I. Wstęp

Węgiel obok tlenu, wodoru i azotu jest jednym z najważniejszych pierwiastków występujących na kuli ziemskiej, bo na jego bazie powstało i rozwinęło się życie. Węgiel w zewnętrznej skorupie ziemskiej stanowi tylko niewielką część (około 0.13%).

Wolny pierwiastek węgiel występuje w bardzo małych ilościach jako diament i grafit. W stanie związanym spotykamy węgiel w węglanach (CaCO3, MgCO3, FeCO3 i inne), jako dwutlenek węgla (0.03% w atmosferze ziemskiej i około 60 krotnie więcej w wodzie morskiej oraz w postaci różnorodnych związków organicznych. Nagromadzenie się dużych skupisk związków organicznych w postaci metanu, ropy naftowej, łupków bitumicznych, torfu, węgla brunatnego, węgla kamiennego i antracytu stwarza pozory dużej obfitości węgla na ziemi.

Węgiel kamienny, jak również torf i węgiel brunatny, znany był już w starożytności. Prawdopodobnie w Chinach znano węgiel na kilkaset lat p. n. E. (kopalnie Chengi). Marco Polo (1280r.) wymienia węgiel kamienny jako jedną z osobliwości Chin. Filozof grecki Teofast, uczeń Arystotelesa, znał węgiel kamienny i nazwał go antrax, stąd wywodzi się nasza nazwa antracyt. Rzymianie po zajęciu Galii (58 - 51 p. n. e.) zadziwił fakt, że w okolicy St. Etiene (północna Francja) wydobywano palną ziemię. Najstarsze dokumenty dotyczące kopalnictwa węglowego w Europie pochodzą z XII wieku. Zużycie węgla jako źródła energii cieplnej nie miało wówczas większego znaczenia wobec łatwo dostępnego i nie posiadającego przy spalaniu nieprzyjemnego zapachu drewna.

Powtórne „odkrycie” węgla kamiennego zastąpiło dopiero z końcem XVII wieku. Od tego czasu datuje się intensywny rozwój kopalnictwa węglowego i znaczenie węgla jako źródła energii i surowca do produkcji koksu, a stąd do otrzymywania surówki żelaza. Natomiast produkty otrzymywane z produkcji smoły węglowej stały się bazą przemysłu chemicznego i farmaceutycznego. Dlatego w pobliżu miejsc występowania i wydobycia węgla kamiennego od początku XIX wieku, powstawały bardzo prężne ośrodki przemysłowe, np.: Niemcy - zagłębie Ruhry i Saary; Anglii - zagłębie Durham i Northumberland (przemysłowy rejon środkowej Anglii); Francja - rejon północny i Lotaryngia; USA - głównie zachodnia Wirginia, Pensylwania, Ohio, Kentucky; Polska - Górny Śląsk.

II. Występowanie węgli kamiennych w Polsce

W Polsce węgle kamienne występują w Górnośląskim, Dolnośląskim i Lubelskim Zagłębiu Węglowym (GZW, DZW, LZW). Złoża górniczo zagospodarowane zawierają około 30 miliardów ton zasobów bilansowanych, z czego na tzw. zasoby przemysłowe przypada około 14.5 mld ton. Zasoby perspektywicznie wynoszą około 100.3 mld ton. Zasoby perspektywiczne do głębokości 1500m. Szacuje się na około 135 mld ton. Udział procentowy poszczególnych zagłębi węglowych w zasobach udokumentowanych i perspektywicznych wg Szadwyna i Znańskiego 91978) jest następujący:

Tabela 1. Zasoby węgla kamiennego

Zagłębie	Zasoby udokumentowane	Zasoby perspektywiczne
GZW LZW DZW	88.2% 11.1% 0.7%	43.7% 56.1% 0.3%

Górnośląskie Zagłębie Węglowe zostało utworzone na przedpolu geosynklinalnego zapadliska przedgórskiego wschodnich Sudetów. W profilu stratygraficznym karbonu produktywnego wyróżnia się grupy warstw brzeżnych, siodłowych i łąkowych o łącznej grubości około 6000 m. Na zachodzie i około 2400 m. Na wschodzie. Na zachodzie występują 93 pokłady zdatne do eksploatacji, o łącznej grubości 137 m. Na wschodzie występuje 49 pokładów o sumarycznej grubości 91.5 m.

