RBK & Energetika 2014

RBK & Energetika 2014međunarodna konferencija

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

2

UgljEvi nisKE toplotnE moći U lEžištU „tamnava-Zapadno poljE”

neophodna detaljna geološka istraživanja

D a bi postojeće rezerve uglja iskoristili na što efikasniji način i da bi imali što realniju sliku o elektroenergetskom kapacitetu ležišta „Tamnava-Zapadno polje”, veoma je važno izdvojiti ugljeve niske toplotne moći – rekao je Miodrag Kezović

na međunarodnom savetovanju održanom krajem marta na Zlatiboru, predstavljajući ispred RB „Kolubara” svoj rad: Ugljevi niske toplotne moći u ležištu „Tamnava-Zapadno polje” u kome su izračunate i prikazane rezerve uglja donje toplotne moći između 4.000kJ/kg i 6.030kJ/kg. Donja granica od 4.000kJ/kg je zapravo prelaz ugljevita glina/glinoviti ugalj, dok granica od 6.030kJ/kg predstavlja umanjenje za 10% od zahtevanog kvaliteta uglja koji ide put termoelektrana i iznosi 6.700kJ/kg.

Kezović u izlaganju iznosi da se napredovanjem rudarskih radova u okviru ležišta „Tamnava-Zapadno polje” ulazi u prostor sve složenije geološke građe ugljenosne serije sa veoma izraženim raslojavanjem. Ležište se prirodno razdvaja na zapadni deo (složena ugljonosna serija sa dva ugljonosna sloja i međuslojnim peskom) i istočni deo (jedinstvena ugljenosna serija gde izostaje međuslojni pesak). Tako je u zapadnom delu izvršena obrada i proračun rezervi niskokaloričnog uglja za prvi i drugi ugljenosni sloj, dok je u istočnom delu to urađeno za jedinstvenu ugljenosnu seriju.

najznačajnije prisustvo uglja niskokalorične vrednosti je u okviru glavnog ugljenog sloja (69,66%) dok je znatno manje u okviru jedinstvenog (16,14%) i podinskog (14,20%) ugljenog sloja

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

3

– Najznačajnije prisustvo uglja niskokalorične vrednosti je u okviru glavnog ugljenog sloja (69,66%) dok je znatno manje u okviru jedinstvenog (16,14%) i podinskog (14,20%) ugljenog sloja. Ovo je nepovoljna okolnost jer je glavni ugljeni sloj nosilac ugljenosnosti u ležištu– ističe Kezović.

Prilikom analize rasprostranjenja ugljeva niske toplotne moći u ležištu primenjene su metode istražnog bušenja, metoda proračuna rezervi, metoda interpolacije geoloških podataka i statistička obrada podataka.

Analiza i proračun rezervi niskokaloričnog uglja za preostali deo ležišta „Tamnava-Zapadno polje” urađena je isključivo na osnovu podataka iz istražnih bušotina. Dobijeni rezultati su urađeni u skladu sa geološkim uslovima u ležištu, odnosno saglasno karakteristikama ugljenosne serije. Tako je formirana jedna celovita baza sa sistematizovanim podacima za glavni, povlatni i jedinstveni ugljonosni sloj. Utvrđene su granice prostiranja ugljeva niskokaloričnih vrednosti, izvršen proračun rezervi a dobijeni rezultati su prikazani odgovarajućim strukturnim kartama, pratećim blok–dijagramima i grafikonima.

U periodu od 1961.do kraja 2013. godine (geološka ispitivanja su u većem ili manjem obimu sprovedena tokom 39 godina) izbušeno je 1.009 bušotina ukupne dubine 69.227,67 m`. Rezultati iz 2013. godine su u celovitoj bazi učestvovali sa 17% a njihov uticaj na proračun ukupnih rezervi niskokaloričnih ugljeva je 11,54%.

– Proračunate rezerve niskokaloričnih ugljeva su u direktnoj zavisnosti od obima raspoloživih podataka. U cilju što preciznijeg proračuna rezervi neophodna su detaljna geološka istraživanja, posebno u južnom delu ležišta gde je najniži stepen istraženosti. Dobro poznavanje ležišnih uslova jasno ukazuje na energetski potencijal i u direktnoj je vezi sa energetskom efikasnošću i optimalnim energetskim razvojem – zaključio je Kezović.

d. veskovićKompletan rad na stranama 12-21

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

4

Za vazduh bez čađi

N a Međunarodnom savetovanju energetike održanom krajem marta na Zlatiboru, grupa autora RB „Kolubara” Bojana Rastović, Dragan Lukić, Vladimir Milosavljević i predstavnik Visoke poslovne škole strukovnih studija iz Novog

Sada Slaviša Đukanović predstavili su rad: Posledice zagađivanja vazduha od iskopa i sagorevanja kolubarskog lignita na području opština Ub i Lazarevac.

Polazeći od važećeg ekološkog zakonodavstva, autori rada pokušali su da prepoznaju uzroke dosadašnjeg aerozagađenja i posledičnog povećanja broja obolelih u naseljima Ub, Radljevo, Vreoci i Medoševac.

Na kvalitet vazduha iznad teritorije opštine Ub presudan uticaj ima rad površinskog kopa „Tamnava-Zapadno polje”, kao i termoelektrane „Kolubara” u Velikim Crljenima i TENT kod Obrenovca. Pri tome, treba naglasiti da se njima tokom grejne sezone pridružuju takozvani tačkasti izvori, odnosno lokalne kotlarnice i kuće koje koriste ugalj i koje neposredno prouzrokuju izrazito aerozagađenje u samom naselju Ub.

Na osnovu pravilnika o graničnim vrednostima, metodima merenja imisije i kriterijuma za uspostavljanje mernih mesta i evidencije podataka, na teritoriji opštine Ub u razdoblju 2006-2009. godine mereni su parametri za čađ, sumpor dioksid i ukupne suspendovane čestice i taložne materije. Merenja su vršena na dva merna mesta, kod Tehničke škole (centar Uba) i u Radljevu naselju u neposrednoj blizini ugljenokopa „Tamnava-Zapadno polje”.

sagledani uzroci preterane koncentracije štetnih materija u vazduhu i predložene tehničke i ekonomske mere za smanjenje budućih emisija aeropolutanata

UtiCaji ElEKtRoEnERgEtiKE na životnU sREdinU

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

5

Zbirni uticaj svih merenih polutanata na kvalitet vazduha i zdravlje definisan je Indeksom kvaliteta vazduha. To je relativna bezdimenziona veličina koju je definisala Američka agencija za zaštitu životne sredine podelivši kvalitet u šest kategorija tačno određenog uticaja na zdravlje.

Na osnovu njihovih instrukcija, dobijeni su podaci da je u sve četiri godine gustina čađi u vazduhu iznad varoši Ub najveći broj dana spadala u najopasniju kategoriju sa koncentracijom iznad 250 μg/m³. U Radljevu, rezultati su pokazali određen stepen zagađenja ali u poređenju sa gradskom zonom Uba situacija nije toliko alarmantna.

Radi poređenja sa aerozagađenjem na zapadnoj, tamnavskoj strani kolubarskih kopova, urađena su novija istraživanja na istočnoj strani u naseljima Vreoci i Medoševac. Na osnovu kontinualnih merenja koje je obavio Rudarski institut iz Beograda može se videti da izmerene dnevne koncentracije sumpordioksida i azotnih oksida u oblasti ovih naselja tokom 2013. godine nisu prelazile granične vrednosti. Izmerene su dnevne koncentracije čađi u manjoj meri, dok koncentracija suspendovanih čestica u znatnoj meri prekoračuje graničnu vrednost na oba mesta u toku godine.

Na osnovu temeljite analize, autori rada naglašavaju, da bi se omogućilo smanjenje emisije sumpornih oksida i čađi neophodno je sprovesti primarne i sekundarne mere za smanjenje emisija sumpornih oksida. U primarne mere spada upotreba goriva sa malim udelom sumpora ili goriva sa komponentama pepela za samoodsumporavanje (odnosi se na zamenu sa gorivom siromašnijeg sadržaja sumpora) kao i upotreba absorbenta u sistemu sagorevanja. U okviru primene sekundarnih mera, autori pružaju pregled dostupnih tehničkih rešenja.

Kao još jedan od predloga za smanjenje aerozagađenosti naselja Ub, iznet je i predlog za uvođenje dinamičkih emisionih standarda, odnosno zabranu loženja uglja u periodima najvećeg zagađenja. To znači da bi svi objekti koji poseduju sopstvena ložišta morali imati neku rezervnu, ekološki manje štetnu opciju za grejanje, koju bi aktivirali tokom perioda kada zagađenje dostiže kritičnu tačku.

d. veskovićKompletan rad na stranama 22-42

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

6

mEđUnaRodno savEtovanjE „EnERgEtiKa 2014.”

