przeróbka mech.węgla.pdf

AKTUALNY STAN PRZERÓBKI

WĘGLA KAMIENNEGO

W POLSCE

Ryszard NYCZ *)

*) Mg r inż.; Państwowa Agencja Restrukturyzacji Górnictwa Węgla Kamiennego S.A.; ul. Powstańców 30, 40-039 Katowice

tel.: (0-32) 757-21-46, faks: (0-32) 255-54-53

RECENZENCI: prof. zw. dr hab. inż. Kazimierz SZTABA; prof. dr hab. inż. Wiesław BLASCHKE

Streszczenie

Wzbogacanie węgla kamiennego w Polsce odbywa się w 49 zakładach przeróbczych. Posiadają one 48 sekcji wzbogacania ziarn

grubych, 38 sekcji wzbogacania miałów oraz 16 oddziałów flotacyjnych. W związku z likwidacją nierentownych kopalń w ostatnim

dziesięcioleciu zlikwidowano 42 zakłady przeróbcze. W pracy omówiono działalność zakładów przeróbczych na tle sytuacji górnic-

twa węgla kamiennego. Przedstawiono charakterystyki techniczne zakładów, modele technologii wzbogacania, jakość produktów

handlowych, koszty przeróbki węgla. Szczegółowo opisano podstawowe węzły technologiczne zakładów podając także rodzaje sto-

sowanych maszyn na tle technologii i techniki przeróbki mechanicznej węgla kamiennego w świecie, dokonano porównania krajo-

wego poziomu wzbogacania węgla z poziomem światowym. Omówiono procesy restrukturyzacji technicznej zakładów przeróbczych

w programie restrukturyzacji krajowego górnictwa. W pracy stwierdzono, że poziom przeróbki mechanicznej jest odbiciem potrzeb

jakościowych krajowych i zagranicznych odbiorców węgla.

1. Wprowadzenie

miennego” rozumie się poziom stosowanych tech-

nologii wzbogacania węgla, poziom techniczny

i efektywność stosowanych maszyn przeróbczych,

projektowania zakładów przeróbczych oraz rezultaty

technologiczne i ekonomiczne pracy zakładów prze-

róbczych.

Wśród ównych czynników, decydujących

o stanie przeróbki mechanicznej węgla kamiennego,

wymienia się:

potrzeby ilościowe i wymagania jakościowe

krajowych i zagranicznych odbiorców węgla

kamiennego,

charakterystykę węgla w pokładach, parametry

jakościowe urobku oraz zakres wzbogacania

węgla,

ogólny poziom krajowych technologii produk-

cyjnych, poziom techniki produkcji maszyn,

stan gospodarki materiałowej, rozwój elektro-

niki itp.,

politykę cenową państwa stymulującą rozwój

poszczególnych gałęzi gospodarki.

Wyniki ekonomiczne kopalń węgla kamiennego

zależą od kosztów produkcji i cen węgla. Funkcjono-

wanie zakładów przeróbki mechanicznej węgla

wpływa na obydwa parametry ekonomiczne.

Koszty przeróbki nieznacznie podwyższają koszty

produkcji węgla handlowego, natomiast wzbogacanie

węgla (przeróbka) w większej skali poprawia jakość i

ceny węgla.

Węgiel kamienny jest w Polsce podstawowym su-

rowcem energetycznym. Jego wydobycie jest skon-

centrowane w dwóch zagłębiach węglowych: Górno-

śląskim, i Lubelskim. Wielkość zasobów operatyw-

nych węgla kamiennego wynosi około 5,8 mld ton i

wystarczą one na pokrycie potrzeb naszej gospodarki

na wiele dziesięcioleci.

W Górnośląskim Zagłębiu Węglowym występują

wszystkie typy węgla energetycznego, koksującego i

sporadycznie węgiel antracytowy. W Lubelskim Za-

głębiu Węglowym aktualnie występują tylko węgle

energetyczne — jest to zagłębie rozwojowe.

Jednym z najważniejszych problemów technicz-

nych i ekonomicznych związanych z produkcją węgla

kamiennego jest jego przeróbka mechaniczna (wzbo-

gacanie), dzięki której z urobku uzyskuje się określo-

ne sortymenty węgla o żądanej jakości bądź sorty-

menty posiadające określone własności techniczne i

technologiczne związane z jego dalszym wykorzysta-

niem.

