren­cyj­nym i atrak­cyj­nym.

Nie­zbędna jest rów­nież ana­liza poten­cjal­nych nabyw­ców pro­duktu oraz ziden­ty­fi­ko­wa­nie ich pre­fe­ren­cji, potrzeb i ocze­ki­wań zwią­za­nych z NJMZ. Bada­nie nabyw­ców zosta­nie uzu­peł­nione o ana­lizę oto­cze­nia zewnętrz­nego, czyli czyn­ni­ków makro­eko­no­micz­nych. Mają one wpływ na oto­cze­nie dzia­ła­nia zain­te­re­so­wa­nego nabywcy, jego sta­bil­ność eko­no­miczną, warunki tech­no­lo­giczne i cha­rak­ter poten­cjału wdro­że­nio­wego pro­duktu.

Baza danych sta­nowi pod­stawę two­rze­nia NJMZ i umoż­li­wia utrzy­ma­nie jed­nego modelu złoża i jed­nego zestawu danych. NJMZ pozwala na rów­no­cze­sną pracę wielu użyt­kow­ni­kom. Dostęp do bazy moż­liwy jest z dowol­nego kom­pu­tera, wcho­dzą­cego w skład sys­temu. Pod­czas two­rze­nia NJMZ zosta­nie więc prze­pro­wa­dzona ana­liza moż­li­wo­ści funk­cjo­no­wa­nia przy­kła­do­wych pli­ków i zbio­rów danych, w celu usta­le­nia naj­bar­dziej funk­cjo­nal­nego modelu pod­łą­cze­nia bazy danych do śro­do­wi­ska gra­ficz­nego ist­nie­ją­cych pro­gra­mów i sys­te­mów. Zostaną rów­nież zapro­po­no­wane metody i narzę­dzia do naj­lep­szego zabez­pie­cze­nia przed przy­pad­kową lub celową inge­ren­cją w jej zawar­tość [16]. Powyż­sze dzia­ła­nia i meto­dyka ukie­run­ko­wane są na stwo­rze­nie ogól­nej kon­cep­cji wyko­rzy­sta­nia i wdro­że­nia gospo­dar­czego pro­duktu, jakim jest NJMZ, w struk­tury zakła­dów gór­ni­czych. Wyko­na­nie opi­sa­nych wyżej dzia­łań i szcze­gó­ło­wych ana­liz pozwoli na wyeli­mi­no­wa­nie wielu błęd­nych zało­żeń, zmniej­szy nakłady środ­ków mate­rial­nych, ludz­kich i finan­so­wych, zarówno po stro­nie wyko­nawcy NJMZ, jak i poten­cjal­nego odbiorcy.

 

Współ­cze­śnie jakość węgla oce­nia się na pod­sta­wie badań che­micz­nych i petro­gra­ficz­nych. Pod uwagę bie­rze się klasę, typ węgla i sto­pień uwę­gle­nia. Pobie­ra­nie pró­bek odbywa się według wytycz­nych okre­ślo­nych w nor­mach, naj­czę­ściej są to próby bruz­dowe. Pra­wi­dłowy spo­sób pobra­nia próbki gwa­ran­tuje jak naj­mniej­sze waha­nia war­to­ści para­me­trów. Naj­więk­sze waha­nia obser­wuje się w węglach ener­ge­tycz­nych, gdyż węgle kok­sowe wyma­gają przed dostar­cze­niem do pro­cesu prze­twór­czego, wcze­śniej­szego wzbo­ga­ce­nia. Róż­nice w para­me­trach jako­ścio­wych doty­czą rów­nież poszcze­gól­nych pokła­dów w obrę­bie kilku kopalni.

Do dzi­siaj prze­ba­dano i wyko­nano setki ana­liz petro­gra­ficz­nych i fizy­ko­che­micz­nych zarówno węgli jak i kok­sów. Zostały one zebrane w for­mie bazy danych dzia­ła­ją­cej w sys­te­mie on-line. Baza ta, aktu­ali­zo­wana na bie­żąco, sta­nowi dosko­nałą pod­stawę do dal­szego wyko­rzy­sta­nia w prze­my­śle węglo­wym przez kopal­nie. Nad­rzęd­nym celem, jaki posta­wili sobie i pla­nują zre­ali­zo­wać auto­rzy niniej­szego arty­kułu, jest zain­te­re­so­wa­nie sek­tora węglo­wego opra­co­wa­niem i wdro­że­niem narzę­dzia jakim jest Numeryczno-Jakościowy Model Złoża (NJMZ), oparty na bada­niach petro-fizycznych.

