Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management

W artykule przedstawiony jest model substytucji węgla kamiennego energetycznego na rynku energii w Polsce, oparty na tablicach przepływów międzygałęziowych. Badanie podejmuje kluczowy problem kompensacji stopniowego ograniczania krajowej podaży węgla poprzez alternatywne nośniki energii. Proponowany model łączy parametry techniczno-ekonomiczne z powiązaniami międzygałęziowymi, co umożliwia jednoczesną ocenę wykonalności technicznej, struktur kosztowych oraz konsekwencji makroekonomicznych procesów substytucji.

Analizie poddano kilka Wariantów Redukcji (25%, 50%, 75% i 100%) w połączeniu z Wariantami Substytucji obejmującymi importowany węgiel, gaz ziemny i energię elektryczną w różnych scenariuszach cenowych. W modelu uwzględniono ograniczenia przepustowości importowej, sprawności konwersji oraz nakłady inwestycyjne i koszty operacyjne, dzięki czemu uzyskane wyniki są nie tylko technicznie możliwe, lecz także ekonomicznie uzasadnione.

Wyniki wskazują, że struktury substytucji są silnie zależne od relacji cenowych między importowanym węglem a gazem ziemnym. Przy niższych cenach gazu to on dominuje jako główny substytut, natomiast w sytuacji tańszego węgla przewagę utrzymuje węgiel. Import energii elektrycznej, ze względu na wysokie koszty jednostkowe i ograniczoną infrastrukturę, odgrywa jedynie marginalną rolę. Poza bilansem energetycznym model odzwierciedla także zmiany w amortyzacji, nadwyżce operacyjnej i przepływach podatkowych, ujmując szerszy wymiar gospodarczy.

Wyniki podkreślają znaczenie elastycznej infrastruktury importowej oraz konieczność ograniczania ryzyk związanych ze zmiennością cen światowych.

Badanie ma na celu ocenę parametrów geologicznych i technologicznych, które mają wpływ na perspektywy rozwoju złóż metanu węgla oraz zapewnienie wydajnego i ekonomicznie opłacalnego wydobycia metanu z pokładów węgla. W ramach badania wykorzystano metody analizy danych geologicznych oraz właściwości fizycznych i chemicznych pokładów węgla, a także zbadano technologie i aspekty ekonomiczne wydobycia metanu z pokładów węgla. Badanie obejmuje ocenę przemysłowej produkcji metanu z pokładów węgla z wykorzystaniem praktyk międzynarodowych oraz analizę porównawczą właściwości geologicznych złóż zgodnie z międzynarodowymi standardami. Uwzględniono cechy geodynamiczne struktur węglowych wpływające na powstawanie naturalnych pęknięć i przepuszczalność zbiorników, a także potencjalne wykorzystanie sztucznych metod zwiększania przepuszczalności i usprawniania procesów wydobycia gazu. W niniejszym badaniu przedstawiono współczesne poglądy na temat związku między metanem a węglem w oparciu o dane teoretyczne i eksperymentalne z zakresu chemii fizycznej oraz badania właściwości sorbentów. Stwierdzono, że przepuszczalność gazów przez pokłady węgla zależy od ich ogólnej struktury, wahań ciśnienia i szczególnej dynamiki ciśnienia skał. Ponadto ustalono, że nienaruszone pokłady węgla wykazują przepuszczalność zależną od integralności formacji. Podkreślono znaczenie opracowania nowoczesnych metod wydobycia metanu zgodnie z normami środowiskowymi i energetycznymi. W szczególności Zagłębie Karagandyjskie stało się obiecującym regionem dla inicjatyw związanych z wydobyciem metanu ze względu na cechy geologiczne obszaru. Wyniki badania dostarczyły cennych informacji do opracowania skutecznych strategii wydobycia metanu ze złóż węgla, które przyczynią się do poprawy stanu środowiska, bardziej zrównoważonego rozwoju energetycznego i zmniejszenia zależności od tradycyjnych źródeł energii.

W Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie redukcji emisji metanu w sektorze energetycznym (tzw. rozporządzenie metanowe) główny nacisk położono na redukcję emisji metanu w kopalniach węgla kamiennego. Problem ten jest szczególnie dotkliwy dla Polski, jedynego kraju UE, w którym wydobycie węgla kamiennego nadal prowadzone jest na dużą skalę. Od 2025 roku zakazane jest uwalnianie do atmosfery i spalanie w pochodni metanu ze stacji odmetanowania, natomiast od 2027 r. rozporządzenie zakazuje uwalniania metanu do atmosfery z szybów wentylacyjnych w kopalniach węgla emitujących ponad pięć ton metanu na kilotonę wydobytego węgla. Od 2031 r. limit ten zostanie obniżony do trzech ton. Wysoka metanowość polskich kopalń wymusza podjęcie działań mających na celu minimalizację ryzyka ponoszenia dodatkowych opłat.

Głównym celem artykułu jest analiza możliwości spełnienia wymogów Rozporządzenia przez krajowe spółki górnicze. Wyniki analizy wskazują, że kluczowe dla osiągnięcia limitów będzie zwiększenie efektywności odmetanowania (do min. 50%), pełne zagospodarowanie ujętego metanu (np. poprzez sprzedaż lub wykorzystanie do produkcji energii elektrycznej i ciepła) oraz dostosowanie poziomu produkcji do stopnia metanowości poszczególnych kopalń. Ograniczenie wydobycia w kopalniach o wysokim stopniu metanowości mogłoby umożliwić spełnienie wymogów w latach 2027–2030. Z perspektywy Skarbu Państwa, będącego większościowym właścicielem spółek górniczych, potencjalnym rozwiązaniem byłaby również konsolidacja operatorów, co umożliwiłoby wspólne bilansowanie emisji. Nadal oczekuje się na szczegółowe przepisy określające wysokość kar za naruszenie rozporządzenia.

Planowanie produkcji w kopalniach węgla kamiennego obarczone jest dużą niepewnością wynikającą ze zmienności geologiczno-górniczej. Postęp ściany jest kluczowym parametrem determinującym wyniki produkcyjne. W artykule modelowano tempo postępu ściany w funkcji lokalnych uwarunkowań geologicznych, zagrożeń oraz parametrów technicznych i organizacyjnych. Badania koncentrują się na modelowaniu postępu liniowego (podstawowego i najbardziej nieprzewidywalnego komponentu eksploatacji) zamiast tonażu (parametru złożonego). Dostarcza to narzędzia dla systemów wspomagania decyzji i efektywnej gospodarki złożem. Badania oparto na zintegrowanych, 5-letnich danych z trzech kopalń węgla kamiennego. Dane pozyskano z cyfrowych modeli złóż, systemów harmonogramowania i raportów operacyjnych, agregując je miesięcznie. Po selekcji z 71 zmiennych wybrano 26 predyktorów i 1 zmienną zależną (postęp ściany na zmianę produkcyjną). Z astosowano L iniowe Modele Mieszane (LMM) w celu uwzględnienia hierarchicznej struktury danych (pokłady w kopalniach). Opracowany model wykazuje dobre dopasowanie, wyjaśniając 64% całkowitej wariancji (warunkowe R2c = 0.64), przy czym efekty stałe odpowiadają za 43% (marginalne R2m = 0.43). W yniki wskazują na dominujący wpływ czynników organizacyjnych. A naliza efektów losowych ujawniła, że 33.2% wariancji resztowej wynika z niemierzalnych, systematycznych różnic między kopalniami, co podkreśla kluczową rolę czynników zarządczych. Rezultatem niniejszej pracy jest stabilny model LMM, który poprzez integrację i kwantyfikację czynników geologicznych, operacyjnych oraz organizacyjnych (włącznie z efektami losowymi) oferuje zwiększoną zdolność prognostyczną. Model ten tworzy tym samym efektywną podstawę dla planowania operacyjnego i gospodarki zasobami.

