Współczesne wyzwania i możliwości optymalizacji proce- proce-sów eksploatacji złóż węgla brunatnego

Górnictwo węgla brunatnego – pomimo licznych unowocześnień – postrzegane jest w europejskich i krajowych kręgach gospodarczych i społecznych jako technolo-gia generalnie przestarzała i mało perspektywiczna. Ponadto, w związku z ogólnie niekorzystnym rozwojem sytuacji wokół paliw kopalnych, szczególnego znaczenia nabiera obecnie potrzeba istotnej poprawy podstawowych relacji ekonomicznych i wi-zerunkowych energetyki opartej na węglu brunatnym. Potrzebne są działania istot-nie doskonalące procesy wydobywcze oraz wytwarzaistot-nie energii elektrycznej z węgla brunatnego, które przyczynią się do dalszego funkcjonowania tej branży, także po 2050 roku. Po stronie wydobycia należy dążyć przede wszystkim do jak najwyższej efektywności ekonomicznej i energetycznej oraz jak najniższych kosztów, przy jak naj-wyższej pewności i stabilnej jakości dostaw węgla do skojarzonych elektrowni. Należy także zapewnić możliwie najmniejsze oddziaływanie na środowisko, w każdej per-spektywie czasu. Bardzo ważne jest dostosowanie megaprocesów eksploatacji złóż do sprawnego i efektywnego reagowania na coraz trudniejsze wymagania ekonomiczne rynku i ekologiczne. Eksploatacja węgla brunatnego nie może być traktowana wy-łącznie jako obciążenie ekologiczne i utrudnienie rozwoju gospodarczego regionów.

Przede wszystkim powinna być katalizatorem rozwoju gospodarki regionów i kraju – także w perspektywie po zakończeniu wydobycia węgla. Należy przy tym brać pod uwagę, że presja na doraźny wynik ekonomiczno-finansowy przedsiębiorcy – nieza-leżnie od pobudek i pozamerytorycznych dążeń – może niekiedy stać w sprzeczności wieloletnimi celami efektywnego i racjonalnego zagospodarowania złoża.

Ważnym wskazaniem dla potrzeb czynnego przeciwdziałania degradacji efektyw-ności eksploatacji węgla brunatnego mogą być nieprawidłowości i błędy stwierdzone audytem na początku 2016 roku w jednym z koncernów węglowych¹, takie jak:

 nietrafione inwestycje, błędy w planowaniu inwestycji, niedostateczna weryfi-kacja opłacalności inwestycji na etapie realizacji;

1 Kompania Węglowa. Audyt w Kompanii Węglowej pokazał potrzebę zmian, https://kwsa.pl/aktualnosci-/z_zycia_firmy/1740,Audyt%20w%20Kompanii%20Węglowej%20pokazał%20potrzebę%20zmian.htm (10.03.2016).

 złe wykorzystanie zasobów kopalń;

 wysokie koszty firm obcych i usług doradczych, co wymaga weryfikacji firm obcych pod względem przydatności i kosztów zamówień;

 brak systemowych rozwiązań pozwalających na skuteczne i efektywne plano-wanie procesu produkcji;

 brak pełnego wykorzystania maszyn i urządzeń;

 zbyt mocno rozbudowane schematy organizacyjne w spółce skutkujące zbyt dużą liczbą stanowisk kierowniczych i dyrektorskich zarówno w kopalniach, jak i w centrali (pożądane jest uproszczenie struktur, tak aby zarządzenie stało się efektywne);

 niedostateczny nadzór nad siecią dystrybucji węgla (należy dokładnie zbadać zapotrzebowanie rynku krajowego i uporządkować  sprzedaż).

Aby unowocześnić i usprawnić górnictwo węgla brunatnego, należy zastępować w możliwie największym zakresie dotąd głównie tzw. intuicyjny (subiektywny) spo-sób podejmowania decyzji planistycznych i zarządczych w megaprocesach eksplo-atacji złóż nowoczesnymi metodami zarządczymi wspomaganymi systemami IT, au-tomatyki oraz sztucznej inteligencji, umożliwiającymi kompleksowe, wyczerpujące i obiektywne wspieranie tych decyzji. Potrzebne jest także racjonalne modyfikowanie procesów i operacji technologicznych z użyciem cyfryzacji.

