NUMERYCZNY MODEL URABIALNOŚCI ZŁOŻA KOPARKAMI KOŁOWYMI. BUDOWA – ZASTOSOWANIE
NUMERICAL MODEL OF DEPOSIT WORKABILITY WITH WHEEL EXCAVATORS. CONSTRUCTION – APPLICATION
Waldemar Kołkiewicz – IGO Poltegor – Instytut, Wrocław
Narzędziami nowoczesnych metod projektowania i sterowania złożonymi przedsięwzięciami inżynierskimi są kompleksowe programy oparte na technikach numerycznej symulacji. Opracowywane i wdrażane obecnie programy z zakresu odkrywkowej eksploatacji złóż obejmują różne obszary tego procesu, a stosowane rozwiązania w różnym stopniu spełniają wymagania w zakresie dokładności odwzorowywania rzeczywistych zależności i uwarunkowań. Jednym z podstawowych, a przy tym bardziej złożonych obszarów budowy algorytmów i modeli technologicznych jest problematyka wzajemnego doboru parametrów zespołów urabiających koparek kołowych do zróżnicowanych w szerokich granicach właściwości urabianych skał, i co się z tym wiąże – problematyka prognozowania efektów pracy koparek w tych skałach. Występujące trudności wynikają z faktu, że urabialność skał, określana obecnie ilościowo jednostkowym liniowym oporem kopania kL, jest wielkością zależną nie tylko od rodzaju skały, ale w bardzo istotnym stopniu od wielkości i kształtu odcinanych przez czerpaki wiórów, czyli od wielkości i typu koparki. Zawarte w opracowywanych obecnie cyfrowych modelach złóż informacje nie pozwalają na jednoznaczną ilościową ocenę urabialności występujących w nich skał koparkami kołowymi. Przedstawiony w artykule model urabialności złoża koparkami kołowymi, które obecnie reprezentują podstawowy typ maszyn urabiających w kopalniach odkrywkowych, uwzględnia specyfikę procesu roboczego tych maszyn. Obszar zależności właściwości urabianej skały – parametry zespołu urabiające – uzyskane efekty procesu był przedmiotem wieloletnich badań prowadzonych w kopalniach odkrywkowych z zastosowaniem różnych typów koparek, w różnych rodzajach skał nadkładowych i kopaliny użytecznej. Badaniami były objęte opory urabiania tych skał oraz zależności korelacyjne występujące między tymi oporami a parametrami urabiania, parametrami geotechnicznymi skał oraz parametrami technologicznymi procesu jak współczynniki spulchnienia urobku i wskaźniki dynamiki procesu urabiania. Uzyskane wyniki były podstawą opracowanej klasyfikacji urabialności skał koparkami kołowymi oraz są podstawą przedstawianego w artykule numerycznego modelu urabialności skał tymi maszynami, jako pierwszego ogniwa systemu numerycznej symulacji procesu technologicznego odkrywkowego udostępniania i eksploatacji złóż układami maszynowymi o pracy ciągłej typu KTZ.Istotą modelu jest odwzorowanie parametrami ilościowymi cech skał występujących w bryle docelowego wyrobiska odkrywki, które warunkują przebieg i efekty procesów roboczych zespołu koparek kołowych tworzących w odkrywce front urabiania. Podstawą ilościowej charakterystyki urabialności skały jest jednostkowy opór klasyfikacyjny, tj. opór wyznaczony w określonych warunkach realizacji procesu urabiania, co uniezależnia go od czynników niezwiązanych z parametrami urabianej skały i stwarza warunki jego porównywalności. Opór klasyfikacyjny wraz z przyporządkowanymi mu parametrami technologicznymi na podstawie zależności regresyjnych tworzy klasyfikacyjny wektor urabialności skały.W artykule przedstawiona jest metoda budowy modelu oraz jego zastosowanie w rozwiązywaniu problemów technologicznych z zakresu doboru koparek, prognozowania ich wydajności technicznych oraz do wielowariantowych analiz optymalizacyjnych. Podane są przykłady tych zastosowań. Parametry modelu stanowią moduły wejściowe do dalszych ogniw kompleksowego systemu sterowania procesami odkrywkowymi, opartymi na technikach numerycznej symulacji wariantowych rozwiązań technologicznych.
Complex programs, based on numerical simulation technologies, are instruments of modern planning methods and complex engineer enterprises operations. Presently elaborated and implemented programs in a range of strip mine deposit exploitation include different area of this process and applied solutions in various steps meet requirements in a range of actual dependences and conditions accuracy mapping. One of basic, thus that more complex range of algorithm and technological models construction, is a matter of reciprocal units parameter selection of mining wheel excavators for diversified features of mined rocks, and what is connected with this- question of wheels works effects forecasting. Difficulties result from a fact that rocks workability, presently defined with unitary linear digging resistance kL, is a value dependent not only on kind of rock but, in a huge step, on chips size and shape cut away by scoops, which is a wheel size and type. Information, included in presently elaborated numeral models, does not allow for unequivocal quantitative assessment of occurring rocks workability with wheel excavators. Presented, in this article, model of deposit workability with wheel excavators, that at the present moment represent basic type of mining machines in opencast mines, takes into account machines working process specification. Domain of dependence mining rock process -assembly parameters mining- process acquired effects have been a subject of long-term explorations in opencast mines with different types of excavators’ application in various overburden rocks and useful mineral. Research included rocks mining resistance and correlation dependences occurring between those resistances and mining parameters, rocks geotechnical parameters, technological parameters of the process as diggings fluffing factor and mining dynamics process factor. Acquired results were a base to elaborate rocks workability classification with wheel excavators. These results are also a base for presented in this article numerical model of rocks workability with those machines as a first link of numerical simulation of technological process of opencast opening out and deposit exploitation with continuous work type KTZ.The essence of this model is quantity parameter mopping of rocks features that occur in target excavation solid, which determinate course and effects of wheel excavator assembly working processes that form in opencast mining front. The base of rocks quantitative workability characteristic is unitary classification resistance i.e. resistance determined in specified realization conditions of mining process, what make it dependent on factors not connected with mining rock factors and create its comparability conditions. Classification resistance, with assigned on the base of regression dependence, technological parameters, creates classification rocks workability vector.This article presents model construction method and its application in technological problems solution in the range of excavators’ selection, its technological capacity forecasting and many optimization analyses. This article provides examples of its application. Model parameters are initial modules for further complex system control links with strip mine processes based on numerical simulation techniques variant technological solutions.