Tektonika GZW jest wynikiem głównie orogenezy hercyńskiej, w czasie której utworzyło się szereg fałdów i niecek a także nasunięć oraz liczne uskoki. Najsilniejsza aktywność tektoniczna wystąpiła w zachodniej, a szczególnie w południowo - zachodniej części Zagłębia. W południowo - zachodniej części GZW występują węgle antracytowe, a nawet koks naturalny (w kopalniach Jastrzębie i Kaczyce) na skutek intruzji magmy. W okręgu tym (Rybnicki Okręg Węglowy) w pokładach węglowych występują duże ilości metanu. W głębiej zalegających pokładach węglowych metan może stwarzać zagrożenie wyrzutów skał i gazów.

W Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym pokłady węgla są eksploatowane w rejonie Wałbrzycha i Nowej Rudy. W rejonie Wałbrzycha występuje 80 pokładów. Występujące tu pokłady poddane zostały zmiennym wpływom mechanicznego, termicznego i chemicznego oddziaływania magmy oraz jej produktów lotnych i hydrotermalnych. Poza strefami oddziaływania czynników metamorfizmu kontaktowego występuje węgiel ortokoksowy typu 35. W DZW występują duże ilości dwutlenku węgla, który przy znacznej kruchości węgla powoduje liczne gwałtowne wyrzuty skał i gazów. Ze względu na utrudnioną eksploatację, (warunki geologiczne, tąpania i wyrzuty) koszty wydobycia węgla są bardzo wysokie i nieopłacalne. Dlatego obecnie (rok 1992) wydobycie węgla ogranicza się i w najbliższym czasie zostanie ono całkowicie wstrzymane.

W Lubelskim Zagłębiu Węglowym występuje do 24 pokładów bilansowych o zmiennej grubości od 0.8 do 2.4 m. Do eksploatacji nadaje się 13 pokładów. Są to węgle niskouwęglone, znacznie zasiarczone. Mają znaczenie energetyczne. Znaczne trudności wystąpiły przy drążeniu szybów oraz pracach przygotowawczych. Dlatego dalsza rozbudowa zagłębia nie jest przewidziana w najbliższych latach.

III. Klasyfikacja węgli kamiennych

Kiedy w XIX wieku na bazie węgla kamiennego nastąpił dynamiczny rozwój przemysłu, wynikła potrzeba dokładnego określania rodzaju i własności węgla. W zależności od przeznaczenia, użytkownicy węgla kamiennego stawiali różne wymagania. Inne wymagania stawiało gazownictwo, koksownictwo, a inne energetyka, dla której węgiel był tylko źródłem energii cieplnej. Stąd w użyciu były takie nazwy jak: węgiel chudy, tłusty, twardy, miękki, spiekający.

Dla klasyfikacji jako pierwszy parametr wybrano zawartość części lotnych, w przeliczeniu na węgiel suchy, bezpopiołowy. Ten parametr pozwala na jednoznaczną interpretację tylko dla węgli, które zawierają mniej niż 33% części lotnych. Dla węgli o zawartości części lotnych powyżej 33% jako parametr podstawowy przyjęto ciepło spalania węgla bezpopiołowego, lecz zawierającego wilgoć higroskopijną (węgiel w temperaturze 30°C w stanie równowagi z powietrzem o wilgotności względnej 97%).

Jako drugi parametr Komitet wybrał wskaźnik zdolności spiekania węgla, poddanego szybkiemu ogrzewaniu. Parametr ten charakteryzuje zachowanie się węgla w palenisku. W tym przypadku metodami najodpowiedniejszymi i dającymi najlepiej odtwarzalne wyniki są: wskaźnik wolnego wydymania i wskaźnik Rogi.

Tabela 2.