Raslojavanje ugljonosne serije u ležištu „tamnava-Zapadno polje”

N a Međunarodnom savetovanju „Energetika 2014.” koje je održano krajem marta na Zlatiboru, Miodrag Kezović, iz Rudarskog basena „Kolubara” prezentovao je svoj rad: „Zona izraženog raslojavanja ugljonosne serije u ležištu „Tamnava-

Zapadno polje”.Dobro poznavanje geološke građe ležišta je od velikog značaja jer predstavlja osnovni

preduslov za njegovu uspešnu eksploataciju, maksimalno iskorišćenje i isporuku uglja ujednačenog kvaliteta. „Tamnava-Zapadno polje” predstavlja najperspektivnije ležište u okviru Kolubarskog ugljonosnog basena sa trenutno najvećom godišnjom proizvodnjom uglja. Raslojavanje ugljonosne serije je posledica složenih geoloških uslova koji su vladali u vremenu tokom nastanka uglja. Tada je dolazilo do ciklične sedimentacije, kada su se periodi taloženja organske (biljne) materije od koje je postao ugalj smenjivali sa periodima nagomilavanja neorganskog (najčešće glinovitog) materijala.

U svetlu novih saznanja dobijenih na osnovu rezultata obimnih, kompleksinih, geoloških istraživanja ležišta „Tamnava-Zapadno polje” izvršeno je zoniranje ili okonturivanje prostora sa izraženim raslojavanjem, sa tendencijom pouzdanog prikaza koji odgovara stvarnom stanju na terenu. Rezultati detaljne analize istraženog prostora ukazuju na vrlo nepovoljnu geološku građu ugljonosne serije u zapadnom, jugozapadnom i južnom delu ležišta. U pitanju je prostor sa vrlo izraženim raslojavanjem, posebno u okviru glavnog ugljenog sloja koji je nosilac ugljonosnosti.

Geološki uslovi u ležištu se ne mogu promeniti ali zaključeno je da se moraju intenzivirati geološka istraživanja, u cilju što preciznije interpretacije, primeniti savremene tehnologije otkopavanja saglasno uslovima u raslojenom delu lelžišta i obezbediti potrebne količine uglja za proizvodnju toplotne i električne energije. To su ujedno i preduslovi za ekonomski opravdanu i efikasnu eksploataciju ležišta.

m. RadosavljevićKompletan rad na stranama 43-52

Kako je u pitanju prostor sa vrlo izraženim raslojavanjem, posebno u okviru glavnog ugljenog sloja, moraju se intenzivirati geološka istraživanja

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

7


Homogenizacija uglja uz primenu stohastičkih metoda

N a Međunarodnom savetovanju „Energetika 2014.” koje je održano krajem marta na Zlatiboru, dr Slobodan Radosavljević iz Rudarskog basena „Kolubara” održao je prezentaciju sa temom: „Rizik u pocesu homogenizacije uglja, primena

stohastičih modela i energetska efikasnost”.Oscilacija kvaliteta uglja na površinskim kopovima Rudarskog basena „Kolubara”, može

uzrokovati povećanje troškova proizvodnje i prerade uglja, uticati na umanjeni kvaliteta lignita pa čak dovesti i do privremenog prekida procesa proizvodnje. Rešenja koja se danas primenjuju u Rudarskom basenu, kako bi se ujednačio kvalitet, su intuitivnog karaktera i relativno jadenostavna: ugalj različitih kvalitativnih karakteristika, odnosno različite toplotne vrednosti se prvo uvodi u proces mešanja - homogoenizacije, a zatim otprema u termoelektranu gde takav ugalj ulazi u dalji tehološki proces proizvodnje elektične energije.

Problem oscilacije kvaliteta uglja zaokuplja pažnju naučne i stučne javnosti iz velikog broja razloga, između ostalog što se radi o neobnovljivom resursu i što sam proces homogenizacije uzrokuje značajne troškove. Vremenom su razvijene, a i danas se unapređuju veoma uspešne tehnike homogenizacije uglja. Povećanje energetske efikasnosti u ovoj oblasti predstavlja kalitativni izazov i krajnji cilj do kojeg je moguće doći uz primenu više rešenja a jedno je primena stohastičke metode u procesu homogenizacije uglja. Ove metode predstavljaju nove tehnike za proizvodnju optimalnih smeša čvrstih materijala. Mogućnosti primene se kreću od poboljšanja do potpunog reinženjeringa postojećih procesa homogenizacije. Na ovom skupu predstavljena je jedna od poznatih stohastičih metoda mix ++ čijom adekvatnom primenom je moguće minimizirati oscilaciju kvalitata sirovina koji je neujednačen i nepodesan za dalju primenu u tehnološkim procesima.

Predočeni su potecijalni rizici u primeni modela i potencijalnoj energetskoj efikasnosti. Primenom navedenog modela može se poboljšati ukupan tok tehnološkog procesa, smanjiti naprezanja u sistemima za transport, kotlovima za sagorevanje i pratećim kontrolnim mehanizmima, povećati stepen iskorišćenja ulaznih sirovina, povećati stabinost proizvodnje bez dodatnih kontrolnih uređaja i smanjiti rizik potencijano mogućih ekoloških incidenata.


analizirana potencijalna mogućnost primene stohastičkog metoda mix ++ pri homogenizaciji uglja, energetska efikasnost koja se ostvaruje kao i potencijalni rizici u njegovoj primeni

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

8


Zaštita od požara elektro postrojenja na bagerima u RBK

A utori Snežana Vuković i Bojan Milovanović iz Rudarskog basena „Kolubara” na Međunarodnom savetovanju „Energetika 2014” koje je održano krajem marta na Zlatiboru, predstavili su svoj rad: „Specifičnosti zaštite od požara elektro postojenja

na bagerima u RB „Kolubara”. Koncept zaštite od požara na kopovima „Kolubare” zasnovan je na potrebi stalne

pogonske spremnosti, uz kontinuiranu proizvodnju i maksimalnu raspoloživost ljudi i sredstava. Požari na bagerima, odvojenim i teško pristupanim jedinicama, visogog požarnog opterećenja, zahtevaju posebnu pažnju u cilju potpunog eliminisanja svake požarne opasnosti. Ipak, ima primera da se i pored svih sprovedenih mera zaštite, desi požar.

U radu je dat pregled primenjenih metoda i aktivnosti u cilju zaštite od požara udaljenih objekata, kao i dostupnih činjenica o konkrenom požaru elektro postrojenja na bageru Odlagač, na jednom od kopova „Kolubare”. Cilj rada je razmena informacija o negativnim i pozitivnim iskustvima u organizovanju preventivnih aktivnosti kako bi se došlo do boljih, kvalitetnijih i efikasnijih rešenja sa posebnim akcentom na značaj kvaliteta ugrađene elektro opreme i njeno održavanje prilikom eksploatacije na propisan način.

U zaključku je istaknuto da s obzirom na kompletnu rudarsku mehanizaciju na površinskim kopovima „Kolubare” na kojoj se kao pogonska energija koristi električna energija i broj električnih mašina i uređaja, kablova i komande, signalne i sigurnosne elektro opreme, kao i činjenicu da se jedan deo te opreme nalazi na prostorima gde postoji ugljena prašina kao moguć uzročnik požara, broj požara izazvanih elektro opremom nije velik.


Broj požara izazvanih kvarom elektro opreme nije veliki

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

9

na savEtovanjU „EnERgEtiKa 2014” gRUpa aUtoRa pREdstavila Rad

selektivni rad bagera na površinskim kopovima RB „Kolubara”

N a međunarodnom, naučno-stručnom savetovanju „Energerika 2014”, održanom u martu na Zlatiboru, rad pod nazivom „Selektivni rad bagera na površinskim kopovima RB ’Kolubara’” predstavila je grupa autora koju čine Miloš Cojić,

Snežana Vuković i Nadežda Stevanović Petrović.Ležišta uglja na kojima se vrši površinska eksploatacija često se nalaze u složenim

eksploatacionim uslovima. Sa napredovanjem eksploatacije lignita ovi uslovi postaju složeniji uključujući inženjersko-geološke i hidrogeološke karakteristike, povećanje koeficijenta otkrivke, uslove zaštite okoline, bezbednosti i zdravlja na radu i potrebe za selektivnim otkopavanjem.