Auto­rzy:

Marian Ponie­wiera, Poli­tech­nika Ślą­ska, Wydział Gór­nic­twa i Geo­lo­gii, 44–100 Gli­wice, ul. Aka­de­micka 2, (32) 237 29 90,

marian.poniewiera@polsl.pl

Iwona Jelo­nek, Uni­wer­sy­tet Ślą­ski, Wydział Nauk o Ziemi, 41–200 Sosno­wiec, Będziń­ska 60, (32) 368 94 88,

iwona.jelonek@us.edu.pl

Bar­bara Gąsior, GGS-Projekt Pra­cow­nia Geo­lo­gii i Ochrony Śro­do­wi­ska, 41–503 Cho­rzów, Naru­to­wi­cza 3/5, 48 698 957 789, ggsprojekt@ggsprojekt.pl

Lite­ra­tura:

  1. Bilans zaso­bów kopa­lin w Pol­sce wg stanu na 31.12.2014. Praca zbio­rowa pod redak­cją Szu­flic­kiego M., Malon A., Tymiń­skiego M. Wyd. Pań­stwo­wego Insty­tutu Geo­lo­gicz­nego, War­szawa, 2015, s. 41–51.
  2. Cza­pliń­ski A.: Węgiel kamienny. Kra­ków: Wydaw­nic­two AGH, 1994, s. 210.
  3. Dies­sel, C.F.K. 1986. On the cor­re­la­tion between coal facies and depo­si­tio­nal envi­ron­ments, in Advan­ces in the study of the Syd­ney basin: Pro­ce­edings of the 20th New­ca­stle Sym­po­sium, New­ca­stle, N.S.W., The Uni­ver­sity of New­ca­stle, Publi­ca­tion 246, p. 19–22.
  4. Dies­sel C.F.K. 1992. Coal-Bearing Depo­si­tio­nal Sys­tems. Springer-Verlag, Ber­lin. 721 pp.
  5. Inter­na­tio­nal Clas­si­fi­ca­tion of Seam Coals, Final Ver­sion. Eco­no­mic Com­mis­sion For Europe, Com­mit­tee On Energy, Wor­king Party On Coal, Fifth ses­sion, 1995.
  6. Jasieńko S.: Che­mia i fizyka węgla. Wro­cław: Ofi­cyna Wydaw­ni­cza Poli­tech­niki Ślą­skiej, 1995, s. 14 – 52.
  7. Kon­stan­ty­no­wicz E.: Geo­lo­gia surow­ców mine­ral­nych: T.11 Surowce ener­ge­tyczne. Kato­wice: Wydaw­nic­two Uni­wer­sy­tetu Ślą­skiego, 1984, s. 357.
  8. Kotas A., Gądek S., Buła Z., Kwar­ciń­ski J., Malicki, J.: Atlas geo­lo­giczny GZW. Mapy jako­ści węgla (1:100 000). War­szawa, 1983, Pań­stwowy Insty­tut Geo­lo­giczny.
  9. Kru­szew­ska K., Dybova-Jachowicz S.: Zarys petro­lo­gii węgla. Kato­wice, Wydaw­nic­two Uni­wer­sy­tetu Ślą­skiego, 1997, s. 166 – 18.
  10. Mie1ecki T., Krzy­ża­now­ska W.: Cha­rak­te­ry­styka che­miczna popio­łów węgli gór­no­ślą­skich (próbki pokła­dowe). Pr. GIG, Seria M, Mono­gra­fia Pol­skich Węgli, 1961 z. 7, komu­ni­kat nr 273.
  11. Ney R.: Surowce mine­ralne Pol­ski – surowce ener­ge­tyczne. Kra­ków, Wydaw­nic­two Cen­trum PPG­SMiE PAN, 1996, s. 387.
  12. Ponie­wiera M.: Model nume­ryczny złoża węgla kamien­nego i jego prak­tyczne zasto­so­wa­nia. Wia­do­mo­ści Gór­ni­cze, 2010, 61 nr 7/8, s. 458–465.
  13. Ponie­wiera M., Zien­tek D.: Tech­no­lo­gia gene­ro­wa­nia map pochod­nych, w róż­nych ska­lach, na pod­sta­wie nume­rycz­nej mapy pod­sta­wo­wej. Mate­riały kon­fe­ren­cji naukowo-technicznej „VIII Dni Mier­nic­twa Gór­ni­czego i Ochrony Tere­nów Gór­ni­czych”. Ustroń 15–17 czer­wiec 2005, s. 465 – 473.
  14. Róg L.: Wpływ budowy petro­gra­ficz­nej i che­micz­nej węgla kamien­nego na tem­pe­ra­turę topli­wo­ści popiołu. Prace naukowe GIG, nr 1, 2003, s.73 – 96.
  15. Tay­lor G.H., Teich­mül­ler M., Davis A., Dies­sel C.F.K., Lit­tke R., Robert P.: Orga­nic Petro­logy. Gebrüder Born­tra­eger. 1998. Ber­lin. Stut­t­gart. 704 pp.