Typ węgla*

Parametry klasyfikacyjne

Zastosowanie węgla

zawartość części lotnych V wg PN -81/ G04516

zdolność spiekania RI wg PN-81/ G04518

dylatacja b wg PN-81/ G0415

wskaźnik wolnego wydymania SI wg PN-81/ G4515

ciepło spalania Q wg PN-81/ G04513

Nazwa

Wyróżnik

%

%

kJ/kg

Węgiel płomienny

31.1

powyżej 28

poniżej lub równe 5

nie normalizuje się

nie normalizuje się

Poniżej lub równe 31000

Węgiel do celów energetycznych dla wszystkich typów palenisk rusztowych i pyłowych: węgiel do czadnic

31.1

Powyżej 31000

Węgiel gazowo - płomienny

32.1

powyżej 28

powyżej 5 do 20

nie normalizuje się

Węgiel do celów energetycznych dla wszystkich typów palenisk rusztowych i pyłowych: węgiel do wytleniania i do czadnic

32.2

powyżej 20 do 40

Węgiel do celów energetycznych dla palenisk rusztowych, komorowych i wszystkich typów palenisk pyłowych: węgiel do wytlewania i do gazowni

Węgiel gazowy

33

powyżej 28

powyżej 40 do 55

Węgiel do celów energetycznych dla palenisk rusztowych i dla wszystkich typów palenisk pyłowych: węgiel do pieców przemysłowych o szczególnych wymaganiach węgiel do gazowni i na mieszanki do produkcji koksu w koksowniach

Węgiel gazowo koksowy

34.1

Powyżej 28

powyżej 55

Brak dylatacji lub poniżej 0

nie normalizuje się

nie normalizuje się

Węgiel do produkcji koksu w koksowniach dla gazowni i dla gazokoksowni

34.2

Powyżej lub równe 0

35.1

powyżej 26 do 31

powyżej 45

powyżej 30

nie normalizuje się

nie normalizuje się

Węgiel orto - koksowy

35.2A^1)

powyżej 20 do 26

powyżej 0

powyżej 7.5

Węgiel do produkcji koksu w koksowniach

35.2B^1)

poniżej lub równe 7.5

Węgiel meta - koksowy

36

powyżej 14 do 20

powyżej 45

powyżej 0

nie normalizuje się

Węgiel do produkcji koksu w koksowniach

Węgiel semi - koksowy

37.1

powyżej 20 do 28

powyżej lub równe 5

nie normalizuje się

Węgiel na mieszanki do produkcji koksu w koksowniach; może być stosowany jako węgiel do celów energetycznych dla palenisk specjalnych oraz do produkcji paliwa bezdymnego

37.2

powyżej 14 do 20

Węgiel chudy

38

powyżej 14 do 28

poniżej 5

Węgiel na mieszanki do produkcji koksu w koksowniach, może być stosowany jako węgiel do celów energetycznych dla palenisk oraz do produkcji paliwa bezdymnego

Węgiel antra - cytowy

41

powyżej 10 do 14

nie normalizuje się

Węgiel na mieszanki do produkcji koksu w koksowniach, węgiel do celów energetycznych dla palenisk oraz do produkcji paliwa bezdymnego

Antracyt

42

Powyżej lub równe 3 do 10

Węgiel do celów energetycznych dla palenisk specjalnych

Meta - antracyt

43

poniżej 3

-

IV. Przeróbka węgla kamiennego - główne produkty

Spalanie - większość wydobywanego w świecie węgla kamiennego wykorzystuje się w procesie całkowitego spalania, w którym pierwiastki tworzące organiczną masę węgla (węgiel, wodór, siarka) ulegają utlenianiu. Powstałe produkty spalania CO₂, SO₂, N₂ tworzą tzw. gazy spalinowe uchodzące do atmosfery. Substancja mineralna węgla częściowo ulega utlenieniu częściowo innym przemianą dając popiół.

Zgazowanie - jest procesem niezupełnego spalania paliw stałych w wyniku, którego zachodzi zamiana paliwa stałego na gazowe - do zgazowania kieruje się węgiel typu 31 lub 32:

1. Gaz generatorowy - otrzymuje się przepuszczając powietrze przez grubą warstwę rozżarzonego węgla - stosowany jest w hutnictwie;

2. Gaz wodny - otrzymuje się w generatorach gazowych przez działanie pary wodnej na rozżarzony koks. Z jednej tony paliwa można uzyskać około 3 tys. m³ gazu opałowego.