Selektivna eksploatacija uglja se namenutnala kao potreba posle ocene raspoloživih resursa i kretala se u pravcu potrebe i mogućnosti iskorišćenja ležišta sa složenom strukturom kao tehničko-ekonomski najpovoljnja za eksploataciju. Selektivni rad bagera je često primenjivana tehnološka operacija na površinskim kopovima RB „Kolubara” koja omogućava maksimalno iskorišćenje ležišta uglja sa neujednačenom i složenom strukturom. Iz prikupljenih rezultata ostvarenih primenom ove metode otkopavanja vidi se značajan uticaj na kvalitet uglja i ujednačenost kvaliteta koji se direktno odražava na smanjenje utroška energenata za dodatno sagorevanje, a samim tim i na emisiju štetnih gasova.

tokom višedecenijskog razvoja bagera stvorene su konstrukcije koje mogu na zadovoljavajući način da odgovore veoma raznovrsnim zahtevima otkopavanja, uključujući i selektivan rad

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

10

Autori su se u radu bavili analizom selektivnog rada bagera tokom prošle godine. U tom periodu količine međuslojne jalovine na četiri „Kolubarina” površinska kopa se kreću u različitim vrednostima. Na Polju „B” količina proslojaka je 2.011.663 metara kubnih, na Polju „D” koristi se sistem direktnog prebacivanja u otkopani prostor i te količine su 609.106, na „Velikim Crljenima” 259.094, a na „Tamnava-Zapadnom polju” 3.560.086 kubika.

Ovakvim sistemom otkopavanja i odlaganja međuslojne jalovine i količine otpisanog uglja su male i beznačajne. Na BTU (bager-traka-utovar) sistemu Polja „D”, zbog tehnološke situacije, te količine se kreću od 0,55 do 1,5 odsto ukupno otkopanog uglja za godinu dana. Na BTS (bager-traka-sušara) sistemu Polja „D”, zbog neadekvatne opreme za selektivno otkopavanje, ta vrednost je nešto veća i iznosi od 2,5 do 3,5 odsto. Na kopu „Veliki Crljeni” vrednosti se kreću od 0,04 do 0,06 odsto i svedene su na minimum. To je rezultat uspešnog korišćenja uglja sa kopa „Veliki Crljeni” za popravljanje kvaliteta uglja sa kopa „Tamnava-Zapadno polje”.

Selektivno otkopavanje uglja, u složenim eksploatacionim uslovima, dobija sve veći značaj i već je dokazano sa aspekta iskorišćenja i vrednovanja raspoloživih rezervi uglja, sa stanovišta potreba i mogućnosti homogenizacije uglja i kao jedini način eksploatacije ležišta uglja sa izrazito složenom strukturom ugljonosne serije.

Kada je reč o eksploataciji lignita, dominira površinska eksploatacija kontinualnim sistemima koja se uglavnom oslanja na rotorne bagere i bagere vedričare kao osnovne predstavnike opreme za masovnu proizvodnju uglja velikog kapaciteta.

m. dimitrijevićKompletan rad na stranama 70-78

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

11

istRaživaČKi Rad o KapaCitivnosti KaBlova i vaZdUšniH vodova

podešavanje relejne zaštite u izolovanim uzemljenim sistemima

N a tridesetom jubilarnom međunarodnom savetovanju „Energetika 2014.” koji je održan krajem marta na Zlatiboru predstavljen je rad diplomiranih inženjera RB „Kolubara” Dragana Ristivojevića, Snežane Vuković i Slobodana

Damnjanovića na temu „Merenje nultih i međufaznih kapacitivnosti kablova vazdušnih vodova”.

Problematika merenja kapacitivnih struja ima veliki značaj prilikom procesa podešavanja zemljospojne zaštite, pogotovo u izolovanoj mreži. Za elektroenergetska postrojenja veoma je bitno poznavati vrednosti nultih (dozemnih) kapacitivnosti kako transformatora, tako i sabirničkih elemenata, prekidača, rastavljača, kablovskih vodova, kao i nadzemne mreže. Na osnovu ovih podataka vrše se analize vrednosti kapacitivnih struja u izolovanim i uzemljenim sistemima preko otpornika, pomoću kojih se vrši podešavanje relejne zaštite.

U katalozima proizvođača kataloga dominira podatak o vrednosti pogonske kapacitivnosti kablova i nadzemnih vodova, a za proveru vrednosti struje zemljospoja merodavna je nulta kapacitivnost o kojoj obično nema nikakvih podataka. U ovom radu je analizirana upotreba mernih metoda, kao što su vrednost nulte kapacitivnosti, kao i međufaznih kapacitivnosti.

Ispitivanja su pokazala da ferorezonantni prenaponi nastaju u mrežama u kojima nelinearna induktivnost magnećenja može da stupi u rezonansu sa kapacitivnostima kola. Ovi prenaponi mogu biti izuzetno visokog inteziteta, te je zbog toga potrebno izvršiti detaljnu analizu konfiguracije mreže. Pri podešavanju zemljospojne zaštite merenje kapacitivnih struja ima veliki značaj naročito u izolovanoj mreži.

Na osnovu ovih podataka vrši se podešavanje relejne zaštite u izolovanim i preko otpornika uzemljenim sistemima. Merenje vrednosti nulte kapacitivnosti, kao i vrednosti međufaznih kapacitivnosti može proveriti red veličina struje zemljospoja, a to je veoma značajno za podešavanje zaštite postrojenja.

t. KrupnikovićKompletan rad na stranama 79-88

problematika merenja kapacitivnih struja ima veliki značaj prilikom procesa podešavanja zemljospojne zaštite, pogotovo u izolovanoj mreži

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

12

UGLJEVI NISKE TOPLOTNE MOĆI U LEŽIŠTU „TAMNAVA-ZAPADNO POLJE“ THE COALS OF LOW CALORIFIC VALUE IN THE DEPOSIT

“TAMNAVA-WEST FIELD“

Mr Miodrag Kezović, dipl. inž. geol., PD RB "Kolubara" d.o.o. - Lazarevac 1

APSTRAKT Napredovanjem rudarskih radova u okviru ležišta „Tamnava-Zapadno polje“ ulazi se u prostor sve

složenije geološke građe ugljonosne serije sa veoma izraženim raslojavanjem. Ležište se prirodno razdvaja na zapadni deo (složena ugljonosna serija sa dva ugljonosna sloja i međuslojnim peskom) i istočni deo (jedinstvena ugljonosna serija, gde izostaje međuslojni pesak). Tako je u zapadnom delu izvršena obrada i proračun rezervi niskokaloričnog uglja za prvi i drugi ugljonosni sloj, dok je u istočnom delu to urađeno za jedinstvenu ugljonosnu seriju. Da bi postojeće rezerve uglja iskoristili na što efikasniji način i da bi imali što realniju sliku o elektroenergetskom kapacitetu ležišta veoma je važno izdvojiti ugljeve niske toplotne moći. U ovom radu su izračunate i prikazane rezerve uglja donje toplotne moći između 4000 kJ/kg i 6030 kJ/kg. Donja granica od 4000 kJ/kg je zapravo prelaz ugljevita glina/glinoviti ugalj, dok granica od 6030 kJ/kg predstavlja umanjenje za 10% od zahtevanog kvaliteta uglja koji ide put termoelektrana i iznosi 6700 kJ/kg.

Ključne reči: složena ugljonosna serija, ugalj niske toplotne moći, proračun rezervi.

ABSTRACT With the advancement of mining operations at the “Tamnava-West Field” deposit, the area of coal

series characterized with more complex geological structure and very distinct stratification has been entered. The deposit is naturally separated into the western part (complex coal series with two coal seams and interlayer sand) and the eastern part (a single coal series not accompanied with interlayer sand). Therefore, the western part was analyzed and calculation made for the coal of low-calorific value contained inside the both coal seams, which was also done for the single coal series of the eastern part. The isolation of the low calorific value coals is considered a major step on the way of finding the most efficient exploitation mode for the existing coal reserves and obtaining the most realistic picture of the deposit capacity for power generation. This paper also provides the calculation and overview of reserves of coal with low calorific values ranging between 4000 kJ/kg and 6030 kJ/kg. The lower limit, 4000 kJ/kg, actually represents a transition from coaly clay to clayey coal, while the limit of 6030 kJ/kg is obtained when the value 6700 kJ/kg for required quality of coal intended for use in thermal power plants is reduced by 10%.

Key words: complex coal series, coal of low calorific value, coal reserves calculation.

1.UVOD Analiza i proračun rezervi niskokaloričnog uglja urađeni su za preostali deo ležišta

„Tamnava-Zapadno polje“, isključivo na osnovu podataka iz istražnih bušotina. Dobijeni rezultati su urađeni u skladu sa geološkim uslovima u ležištu, odnosno saglasno

karakteristikama ugljonosne serije. Tako je formirana jedna celovita baza sa sistematizovanim podacima za glavni, povlatni i

jedinstveni ugljonosni sloj. U bazi su dati podaci po bušotinama (broj proba sa zadatim opsegom vrednosti donje toplotne moći, dužine intervala i parametri skraćene tehničke analize - sadržaj ukupne vlage - W, sadržaj pepela - A i donja toplotna moć - Qdv).