Cyfryzacja przemysłu jest jedną z najbardziej dynamicznych współczesnych i przyszłych zmian. Daje duże szanse. Dotyczy to także przemysłu wydobywczego węgla brunatnego. W niektórych kopalniach za pomocą innowacyjnych systemów IT skutecznie rozwiązano i pokonano dotychczas szereg problemów i barier technicz-no-technologicznych, istotnych dla dalszego efektywnego funkcjonowania. Jednocze-śnie jednak wskutek niedostatecznej koordynacji działań rozwojowych nie wykorzy-stano dotąd efektywnie wielu możliwości usprawniających megaprocesy wydobycia, jakie stwarza współczesna technika IT.

Cyfryzacja w górnictwie może stwarzać także pewne niepotrzebne utrudnienia, np. w postaci: nieskoncentrowanego na określonych celach, nieskoordynowanego i niezrównoważonego tworzenia nadmiernie rozbudowanych systemów IT, nieza-sadnie dominujących nad merytorycznymi problemami związanymi z eksploatacją złoża. Dotyczy to przeważnie przypadków wymuszonego adoptowania na potrzeby górnictwa systemów dedykowanych pierwotnie do istotnie odmiennych dziedzin go-spodarki. Można również zauważyć niekorzystne dążenia zastępowania merytorycz-nej geologiczno-górniczej wiedzy inżynierskiej nadmierną „wiarą” w komputeryza-cję, bez dostatecznego korzystania z wiedzy praktycznej, z dobrych i złych praktyk, na czym przecież w dużej mierze opiera się górnictwo.

Cyfryzacja megaprocesów górniczych wymaga zatem działań bardziej skoor-dynowanych, spójnych i bardziej ukierunkowanych na ich optymalną efektywność w całości. Kierunki działań w celu unowocześnienia, optymalizacji i dostosowania megaprocesów eksploatacji złóż węgla brunatnego do współczesnych i przyszłych wyzwań ekonomicznych, technicznych i ekologicznych pokazano na rys. 1.

Rys. 1. Działania w celu udoskonalenia megaprocesów wydobywania węgla brunatnego

• Wysoka efektywność ekonomiczna i energetyczna

• Bezpieczny ruch kopalni

• Niezawodność oraz wysoka i stabilna jakość dostaw węgla do odbiorców

• Skuteczna ochrona środowiska

• Jak największa symbioza z otoczeniem gospodarczym

Nowoczesny i optymalny megaproces wydobycia węgla brunatnego dostosowany do współczesnych i przyszłych wyzwań

technicznych, środowiskowych, energetycznych i ekonomicznych

• Zapobieganie błędom i wysoka jakość w planowaniu i przygotowaniu MWWB

• Zapobieganie błędom i optymalizacja inwestycji w MWWB

• Zabezpieczenie przed generowaniem nadmiernych i nieuzasadnionych kosztów

• Doskonalenie technologii oraz wysoka sprawność kluczowych procesów i operacji

• Wdrożenie nowych technologii wydobycia i wzbogacania węgla oraz dodatkowych źródeł przychodów

• Zapewnienie wyższej sterowalności MWWB i wysokiej jakość bieżącego zarządzania

• Skuteczna ochrona przed zagrożeniami naturalnymi i energomechanicznymi oraz sprawne zarządzanie ryzykiem

• Efektywne wykorzystanie majątku produkcyjnego i zasobów ludzkich

• Integracja i skoordynowany rozwój systemów IT wspierających planowanie, przygotowanie, przebieg i monitorowanie MWWB

• Efektywne promowanie innowacyjności technologii i zarządzania w MWWB

• Wdrożenie systemu zarządzania jakością, bezpieczeństwem i ryzykiem MWWB

• Numeryczny Model referencyjny MWWB

• Centralna zintegrowana hurtownia danych systemów IT stosowanych w MWWB

• Zintegrowany system IT wspierający kompleksowe zarządzanie MWWB

• System IT do kompleksowego, permanentnego i obiektywnego monitorowania, diagnozowania i technicznych audytów MWWB

• Nowe i udoskonalone technologie wydobycia i wzbogacania węgla brunatnego

• Większe szanse utrzymania się węgla brunatnego na rynku paliw obecnie i w przyszłości

• „Dotrzymanie kroku” rozwojowi technologicznemu i właściwy kontakt MWWB z otoczeniem gospodarczym

• Stymulacja wykorzystania i rozwoju krajowego potencjału gospodarczego WYZWANIA

2. Ogólna definicja megaprocesu wydobycia węgla