Odgazowanie węgla - jest procesem rozkładu masy węglowej na produkty stałe (koks) i części lotne, z których wydziela się frakcje ciekłe (smoła, benzole) i gazy palne. Rozkład następuje pod wpływem wysokiej temperatury. Jest podstawą produkcji gazu opałowego w gazowniach oraz produkcji koksu w koksowniach. Surowiec koksowniczy stanowią węgle typów 33, 34, 35, 36 i 37. Odpowiednio przygotowaną mieszankę ogrzewa się w komorach koksowniczych w temp. 900 - 1050°C. Zależnie od składu mieszanki otrzymuje się koks metalurgiczny, opalowy. Produkty płynne stanowią gaz koksowniczy, benzol, woda amoniakalna i smoła koksownicza.

Wytlewanie - jest procesem odgazowania prowadzonym w temperaturze 500 - 600°C. W procesie tym otrzymuje się produkt stały - półkoks, oraz produkty ciekłe - prasmołę, z której po oddestylowaniu uzyskuje się tzw. benzynę wytlewną oraz gaz wytlewny.

Uwodornienie - polega na otrzymaniu z węgla kamiennego lub brunatnego paliw ciekłych w wyniku poddania go działaniu wodoru w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem.

V. Węgiel - podstawowe procesy przeróbcze

• Przesiewanie - Klasyfikowanie,

• Rozdrabianie - jest to zmniejszenie wielkości ziarn materiału surowego lub produktów wzbogacania. Dzieli się na:

• kruszenie - proces dający produkt o średniej wielkości ziarn powyżej 1 mm,

• i mielenie - wielkość uziarnienia poniżej 1 mm.

• Wzbogacanie ręczne,

• Wzbogacanie mechaniczne:

• w cieczach ciężkich,

• w osadzarkach pulsacyjnych,

• na stołach koncentracyjnych;

• Wzbogacanie flotacyjne.

VI. Gospodarka w Polsce

Wydobywanie węgla w Polsce w ilości większej niż - jak się szacuje - 80 mln ton rocznie przestało mieć jakiekolwiek uzasadnienie prócz socjalnego. Rząd postanowił przeznaczyć aż 14 mld zł na program restrukturyzacji górnictwa i osłon dla zwalnianych pracowników kopalń.

Tabela 3. Zatrudnienie w polskich kopalniach (w tys.)

Rok	1990 r.	1992 r.	1994 r.	1996 r.
Zatrudnienie	338	336	292	256

Lepsze kopalnie będą prywatyzowane - już dziś zgłaszają się chętni do ich zakupu. Nadto polska utrzyma wysokie jak na Europę wydobycie - 114 mln ton rocznie. W wyniku redukcji już za dwa lata górnictwo przestanie przynosić straty, dając pracę ok. 200 tys. osób.

VII. Węgiel - gospodarka na świecie - z raportu Richarda Lawsona (Prezesa Narodowego Stowarzyszenia Górnictwa USA)

Zapotrzebowanie na energię na świecie, jak się szacuje, wzrośnie o 54 procent w ciągu najbliższych 20 lat. Największe zapotrzebowanie będzie ze strony państw rozwijających się, które będą chciały dokonać jeszcze szybszego wzrostu. Najbardziej gwałtowny wzrost w zakresie światowego zapotrzebowania na energię będzie dotyczyć energii elektrycznej. Energia elektryczna jest siłą budującą ten rodzaj aktywności ekonomicznej, która tworzy i utrzymuje narody. Wzrost światowego zapotrzebowania na energię elektryczną jest szacowana na 75 procent - oznacza to konsumpcję energii większą o 8.5 biliona kilowatogodzin do roku 2015. Połowa z tego przypadnie na kraje rozwijające się. Tempo rozwoju tych krajów przewyższa tempo wzrostu krajów uprzemysłowionych. Blisko trzy czwarte potrzeb świata rozwijającego się skupi się w Azji.

Większość krajów posiada tylko trzy ekonomicznie uzasadnione możliwości produkcji energii elektrycznej:

• elektrownie wodne,

• elektrownie atomowe,

• ostatnia z metod to wykorzystanie paliw kopalnych

• ropy naftowej, gazu i węgla.

