Marek Borowski¹, Klaudia Zwolińska-Glądys¹, Andrzej Szmuk¹

¹AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Analiza możliwości wykorzystania metanu z kopalni węgla kamiennego w układzie trójgeneracyjnym w celu ograniczenia emisji metanu do atmosfery

Gazy cieplarniane i ich emisje są zagadnieniami, które z uwagi na zmiany klimatyczne, są coraz częściej poruszane. Metan, obok dwutlenku węgla, uznawany jest za jeden z najistotniejszych gazów cieplarnianych, którego ograniczenie emisji może przynieść zauważalne korzyści dla środowiska w krótkim czasie. Emisje antropogeniczne stanowią około 60% całkowitej emisji metanu, stąd też to właśnie w tym obszarze najczęściej poszukiwane są rozwiązania ograniczające emisje tego gazu. Przedmiotem opracowania jest system ujęcia metanu w kopalni Pniówek, należącej do Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (południowa Polska), oraz możliwości zagospodarowania metanu za pomocą silników trójgeneracyjnych. W artykule omówiono możliwość wykorzystania metanu z kopalń węgla kamiennego w celu ograniczenia jego emisji do atmosfery oraz z uwagi na możliwość jego opłacalnego wykorzystania. Autorzy przedstawiają zastosowanie układu trójgeneracyjnego, w którym metan z kopalni jest spalany w silnikach gazowych i wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej, cieplnej i chłodniczej. Pozwala to na zmniejszenie emisji metanu do atmosfery przy jednoczesnym zwiększeniu efektywności wykorzystania węgla. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w kopalni węgla kamiennego w Polsce i na tym przykładzie wskazano na ekologiczne i ekonomiczne korzyści wynikające z zastosowania układu trójgeneracyjnego.

Słowa kluczowe: emisja metanu, ograniczenie emisji, wykorzystanie gospodarcze, układ trojgeneracyjny

https://doi.org/10.7494/miag.2023.2.554.7
Tłumaczenie PL

Konrad Trzop¹

¹Polska Grupa Górnicza S.A., KWK RUDA Ruch Bielszowice

Zastosowanie układu pomiarowo – rejestrującego parametry pracy obudowy zmechanizowanej z wykorzystaniem technologii MEMS

Stosowanie innowacyjnych technologii w procesie produkcji węgla kamiennego jest nieodzownym elementem budowania przedsiębiorstwa na miarę współczesnych czasów. Tempo zachodzących zmian środowiskowych i społecznych generuje potrzebę ciągłego doskonalenia procesu wydobycia węgla kamiennego. Obszar maszyn i urządzeń jest  najważniejszym elementem całego procesu produkcyjnego.  Maszyny i urządzenia wymagają stałego monitorowania ich parametrów pracy celem zapewnienia ciągłości produkcyjnej oraz jego bezpieczeństwa. Propozycją takiego rozwiązania jest układ pomiarowo – rejestrujący parametry pracy obudowy zmechanizowanej. Skonstruowany układ pomiarowy wykorzystuje technologie MEMS do pomiaru zmian nachylenia  poprzecznego, podłużnego elementów i wysokości obudowy. Praca układu pomiarowego pozwala określić parametry pracy zmechanizowanej obudowy w ścianie wydobywczej.

W artykule przedstawiono przykład wykorzystania technologii  MEMS w czujnikach układu pomiarowego oraz etapy badań zrealizowanych celem przystosowania obudowy zmechanizowanej do wdrożenia układu pomiarowego w warunkach rzeczywistych.