Utvrđene su granice prostiranja ugljeva niskokalorične vrednosti, izvršen proračun rezervi, a dobijeni rezultati su prikazani odgovarajućim strukturnim kartama, pratećim blok-dijagramima i grafikonima.

2. ANALIZA RASPROSTRANJENJA UGLJEVA NISKE TOPLOTNE MOĆI U LEŽIŠTU 2.1 Rezultati dosadašnjih istraživanja

Za pravilno sagledavanje geološke građe ovih prostora najznačajniji su regionalni radovi P. Stevanovića (1951) i I. Filipovića (1973 i 1978). 1Odeljenje operativne geologije "Tamnava - Zapadno polje", Tel.: 011/8121-388 i 064/8086-305; E-mail: [email protected]

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

13

Na osnovu prospekcijskih, detaljnih i sistematskih istraživanja istraživanja iz 1959/60. godine, urađena je geološka karta produktivnog dela Kolubarskog basena u razmeri 1:50 000, koja je poslužila za projektovanje geoloških istraživanja, odnosno istražnog bušenja.

Realizacija istražnog bušenja, u periodu od 1961. do 2013. godine, može se podeliti u pet perioda:

I. period (1961-'63. godina) – izbušeno je 154 bušotine, ukupne dubine 11370,20 m'. Maksimum geoloških istraživanja ostvaren je tokom 1962. godine (107 bušotina=8135,70 m') – Slika 1;

Slika 1. Grafikon bušenja za period 1961-'63. godina

II. period (1974-'82. godina) – izbušeno je 113 bušotina, ukupne dubine 8946,20 m'. Najznačajnija istraživanja su ostvarena 1974, 1975. i 1980. godine. Maksimum geoloških istraživanja ostvaren je tokom 1975. godine (54 bušotine=4068,20 m') – Slika 2;


III. period (1983-'94. godina) – izbušeno je 179 bušotina, ukupne dubine 14119,80 m'. Najznačajnija istraživanja su ostvarena 1983. i 1984. godine. Maksimum geoloških istraživanja ostvaren je tokom 1984. godine (54 bušotine=6128,40 m') – Slika 3;

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

14


IV. period (1995-2004. godina) – izbušeno je 245 bušotina, ukupne dubine 10596,80 m'. Značajan obim istraživanja ostvaren je tokom 1997, 1999, 2000, 2001, 2002. i 2004. godine. Maksimum geoloških istraživanja ostvaren je tokom 2002. godine (40 bušotina=1890,50 m') – Slika 4; i

Slika 4. Grafikon bušenja za period 1995-2004. godina

V. period (2004-'13. godina) – izbušeno je 318 bušotina, ukupne dubine 24194,67 m'. Značajan obim istraživanja ostvaren je tokom 2005, 2007, 2010, 2012. i 2013. godine. Maksimum geoloških istraživanja ostvaren je tokom 2013. godine (78 bušotina=7824,50 m') – Slika 5.


RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

15

U periodu od 1961. do kraja 2013. godine (geološka istraživanja su u većem ili manjem obimu sprovedena tokom 39 godina) izbušeno je 1009 bušotina ukupne dubine 69227,67 m'.

Bušotine su imale različitu namenu i koristile su se za: utvrđivanje prostiranja i kvaliteta uglja, sanaciju klizišta, pojašnjenje geotehničkih uslova, preciziranje položaja i prostiranja proslojaka glina u uglju, sagledavanje strukturno-tektonskih odnosa u ležištu, prekategorizaciju rezervi i rešavanje operativnih problema u eksploataciji.

Realizacija navedenih istraživanja je uslovila izradu, pre svega Elaborata o rezervama uglja u ležištu. Do sada su urađena četiri Elaborata sa stanjem radova - kraj 1976, 1984, 2004. i 2009. godine).

2.2 Metode istraživanja Prilikom analize rasprostranjenja ugljeva niske toplotne moći u ležištu primenjene su

sledeće terenske i kabinetske metode istraživanja: a) Istražno bušenje. Ova vrsta geoloških istražnih radova ima najzastupljeniju primenu pri istraživanju ležišta uglja Kolubarskog basena. U pitanju je bušenje sa jezgrovanjem, odnosno dobijanje materijala/jezgra iz čitavog profila uglja i pratećih sedimenata. Prednost ovih radova je u tome što se može izvoditi u svim tipovima stena, u svim pravcima i do znatnih dubina.

Istraživanje ležišta se vrši sa površine terena i najveći tehničko-ekonomski efekti se dobijaju u kombinaciji bušenja sa rudarskim radovima.

Lociranje i međusobno rastojanje između bušotina mora biti u funkciji upoznavanja kvalitativno-kvantitativnih osobina složene ugljonosne serije i pratećih mineralnih sirovina u svim pravcima.

Režim bušenja mora biti takav da omogući dobijanje odgovarajućeg procenta jezgra iz svih litoloških članova.

Konkretno, u okviru Kolubarskog basena vrši se bušenje metodom rotacionog mašinskog bušenja sržnim cevima uz upotrebu bentonitske isplake. Bušenje je vertikalno. Buši se kroz različite sredine (gline, šljunkovi, peskovi, peskovite gline i ugalj). Bušotine su reda veličine i do par stotina metara. Kod konvencionalnog bušenja početni prečnik je Ø146 mm, a završni prečnik Ø101 mm. Kod Wire line sistema bušenja koriste se PQ pribor (spoljašnji prečnik Ø 122,6 mm/unutrašnji prečnik Ø85 mm) i HQ pribor (spoljašnji prečnik Ø96 mm/unutrašnji prečnik Ø63,5 mm). Minimalni procenat jezgra za ukupnu debljinu litološkog člana u nevezanim sedimentima (šljunak, pesak) je 85%, a za vezane sedimente (gline, peskovite gline) i ugalj je 95%. b) Metoda proračuna rezervi. Imajući u vidu geološke karakteristike ležišta, primenjeni sistem istraživanja i sistem postojeće i buduće eksploatacije, za proračun rezervi uglja primenjena je metoda paralelnih vertikalnih profila. Proračun rezervi metodom paralelnih vertikalnih profila rađen je na obračunskim profilima kao proizvod dužine profila i srednje debljine, koja je određena kao aritmetička sredina svih debljina u bušotinama na tom profilu. Rezerve se dobijaju množenjem zapremine sa odgovarajućom zapreminskom masom. v) Metoda interpolacije geoloških podataka. U cilju što slikovitijeg prikaza prostiranja i debljine ugljeva niskokalorične vrednosti primenjena je Metoda interpolacije geoloških podataka i njena grafička interpretacija u programskom paketu SURFER uz primenu Gridding Method (Radial Basis Functions). Grafička interpretacija je data u vidu strukturnih karti i blok-dijagrama debljina. g) Statistička obrada podataka. Objedinjeni rezultati istraživanja statistički su obrađeni i prikazani različitim tipovima grafikona u programu Excel.

2.3 Primena metoda istraživanja U istražnom prostoru, sa severa ograničenog stanjem rudarskih radova na dan 01.01.2014.

godine, izdvojeno je 224 istražne bušotine u kojima sa različitim učešćem i brojem proba egzistuje ugalj niske toplotne moći u intervalu od 4000 kJ/kg do 6030 kJ/kg (Slika 6).

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

16

3650

0

3700

0

3750

0

3800

0

3850

0

3900

0

3950

022000

22500

23000

23500

24000

24500

25000

25500

OE OJ OO P PE PJ PO

135

130

125

120

115

110

105

100

Stanje rudarskih radova - 01.01.2014.

Granica rasloj avanja

ugljono sne serije

Slika 6. Raspored istražnih geoloških bušotina (prazni kružići - bušotine podinskog ugljenog sloja, krstići -

bušotine glavnog ugljenog sloja, zabojeni kružići - bušotine jedinstvenog ugljenog sloja) Za podinski, glavni i jedinstveni ugljeni sloj obrazovana je baza podataka sa odgovarajućim

parametrima zaključno sa 2012. godinom i dopunjena baza sa rezultatima iz 2013. godine (period od 04.03. do 01.06.2013. godine). Ovo je urađeno iz razloga da bi se na jednostavan način ukazalo na značaj geoloških istraživanja i njegov neposredan uticaj na tačniji i celovitiji prikaz geoloških uslova u ležištu sa svih aspekata. Tako je u okviru: - podinskog ugljenog sloja izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja na površini P=5,04 km2 (Slika 7).