Przeróbka mechaniczna węgla kamiennego, sta-

nowiąca część inżynierii mineralnej, jest samodzielną

dyscypliną naukową górnictwa, a w czasie ostatnich

50 lat wykształcona została liczna kadra pracowni-

ków naukowych, projektantów a przede wszystkim

kadra inżynierska zatrudniona w przemyśle węglo-

wym.

Przez „stan przeróbki mechanicznej węgla ka-

Inżynieria Mineralna — lipiec – grudzień 2000 — Journal of the Polish Mineral Engineering Society

Tabela 1

Struktura produkcji węgla kamiennego w Polsce w latach 1996-2000

Produkcja w latach [mln ton]:

Wyszczególnienie

1996

1997

1998

1999

I półrocze

2000

Węgiel kamienny han-

dlowy ogółem

136,2

100,0%

137,1

100,0%

116,0

100,0%

109,2

100,0%

51,8

100%

w tym węgiel do ce-

lów energetycznych

110,3

81,0%

110,4

80,5%

94,0

81,0%

90,3

82,7%

42,7

82,5%

w tym węgiel do kok-

sowania

25,9

19,0%

26,7

19,5%

22,0

19,0%

18,9

17,3%

9,1

17,5%

– w tym antracyt

0,23

0,1%

0,15

0,1%

0,0

0,0%

0,0

0,0%

Parametry jakościowe węgla handlowego zależą

od typu węgla (stopnia uwęglenia), poziomu zanie-

czyszczenia urobku, zakresu i efektywności wzboga-

cania i odsiarczania węgla.

Na wolnym rynku nie zawsze lepsza jakość ozna-

cza wyższą sprzedaż i poziom cen adekwatny do tej

jakości.

Aktualnie węgiel wzbogacany niższego typu (np.

31.1 i 31.2) przegrywa na rynku konkurencję z wę-

glem niewzbogacanym o wyższym stopniu uwęglenia

(32.2, 33 lub 34). Praktyka sprzedaży węgla wskazu-

je, że nie zawsze lepszy jakościowo węgiel znajduje

zbyt na rynku. Praktycznym wnioskiem dla producen-

tów węgla jest takie prowadzenie procesów wzboga-

cania, jakie zapewnia maksymalny wychód koncen-

tratu przy niezbędnej, z punktu widzenia rynkowego,

jakości węgla.

W sytuacjach, kiedy nie ma możliwości poprawy

jakości urobku na dole, poziom jakości węgla i cen

zbytu zależą od prawidłowej pracy zakładów prze-

róbczych i sprawnego systemu sprzedaży. W ostat-

nich dziesięciu latach wydano znaczne środki finan-

sowe na rozwój wzbogacania węgla, co przyniosło

wymierne korzyści ekonomiczne. W interesie ekono-

micznym kopalń leży wykorzystanie wszystkich moż-

liwości zakładów przeróbczych w zakresie poprawy

jakości węgla.

Dzisiejszy stan przeróbki mechanicznej węgla

kamiennego jest zdecydowanie lepszy niż kilka lat

temu, jest jednak ciągle niezadowalający. Dowodem

na to jest wysoki, mimo systematycznego obniżania,

udział w produkcji węgla energetycznego, niewzbo-

gacanych miałów węglowych o zanieczyszczeniu

popiołem ponad 22%. W 1995 roku takiego węgla

Tabela 2

Uproszczony bilans węgla kamiennego w Polsce w latach 1995÷1999

Lp. Pozycja bilansowa

Wielkości w latach [mln ton ]:

1995 1996 1997 1998 1999

1 Produkcja

135,3 136,2 137,1 116,0 109,2

2 Zużycie własne

1,4

1,2

0,7

0,6

0,4

3 Deputaty

1,7

1,6

1,3

4 Saldo zapasów

+0,9

0,0 +2,1

-0,5

-1,3

5 Sprzedaż krajowa

99,1 104,5 102,0

86,6

83,6

elektroenergetyka zawodowa 39,4

42,6

45,1

41,4

37,2

ciepłownictwo

4,0

4,6

4,7

5,6

5,5

koksownie

14,5

12,7

13,1

12,0

10,8

pozostali odbiorcy

41,2

44,6

39,1

27,6

30,1

10 Eksport

32,2

28,8

30,6

27,7

25,2

Inżynieria Mineralna — lipiec – grudzień 2000 — Journal of the Polish Mineral Engineering Society

wyprodukowano prawie 31,5 mln t, w 1996 roku –

34,7 mln t, w 1997 roku – 32,3 mln t, w roku 1998 –

24,2 mln t, w 1999 roku – 21,4 mln t.