Rozważania dotyczące węgla jako źródła energii skoncentrują się właśnie na energii elektrycznej oraz równowadze i nierównowadze związaną z geopolityczną dystrybucją paliw kopalnych.

Światowe złoża paliw kopalnych stanowią:

• gaz - 14 procent,

• ropa naftowa - 16 procent,

• węgiel - 70 procent.

Energia światowych rezerw węgla przewyższa w przybliżeniu energie złóż ropy naftowej i gazu 2,3 - krotnie.

Arabia Saudyjska posiada największe złoża ropy naftowej, które stanowią 26 procent zasobów światowych. Możliwa do uzyskania energia z saudyjskiej ropy naftowej stanowi równoważnik około 69 miliardów ton węgla. Sześć krajów posiada zasoby węgla przewyższające 69 miliardów ton - czyli potencjalnie dysponuje energią większą niż Arabia Saudyjska. Stany Zjednoczone ameryki dysponują największymi zasobami na świecie - 274 miliardy ton węgla, co przewyższa całą energię zgromadzoną w udokumentowanych światowych złożach ropy naftowej.

Która z możliwości jest najlepszym rozwiązaniem dla krajów mających deficyt energii: ropa naftowa, gaz czy węgiel? Którą należy wybrać bez względu na to czy dany kraj jest krajem rozwijającym się, w okresie transformacji, w okresie budowy przemysłu czy już uprzemysłowionym?

Dane na temat węgla następująco:

• węgiel może dać czterokrotnie więcej energii niż światowa ropa naftowa,

• węgiel może dać pięciokrotnie więcej energii elektrycznej niż światowe złoża gazu,

• jest 29 krajów posiadających rezerwy złóż węgla przekraczające miliard ton każde - co odpowiada co najmniej 3.5 miliardom baryłek ropy naftowej w stosunku do każdego kraju,

• 7 krajów posiada zasoby porównywalne z poziomem saudyjskim,

• ważna jest dystrybucja głównej części wydobycia pomiędzy poszczególnymi regionami świata - dobra w sensie geograficznym, geoekonomicznym i geopolitycznym.

Węgiel może i powinien zaspokoić większość ze światowych potrzeb na dodatkową energię elektryczną. Pośród krajów rozwijających się, najliczniejszymi populacyjnie i z największym zapotrzebowaniem na energię elektryczną są Chiny i Indie. Oba kraje posiadają złoża węgla na poziomie saudyjskim - około 126 miliardów ton Chiny i 77 miliardów ton Indie. Kilka krajów znajdujących się w okresie transformacji zostało szczodrze obdarzonych złożami węgla - Polska posiada 46 miliardów ton, a kraje byłego Związku Radzieckiego około 265 miliardów ton.

Dla krajów nie dysponujących własnymi możliwościami energetycznymi lub posiadających je na niskim poziomie, węgiel powinien być rozwiązaniem godnym zainteresowania. Wolny rynek oraz konkurencja powodują łatwy dostęp do zasobów i niskie koszty. Energia jest czynnikiem decydującym dla krajów w nią ubogich, przy czym bez znaczenia jest czy chodzi o kraj rozwijający się, w okresie transformacji, w okresie budowy przemysłu czy już uprzemysłowiony. Węgiel natomiast jest decydującym czynnikiem jeśli chodzi o energię. Powyższe stwierdzenia ukazują wyraźną zależność między rozwojem poszczególnych krajów a zasobami węgla.

VIII. Węgiel brunatny

Specyfika technologiczna przemysłów energetycznych wymaga oszacowania popytu na energię w długim, co najmniej 20 letnim okresie, przy jednoczesnym uwzględnieniu głównego elementu warunkującego ten popyt, tj. poziomu dochodu narodowego wytworzonego i struktury jego wytwarzania.

Obserwacja przemian gospodarczych kraju w latach 1990 - 1993 oraz trudne, lecz nieuchronne budowanie gospodarki rynkowej pokazały, że najłatwiej do procesów tych spośród innych paliw dostosowuje się niedotowany węgiel brunatny.