1. varijanta – kraj 2012. godine – obrađeni su rezultati iz 59 istražnih bušotina na osnovu 79 proba, utvrđena je srednja vrednost debljine uglja od 1,28 m u predmetnim bušotinama i izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja od 7,58x106 t;

2. varijanta – kraj 2013. godine – obrađeni su podaci iz 72 istražne bušotine (13 iz 2013. godine), na osnovu 96 proba utvrđena je srednja vrednost debljine uglja od 1,14 m i izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja od 6,76x106 t;

- glavnog ugljenog sloja izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja na površini P=7,16 km2 (Slika 8). 1. varijanta – kraj 2012. godine – obrađeni su podaci iz 102 istražne bušotine na osnovu 336

intervalnih proba, utvrđena je srednja vrednost debljine uglja od 4,29 m i izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja od 36,51x106 t;

2. varijanta – kraj 2013. godine – obrađeni su podaci iz 121 istražne bušotine (19 iz 2013. godine), na osnovu 422 intervalne probe određena je srednja vrednost debljine uglja od 3,89 m i izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja od 33,14x106 t; i

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

17

- jedinstvenog ugljenog sloja izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja na površini P=2,11 km2. Obrada podataka je urađena za dve varijante (Slika 9):

1. varijanta – kraj 2012. godine – obrađeni su podaci iz 39 istražnih bušotina na osnovu 82 intervalne probe, utvrđena je srednja vrednost debljine uglja od 3,85 m i izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja od 9,70 x106 t;

2. varijanta – kraj 2013. godine – obrađeni su podaci iz 57 istražnih bušotina (18 iz 2013. godine), na osnovu 128 intervalnih proba određena je srednja vrednost debljine uglja od 3,04 m i izvršen proračun rezervi niskokaloričnog uglja od 7,68x106 t;

Slika 7. Grafikon podinskog ugljenog sloja (slika levo - 1. varijanta, slika desno - 2. varijanta)

Slika 8. Grafikon glavnog ugljenog sloja (slika levo - 1. varijanta, slika desno - 2. varijanta)

Slika 9. Grafikon jedinstvenog ugljenog sloja (slika levo - 1. varijanta, slika desno - 2. varijanta)

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

18

Karte debljina niskokaloričnog uglja su urađene za podinski, glavni i jedinstveni ugljeni sloj (Slika 11). Interpretacija je izvršena preko izolinija debljina. Izolinije sa vrednošću “0” su okonturene površine u kojima se na sadašnjem nivou saznanja ne može tvrditi egzistovanje niskokaloričnih ugljeva. Ovo je značajno za precizan proračun rezervi uglja na određenom prostoru.

Blok-dijagrami podinskog, glavnog i jedinstvenog ugljenog sloja (Slika 12) su urađeni u cilju što slikovitijeg prikaza podataka datih na kartama debljina niskokaloričnih ugljeva. Prikazani su u određenoj razmeri i projekciji da bi vizuelni utisak bio što efektniji i da bi se ukazalo na nimalo zanemarljiv uticaj svake bušotine (vidi blok-dijagram jedinstvenog ugljenog sloja).

Izrađeni su u razmeri/Scale 1:25000 i projekciji/Projection - Perspective. U okruženju View imaju Field of View 45°, Tilt: 30° and Rotation 45°.

2.4 Prikaz rezultata istraživanja Podinski i glavni ugljeni sloj egzistuju na površini od P=7,55 km2. Rasprostranjenost uglja

niskokalorične moći obuhvata površinu od P=5,04 km2 (66,75%) kod podinskog ugljenog sloja i 7,16 km2 (94,83%) kod glavnog ugljenog sloja. Jedinstveni ugljeni sloj obuhvata površinu od P=3,64 km2, a niskokalorični ugalj je prisutan na površini od P=2,11 km2 (57,97%).

Analizirajući proračunate rezerve uglja (dve varijante) za podinski, glavni i jedinstveni ugljeni sloj, kao i ukupne rezerve u ležištu uočava se direktan uticaj istražnih radova na izračunate rezerve uglja. Tako je, razlika kod podinskog ugljenog sloja 10,85%, kod glavnog ugljenog sloja 9,22%, kod jedinstvenog ugljenog sloja 20,79%, a na ukupne rezerve iznosi 11,54%.

Uporedni prikaz proračunatih rezervi niskokaloričnog uglja dat je na slici 10.

Slika 10. Grafikon rezervi niskokaloričnog uglja po ugljenim slojevima i ukupna vrednost (slika levo - 1.

varijanta, slika desno - 2. varijanta) Karta i blok-dijagram debljine niskokaloričnog uglja kod podinskog ugljenog sloja ukazuje

na najznačajnije prisustvo u južnom i jugozapadnom delu ležišta. Debljina se kreće u intervalu od 0 do maksimalnih 5,4 m, srednja vrednost je 1,14 m (Slika 11. i 12).

Karta debljine niskokaloričnog uglja kod glavnog ugljenog sloja ukazuje na njegovo rasprostranjenje gotovo po čitavoj površini prostiranja sa najznačajnijim prisustvom u središnjem i južnom delu ležišta. Debljina se kreće u intervalu od 0 do maksimalnih 17,80 m, srednja vrednost je 3,89 m (Slika 11. i 12).

Karta debljine niskokaloričnog uglja kod jedinstvenog ugljenog sloja ukazuje na neujednačeno prisustvo sa izraženim/dominantnim uticajem pojedinačnih bušotina. Kontinuitet u pružanju vezan je za središnji deo njegovog prostiranja. Debljina se kreće u intervalu od 0 do maksimalnih 12,4 m, srednja vrednost je 3,04 m (Slika 11. i 12).

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

19

Slika 11. Karte debljina niskokaloričnog uglja za podinski (karta dole), glavni (karta u sredini) i jedinstveni

ugljeni sloj (karta gore)

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

20

Slika 12. Blok-dijagrami debljine niskokaloričnog uglja za podinski (blok-djagram dole), glavni (blok-

djagram u sredini) i jedinstveni ugljeni sloj (blok-djagram gore)

Parametri skraćene tehničke analize niskokaloričnih ugljeva za podinski, glavni i jedinstveni ugljeni sloj (Tabela1. i Slika13) su sledeći:

Podinski ugljeni sloj. Sadržaj vlage se kreće u intervalu od 36,30 do 56,20%, srednja vrednost je 44,54%. Sadržaj pepela je od 16,90 do 35,90%, srednja vrednost je 25,56%. Donja toplotna moć (Qdv) je u intervalu od 4121 do 6030 kJ/kg, srednja vrednost je 5133 kJ/kg;

Glavni ugljeni sloj. Sadržaj vlage se kreće u intervalu od 35,00 do 58,88%, srednja vrednost je 46,88%. Sadržaj pepela je od 14,60 do 35,75%, srednja vrednost je 24,80%. Donja toplotna moć (Qdv) je u intervalu od 4111 do 5987 kJ/kg, srednja vrednost je 5219 kJ/kg; i

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

21

Jedinstveni ugljeni sloj. Sadržaj vlage se kreće u intervalu od 27,00 do 53,90%, srednja vrednost je 44,50%. Sadržaj pepela je od 15,69 do 37,80%, srednja vrednost je 26,21%. Donja toplotna moć (Qdv) je u intervalu od 4340 do 6023 kJ/kg, srednja vrednost je 5263 kJ/kg.

Tabela 1. Vrednosti skraćene tehničke analize za ugljonosnu seriju istražnog prostora Ugljeni sloj

Vlaga (%) Pepeo (%) Qdv (kJ/kg) min max sr min max sr min max sr

podinski 36.30 56.20 44.54 16.90 35.90 25.56 4121 6030 5133 glavni 35.00 58.88 46.88 14.60 35.75 24.80 4111 5987 5219 jedinstveni 27.00 53.90 44.50 15.69 37.80 26.21 4340 6023 5263

Slika 13. Grafikon minimalne, maksimalne i srednje vrednosti vlage i pepela (grafik levo) i donje toplotne

moći (grafik desno) za podinski, glavni i jedinstveni ugljeni sloj

3. ZAKLJUČAK Najznačajnije prisustvo uglja niskokalorične vrednosti je u okviru glavnog ugljenog sloja

(69,66%), dok je znatno manje u okviru jedinstvenog (16,14%) i podinskog (14,20%) ugljenog sloja. Ovo je nepovoljna okolnost jer je glavni ugljeni sloj nosilac ugljonosnosti u ležištu.

Proračunate rezerve niskokaloričnih ugljeva su u direktnoj zavisnosti od obima raspoloživih podataka. U konkretnom slučaju, dostupnost i obrada većeg broja podataka odrazila se na korekciju proračunatih rezervi niskokaloričnih ugljeva (ukupno umanjenje za 6,21 miliona tona uglja).

