This contribution presents an innovative and integrated framework for real-time-process reconciliation and optimization (RTRO) in large continuous open pit coal mines. RTRO-Coal is currently developed, validated, tested and implemented as part of a multi-national multi-partner European Union funded R&D project. The key concept is to promote a shift in paradigm from intermittent discontinuous to a continuous process monitoring and quality management system in large scale coal mining operations. The framework is based on a real-time feedback control loop linking online data acquired during extraction rapidly with a sequentially up-datable resource model. The up-to-date model is integrated with a real-time optimization of short-term sequencing and production control decisions. Improved decisions are expected to lead to increased resource-and process efficiency and support a sustainable extraction of natural resources. This contribution introduces to the framework, discusses main building blocks and illustrates the value added by the means of selected examples.

Analiza zmian poda¿y gipsu w Polsce w oewietle rozwoju odsiarczania spalin w elektrowniach konwencjonalnych Wprowadzenie W ostatnich kilku dekadach na naszych oczach dokona³y siê du¿e, wrêcz rewolucyjne zmiany w gospodarce surowcami mineralnymi. Zmiany te maj¹ zwi¹zek z wdra¿aniem na szerok¹ skalê rozwi¹zañ chroni¹cych oerodowisko w bran¿y energetycznej. Pierwsza doko-na³a siê w latach osiemdziesi¹tych i dziewiêaedziesi¹tych XX wieku i dotyczy³a górnictwa siarki. W wyniku wdro¿enia na szerok¹ skalê odsiarczania ropy naftowej i gazu ziemnego uzyskano uboczne produkty zawieraj¹ce siarkê, które znalaz³y zastosowanie w przemyoele chemicznym. Ich wysoka poda¿ skutkowa³a spadkiem cen siarki rodzimej, co w konsekwencji doprowadzi³o do likwidacji krajowego górnictwa tego surowca. Druga du¿a zmiana dokonuje siê obecnie i równie¿ ma zwi¹zek z siark¹. W procesie odsiarczania spalin w elektrowniach konwencjonalnych spalaj¹cych wêgiel kamienny lub brunatny uzyskuje siê produkty uboczne. W zale¿nooeci od metody odsiarczania s¹ to mieszaniny popio³ów i gipsu albo czysty gips, który z racji pochodzenia zwany jest desulfogipsem albo gipsem syntetycznym 1. Gips uzyskuje siê w instalacjach odsiarczania spalin metod¹ mokr¹ wapienn¹.

Polska znajduje się w pierwszej dziesiątce krajów na świecie pod względem zasobów i rezerw węgla brunatnego. Pod względem wydobycia węgla brunatnego jej pozycja jest jeszcze wyższa, tj. szósta na świecie, czwarta w Europie i druga w Unii Europejskiej (UE). Rola węgla brunatnego w polskim miksie energetycznym jest kluczowa, gdyż w 2022 roku w elektrowniach nim opalanych wytworzono ~27% energii elektrycznej. Z arówno krajowa, jak i unijna polityka klimatyczno-energetyczna zakłada w ciągu najbliższych dwóch dekad odejście od węgla brunatnego jako źródła „brudnej” energii elektrycznej. Ten ambitny cel jest możliwy do osiągnięcia, jednak może mu zagrozić sytuacja geopolityczna. Z drugiej strony, po latach 2040–2044, w Polsce pozostanie duża liczba złóż węgla brunatnego. Z łoża są dobrze rozpoznane, szczegółowa budowa geologiczna dobrze udokumentowana, a szacowane zasoby przeznaczone do eksploatacji wynoszą 5,8 Gt. Z łoża te, podobnie jak pięć obecnie eksploatowanych, są zróżnicowane stratygraficznie, charakteryzują się złożoną geologią oraz reprezentującą różne typy genetyczne. W kontekście bezwęglowej polityki energetycznej w UE pozostaje problem prawnej ochrony złóż węgla brunatnego. Rodzi się zatem pytanie: co dalej z polskimi złożami węgla brunatnego? Można je w nadchodzących dziesięcioleciach zagospodarować, stosując udoskonalone metody niekonwencjonalne, takie jak zgazowanie in situ lub ex situ. Z łoża węgla brunatnego będą stanowić rezerwę strategiczną na wypadek głębokiego kryzysu energetycznego spowodowanego np. niestabilną sytuacją geopolityczną. Z atem sugerujemy pilne wprowadzenie bardziej precyzyjnych zmian prawnych, które chroniłyby przynajmniej część zasobów węgla brunatnego w Polsce dla przyszłych pokoleń.

The aim of coal quality control in coal mines is to supply power plants daily with extracted raw material within certain coal quality constraints. On the example of a selected part of a lignite deposit, the problem of quality control for the run-of-mine lignite stream is discussed. The main goal is to understand potential fluctuations and deviations from production targets dependent on design options before an investment is done. A single quality parameter of the deposit is selected for this analysis—the calorific value of raw lignite. The approach requires an integrated analysis of deposit inherent variability, the extraction sequence, and the blending option during material transportation. Based on drill-hole data models capturing of spatial variability of the attribute of consideration are generated. An analysis based on two modelling approaches, Kriging and sequential Gaussian simulation, reveals advantages and disadvantages lead to conclusions about their suitability for the control of raw material quality. In a second step, based on a production schedule, the variability of the calorific value in the lignite stream has been analysed. In a third step the effect of different design options, multiple excavators and a blending bed, was investigated.

Despite decarbonisation, coal (including lignite) still plays an important role in Europe in stabilising energy systems and guaranteeing energy security of many countries. The present article outlines the importance of lignite in Poland, the volume of extraction over several decades and its share in the production of electricity against the background of a changing energy structure. Due to the growing importance of renewable energy sources, lignite mining is declining year after year. However, during unfavourable periods for renewable energy sources, especially in winter, energy is produced primarily in conventional power plants. In 2023, over 21 per cent of Polish energy was generated from lignite. Therefore, first, lignite mining and electricity production are here characterised. Then, the short-term liquidation of existing mining and energy complexes is indicated, as a result of the exhaustion of lignite resources. Within two decades, 8.2 GW of lignite-based power will be lost from the Polish energy system. The geological resources of lignite deposits in Poland are described, paying particular attention to deposits whose extraction is possible and rational in the future. Finally, arguments are presented for maintaining lignite mining in Poland, as supported by the constantly growing demand for energy and the ability to flexible adjustment of electricity generation to variable production from renewable energy sources. Moreover, the possibility of minimising the environmental impact of both lignite mining and electricity generation from it need to be considered. Geopolitical events during the last decade, in particular the Russian aggression against Ukraine, have shown that domestic energy resources play an important role in ensuring the country’s energy security. Hence, the current study is an attempt to provide answers to the question whether it is not too early to say goodbye to Polish lignite.