 

PUBLIKACJE DOTYCZĄCE PROJEKTU TANGO

  1. Jelo­nek I., Ponie­wiera M., Gąsior B. The quali­ta­tive model of the depo­sit on the exam­ple of the Kom­pa­nia Węglowa S.A. Part I: Sta­ges in the deve­lop­ment of the digi­tal model the depo­sit. ICCP Pro­gram & Abs­tract Book. 67th Annual Meeting of the Inter­na­tio­nal Com­mit­tee for Coal and Orga­nic Petro­logy, Sep­tem­ber 5–11. 2015, Pots­dam, Ger­many. Schri­ften­re­ihe der Deut­schen Gesel­l­schaft für Geo­wis­sen­scha­ften Heft 87, 91.

Publi­ka­cja – Schri­ften­re­ihe der Deut­schen Gesel­l­schaft für Geo­wis­sen­scha­ften, Heft 87, 91, ISBN 978–3-510–49236-7

  1. Jelo­nek I., Ponie­wiera M., Gąsior B. The quali­ta­tive model of the depo­sit on the exam­ple of the Kom­pa­nia Węglowa S.A. Part II: Intro­du­cing discon­ti­nu­ity lines into digi­tal depo­sit model. The 2015 ICCS&T Inter­na­tio­nal Con­fe­rence on Coal Science and Tech­no­logy, Incor­po­ra­ting 2015 Australia-China Sym­po­sium on Energy, 27 Sep­tem­ber – 01 Octo­ber. 2015, Mel­bo­urne, Austra­lia.

Publi­ko­wane w mate­ria­łach kon­fe­ren­cyj­nych: Paper no. 31361982015 ICCS&T/ACSE, 27 Sept – 01 Oct 2015, Mel­bo­urne, Austra­lia.

  1. Jelo­nek I., Ponie­wiera M., Gąsior B. The quali­ta­tive model of the depo­sit on the exam­ple of the Kom­pa­nia Węglowa S.A. Part III: Gene­ra­ting reports on the basis of digi­tal model of depo­sit. 10th Czech and Polish Con­fe­rence “GEOLOGY OF COAL BASINS”, Octo­ber 13 – 15, 2015, Ostrava, Czech Repu­blic, Aca­demy of Science of The Czech Repu­blic, Insti­tute of Geo­nics, v. v. i.

Publi­ka­cja – Docu­menta Geo­nica 2015/1, ISBN 978–80-86407–59-3, 65–69.

  1. Ponie­wiera M., Jelo­nek I., Gąsior B. Nume­ri­cal model of bitu­mi­nous coal depo­sit con­struc­ted on the base of coal quality para­mie­ters – Part I. Sep­tem­ber 9–11. 2015, Iwo­nicz Zdrój, Poland.

Publi­ka­cja – Cza­so­pi­smo Inży­nie­rii Lądo­wej, Śro­do­wi­ska i Archi­tek­tury (Jour­nal of Civil Engi­ne­ering, Envi­ron­ment and Archi­tec­ture)

  1. Jelo­nek I., Ponie­wiera M., Gąsior B. Nume­ri­cal model of bitu­mi­nous coal depo­sit con­struc­ted on the base of coal quality para­me­ters – Pro­ject assump­tions. XXV Kon­fe­ren­cja „Aktu­alia i Per­spek­tywy Gospo­darki Surow­cami Mine­ral­nymi”, Novem­ber 18–20. 2015 r. Rytro, Poland.

Publi­ka­cja – Zeszyty Naukowe IGSMiE PAN, ISBN 2080–0819, Kra­ków

http://www.tango-njmz.pl/

About the Author

Facebook

Get the Facebook Likebox Slider Pro for WordPress
Translate »