BUDOWA PRZENOŚNIKÓW TASMOWYCH ZAINSTALOWANYCH W NOWOCZESNYCH KOPARKACH KOŁOWYCH WIELONACZYNIOWYCH
ENGINEERING OF BELT CONVEYORS INSTALLED IN BUCKET WHEEL EXCAVATORS
Jerzy Antoniak – Instytut Mechanizacji Górnictwa, Politechnika Śląska, Gliwice
Przedmiotem artykułu są zmiany w budowie przenośników taśmowych zainstalowanych w nowoczesnych koparkach kołowych wielonaczyniowych. W opisie tych zmian wykorzystano doświadczenia czołowych producentów koparek, a mianowicie firm THYSSEN-KRUPP, TAKRAF-MAN oraz FAMAGO ze Zgorzelca. W przenośnikach tych koparek stosowane są taśmy gumowe odporne na zużycie ścierne oraz przebicia. Własności tych taśm zostaną omówione na przykładzie czołowego ich producenta FTT Stomil Wolbrom S.A.
Changes of engineering of belt conveyors installed in modern bucket wheel excavator are the main subject article. These changes are discussed based on experience of leaders in BWE manufacturing THYSSEN-KRUPP, TAKRAF-MAN and FAMAGO (Zgorzelec, PL). The belt conveyors of these excavators are equipped with rubber belts resistant to friction wear and perforation. The features of these belts are described using examples from their leading producer: FTT Sto-mil Wolbrom S.A.
DIAGNOSTYKA USZKODZEŃ LOKALNYCH NA PODSTAWIE SYGNAŁU DRGAŃ W MASZYNACH GÓRNICZYCH
DIAGNOSTIC LOCAL FAULT DETECTION ON VIBRATION SIGNALS IN MINING MACHINERY
Walter Bartelmus, Radosław Zimroz – Zakład Systemów Maszynowych, Instytut Górnictwa, Politechnika Wrocławska
Sebastian Hryniszyn – BOT KWB Bełchatów S.A.
W artykule przedstawiono sposoby detekcji lokalnych uszkodzeń w łożyskach i przekładniach zębatych stosowanych w maszynach górnictwa odkrywkowego. Obiektami badań diagnostycznych były łożyska bębna napędowego przenośnika taśmowego, zazębienia przekładni napędu przenośników taśmowych, praca jarzma przekładni planetarnej napędu koła czerpakowego koparki kołowej. Diagnozowano lokalne uszkodzenia na pierścieniu wewnętrznym, zewnętrznym, i elemencie tocznym łożyska, oraz uszkodzenia na zębach przekładni zębatej, których przyczyną mogą być pęknięcie zęba u postawy, wykruszenie zęba. Nie jest możliwe wykrycie początkowego uszkodzenia lokalnego oceniając go na postawie przebiegu czasowego czy widma sygnału drganiowego. Do oceny lokalnych uszkodzeń wykorzystano więc krótko-czasową transformację Fouriera i przedstawienie sygnału w formie spektrogramu czasowo-częstotliwościowego. Wykorzystano również filtrację pasmową, dla szerokości pasma dobranego na postawie oceny maksymalnej wartości kurtozy. Dla usuwania składowych traktowanych jako zakłócenia z transformaty Fouriera zastosowano technikę “FFT based zeroing”, a następnie odwrotną transformatę Fouriera. Uzyskany przebieg czasowy po odwrotnej transformacji Fouriera poddawano transformacji Hilberta, na postawie której znajdowano widmo obwiedni. Wykryto nie rozwinięte uszkodzenie na bieżni zewnętrznej łożyska bębna napędowego, uszkodzenia lokalne w zazębieniu, a także nieprawidłową pracę jarzma przekładni planetarnej napędu koła czerpakowego.