Rezultati iz 2013. godine su u celovitoj bazi učestvovali sa 17%, a njihov uticaj na proračun ukupnih rezervi niskokaloričnih ugljeva je 11,54%.

U cilju što preciznijeg proračuna rezervi neophodna su detaljna geološka istraživanja, posebno u južnom delu ležišta gde je najniži stepen istraženosti.

Dobro poznavanje ležišnih uslova jasno ukazuje na energetski potencijal i u direktnoj je vezi sa energetskom efikasnošću i optimalnim energetskim razvojem.

“Informacija je moć” R. Tagore

LITERATURA: 1. Stevanović, P.: Donji pliocen Srbije i susednih oblasti. Posebna izdanja SANU, str. 1-187, Geološki institut, knj. 2, Beograd, 1951. 2. Filipović, I. i gr.: Tumač i OGK SFRJ, list Vladimirci 1:100.000. Savezni Geološki Zavod/SGZ, str. 1-64, Beograd, 1973. 3. Filipović, I. i gr.: Tumač i OGK SFRJ, list Obrenovac 1:100.000. Savezni Geološki Zavod/SGZ, str. 1- 58, Beograd, 1978. 4. Stručna i fondovska dokumentacija RB "Kolubara".

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

22

Бојана Растовић1, Славиша Ђукановић2,

Драган Лукић1, Владимир Милосављевић1

1 Рударски басен Колубара Лазаревац

2 Висока пословна школа струковних студија Нови Сад

ПОСЛЕДИЦЕ ЗАГАЂИВАЊА ВАЗДУХА ОД ИСКОПА И САГОРЕВАЊА КОЛУБАРСКОГ ЛИГНИТА НА ПОДРУЧЈУ ОПШТИНА УБ И ЛАЗАРЕВАЦ

РЕЗИМЕ

Електроенергетика заснована на површинском ископу и сагоревању лигнита у термоелектранама проузрокује бројне штетне последице по животну средину. У овом раду размотрено је стање загађености ваздуха у изабраним насељима општина Уб и Лазаревац. Приказани су резултати мерења имисија сумпор-диоксида, суспендованих честица и чађи у посматраном раздобљу 2006-2009. године. Сагледани су узроци претеране концентрације штетних материја у ваздуху и предложене техничке и економске мере за смањење будућих емисија аерополутаната.

Кључне речи: Уб, загађивање ваздуха, колубарски лигнит, чађ, оксиди сумпора, обновљиви извори енергије.

THE CONSEQUENCES OF AIR POLLUTING FROM KOLUBARA LIGNIT MINING AND BURNING IN THE AREA OF UB AND LAZAREVAC MUNICIPALITIES

RESUME

Electric Power Industry based upon open coalfields mining and burning in Thermal Power Plants result with number of negative impact on Enviroment. In this paper the Air polluting in the area of Ub and Lazarevac municipalities are considered. In this sense, the results of sulfur-oxide and soot measuring, from the period 2006-2009 have been presented. The causes of over polluting concentration are considered and technical and economical measures for future emission reduction of air-pollutants are proposed.

Key words: Ub, Air polluting, Kolubara lignit, Soot, Sulfur-oxides, Renewable Energy Sources.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

23

УВОД

Без ваздуха човек умире за неколико минута. Дишући затрован ваздух, то време се продужује у зависности од врсте и концентрације загађења.

Овај рад посвећен је најмлађим житељима Србије, за чије нарушено стање здравља нису заслужни само њихови родитељи. Савесни лекари здушно помажу брижним родитељима у стресном поступку лечења болешљивих малишана. Нажалост, услед озбиљно загађене животне средине, све су чешћи случајеви када и најискуснији доктори остају беспомоћни.

Везано с тим, поучно је подсетити се неких страних оцена еколошке ситуације у Србији. На пример, у нацрту документа Светске банке из 2002. године, који се односио на Environmental Sector Review, поменуте су тзв. еколошке «црне тачке», проузроковане индустријским загађењем и ратним дејствима током НАТО бомбардовања Србије. У том документу, између осталог, наведено је и следеће: «Дуж коридора Колубара-Обреновац, налазе се термоелектране које раде на лигнит, као и њихове депоније пепела и рудници лигнита. На подручју од 26 миља колико се протеже коридор, загађење озбиљно утиче на квалитет ваздуха, што за последицу има високу учесталост болести дисајних органа и дисајних путева у региону» [1].

Наши преци су имали право кад су опомињали: „Боље је спречити него лечити“! Данас, сто година после незаборавне Колубарске битке време је да се прекине са неодговорним загађивањем простора заливеног крвљу наших прадедова. То, за колубарски крај значи хитну примену подесних мера за смањење постојећег и спречавање будућег аерозагађења. Сагласно томе, потписници овог рада, полазећи од важећег еколошког законодавства, покушаће да препознају главне узроке досадашњег аерозагађења и последичног обољевања деце на примеру насељених места Уб, Радљево, Вреоци и Медошевац . Надаље, у раду ће бити представљени резултати мерења садржаја главних аерополутаната, попут сумпор-диоксида и чађи. Посебна пажња биће посвећена теоријском приказу техничких решења за смањење емисија штетних материја. На крају рада биће дати предлози примене мера и поступака за дугорочно ублажавање и смањивање уочених непожељних појава.

1. ЗАКОНСКИ ОСНОВИ ИЗ ОБЛАСТИ ЗАШТИТЕ ВАЗДУХА

Законом о Заштити ваздуха (“Сл.гласник РС”, бр.36/09), уређује се управљање квалитетом ваздуха, одређују се мере, начин организовања, контрола спровођења заштите и побољшање квалитета ваздуха као природне вредности од општег интереса која ужива посебну заштиту.

Оцењивање квалитета ваздуха врши се обавезно у погледу концентрација сумпор-диоксида, азот-диоксида и оксида азота, суспендованих честица (PM10, PM2.5), олова, бензена, угљен-моноксида, приземног озона, арсена, кадмијума, никла и бензо(а)пирена (у даљем тексту загађујућих материја).

На територији Републике Србије, са циљем управљања квалитетом ваздуха, Влада, на предлог Министарства, прописује захтеве квалитета ваздуха. Те захтеве чине

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

24

нумеричке вредности нивоа загађујућих материја у ваздуху, доње и горње границе квалитета ваздуха, критични ниво, граница толеранције и толерантних вредности, концентрације опасне по здравље људи и концентрације о којима се извештава јавност.

При томе је наглашено да граничне и/или циљне вредности нивоа загађујућих материја у ваздуху не смеју бити прекорачене када се једном достигну. Дакле, ове вредности у будућем раздобљу морају бити смањиване.

Категорије квалитета ваздуха Према нивоу загађености, полазећи од прописаних граничних и толерантних вредности, а на основу резултата мерења, утврђене су следеће категорије квалитета ваздуха: 1) прва категорија – чист или незнатно загађен ваздух, где нису прекорачене граничне вредности ни за једну загађујућу материју; 2) друга категорија - умерено загађен ваздух, где су прекорачене граничне вредности за једну или више загађујућих материја, али нису прекорачене толерантне вредности ни једне загађујуће материје; 3) трећа категорија - прекомерено загађен ваздух, где су прекорачене толерантне вредности за једну или више загађујућих материја.

Категорије квалитета ваздуха утврђују се једном годишње за протеклу календарску годину. Будући да предмет овог рада представља анализа загађености ваздуха која потиче првенствено из стационарних извора (термоелектрана и индивидуалних ложишта на угаљ), најпре ћемо се позвати на Уредбу о граничним вредностима загађујућих материја у ваздух (Сл.гл. РС. 71/2010) Овом уредбом прописани су:

Граничне вредности емисије загађујућих материја у ваздух из стационарних извора.

Начин, поступак, учесталост и методологија мерења емисијe загађујућих материја.

Критеријуми за успостављање мерних места за мерење емисијe.

Поступак вредновања резултата мерења емисијe и усклађеност са прописаним нормативима.

Садржај извештаја о извршеним мерењима емисијe и билансу емисијe. Начин и рокови достављања података о емисијама за потребе информационог

система. Дозвољена прекорачења граничних вредности емисија загађујућих материја за

одређени период. Поступање у испуњавању обавеза које произлазе из утврђених националних

емисија.

Емисија загађујућих материја у ваздух из стационарног извора утврђује се мерењем или израчунавањем емисионих параметара на основу резултата мерења. Мерење емисије загађујућих материја врши се мерним уређајима, на мерним местима,

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

25

применом прописаних метода мерења. Резултати мерења емисије пореде се са граничним вредностима емисије. О извршеном мерењу емисије израђује се извештај.