Słowa kluczowe: zmechanizowana obudowa ścianowa, efektywność, bezpieczeństwo, MES, MEM, górnictwo podziemne

https://doi.org/10.7494/miag.2023.2.554.31
Tłumaczenie PL

Paweł Galant¹, Radosław Srebniak¹

¹Lubelski Węgiel „Bogdanka”

Optymalizacja transportu urobku w kopalni węgla kamiennego poprzez usprawnienie automatycznego trybu sterowania

W obecnych czasach kopalnie węgla kamiennego zmagają się z powszechnym zjawiskiem dekarbonizacji gospodarek krajów europejskich. Dlatego  zmuszone są stale poszukiwać możliwości obniżania jednostkowych kosztów wydobycia. Jest to wyjątkowo trudne w obecnych czasach, ponieważ producenci maszyn i urządzeń górniczych nie są skłonni ponosić wysokich kosztów na badania i rozwój nowych produktów, gdyż branża ta jest obarczona wysokim ryzykiem nieopłacalności. Ten artykuł opisuje jeden z przykładów, w którym podjęto próbę obniżenia kosztów wydobycia węgla kamiennego wykorzystując modyfikację sposobu sterowania podziemnymi odstawami urobku w polskiej kopalni LW „Bogdanka”.

Słowa kluczowe: przenośnik taśmowy, tryb sterowania, automatyka

https://doi.org/10.7494/miag.2023.2.554.45
Tłumaczenie PL

Franciszek Niezgoda¹, Janusz Zając¹, Kazimierz Mitko¹, Izabela Górecka¹, Stanisław Mojżysz¹

¹ Urządzenia i Konstrukcje S.A.

Innowacyjna górnicza frezarka spągowa

W artykule opisano proces powstania  frezarki spągowej Hydroma. Omówiono  aktualne  sposoby rozwiązania problemów eksploatacyjnych  związanych z wypiętrzaniem spągu w zakładach górniczych oraz kwestie konieczności utrzymania właściwych przekrojów wyrobisk w aktualnych warunkach  eksploatacji górniczej w celu zapewnienia ciągłości i bezpieczeństwa ruchu zakładu górniczego. Przeanalizowano dotychczasowe metody pobierki spągu pod kątem kosztów, pracochłonności, bezpieczeństwa i ochrony środowiska. W dalszej części nakreślono proces powstawania górniczej frezarki spągowej w firmie Urządzenia  i Konstrukcje Spółka Akcyjna – to jest omówiono etap analizy  technicznej i marketingowej, w trakcie której oceniono potrzeby i możliwości wdrożenia frezarki spągowej,  proces badań wstępnych i projektowania oraz budowy i badań przeprowadzonych na prototypie frezarki. Opisano sposób działania frezarki spągowej, która  napędzana silnikiem elektrycznym frezuje/urabia wypiętrzony spąg, ładuje i transportuje urobione skały do wozów transportowych, a wszystko to wykonuje sterowana zdalnie. W podsumowaniu omówiono zalety frezarki spągowej Hydroma wykonującej pracę efektywnie, skutecznie, z zapewnieniem bezpieczeństwa pracy, bez narażania środowiska na emisje szkodliwych substancji.

Słowa kluczowe: urabianie spągu, frezarka spągowa, wypiętrzanie spągu, wypiętrzanie spągu

https://doi.org/10.7494/miag.2023.2.554.53
Tłumaczenie PL

Janusz Zyśk¹, Artur Wyrwa¹, Maciej Raczyński¹, Marcin Pluta¹, Sabina Michalska¹, Emilia Wyrwa¹, Tadeusz Olkuski¹, Wojciech Suwała¹

¹Wydział Energetyki i Paliw, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bilans energetyczny i emisyjny województwa małopolskiego w 2020 roku

W artykule przedstawiono bilans energetyczny dla województwa małopolskiego w 2020 roku. Wskazano produkcję, import, wsad i uzysk przemian, zużycie własne elektrowni i elektrociepłowni, straty w sieci oraz zużycie w sektorze gospodarki (przemysł, odpady), transporcie (drogowym i szynowym), budynkach (mieszkalnych i usługowych), a także w rolnictwie i leśnictwie następujących nośników energii: węgla kamiennego, ropy naftowej oraz pochodnych (w tym benzyny, oleje, LPG), opadów nieodnawialnych, ciepła systemowego i energii elektrycznej. Przedstawiono również oszacowanie emisji gazów cieplarnianych w 1990 i 2020 roku w województwie małopolskim.