The paper shows the ways of local fault detection using vibration signal as the source of information on some components of mining machinery condition. These components are bearings and gears that are located in belt conveyor drive pulleys, gearboxes driving belt conveyors. There is also studied the case of the local fault caused by an arm in a planetary gearbox that is used for driving a bucket wheel in an excavator. The local faults in bearings are caused by spall on an inner, outer ring or ball surface which occurs as a result of surface fatigue. The local faults in gears results from a spall, crack and breakage of one tooth. The local fault caused by a planetary gearbox arm is a special case of a local fault that needs further study. Local faults may cause mining machinery failure and in consequence lost of prediction. The local faults can be classify as danger faults. The signals are low energy signals buried in vibration signals generated by machines. There is a need to use special signal analysis techniques for extracting local fault signals. The local fault signal are information signals the other are interferences. One always should be conscious of a factors that have influence to a diagnostic signal. In the paper are taken into consideration design, technological, operation and change of condition factors. The paper shows that in the raw signal presented by a time course or spectrum it is difficult to evaluated the existence of a local fault in a diagnosed object . For local fault evaluation has been used Shot Time Fourier Transform (STFT) signal filtration by bend pass filter, Hilbert Transform for signal demodulation and spectrum of envelope. The scope of band pass filtration is evaluated on kurtosis analysis. For removing interferences FFT based zeroing is used. And after this procedure the Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) is used to obtain the time course signal and next make envelop analysis. Using these techniques local faults in bearings and gears have been found.
BUDOWA WARSTW NAPAWANYCH DRUTEM PROSZKOWYM DPIS 91 NA TLE BADAŃ NAPOIN WYKONYWANYCH WYBRANYMI DRUTAMI SPAWALNICZYMI STOSOWANYMI W GÓRNICTWIE WĘGLA BRUNATNEGO
STRUCTURE OF LAYERS PAD WELDED WITH DPIS 91 FLUX-CORED WIRE AGAINST A BACKGROUND OF THE INVESTIGATION RESULTS OF PADING WELDS MADE WITH SELECTED WELDING WIRES USED
Jerzy Alenowicz – IGO Poltegor-Instytut, Wrocław
Przedstawiono wyniki badań metalograficznych warstw napawanych drutem proszkowym DPIS 91, służącym do napawania elementów powierzchni wykładzinowych maszyn górnictwa odkrywkowego. Określono makro- i mikrostruktury napoin i materiału podłoża koncentrując się na identyfikacji cech decydujących o ich trwałości eksploatacyjnej. Przeprowadzono analizę porównawczą uzyskanych wyników badań z wynikami badań napoin wykonanymi innymi drutami spawalniczymi stosowanymi do napawania różnych elementów maszyn górniczych podlegających szybkiemu zużyciu. Oczekiwano, że napoiny wykonane drutem proszkowym DPIS 91 powinny wykazywać najlepszy zespół cech eksploatacyjnych spośród wymienionych w artykule napoin. Zamieszczono wyniki prób eksploatacyjnych powyższych napoin stosowanych w koparkach wielonaczyniowych kołowych i łańcuchowych oraz zwałowarkach pracujących w utworach trudno urabialnych KWB “Konin” S.A. Wykazano, że elementy maszyn górniczych napawane drutami proszkowymi wykazują znacząco większą trwałość w stosunku do elementów ulepszanych cieplnie lub napawanych drutami pełnymi.
The results of metallographic investigation of layers pad welded with DPIS 91 flux-cored wire applied to elements of lining surfaces of opencast mining machinery are presented. Padding welds and basic material macro and microstructures were determined with focus on features having decisive role in operational durability. It was performed a comparative analysis of obtained test results and the results of investigations of padding welds made with different welding wires used for various elements of mining machinery wearing quickly. It was found out that padding welds made with DPIS 91 flux-cored wire should present the best application performance of all padding welds mentioned in the paper. There are included the results of operating tests of padding welds applied to bucket-wheel and chain excavators and to dumping conveyors working in formations difficult to mine in Lignite Mine “Konin”. It was proved that elements of mining machinery pad welded with flux-cored wires present considerably higher durability as compared with heat treated ones or elements welded with welding wires.
ANALIZA INTENSYWNOŚCI USZKODZEŃ TAŚM Z LINKAMI STALOWYMI I TKANINOWYCH W KWB TURÓW
ANALSIS OF DAMAGE INTENSITY OF STEEL CORD AND TEXTILE CONVEYORBELT IN THE TURÓW LIGNITE MINE
Leszek Jurdziak – Instytut Górnictwa, Politechnika Wrocławska
Każde naprawione uszkodzenie w KWB “Turów” jest rejestrowane zgodnie z Jednolitą Klasyfikacją Uszkodzeń (JKU), która zawiera 13 rodzajów uszkodzeń taśm i 5 klas intensywności. Analiza uszkodzeń taśm skoncentrowana jest na intensywności uszkodzeń i ich porównaniu dla taśm tekstylnych i taśm z linkami stalowymi zarówno pod względem liczby uszkodzeń jak i ich powierzchni. Zazwyczaj uszkodzenia taśm tekstylnych były naprawiane nieco później (gdy intensywność uszkodzenia była większa) niż uszkodzenia taśm typu St i miały nieco większą powierzchnię dla wszystkich klas uszkodzeń poza wytartymi obrzeżami. Intensywność uszkodzenia może stanowić dobry wskaźnik właściwej reakcji zespołów obsługujących taśmy, a ich porównanie mogłoby być pomocne przy ocenie jakości ich pracy. Brak danych o czasach pracy taśm do uszkodzenia uniemożliwił przeprowadzenie bardziej zaawansowanych analiz statystycznych. Zgromadzone w kopalnianych bazach dane zawierają wartościowe informacje, które można uzyskać podczas takich analiz.