Z drugiej strony dzisiejszy stan przeróbki mecha-

nicznej węgla kamiennego jest odzwierciedleniem

potrzeb odbiorców, w tym szczególnie odbiorców

krajowych. Znaczna część odbiorców wgla

z energetyki zawodowej nie jest zainteresowana ku-

powaniem węgla droższego mimo lepszej jego jako-

ści.

kamiennego w Polsce w latach 1995÷1998 przedsta-

wiono w tabeli 2.

Eksport węgla kamiennego był zawsze znaczącą

pozycją w bilansie handlowym i źródłem poważnej

ilości dewiz. Od 1990 r. Rynek węgla kamiennego

w Polsce jest rynkiem konsumenta z dużą nadwyżką

podaży nad popytem. Nadwyżka kierowana jest na

eksport. W ostatnich latach stanowi on około

20÷25% produkcji. W 1999 roku wyeksportowano

25,2 mln ton węgla uzyskując wpływy w wysokości

2 181,5 mln zł (około 550 mln USD). Pozycja eks-

portu węgla kamiennego spada ze względu na niższe

od krajowych ceny kontraktowe, które są pochodną

cen na rynkach światowych. Można powiedzieć, że

eksport węgla „finansuje” zatrudnienie socjalne

w kopalniach węgla kamiennego w całym okresie do-

chodzenia do równowagi rynkowej Rezygnacja z eks-

portu węgla to konieczność ograniczenia produkcji

i zwolnień pracowników w górnictwie.

Alternatywą tego rozwiązania jest szybkie obni-

żenie zdolności produkcyjnych do wielkości zapotrze-

bowania krajowego na węgiel kamienny poprzez li-

kwidację kopalń lub rejonów wydobywczych oraz

rozwiązanie problemów społecznych związanych ze

zwolnieniami pracowników. Aktualnie państwo nie

dysponuje takimi środkami finansowymi, które umoż-

liwiłyby szybkie i bezkonfliktowe obniżenie poziomu

produkcji węgla.

Eksport jest także istotnym elementem stabilizu-

jącym rynek węglowy. W bilansie węgla eksport sta-

nowi pozycję zamykającą, która przejmuje różnicę

pomiędzy produkcją i sprzedażą krajową. W tabeli 3

przedstawiono strukturę eksportu węgla kamiennego

2. Informacje ogólne.

Polska jest drugim co do wielkości producentem

węgla kamiennego w Europie, w 1999 roku wydoby-

cie tego surowca wyniosło 109,2 mln ton. Około 80%

produkcji stanowi węgiel do celów energetycznych,

pozostałą część stanowi węgiel do koksowania. W

tabeli 1 przedstawiono strukturę produkcji węgla

kamiennego w Polsce w latach 1996÷2000.

Na rysunku 1 przedstawiono uproszczony sche-

mat ideowy wzbogacania węgla kamiennego w 1999

roku.

Głównymi użytkownikami węgla kamiennego

w Polsce są:

elektroenergetyka zawodowa,

koksownictwo,

energetyka przemysłowa i komunalna,

pozostały przemysł (cementowy, papierniczy,

mineralny, spożywczy itp.),

indywidualni odbiorcy węgla opałowego.

Uproszczony bilans produkcji i sprzedaży węgla

Rys. 1

Schemat ideowy wzbogacania

węgla kamiennego w 1999 r.