Słowa kluczowe: emisje gazów cieplarnianych, scenariusze energetyczne, bilans energii

https://doi.org/10.7494/miag.2023.1.553.7

Tomasz Kuś¹, Navaneethan Subramanian¹, Paweł Madejski¹, Michał Karch¹

¹AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, al. A. Mickiewicza 30,
30-059 Kraków

Ocena możliwości wychwytu CO₂ metodami post-combustion

Spalanie paliw kopalnych w procesie wytwarzania energii elektrycznej powoduje emisję dwutlenku węgla, który uważany jest za główną antropogeniczną przyczynę globalnego ocieplenia. Tematem pracy jest ocena możliwości wychwytu CO₂ metodami post-combustion. Scharakteryzowano główne rodzaje metod post-combustion, takie jak: absorpcja chemiczna, separacja fizyczna, separacja membranowa oraz pętla chemiczna. Przeprowadzono termodynamiczną analizę pracy nadkrytycznego bloku energetycznego zasilanego węglem i wyposażonego w instalację wychwytu CO2 metodą rozpuszczalnikową. Bazując na wynikach modelowania, oceniony został wpływ zastosowania technologii aminowej na sprawność elektrowni oraz emisję CO₂.

Słowa kluczowe: emisja CO₂, PCCS, technologie aminowe

https://doi.org/10.7494/miag.2023.1.553.19

Richard Kandzia¹, Mariusz Szot²

¹ THIELE GmbH & Co.KG, Werkstr. 3, 58640 Iserlohn, Germany
² GIG Central Mining Institute pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Technologiczne aspekty rozwoju produkcji górniczych łańcuchów ogniwowych

W artykule przedstawiono krótką historię rozwoju oraz typy aktualnie produkowanych łańcuchów górniczych, ich udział w rynku światowym. Określono kierunki rozwoju łańcuchów ogniwowych górniczych w zakresie stosowanych materiałów i parametrów wytrzymałościowych. Wykazano negatywny wpływ niektórych czynników, które obniżają własności użytkowe łańcuchów ogniwowych górniczych.

Słowa kluczowe: łańcuch, bezpieczeństwo, trwałość

https://doi.org/10.7494/miag.2023.1.553.35

Radosław Rejman¹, Karolina Greń¹, Rafał Żelazko¹, Wojciech Liwacz¹

¹AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Autonomiczny łazik planetarny Kalman

W artykule zaprezentowano projekt, który stanowi dowód na przydatność organizacji studenckich oraz skuteczność popularyzacji zaawansowanych technologii i rozwiązań w przemysłowej przyszłości. Opracowany przez studentów autonomiczny łazik planetarny, wykorzystując filtr Kalmana oraz pozostałe algorytmy odpowiedzialne między innymi za dynamiczne mapowanie terenu oraz wyznaczanie ścieżek, jest w stanie bezkolizyjne poruszać się nawet w najbardziej wymagających środowiskach. Łazik wykorzystuje również skonstruowane przez studentów ramię 6DOF do swobodnego podejmowania zadań manualnych, takich jak pobieranie próbek gleby czy zadania naprawcze. Jest on także wyposażony w wiertło, które umożliwi pobranie próbki gleby z głębokości co najmniej 30 cm, co mocno wesprze badania historii geologicznej regionu. Robot został wielokrotnie przetestowany z sukcesem na zawodach łazików planetarnych, co potwierdza potencjał takich platform w eksploracji kosmicznej i możliwości zastosowania w przemyśle, szczególnie w trudno dostępnych obszarach górniczych. Prezentowany projekt stanowi inspirację dla przyszłych młodych inżynierów i naukowców, otwierając perspektywy na wykorzystanie podobnych technologii w efektywniejszym i bezpieczniejszym funkcjonowaniu przemysłu.

Słowa kluczowe: łazik, robot, autonomia, mechanizacja

https://doi.org/10.7494/miag.2023.1.553.35