Each repaired belt damage in the “Turów” lignite mine is recorded according to the Uniform Classification of Conveyor Belt Failures (UCoCBF) which contains 13 belt failure types and 5 damage intensities. Analysis of belt failures is focused on damage intensities and their comparison in textile and steel cord belts in respect of both number of failures as well as in area of damages. Generally damages of textile belts have been repaired a bit later (when intensity is higher) than failures of steel cord belts and have a greater area of damages for all failure types but worn edges. Intensity of belt damage can be used as a good indicator of proper reaction of belt maintenance teams and such comparison could be helpful in quality evaluation of their work. Lack of data about belts operating times until their failures unable application of more sophisticated statistical analysis. Data gathered in mines databases contain valuable information which could be obtained during such analysis.
WYBRANE ZGADNIENIA ,ATERIAŁOWE ELEMENTÓW MASZYN GÓRNICTWA ODKRYWKOWEGO NARAZONYCH NA ZUZYWANIE ŚCIERNE A MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA STALI HARDOX
SELECTED MATERIALS ASPECTS OF THE ELEMENTS OF OPENCAST MINING MACHINERY SUBJECTED TO THE ABRASIVE WEAR AND THE POSSIBILITY OF HARDOX STEELS APPLCATIONS
Grzegorz Pękalski – Zakład Materiałoznawstwa, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska
Na tle przeglądu rozwiązań materiałowych stosowanych na zsuwnie, leje i przesypy maszyn górnictwa odkrywkowego przedstawiono możliwości wykorzystania nowej grupy materiałów typu Hardo. Podano przykłady zastosowań stali Hardo w przemyśle węgla brunatnego oraz innych dziedzinach. Podano charakterystykę tych stali, odnosząc się krytycznie do wielu danych zawartych w informacjach pochodzących od ich producenta. Na podstawie danych literaturowych i wyników badań własnych zaproponowano potencjalne obszary zastosowań tych materiałów. Wykonano (i wskazano) zakres badań laboratoryjnych niezbędnych do podjęcia decyzji wdrożeniowych. Podano składy chemiczne i wybrane własności mechaniczne. Przedstawiono konkretne propozycje wdrożenia stali Hardox do konstrukcji maszyn górnictwa odkrywkowego. Stwierdzono, że stal Hardox wykazuje wysoką odporność na zużycie ścierne i udarność oraz dobrą spawalność.
Possibilities of application of a new group of materials Hardox type are presented against a background of the review of materials used for chutes, hoppers and siftings in opencast mining machinery. The application examples of Hardox steel in the extractive industry and in the other fields are given. Characteristics of Hardox steels are given with critical compare to data from manufacturer. Prospective application areas of these materials are suggested on the grounds of reference data and own investigation results. Laboratory tests essential for making a decision of implementation was performed (and indicated). The chemical analysis and the select mechanical properties are showed. The specific proposals of applications of Hardox steel at the opencast mining machinery construction is presented. It was proved that Hardox steel presents the high wear and impact resistance and the sufficient weldability.
EKONOMICZNA STRONA DIAGNOSTYKI NAPĘDU KOŁA CZERPAKOWEGO KOPARKI Sch Rs 800 WRAZ Z WARUNKAMI ZABUDOWY UKŁADU DIAGNOSTYCZNEGO
ECONOMIC SIDE OF DIAGNOSIS OF SchRs 800 EXCAVATOR’S SCOOP WHEEL DRIVE ALONG WITH DIAGNOSTIC SYSTEM BUILDING CONDITIONS
Artur Bęben – Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Kopalnie odkrywkowe węgla brunatnego prowadzą eksploatację w zasadzie wyłącznie maszynami o ruchu ciągłym. Warunki geologiczne na jakie natrafiają koparki kołowe w krajowych odkrywkach są często dla nich ekstremalnie ciężkie. Wartość jak i stopień zmienności obciążenia zewnętrznego, decydującego o szybkości zużycia tych obiektów technicznych, zależy od wielu czynników. Wyznaczenie stanu technicznego maszyny wymaga uprzedniego opracowania systemu diagnostycznego. W publikacji omówiono jaki powinien być pełny zakres takich badań. Do dokonania pełnej oceny stanu technicznego nie wystarcza sama tylko diagnostyka wibroakustyczna. Należy uzupełnić ją szeregiem innych badań a przede wszystkim niedocenianymi badaniami organoleptycznymi. Wydaje się, że jednym z podstawowych badań diagnostycznych, związanych z zapewnieniem bezawaryjnej pracy koparki są, przedstawione w artykule, dążenia do zabudowy w ustroju nośnym maszyny czujników rejestrujących amplitudę drgań tego ustroju.
Lignite opencast mines exploit, in principle, exclusively continuous motion machines. Geological terms, that encounter wheel excavators in domestic opencasts, are for them extremely difficult. Both values as external load variation step, deciding about this technical objects wearing, depend on many factors. Assignation of machine technological condition requires diagnostic system elaboration. The publication discusses such complete research range. Vibroacustic diagnostic only isn’t sufficient for full technological condition assignation. One ought to supplement it with other research, first of all underestimated organoleptic research. It seems that one of basic diagnostic research, connected with excavator failure-free operation assurance is, presented in the article, an aspiration to build in machines load-carrying structure sensors recording this structure vibration amplitude.