Region Śląska w Polsce, historycznie uzależniony od górnictwa, stoi przed kluczowym wyzwaniem w zakresie transformacji energetycznej, mierząc się z problemami społeczno-ekonomicznymi i środowiskowymi. W niniejszym artykule analizowane są współzależności pomiędzy trylematem energetycznym – bezpieczeństwem, zrównoważonym rozwojem i przystępnością cenową – a Celami Zrównoważonego Rozwoju (SDG) 7 (Czysta i dostępna energia) oraz 13 (Działania na rzecz klimatu) w regionie. Wyniki wskazują na rozległy wpływ ubóstwa energetycznego, pogłębianego przez uzależnienie od węgla, starzejącą się infrastrukturę i wrażliwość gospodarczą związaną z transformacją energetyczną. Ograniczona wiedza administracyjna, rozdrobnione systemy danych oraz niewystarczająca współpraca międzyresortowa utrudniają opracowanie kompleksowych strategii przeciwdziałania ubóstwu energetycznemu. W artykule podkreślono znaczenie opracowania dostosowanych wskaźników ubóstwa energetycznego, wspierania współpracy międzyresortowej oraz promowania świadomości społecznej i edukacji. Przestawiono krótkoterminowe rekomendacje, które obejmują wzmocnienie zdolności administracyjnych, ustanowienie mechanizmów zbierania danych oraz wsparcie finansowe dla gospodarstw domowych w trudnej sytuacji, umożliwiając dostęp do technologii energooszczędnych. Natomiast proponowane w artykule długoterminowe strategie koncentrują się na dywersyfikacji gospodarczej, przejściu na odnawialne źródła energii oraz systemowych reformach zapewniających sprawiedliwy dostęp do czystej energii. Transformacja energetyczna Śląska ma potencjał równoważenia trylematu energetycznego przy jednoczesnym osiąganiu krajowych i unijnych celów klimatycznych. Badanie podkreśla potrzebę skoordynowanej, wielowymiarowej polityki wspierającej społeczności oraz promującej zrównoważony rozwój. Wyniki mają na celu wspieranie Śląska i innych regionów uzależnionych od węgla w nawigowaniu złożonymi procesami transformacji energetycznej i osiąganiu sprawiedliwej, inkluzywnej oraz zrównoważonej przyszłości energetycznej.

W ostatnich latach priorytetem w obszarach gospodarki i ochrony środowiska są działania ukierunkowane na maksymalne wykorzystanie surowców i produktów oraz minimalizację ilości powstających odpadów. Zaawansowane technologie umożliwiają także odzysk surowców z odpadów, co w przypadku odpadów wydobywczych i przemysłowych, które w przeszłości zostały zdeponowane na hałdach, zwałowiskach i składowiskach, pozwala na skuteczną ochronę zasobów złóż kopalin i zbilansowane gospodarowanie nimi. Możliwość substytucji surowców naturalnych odpadami wytworzonymi w sektorze wydobywczym i przeróbczym warunkowana jest czynnikami ekonomicznymi, w tym przede wszystkim ilością i składem odpadów, a także czynnikami środowiskowymi, zwłaszcza gdy hałdy, zwałowiska, składowiska są wkomponowane w krajobraz jako cenne obiekty przyrodnicze, kulturowe lub rekreacyjne. Jednym z etapów procesu decyzyjnego ukierunkowanego na ocenę ich potencjału (ekonomicznego i środowiskowego) może być analiza SWOT/TOWS. Narzędzie to, systematyzując informacje i uwzględniając stan aktualny, wykorzystywane jest do analizy mocnych i słabych stron oraz szans i zagrożeń związanych z planowanym przedsięwzięciem. W artykule podjęto próbę wykorzystania analizy SWOT/TOWS jako instrumentu wspomagającego decyzję o wyborze strategii postępowania w zakresie zagospodarowania hałd, zwałowisk i składowisk oraz nagromadzonych na nich odpadów. Wykorzystanie analizy SWOT/TOWS w procesie wstępnej oceny dwóch różnych kierunków działań pozwoliło na określenie mocnych i słabych stron (reprezentujących czynniki wewnętrzne) oraz szans i zagrożeń (opisujących czynniki zewnętrzne) analizowanych wariantów. Przeprowadzona analiza SWOT/TOWS pozwoliła na wyłonienie strategii agresywnej dla dalszych działań dla obu scenariuszy postępowania.