Węgiel brunatny jest jednym z podstawowych i najtańszych nośników energii wykorzystywanych do produkcji energii elektrycznej we wszystkich krajach świata, które posiadają zasoby tego paliwa.

Wynika to z prawie pełnego opanowania i wdrożenia technologii ochrony środowiska (w tym szczególnie odsiarczania i odazotowania spalin) związanych z eksploatowanym odkrywkowo węglem brunatnym i jego energetycznym wykorzystaniem.

Czynnikiem decydującym jednak jest fakt, że jest to obecnie najtańsze w świecie paliwo dla energetyki zawodowej.

Podobnie sytuacja kształtuje się również w Polsce, gdzie 97% wytwarzanej energii w energetyce zawodowej opartych jest na paliwach stałych, z czego na:

Tabela 4

	1989	1990	1991	1992	I półr. `93
Węglu kamiennym Węglu brunatnym	57.7% 40.2%	56.6% 41.6%	56.9% 42.7%	56.8% 42.3%	55.3% 41.2%

a jednostkowe koszty wytwarzania w zł/MWh kształtują się następująco:

Tabela 5.

	1989	1990	1991	1992	I półr. `93
- w elektrowniach na węglu kamiennym	11 488	108 530	338 354	338 496	352 700
- w elektrowniach na węglu brunatnym	11 199	82 631	165 411	234 130	261 200

IX. Występowanie węgli brunatnych w Polsce

Ważniejsze udokumentowane złoża węgla brunatnego możliwe do wykorzystania przemysłowego występują w 14 województwach:

Tabela 6.

Bydgoskie Gorzowskie Jeleniogórskie Konińskie Legnickie Leszczyńskie Łódzkie Pilskie Piotrkowskie Poznańskie Radomskie Sieradzkie Wrocławskie Zielonogórskie

Złoża Złoże Złoża 22 złoża złoża złoża złoże złoże złoża złoże złoża złoże złoża złoża

Chełmce, Szubin Sieniawa Turów, Kaławsk, Radomierzyce Legnica, Lusina. Ścinawa Gostyń, Krzywin Rogoźno Trzcianka Bełchatów, Szczerców, Kamieńsk, Gorzkowice - Ręczno Czempiń Głowaczów, Owadów Złoczew Brzezie, Kobielice Babina, Sieniawa, Cybinka, Gubin, Mosty, Sądy

o zasobach 44,3 mln t ok. 106,2 mln t ok. 800 mln t ok. 607 mln t 3820 mln t 2655 mln t 551 mln t 300 mln t ok. 2000 mln t 1034 mln t ok. 93 mln t ok. 485 mln t 60 mln t 1086 mln t

Potencjał zasobowy węgla brunatnego

Na 31.112.1995 r. PIG wykazuje w bilansie:

• zasoby bilansowe udokumentowane węgla brunatnego w złożach - 14184 mln Mg, w tym rozpoznanych szczegółowo - 4594 mln Mg,

• zasoby zagospodarowane w 12 złożach - 2450 mln Mg,

• zasoby niezagospodarowane w 63 złożach - 11721 mln Mg.

W trzech zagłębiach czynnych (Konin - Adamów, Turów i Bełchatów) brakuje dla rozwoju perspektywicznego korzystnie zalegających zasobów węgla brunatnego tylko w rejonie Konina - Adamowa.

Z nowych perspektywicznych zagłębi węgla brunatnego największe i najlepiej udokumentowane położone są w rejonie Legnicy w trzech złożach: Legnica Wschód, Legnica Zachód i Legnica Północ, o łącznych zasobach geologicznych bilansowych 2.7 mld Mg. Złoża o dużym potencjale zasobowym są także udokumentowane w Rejonie Zielona Góra - Gorzów, z zasobami 2.5 mld Mg; są one rozczłonkowane w 22 złożach i położone w pobliżu granicy z Niemcami nad Nysą Łużycką i Odrą.

Z mniej rozpoznanych, można wymienić złoże Trzcianka o zasobach bilansowych geologicznych ok. 300 mln Mg.