METODA WYBORU POMIĘDZY MODERNIZACJĄ OBECNIE UŻYWANYCH A ZAKUPEM NOWYCH KOPAREK WIELONACZYNIOWYCH W KOPALNIACH WĘGLA BRUNATNEGO
THE METHOD OF CHOICE BETWEEN MODERNIZATION NOW USING OR PURCHASE NEW BUCKET-WHEEL EXCAVATORS IN LIGNITE MINE
Mirosław Waroch – Kopalnia Węgla Brunatnego “Konin” w Kleczewie S.A.
Wiesław Kozioł – Katedra Górnictwa Odkrywkowego, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
W artykule przedstawiono metodę dokonywania wyboru pomiędzy modernizacją a zakupem koparek wielonaczyniowych oraz zaprezentowano formułę obliczeniową wskaźnika efektywności przedsięwzięcia WEP, który informuje jakie rozwiązanie w danym przypadku jest bardziej opłacalne.
Proponowana metoda uwzględnia między innymi następujące założenia:
– umożliwienie określenia minimalnego punktu czasowego eksploatacji, do którego bardziej ekonomicznie uzasadniona jest modernizacja maszyny, a po przekroczeniu którego należy podjąć decyzję o zakupie nowej koparki wielonaczyniowej,
– uwzględnianie w obliczeniach wyników pracy wyrażonych ilościowo (a nie wartościowo), np. ilością zdjętego nadkładu lub wydobytego węgla,
– umożliwienie przeprowadzenia porównania zarówno maszyn o zbliżonych parametrach eksploatacyjnych, jak i w znaczący sposób się od siebie różniących.
Przedstawiono argumenty przemawiające za poszczególnymi możliwościami utrzymania odpowiedniego potencjału wydobywczego kopalń węgla brunatnego. Na podstawie przeprowadzonej symulacji dotyczącej koparki KWK-800M (należącej do KWB “Konin”), przedstawiono przykład obliczeniowy obrazujący możliwość praktycznego wykorzystania proponowanej metody. W podsumowaniu znajdują się wnioski końcowe dotyczące opisywanego zagadnienia.
The scope of the paper is the method of making a choice between modernization and purchasing of new bucket-wheel excavators. Calculation formula of the affectivity index of venture (WEP), which inform of the profitability of solutions depending on various situations is also discussed.
The proposed method takes into consideration among the others the following assumptions:
– it makes possible to define the minimal exploitation time limit before which the modernization of a machine is more economically justified and after which a decision of purchasing a new bucket-wheel excavator should be made,
– it allows for the calculation of the outcome of work expressed quantitatively (not qualitatively), e.g. by the amount of removed surface or extracted brown coal,
– it makes possible to compare both machines with similar exploitation parameters and those which significantly differ from each other.
The arguments which are described, support the possibilities of maintenance of the appropriate mining potential of the brown coal mines. On the basis of simulation carried out with the excavator KWK-800M (the property of KWB “Konin”) a calculating example has been presented, results of which could be considered as the real chance of application of the proposed method. The conclusions are included in the summary.
ODKRYWKA DRZEWCE – NAJNOWOCZEŚNIEJSZY ZAKŁAD WYDOBYWCZY W KWB “KONIN”. ODKRYWKA XXI WIEKU
DRZEWCE OPEN STRIP – THE MOST MODERN PLANT IN KONIN LIGNITE MINE. AN OPEN PIT OF 21ST CENTURY
Zbigniew Kasztelewicz , Jarosław Czyż, Zbigniew Jagodziński – KWB “Konin” w Kleczewie SA
W artykule autorzy krótko opisują historię wydobycia węgla w kopalni “Konin”. Pierwsze pokłady węgla brunatnego, w rejonie Konina, zostały rozpoznane i zbadane w 1926 roku. W czasie II wojny światowej Niemcy rozpoczęli budowę kopalni wraz z zakładem przeróbczym- brykietownią. Po wojnie, w 1945 roku, na bazie istniejącej infrastruktury uruchomiono eksploatację odkrywki Morzysław, początkowo dla potrzeb miejscowej ludności, a od 1946 roku również dla potrzeb brykietowni. W 1953 roku rozpoczęto eksploatację odkrywki Niesłusz. W lipcu 1955 roku kopalnia otrzymała oficjalnie nazwę Kopalnia Węgla Brunatnego “Konin”. Po wybudowaniu w roku 1958 elektrowni “Konin” i w latach 1967-69 elektrowni “Pątnów”, uruchamiano sukcesywnie następne odkrywki. Kopalnia do tej pory uruchomiła wydobycie węgla z ośmiu odkrywek. Aby spełnić założenia strategii rozwoju sektora energetyczno-paliwowego i zapewnić elektrowniom dostawy węgla na odpowiednim poziomie, zaprojektowano, wybudowano i uruchomiono odkrywkę Drzewce. Odkrywka ta będzie dziewiątą eksploatowaną odkrywką w historii kopalni. Przedstawiono również dane dotyczące prac archeologicznych, budowy trasy węglowej, modernizacji maszyn podstawowych, trasy prowadzenia maszyn i rozwoju eksploatacji odkrywki.Początki związane z dokumentowaniem i rozpoznaniem złoża Drzewce sięgają początku lat 90-tych. Natomiast od roku 1998 prowadzono intensywny wykup gruntów na terenie przyszłej odkrywki, odwodnienie złoża i szereg inwestycji liniowych związanych z przebudową infrastruktury energetycznej i drogowej. Dla potrzeb odkrywki “Drzewce” wybudowana została nowa kolejowa trasa odstawy węgla.