(przemysł węgla kamiennego razem)

węgiel surowy

150,1 mln t

57 zakładów przeróbczych

Bilans [mln t]

stacje

przygotowania

55 płuczek

ziarnowych

41 płuczek

miałowych

flotacji

64,5 mln t

7,4 mln t

43,6 mln t

odpady

z sortowni1,1 mln t

klasyfikacja

wstępna

O Prz

Prz Mu

odpady

z płuczek37,4 mln t

odpady

38,5 mln t

Inżynieria Minera l na — lipiec – grudzień 2000 — Journal of the Polish Mineral Engineering Soci e ty

miały surowe

i uśrednione

54,9 mln t

koncentrat

+20(+10) mm

13,8 mln t

przerost

i inne

3,4 mln t

muł

1,1 mln t

miały wzbogacane:

- do celów energetycznych 17,1 mln t,

- do koksowania 18,9 mln t

odpady

flotacyjne

2,4 mln t

produkcja netto 109,2 mln t

Tabela 3

Struktura eksportu węgla kamiennego w 1999 roku na tle wykonania w roku 1998

Wyszczególnienie

Udział [%]

1997

1998

1999

1998/97

1999/98

1 Eksport razem

30,6 mln t

100%

27,7 mln t

100%

25,2 mln t

100%

-2,9 mln t

-2,5 mln t

Węgiel do celów ener-

get.

57,7%

66,6%

63,1%

+8,9%

-3,5%

sortymenty grube

2,6%

1,8%

2,0%

-0,8%

+0,2%

sortymenty średnie

2,8%

3,2%

0,0%

+0,4%

miały energetyczne 42,2% 62,0% 57,9% +20,2% -4,1%

6 Węgiel do koksowania 42,3% 33,4% 36,9% -8,9% +3,5%

7 Średnia wartość opałowa 26 611 kJ/kg 26 713 kJ/kg 26 915 kJ/kg +102 kJ/kg +202 kJ/kg

Średnia cena zbytu wę-

97,47 zł/t

85,43 zł/t

86,60 zł/t

-12,04 zł/t

+1,17 zł/t

w 1999 roku na tle wykonania w roku 1998.

Zmiany w zakresie eksportu dotyczą nie tyle ilo-

ści co struktury sprzedaży. Zwiększył się eksport

węgla do koksowania, wzrósł, choć minimalnie, eks-

port węgla grubego i sortymentów średnich. Zmiany

te są korzystne.

Według stanu organizacyjnego na dzień 30

czerwca 2000 r. węgiel kamienny w Polsce był wy-

dobywany w 49 kopalniach, w tym w:

w 45 kopalniach zrzeszonych w spółkach wę-

glowych,

w 3 kopalniach – spółkach samodzielnych,

w 1 kopalni likwidowanej.

3. Stan techniki i technologii przeróbki

mechanicznej węgla kamiennego w Polsce

w 2000 roku.

Inżynieria Mineralna — lipiec – grudzień 2000 — Journal of the Polish Mineral Engineering Society

Charakterystyka techniczna zakładów przeróbczych kopalń węgla kamiennego

(według stanu na dzień 30.06.2000r.)

Tabela 4

Wyszczególnienie

Liczba zakładów

Wydajność

[t/h brutto]

Zdolność prod u kcyjna brutto

t/dobę 1)

mln t/rok 2)

Zakłady przeróbki mechanicznej węgla kamienne-

50 470

807 520

205,9

w tym:

2 Sekcje (płuczki) ziarnowe +20(10) mm

48 3)

22 260

356 160

90,8

3 Sekcje (płuczki) miałowe 20(10)÷0,5 mm

18 790

300 640

76,7

4 flotacja mułów 0,5(1,0)÷0 mm

2 485

39 760

10,1

1) – przy założeniu 16-godzinnej pracy zakładu przeróbczego,

2) – przy założeniu 255-dniowej pracy w ciągu roku,

3) – płuczka o szerokim zakresie wzbogacania 70÷0,5 mm, w KWK „Krupiński” zaliczona w pozycji „płuczki miałowe”.

Tabela 5

Charakterystyka zakładów wzbogacania węgla – stan na 30.06.2000r.

Lp.

Typ węgla

Zakres wzbogacania

[mm]

Zastosowane wzbogacalniki

Liczba zakładów

+20(10)

Separatory cc, osadzarki ziarnowe

+20(10)

20(10)÷0,5(0,2)

(częściowo)