Врсте емисија загађујућих материја у ваздух из стационарних извора загађивања, у смислу ове уредбе јесу:

1) укупне прашкасте материје; 2) прашкасте неорганске материје; 3) неорганске гасовите материје; 4) органске материје; 5) канцерогене материје.

Опште граничне вредности емисија за стационарне изворе

Граничне вредности емисије за укупне прашкасте материје у отпадном гасу јесу

следеће: - 20 mg/нормални m3 за масени проток већи или једнак 200 g/h - 150 mg/нормални m3 за масени проток мањи од 200 g/h

Граничне вредности емисије за прашкасте неорганске материје у отпадном гасу, разврстане у класе штетности од I до III, износе: 1) за I класу штетности: - жива и њена једињења изражена као Hg - талијум и његова једињења изражена као Tl 0,05 mg/нормални m3 за масени проток од 0,25 g/h и већи. 2) за II класу штетности: - олово и његова једињења изражени као Pb - кобалт и његова једињења изражена као Co - никл и његова једињења изражена као Ni - селен и његова једињења изражена као Se - телур и његова једињења изражена као Te 0,5 mg/нормални m3 за масени проток од 2,5 g/h и већи. 3) за III материју примењује се гранична вредност емисије прописана, а укупна гранична вредност емисије износи: - антимон и његова једињења изражени као Sb - хром и његова једињења изражени као Cr - цијаниди лако растворљиви (нпр. NaCn) изражени као CN - флуориди лако растворљиви (нпр. NaF) изражени као F - бакар и његова једињења изражени као Cu - манган и његова једињења изражени као Mn - ванадијум и његова једињења изражени као V - калај и његова једињења изражени као Sn 1 mg/нормални m3 за масени проток од 5 g/h и већи. [2]

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

26

Граничне вредности емисија за сумпор-диоксид (SO2) и прашкасте материје

Граничне вредности емисија за сумпор диоксид изражене у mg/нормални m3

(удео O2 6%), примењују се на постојећа постројења, oдносно за постројења топлотне снаге од 100 - 500 MWth према једначини: 24004 xy где су: x - топлотна снага постројења (MWth) y - гранична вредност емисије SO2 (mg SO2/нормални m3) Претходни израз илустрован је наредним дијаграмом.

Дијаграм 1. Одређивање граничне вредности емисија за сумпор диоксид у зависности од топлотне снаге постојећих постројења за сагоревање

Граничне вредности емисија за прашкасте материје изражене у mg/нормални m3 (удео O2 6% за чврста горива, 3% за течна и гасовита горива) примењују се на постојећа постројења. Табела 1. Граничне вредности емисија за прашкасте материје код постојећих великих

постројења за сагоревање [3]

Врста горива Топлотна снага (MWth) Гранична вредност емисије (mg/нормални m3)

Чврсто ≥ 500 < 500

50 (2) 100

Течно (1) Сва постројења 50

Гасовито Сва постројења

5 (по правилу) 10 (за гас из високе пећи)

50 (за гас настао при производњи челика а који се може користити на другом

месту)

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

27

2. ИЗВОРИ ЗАГАЂЕЊА ВАЗДУХА НА ТЕРИТОРИЈИ ОПШТИНЕ УБ

Процес добијања угља на отвореним коповима праћен је интензивним загађивањем животне средине. [4] Градић Уб има ту (не)срећу да се налази на ободу најпространијег налазишта лигнита у средишњој Србији. Термоелектране ''Никола Тесла“ (ТЕНТ) А и Б користе лигнит Колубарско-Тамнавског угљеног басена који се налази на око 50 км југозападно од Београда. Наглашавамо реч лигнит, зато што се, због ниске топлотне моћи лигнит и не сврстава у угаљ. На пример, доња топлотна моћ лигнита у површинским коповима: Тамнава – Западно поље износи свега 6,8 MJ/kg. Такође, енергетска вредност лигнита у будућем копу Радљево још је нижа - 6,5 MJ/kg! Будући да је за нормални рад термоелектрана у Обреновцу потребан угаљ од најмање 7,5 MJ/kg, нужно се прибегава разним поступцима мешања угљева са других поља (Велики Црљени), што умногоме повећава трошкове копова и убрзава стањивање преосталих залиха, истовремено уништавајући све више плодног колубарског земљишта. [5]

Последњих година, основне карактеристике коришћеног лигнита, прилично су варирале:

- доња топлотна моћ 5,5 - 8 МЈ/kg - садржај влаге 42 - 52 % - садржај пепела 15 - 25 % - садржај укупног сумпора 0,4 - 0,6 %

Табела 2.: Елементарни састав горива ''ТЕНТ ''

Карактеристике Угља

Јединица Никола Тесла А и Б

Доња топлотна моћ kJ/kg 6608 6018 Пепео % 18,5 26,9 Влага % 49,2 44,5 Испарљивост % 20,1 18,2 Укупни сумпор % 0,42 0,47 Степен емисије сумпора

0,9 0,9

Угљеник % 19,8 18,2 Кисеоник % 9,6 7,4 Водоник % 2,1 2,0 Азот % 0,6 0,7

На квалитет ваздуха изнад територије општине Уб пресудан утицај има рад површинског копа Тамнава-Западно поље, као и термоелектране „Колубара“ у Великим Црљенима и ТЕНТ код Обреновца. Притом обавезно треба нагласити да током грејне сезоне њима се придружују тзв. тачкасти извори (локалне котларнице и куће које доминантно користе угаљ) и који непосредно проузрокују изразито аерозагађење у самој вароши Уб. [6]

средњи угаљ лошији угаљ

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

28

3. МЕРЕЊЕ АЕРОЗАГАЂЕЊА НА ТЕРИТОРИЈИ ОПШТИНЕ УБ

На основу правилника о граничним вредностима, методима мерења имисије и критеријума за успостављања мерних места и евиденција података, на територији општине Уб, у раздобљу 2006-2009. године, мерени су следећи параметри:

1. Чађ

2. Сумпор диоксид

3. Укупне суспендоване честице и таложне материје

Чађ настаје непотпуним сагоревањем фосилних горива. Садржи полиароматичне угљеноводонике који су изразито канцерогени. Услед кондензације магле на честицама чађи повећава се растворљивост сумпор диоксида, а присуство метала катализује оксидацију у сумпорну киселину, која, ношена честицама чађи, дубље продире у плућа и штетно делује на бронхије.

Оксиди сумпора (сумпор диоксид) у ваздуху настају сагоревањем фосилних горива, при чему угаљ садржи највећу концентрацију сумпора у односу на остала фосилна горива. Сумпор-диоксид се приликом удисања раствара, дајући сумпорну киселину, која изузетно штетно делује на дисајне органе.

Мерења су вршена на два мерна места: Техничка школа (центар Уба) и МЗ Радљево (близина угљенокопа Тамнава-Западно поље).

Табела 3: Измерене средње вредности концентрација сумпор-диоксида и чађи на мерном месту Техничка школа УБ

Табела 4: Измерене средње вредности концентрација сумпор-диоксида на мерном месту МЗ Радљево

Година 2006 2007 2008 2009 GVI SO2(μg/m³) 61,2 47,7 51,1 32,5 50 Чађ (μg/m³) 196,3 569,4 389,0 185,4 50

Година 2006 2007 2008 2009 GVI SO2(μg/m³) * * 41,0 32,3 50 Чађ (μg/m³) * * 215,3 150,6 50

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

29

Табела 5: Број дана изнад граничне вредности имисије (ГВИ) на мерном месту Техничка школа УБ

Година 2006 2007 2008 2009 GVI

(24 časovna) SO2(μg/m³) 4 4 2 0 150 SO2(μg/m³)-EU 16 5 6 0 125 Чађ (μg/m³) 323 326 359 282 50

Табела 6: Број дана изнад граничне вредности имисије (ГВИ) на мерном месту МЗ Радљево

Година 2006 2007 2008 2009 GVI

(24 časovna) SO2(μg/m³) * * / 1 150 SO2(μg/m³)-EU * * 1 1 125 Чађ (μg/m³) * * 168 279 50

Таложне материје су честице веће од 10 µм у пречнику. Значајне су ради сагледавања општег стања загађености ваздуха и депозиције штетних материја у земљи и води. У оквиру укупних таложних материја одређиване су нерастворене таложене материје и то:

- сагориве, које указују на присуство органских материја у ваздуху;

- несагориве, које садрже минералне материје (пепео);

- раствориве материје (pH, концентрација тешких метала Pb, Zn, Cd, kонцентрација анјона- хлорида и сулфата).