First lignite beds were discovered and explored in 1926. Germans started building a mine with processing plant- briquetting plant during World War II. After the Second World War, in 1945, Morzysław opencast was set on working at the base of existing infrastructure, at the beginning for local population and since 1946 also for briquetteing plant needs. In 1953 Niesłusz opencast was exploited. In July 1955 the mine received official name Konin Lignite Mine. Following strip mines were activated after Konin electric power station (1958) and Piątnów power plant (1967-69) opening. The mine has activated eight open pits so far. To fulfill assumptions of fuel-energetic development strategy and to ensure adequate coal supplies for the mine, Drzewce opencast was designed, built and activated. This strip mine is the ninth in the mine’s history. This article presents also data referring to archeological works, coal route building, basic machines modernization and main exploitation.Origins of Drzewce bed documentation and identification go back to early 1990s. Intensive ground redemption for future opencast, bed dehydration and other investments connected with infrastructure redevelopment have been conducted since 1998. A new railway for coal supply has been constructed for Drzewce opencast needs.
ANALIZA FUNKCJI I STRUKTURY KOSZTÓW NA PRZYKŁADZIE KOPALNI SUROWCÓW SKALNYCH “KLĘCZANY” SP. Z O.O.
THE ANALYSIS OF FUNCTION AND STRUCTURE OF COSTS EXEMPLIFIED BY THE MINE ROCK MINERALS KSS KLĘCZANY LTD.
Kazimierz Czopek – Katedra Górnictwa Odkrywkowego, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
W artykule przedstawiono główne czynniki działalności kopalni, produkowane wyroby oraz sezonowość produkcji i sprzedaży. Z uwagi na rodzaj i jakość eksploatowanego piaskowca, w produkcji dominują mieszanki , tłuczeń i kliniec. Warunki klimatyczne i związane z tym zapotrzebowanie na kruszywa powodują, że zarówno produkcja jak i sprzedaż kruszywa wykazują bardzo znaczne wahania sezonowe. Minimalne i maksymalne ilości produkcji czy sprzedaży w roku różnią się między sobą kilkakrotnie. Ma to oczywiście wpływ na zmieniające się sezonowo koszty, wartość sprzedaży i w efekcie na zmianę rentowności. Ważną rolę odgrywa wówczas struktura kosztów kopalni , z podziałem na koszty stałe i zmienne. Spośród różnych sposobów wyznaczania kosztów stałych i zmiennych, wykorzystano w tym przypadku liniową funkcję kosztów. Posłużono się w tym celu wynikami uzyskanymi przez kopalnię w okresach miesięcznych, wykorzystano wysokość ponoszonych kosztów w poszczególnych miesiącach, analizując ich związek z wielkością uzyskanej produkcji w odpowiednim miesiącu. Stosując metodę najmniejszych kwadratów wyznaczono równanie regresji liniowej szukanej zależności . Liniowość szukanej funkcji potwierdziło użycie testu T a także wysoka wartość współczynnika korelacji. Zwrócono uwagę na korzyść praktyczną otrzymanych wyników. Po pierwsze stwierdzono, że koszty stałe w kopalni stanowią aż 62,15 % kosztów całkowitych. W konsekwencji kopalnia ma wysoki próg rentowności wynoszący 34565 ton/miesiąc co przy dużych wahaniach sezonowości, praktycznie przez połowę roku występują trudności z utrzymaniem płynności finansowej. Stwierdzono także, że w kosztach kopalni dominują koszty niematerialne (56,39%). Jest to istotne dlatego, że w kosztach niematerialnych również dominują koszty stałe, stanowiące aż 62,19% łącznych kosztów stałych kopalni.
Main factors determining the activity of the mine, the produced goods and seasonal changes in the production and sale are presented. Depending on the type and quality of the exploited sandstone, in the production the mixtures , break-stone and key aggregate are dominating. Climatic conditions and demand for aggregates are responsible for the fact that both production and sale of the aggregate show extremely great seasonal oscillations. Minimum and maximum volumes of production and sale per year many times differ very little. This phenomenon affects the costs that vary according to the seasons, value of sale and, eventually, it affects the profitability. Then the structure of the mine exploitation costs, with the division into fixed and variable costs is particularly essential. In this case from among the different methods of defining the fixed and variable costs the linear function of costs has been used. Accordingly, the results obtained by the mine in the monthly periods have been used and the value of incurred costs in the particular months has been applied when analyzing their relation to the value of the obtained production in the respective month. Applying the method of the least squares , the equation of linear regression of the looked for dependence has been determined. The linearity of the looked for function has been confirmed by the test T as well as by the high value of the correlation coefficient. Attention has been given to the practical aspect of the obtained results. Firstly, it has been established that the fixed costs in the mine are 62.15 % of the total costs. Consequently , the mine shows a high break even point , amounting to 34565 tonnes/month with great oscillations of the seasons ( practically for half of a year), there appear difficulties with maintaining the financial liquidity. It has also been established that the non-material costs are dominating (56.39%) in the total costs of the mine. This fact is essential as the fixed costs constituting as much as 62.19% of the total fixed costs of the mine are the greatest part of the non-material costs.