Przetwarzanie próbki rudy laterytowej niklu z obszaru wydobywczego Wolo w południowo- -wschodniej części wyspy Sulawesi w Indonezji przeprowadzono przy użyciu separatora magnetycznego o niskiej intensywności przed prażeniem rudy z wykorzystaniem węgla drzewnego z kolb kukurydzy jako reduktora i po tym procesie. Niniejszy artykuł ma na celu analizę wpływu wielkości cząstek na wzbogacenie Fe-Ni i odzysk zarówno nieprażonych, jak i prażonych frakcji magnetycznych. Analizę mineralogiczną próbki rudy, produktów niepalonych i palonych przeprowadzono odpowiednio za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) i skaningowego mikroskopu elektronowego ze spektrometrią dyspersji energii (SEM-EDX), natomiast skład chemiczny próbki rudy, produktów magnetycznych niepalonych i palonych określono za pomocą spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej (XRF). Próbki o różnych rozmiarach cząstek (–80+100, –100+140, –140+200 i –200) zostały poddane separacji magnetycznej przed prażeniem w temperaturze 1000°C przez 1 godzinę z dodatkiem 10% reduktora i po tym procesie. Wyniki SEM-EDX wykazały, że Ni występuje głównie w lizardicie i goethicie. Wyniki wzbogacania pokazują, że mniejsze cząstki charakteryzują się wyższą zawartością niklu niż większe. Widać to w produktach niepalonych, gdzie maksymalna zawartość występuje w frakcji –200 mesh, zwiększając zawartość niklu z 1,9% w surowej rudzie do 2,44% w niepalonych produktach magnetycznych. Tymczasem produkty prażone charakteryzują się maksymalną zawartością niklu w frakcji o uziarnieniu –140+200 mesh, co oznacza wzrost zawartości niklu z 1,9% w rudzie surowej do 2,17% w prażonej frakcji magnetycznej. Jednak wydajność odzysku niklu z nieprażonych koncentratów jest znacznie niższa (10,85%) niż w przypadku produktów prażonych (81,13%).

W celu poprawy dokładności przewidywania wielkości cząstek rudy w procesie wzbogacania, w zależności od liczby oznaczonych próbek i faktu, że tradycyjny model przewidywania nie ma zdolności ciągłego uczenia się, proponuje się algorytm przyrostowego półnadzorowanego przewidywania wielkości rudy. Biorąc za przedmiot badań rzeczywiste dane dotyczące wielkości cząstek rudy, wykorzystujemy uczenie półnadzorowane i uczenie zintegrowane w celu uzyskania wysokiej jakości próbek z etykietami pseudonimowymi, rozszerzamy ograniczoną liczbę próbek oznaczonych etykietami jako dane przyrostowe do szkolenia przyrostowego oraz dynamicznie aktualizujemy parametry modelu prognozowania, aby utrzymać dobrą zdolność prognozowania. Algorytm przyrostowego półnadzorowanego przewidywania wielkości cząstek rudy jest weryfikowany przy użyciu zbioru danych dotyczących wielkości cząstek rudy uzyskanych metodą przesiewania. Wyniki pokazują, że współczynnik determinacji modelu algorytmu przyrostowego półnadzorowanego przewidywania wielkości cząstek rudy osiąga 0,9934. Średni błąd kwadratowy i średni błąd bezwzględny wynoszą odpowiednio 0,00354 i 0,00086. Wskaźniki oceny po szkoleniu na pięciu różnych zestawach danych są wyższe niż w przypadku tradycyjnego modelu prognozowania, a w porównaniu z tradycyjnym modelem prognozowania znacznie poprawiono dokładność prognozowania i zdolność uogólniania. W obliczu zmian w rozkładzie próbek model ten wykazuje zdolność do dynamicznego uczenia się nowej wiedzy, co stanowi dobre rozwiązanie dla inteligentnego zarządzania w dziedzinie produkcji przemysłu wydobywczego, poprawiając dokładność wykrywania wielkości cząstek rudy i zapewniając silne wsparcie techniczne.