X. Wydobycie węgla brunatnego

Wydobycie węgla brunatnego w Polsce w poszczególnych latach kształtowało się następująco:

Rok	Wydobycie	Rok	Wydobycie
1950 1960 1970 1980 1985 1986 1987	4,8 9,3 32,8 36,9 57,8 67,3 73,2	1988 1989 1990 1991 1992 1993	73,5 72,8 67,6 69,35 66,85 68,1

Tabela 7.

co plasowało Polskę w latach 1980 i 1990 odpowiednio na 7 i 6 miejscu w świecie z udziałem 3.5% i 5.6% oraz na 5 i 6 miejscu w Europie z udziałem odpowiednio 4.1% i 7.3% wydobycia.

Od roku 1988 obserwuje się spadek wydobycia o ponad 12% oraz nie notuje się przyrostu zdolności produkcyjnej w wyniku nieprzekazywania do eksploatacji nowych inwestycji, które w poprzednich latach dawały przyrosty zdolności wydobywczych w mln ton/rok:

1980	1985	1986	1987	1988
1,3	9,0	9,2	5,6	6,4
1989	1990	1991	1992	1993
-	-	-	-	-

Tabela 8.

Spadek wydobycia w latach 1990-1992 o około 5% nie jest wynikiem spadku zdolności wydobywczych kopalń węgla brunatnego, lecz wynikiem zmniejszonego zapotrzebowania przemysłu i gospodarki na energię elektryczną.

XI. Przyszłość - Zagłębie Perspektywiczne Legnica

Perspektywy i uwarunkowania rozwoju wydobycia węgla brunatnego w rejonach w których dotychczas nie jest eksploatowany

Wyniki dotychczasowej odkrywkowej eksploatacji węgla brunatnego w kraju i zagranicą wskazują na występujące ważniejsze uwarunkowania tego procesu:

• krajowy węgiel brunatny charakteryzuje duży balast wody i popiołu, i może być w znaczącej ilości wykorzystywany tylko do produkcji energii elektrycznej, przy której dla pozbycia się wilgoci węgla wykorzystywane jest ciepło odpadowe z elektrowni, a popiół składowany jest w wyrobiskach poeksploatacyjnych,

• stosunek nadkładu do węgla w perspektywicznych złożach węgla brunatnego przy sprawdzonej obecnie technologii eksploatacji nie powinien przekraczać 10 m³ nadkładu do 1 Mg wydobywanego węgla,

• wskazana jest duża koncentracja zasobów węgla, umożliwiająca zabudowę bloków o dużej mocy, co podnosi efektywność funkcjonowania kompleksów paliwowo - energetycznych oraz obniża koszty związane z budową i eksploatacją urządzeń do redukcji SO₂, NO_x oraz innych zanieczyszczeń.

Wymienione kryteria warunkujące ekonomikę eksploatacji spełniają złoża zlokalizowane w rejonach: Legnicy, Zielonej Góry i Gorzowa. W perspektywie do 2020 roku należy brać pod uwagę złoża w rejonie Legnicy, charakteryzujące się nieco lepszymi parametrami geologiczno- górniczymi od złóż w rejonie Zielonej Góry i Gorzowa. Przemawiają za tym duże zasoby oraz głębokość zalegania nie większa od złóż Bełchatowa i Turowa.

Zagłębie perspektywiczne Legnica

Złoża w rejonie Lubin - Legnica zalegają na powierzchni 10 000 ha, a ich zasoby geologiczne bilansowe wynoszą ok. 2.7 mld Mg i występują w trzech złożach: Wschód, Zachód i Północ (tab. 9). Z praktyki krajowej i zagranicznej wynika, że głównym czynnikiem decydującym o ekonomice odkrywkowej eksploatacji węgla brunatnego jest koncentracja wydobycia w piętrach i odkrywkach. Świadczą o tym najlepiej wskaźniki ekonomiczne uzyskiwane w kopalni Bełchatów oraz wskaźniki uzyskiwane w kopalni Hambach w Niemczech. Eksploatacja w kopalni Legnica może być porównywalna z eksploatacją w kopalni Hambach, w której złoże zalega do 400 m. głębokości, a stosunek geologiczny nadkładu do węgla wynosi 8:1.