KSZTAŁTOWANIE SIĘ CEN WĘGLA BRUNATNEGO W WARUNKACH ICH REGULACJI I ZATWIERDZEŃ
FORMING OF LIGNITE PRICES IN CONDITIONS OF THEIR CONTROL AND CONFIRMATION
Leszek Jurdziak – Instytut Górnictwa, Politechnika Wrocławska
Przedstawiono historię zmian cen, cenników i formuł cenowych dla węgla brunatnego stosowanych i proponowanych w okresie ostatnich kilkunastu lat od 1990 do 2003 roku. W okresie tym ceny węgla nie mogły się kształtować swobodnie, lecz podlegały różnym regulacjom lub były zatwierdzane przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki. Na początku lat dziewięćdziesiątych cenniki były publikowane przez ministra gospodarki w “Zasadach hurtowego handlu energią”. Uzależniały one cenę węgla od jego wartości opałowej oraz zapopielenia i były mnożnikami cenników z lat 80-tych. Jedynie KWB “Turów” zamiast stabelaryzowanego cennika korzystała ze zindywidualizowanej formuły cenowej uwzględniającej dodatkowo wpływ zawartości siarki i wody w węglu na jego cenę. Inne kopalnie i elektrownie również nie były usatysfakcjonowane cennikami, kopalnie poziomem cen węgla nie gwarantującym rentowności, a elektrownie ich strukturą przeceniającą wpływ poprawy jakości węgla na zyski elektrowni. Podjęto więc wiele prac nad opracowaniem formuł cenowych, z których zaprezentowano tu propozycje: Wagenknechta, Filipiaka i Sokolnickiego oraz Blaschkego i Grudzińskiego. Formuły opracowane w CPPSMiE PAN oparto na trzech elementach: poziomie cen (cenie węgla wskaźnikowego), ich strukturze (zależnej od jakości węgla) oraz rencie pozwalającej różnicować ceny w poszczególnych kopalniach z uwagi na zmiany warunków geologiczno-eksploatacyjnych. Starano się w nich powiązać ceny węgla brunatnego z cenami węgla kamiennym oraz określić wpływ zmian jakości na koszty gospodarczego korzystania ze środowiska. “Prawo Energetyczne”, uchwalone w kwietniu 1997 r., wprowadziło wymóg zatwierdzania cen węgla brunatnego przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki oraz szczegółowo określiło sposób kształtowania tych cen (Art.48). Bazowe ceny węgla wskaźnikowego miały zapewniać pokrycie tylko uzasadnionych i szczegółowo sprecyzowanych w ustawie kosztów działalności kopalni oraz być powiększone o marżę zysku nie przekraczającą 10% i podatek od towarów i usług. W pracy przedstawiono starania kopalń o podwyższenie cen węgla oraz uzyskane zatwierdzone ceny w okresie 1998-2003.Z dniem 1 stycznia 2003 r. przestał obowiązywać art. 48 obowiązującego Prawa Energetycznego, co definitywnie zakończyło okres kontrolowania i regulowania cen węgla brunatnego w Polsce. Od tego momentu ceny węgla podlegają już swobodnej negocjacji pomiędzy kopalnią i elektrownią. Uwolnienie cen nie musi jednak oznaczać rezygnacji z wypracowanych formuł zwłaszcza z tych ich części, które dotyczą struktury cen związanej z jakością węgla. Możliwość różnicowania cen jest bowiem pożytecznym narzędziem ekonomicznym wymuszającym na kopalniach mieszanie różnego węgla w celu stabilizacji jego jakości pod kątem wymogów kotłów w elektrownii. Sprawą otwartą pozostaje wypracowanie takich formuł, które rzeczywiście poprawią wynik ekonomiczny pracy kotłów i oddadzą rzeczywisty wpływ odchyleń jakości węgla na zmianę jego wartości dla elektrowni. Dysponując takimi formułami można uniknąć sprzeczności interesów charakterystycznych dla klasycznego bilateralnego monopolu i osiągnąć maksymalizację łącznego zysku całego układu poprzez kooperację i zastosowanie metod optymalizacji kopalń odkrywkowych, co zostało opisane w innych pracach autora artykułu.
The history of price, price lists and price formulas of lignite used and proposed between 1990 and 2003 has been presented. In this period of time lignite prices could not be freely formed, but were regulated or ratified by the President of Power Industry Regulation Authority. At the beginning of the 90-ies price lists of lignite were published by the minister of economy in “The rules of wholesale trade of energy”. Lignite prices were calorific value and ash content varying and were a simple multiplication of lignite prices used in the 80-ties. Only the Turów lignite mine, instead of price tables, used its own individual price formula taking additionally into account the influence of sulfur and water content in lignite on its price. Price tables also did not satisfy other mines and power plants. Mines with price levels which did not guaranteed them profitability and power plants with price structure which exaggerated the influence of lignite quality on their profits. Several lignite price formulas were worked out. Presented here are those proposed by Wagenknecht, Filipiak and Sokolnicki as well as Blaschke and Grudziński. Formulas designed in CPPSMiE PAN were based on three elements: price level (the base price of reference lignite), price structure (lignite quality parameters – varying) and the rent allowing on price differentiation according to geology & mining conditions in a particular mine. The authors tried to connect lignite and hard coal prices and determine the influence of lignite quality deviation from reference coal on environmental costs. New “Power Industry Law”, voted in April 1997, introduced the requirement of lignite price confirmation by the President of Power Industry Regulation Authority and precisely regulated formation of lignite prices (Art.48). Base prices of referenced lignite could cover only justified expenses of mines (which were described in detail by this law), margin of profit not greater than 10% and appropriate tax. In paper trials of mines to increase lignite prices during the period 1998-2003 and confirmed lignite prices for different mines has been presented.Since the 1st January 2003 the article 48 of the “Power Industry Law” has been canceled, what eventually ended the period of control and confirmation of lignite prices in Poland. Since that moment lignite prices can be freely negotiated between power plant and mine. Freedom for prices does not mean resignation from worked out price formulas especially from their parts, which deals with the structure of the price connected with the lignite quality. Possibility to differentiate prices is a useful economic tool forcing mines to blend different coals to stabilize quality parameters of lignite according to requirements of boilers. The open matter is to work out such formula that really improve economic performance of boilers and yield the true influence of quality parameters on the value of lignite for a power plant. Having such formula it is possible to avoid the conflict between two parties characteristic for a classical bilateral monopoly situation and attain maximization of joint profit of both parties thanks to cooperation and application of open pit optimization methods what has been shown in other author’s papers.