Wypełnianie cementową pastą (CPB) to metoda stosowana do wypełniania szczelin w podziemnej metodzie wydobycia. Głównym składnikiem CPB jest cement, który charakteryzuje się wysoką ceną. W związku z tym kontynuowano badania nad poszukiwaniem materiałów, które mogłyby go zastąpić. W tym kontekście zbadano zachowanie mechaniczne materiału uzyskanego w wyniku zastąpienia odpadów z zakładu przeróbki rudy w kopalni miedzi Kastamonu-Küre zamiast cementu popiołem lotnym (FA) z elektrowni cieplnej w określonych proporcjach wagowych. Wyniki wskazują, że zastąpienie FA we wszystkich proporcjach cementu zwiększa wytrzymałość na ściskanie mieszanek CBP. Dzięki zastosowaniu FA zamiast cementu portlandzkiego (PC) zaoszczędzono do 20% ilości i kosztów cementu. Stwarza to możliwość zmniejszenia emisji CO2, gazu cieplarnianego, powstającego w procesie produkcji cementu. Ponadto ponowne wykorzystanie odpadów z elektrowni węglowej przyniosło przedsiębiorstwu korzyści ekonomiczne. W rezultacie sektor górniczy odniósł znaczące korzyści pod względem działalności, środowiska i kosztów.

1 lutego 2021 roku ceny srebra wzrosły o 10%, detaliczni sprzedawcy nie mieli fizycznego srebra na sprzedaż, a media wskazywały na ogromny popyt na ten surowiec. Wydarzenie to było spowodowane nietypową aktywnością inwestorów detalicznych, którzy dążyli do zdominowania rynku srebra. Silver Squeeze z 2021 roku stanowi interesujące studium przypadku do analizy działań inwestorów detalicznych na rynkach surowcowych. Jednakże w literaturze temat ten jest słabo analizowany, ponieważ przyćmił go inny squeeze na akcjach GME. Niniejszy artykuł ma na celu wypełnienie tej luki badawczej. Analizowane są etapy, przyczyny i skutki tego wydarzenia przy zastosowaniu podejścia mieszanego – w tym ilościowej analizy cen i danych rynkowych, jakościowej oceny treści z Reddita oraz modelowania koncepcyjnego. Przeanalizowano dzień po dniu wydarzenia prowadzące do tej anomalii na rynku omawianego surowca. Pozwoliło to zrozumieć motywacje inwestorów detalicznych. Zidentyfikowano kluczowe czynniki, które zapoczątkowały short squeeze na rynku srebra, takie jak luzowanie ilościowe, sukces GME, historia braci Hunt, rozwój platform mediów społecznościowych, detaliczni brokerzy o niskich prowizjach, entuzjaści srebra oraz czeki stymulacyjne. Niniejsze badanie pozwoliło na skonstruowanie modelu działania Silver Squeeze. Model ten pozwala zrozumieć zakupy napędzane przez inwestorów detalicznych, niedopasowanie podaży i popytu oraz presję na fizyczną dostawę. Na koniec porównano Silver Squeeze z 2021 na rynkach z tradycyjnymi squeeze’ami. Porównanie wykazało znaczące różnice w stosunku do tradycyjnego squeeze’u. Wyniki mają także szersze implikacje dla regulatorów, podkreślając potrzebę równoważenia stabilności rynku z dostępnością innowacji finansowych napędzanych przez inwestorów detalicznych.