Tabela 9. Charakterystyka parametrów złoża Legnica wg stanu z 31.12.1995 r.

Pola Złoża Legnica	Zasoby geologiczne	Stosunek N:W	Wartość opałowa	Siarka	Miąższość węgiel/nadkład
		mln t			MJ/kg	%	m.
Zachód Wschód Północ*	863 839 1025	6,6:1 7,3:1 8,1:1	9,91 9,21 8,87	0,44 0,67 0,43	20,8/137,8 19,8/144,8 23/186,7

*udokumentowane tylko w kategorii C₂

Opracowane dotychczas koncepcje otwarcia złóż w rejonie Legnicy bazują na maszynach zastosowanych w kopalni Bełchatów. Wydaje się, że dla zabezpieczenia ekonomiki udostępnienia tych złóż, trzeba wprowadzić uzbrojenie (maszyny) nowej generacji, o wydajności co najmniej dwukrotnie większej, podobne do tych jakie są eksploatowane w kopalni Hambach.

Budowa dwóch odkrywek równocześnie w tym rejonie jest nieekonomiczna. Wydobycie docelowe jest realne w ilości 18 - 22 mln Mg, a jego osiągnięcie wymaga wprowadzenia co roku jednego ciągu KTZ, łącznie ośmiu w okresie pięciu lat budowy wykopu i trzech lat rozwoju wydobycia. Przy udostępnieniu złóż w rejonie Legnica zachodzi potrzeba realizacji dużego zakresu robót przygotowawczych, związanych z przebudową infrastruktury (dróg, kolei, rzek). Otwarcie złoża Legnica wiąże się z dziesięcioletnim

Tabela 10. Podstawowe parametry budowy odkrywek Legnica Zachód i Wschód wg dotychczasowych studiów

Parametry	Jednostka	Odkrywka
			Legnica Zachód	Legnica Wschód
Wykop udostępniający - kubatura - budowa Osiągnięcie wydobycia docelowego od rozpoczęcia budowy Okres eksploatacji Docelowa ilość zbieranego nadkładu Stosunek nadkładu do węgla N:W Masa maszyn (KTZ)	mln m^3 lata mln Mg/rok lata lata mln m^3/rok m^3/Mg tys. Mg	310 5 do 6 22 11 30 188 8,8 278	302 5 do 6 28 10 40 175 9,8 295

cyklem prac przygotowawczych i budową kopalni do pierwszego wydobycia. O ile w zagłębiach czynnych są inwestorzy (dotychczasowi eksploatatorzy) to udostępnienie złóż w Legnicy musiałby podjąć nowy inwestor. Mógłby nim być Kombinat Górniczo - Hutniczy Miedzi. Byłoby to realne wtedy, jeśli nie podejmie on eksploatacji głębiej zalegających pokładów rudy miedzi a zakończy ją na zasobach przewidywanych dotychczas do wydobycia.

Literatura:

[1]. Roga B.: Węgiel kamienny, przeróbka i użytkowanie. Katowice PWT 1954

[2] Roga B.: Kopalnie paliwa stałe. Warszawa Wydawnictwo Geologiczne, 1958

[3] Tengler S.: Współczesne metody chemicznej przeróbki węgla. Warszawa PWN 1981

[4] Dziadul J.: Polityka nr 18 (2139), 2 maja 1998, „Węgiel u szyi”

[5] Lawson R.L.: miesięcznik WUG nr 12/97, „Węgiel jako źródło ekologicznej energii, która zmieni świat”

[6] Czapliński A.: miesięcznik WUG nr 6/96, „Charakterystyka węgli kamiennych i ich własności technologiczne”

[Bednarczyk J., Poltegor Instytut, Wrocław: miesięcznik Górnictwo Odkrywkowe, XL, 1 (1998)

[8] Wagenknecht J.: miesięcznik Górnictwo Odkrywkowe, XL, 1 (1998) „Węgiel brunatny, stan obecny i perspektywy rozwoju”

Politechnika Wrocławska Wrocław 1998 r.

Wydział Górniczy

Temat : Węgiel kamienny i brunatny. Przeróbka i gospodarka w Polsce i na świecie.

Ryszard Malik

IV rok - G.P.

---