SPOSOBY OPISU ODDZIAŁYWANIA POWIETRZNEJ FALI UDERZENIOWEJ NA OTOCZENIE
THE METHODS OF THE DESCRIPTION OF AN INFLUENCE OF AIR SHOCK WAV ON THE SURROUNDINGS
Michalina Machowicz – Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
Powietrzna fala uderzeniowa (PFU) jest jednym z głównych zagrożeń powstających podczas wykonywania robót strzałowych. Obowiązek wyznaczania jej zasięgu jest unormowany odpowiednimi przepisami, ale sposób wyznaczania ma jedynie znaczenie ogólne. Podawane w przepisach wzory uwzględniają wyłącznie masę ładunku i głębokość jego umieszczenia w skale, nie uwzględniają natomiast szeregu czynników mających również wpływ na zasięg działania PFU.
Na podstawie przeprowadzonych pomiarów potwierdzają się przypuszczenia, że materiały wybuchowe (MW) o różnych właściwościach powodują wygenerowanie fal o różnych wartościach ciśnień. Konieczne jest więc uzupełnienie dotychczas stosowanych zależności również o wpływ rodzaju detonowanego MW.
Air shock wave belongs to the main threats while using blastic technique. The method of its range determination has been regulated within a suitable rule, but that rule may be applied in general terms. There only the mass of explosive load and the depth of its putting into the rock have been taken into consideration. However, there are some factors influencing the range, which haven’t been included.
According to performed research some assumptions have been confirmed, namely explosives with different capacities generate waves with different values of pressure. It is necessary to complete the applied methods taking into account the influence of the type of detonated explosive.
WYBRANE ZAGADNIENIA Z URABIANIA NA BLOKI FOREMNE PRZY UŻYCIU DIAMENTOWEJ PIŁY RAFAŁ CHULIST LINOWEJ. CZĘŚĆ I
SOME PROBLEMS OF EXTRACTING REGULAR BLOCKS OF STONE DEPOSITS BY MEANS OF DIAMOND WIRE SAW. PART I
Stefan Kukiałka, Rafał Chulist – Katedra Górnictwa Odkrywkowego, Akademia Górniczo Hutnicza, Kraków
W artykule przedstawiono ogólnie sposoby eksploatacji złóż na bloki foremne. Szczegółowo opisano zastosowanie diamentowej piły linowej jako urządzenia, które obecnie odznacza się coraz większą popularnością wśród użytkowników. Przedstawiono ich rozwój konstrukcyjny oraz zakres stosowania. Zestawiono przegląd produkowanych urządzeń firm Pellegrini, Marini, Dazzini, Perfora, Lochtmans, Micheletti oraz firmy Benetti.Ujęto ich charakterystyki techniczne oraz zakres ich stosowania. Największą uwagę skupiono na zastosowaniu diamentowych pił linowych w górnictwie odkrywkowym skalnym oraz w mniejszym, ale wyczerpującym zakresie w robotach inżynierskich poza górnictwem i innych. W górnictwie odkrywkowym urządzenia te stosowane są przede wszystkim przy odspajaniu w przodku od calizny, czyli wycinaniu w złożu monolitów oraz bloków foremnych, służą również przy wykonywaniu wcinek i alternatywnie – wdzierek. Zdobywają również coraz większe uznanie jako urządzenia stacjonarne w zakładach obróbczych do wykonywania prostych operacji cięcia, konturowania, paserowania jak również do wykonywania bardzo bogatych i złożonych w formie i kształcie elementów kamiennych. Kolejno podano sposoby urabiania w przodku do wydobycia szerokiego zakresu w skałach osadowych pochodzenia mechanicznego, węglanowych oraz magmowych głębinowych i przeobrażonych.
In the paper it is introduced a short and concise description of equipment for extraction of rock onto regular blocks as a dimension stone by using of diamond wire saw.Wide review of produced devices of firms was introduced Pellegrini, Marini, Dazzini, Perfora, Lochtmans, Micheletti as well as firms Benetti considering their technical characters and parameters and range of theirs applying. Very great attention was given on the use of diamond wire saws in the quarry as well as in smaller, but exhausting range in civil engineering outside of quarrying. In the quarrying a diamond wire saw are applied the first of all at cutting in the deposits to gain of monoliths as well as regular blocks. Less but very important rule plays as a stationary device in processing plant for simple and rich in the shape and form processing operations of stone elements.