Концентрација цинка (Zn), била је изнад дозвољене вредности (400µг/м) 22 пута у току 2006. и 16 пута у току 2007. године и то више у летњем периоду него у зимском. Концентрација цинка у зони ширег обода копа била је изнад дозвољене граничне вредности 8 пута у току године и то 7 пута у летњем и једном у зимском периоду. Концентрација кадмијума (Cd), је виша у композитима нерастворених таложних материја и на три места прелази ГДВ(5µг/м дан).1

Збирни утицај свих мерених полутаната на квалитет ваздуха и здравље дефинисан је ИНДЕКСОМ КВАЛИТЕТА ВАЗДУХА (Аir Quality Index). To je релативна бездимензиона величина коју је дефинисала Америчка агенција за заштиту животне средине (ЕРА – Environment Protection Agency) поделивши квалитет у 6 категорија тачно

1 Кадмијум се дисањем уноси у плућа а затим распоређује по целом организму и депонује у јетри, бубрезима и слезини. Цинк узрокује промене метаболичких циклуса.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

30

одређеног утицаја на здравље. Користећи инструкције из ЕРА-454/К-03-002 за суспендоване честице и чађ добијени су следећи подаци:

Табела 7: Квалитет ваздуха по годинама (2006-2009) на територији градске зоне Уба у погледу концентрације чађи

Градска зона Уба

Квалитет ваздуха

Концентрација Чађи (μg/m³)

Бр. Дана 2006.

Бр. дана 2007.

Бр. Дана 2008.

Бр. дана 2009

Добар 0-25 22 1 4 59 Умерен 26-50 6 7 3 23

Нездрав за децу и старе 51-75 13 3 1 33 Нездрав 76-100 13 2 2 40

Врло нездрав 101-150 48 4 13 60 Опасан 151-250 89 28 89 50

!!!!! >250 156 320 254 100

Из табеле 7. видимо да у све четири посматране године густина чађи у ваздуху изнад вароши Уб највећи број дана спада у најопаснију категорију (!!!!) са концентрацијом изнад 250 μg/m³ !!! Неславни рекорд је постигнут 2007. године, када је чак 320 дана концентрација чађи била изнад најнездравије. Насупрот томе, „најмање“ опасно било је 2009. године, када је „свега“ 100 дана било критично, док су „добрих“ 59 дана Убљани дисали ваздух без чађи. То је вероватно последица чињенице да све већи број становника вароши Уб, последњих година, током зимског периода, за ложење уместо угља користи огревно дрво.

Дијаграм 2: Зависност здравственог индекса квалитета ваздуха (концентрације чађи)на територији градске зоне Уба (број дана у годинама 2006-2009)

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

31

Осим градске зоне вароши Уб, квалитет ваздуха, са становишта концентрације чађи, мерен је и у насељу Радљево, које се налази у непосредној близини површинских копова лигнита „Тамнава-западно поље“. Резултати мерења приказани су у Табели 7

Табела 8: Здравствени индекс квалитета ваздуха по годинама (2008-2009) на територији МЗ Радљево

Месна заједница Радљево Здравствени индекс квалитета ваздуха

Концентрација чађи (μg/m³)

Бр. дана 2008.

Бр. дана 2009

0-50 Добар 0-25 9 36 51-100 Умерен 26-50 10 50 101-150 Нездрав за децу и старе 51-75 9 45 151-200 Нездрав 76-100 17 48 201-300 Врло нездрав 101-150 32 61 301-500 Опасан 151-250 38 61 !!!!! >250 67 63

Посматрајући податке из Табеле 8. и упоређујући са подацима из Табеле 7, можемо закључити да су становници насеља Радљево током највећег дела посматраних година такође дисали нездрав ваздух. Ипак у поређењу са градском зоном Уба, ситуација није толико алармантна. Разлог томе лежи у чињеници да је Радљево ретко насељено, тако да током зимског периода ваздух није превише оптерећен димом из индивидуалних котларница, као што је то случај у вароши Уб. Други, не мање важан разлог јесте тај што је Радљево географски окренуто ка долини Колубаре, где је утицај источних ветрова (кошаве и устоке) знатно израженији него у котлини вароши Уб.

Дијаграм 3: Зависност здравственог индекса квалитета ваздуха (концентрације чађи) на територији месне заједнице Радљево (број дана у годинама 2008-2009)

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

32

4. МЕРЕЊЕ АЕРОЗАГАЂЕЊА НА ТЕРИТОРИЈИ ОПШТИНЕ ЛАЗАРЕВАЦ

Ради поређења са претходно описаним аерозагађењем на западној (тамнавској) страни колубарских копова, навешћемо новије податке о загађености ваздуха на источној (шумадијској) страни (насеља Вреоци и Медошевац).

Табела 9. Kвалитет амбијенталног ваздуха у зони насеља Вреоци и Медошевац

током 2013. године

Вре

оци

Пре

кора

чењ

е ГВ

[%]

Мед

ошев

ац

Пре

кора

чењ

еГВ

[%]

SO2

Минимално <10

0

<10

0 Максимално 18,0 <10 Средња вред. <10 <10 Грани. Вред. 125 125

NO2

Минимално 4,7

0

5,0

0 Максимално 17.3 15,8 Средња вред. 10,4 9,8 Грани.вред. 85 85

Чађ


2,2

0.0

0,3 Максимално 161,7 22,3 Средња вред. 12,6 9,5 Грани. Вред. 50 50

PM 10


57,1

33,8

32,8 Максимално 111,0 71,1 Средња вред. 67,1 52,5 Грани. Вред. 50 50

На основу приказаних резултата континуалних мерења (вршених од стране Рударског института из Београда), у Табели 1, може се видети да: - измерене дневне концентрације сумпордиоксида и азотних оксида у области насеља Вреоци и Медошевац, током 2013. године нису прелазиле граничне вредности; - измерене дневне концентрације чађи у мањој мери, а концентрације суспендованих честица ПМ10 у значајној мери прекорачују граничну вредност на оба мерна места у току године. При томе се уочава нешто лошије стање у насељу Вреоци него у насељу Медошевац.

Мерно место

Параметар [μg/m3]

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

33

5. ПОСТУПЦИ СМАЊЕЊА ЕМИСИЈА СУМПОРНИХ ОКСИДА И ЧАЂИ

5.1. Анализа процеса и опреме за смањење емисије сумпорних оксида Примарне мере за смањење емисија сумпорних оксида - Употреба горива са малим уделом сумпора или горива са компонентама пепела за самоодсумпоравање

Замена са горивом сиромашнијег садржаја сумпора представља меру која значајно може утицати на смањење емисије ЅО2. Ово може бити повољна опција у случајевима где је замена горива могућа.

Алтернативно, могу се укључити и горива са високим самоодсумпоравањем због кречњака или других активних компоненти које се јављају у пепелу. Код антрацита постоји 5% присуства кречњака. Код лигнита и тресета присуство може бити веће, са ефектом контроле Ѕ до 80% што зависи од горива и система сагоревања. Природним одсумпоравањем може се постићи ефекат одсумпоравања до високих 90%. У сваком случају, примена ових мера веома зависи од врсте горива и коришћене опреме. - Употреба абсорбента у систему сагоревања Овај поступак представља интегрисани систем одсумпоравања, при чему се температура сагоревања ограничава на 850°С. Коришћени абсорбенти су углавном СаО,Са(ОН)2 или СаСО3. У реакцијама је потребан вишак абсорбента у стехиометријском односу (гориво /абсорбент) између 1,5-7 што зависи од врсте горива. Степен одсумпоравања је ограничен на 75%, због корозије изазване присуством хлора. Ова мера се углавном користи код постројења за сагоревање угља. [7] Секундарне мере за смањење емисија оксида сумпора Преглед доступних техничких решења за смањење емисија сумпорних оксида (секундарне мере). Процес одсумпоравања димних гасова се дели на: 1.) Регенеративни процеси а.)Мокри поступци: -˝Wellman Lord˝ процес - ˝DESONOX˝ процес б.) Суви поступци: - процес са активним угљем 2.) Нерегенеративни процеси а.) Суви поступци: - процеси са убацивањем реагенса б.) Полу суви поступци: - апсорпција са орошавањем

ц.)Мокри поступци: - креч (кречњак) поступак - натријум (хидроксид) поступак - амонијачни поступак - водоник (пероксид) поступак - поступак са морском водом - остали поступци

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

34

5.1.1.Мокри креч/кречњак поступци пречишћавања (одсумпоравања димних гасова) за велика постројења (термоелектране, котларнице чија је инсталисана снага ≥ 50МW)

Са учешћем од 80%, данас мокри креч/кречњак поступци су најзаступљенији системи одсумпоравања димних гасова. Кречњак се најчешће користи као реагенс у овим поступцима јер је заступљен у великим количинама код већине земаља и цена му је обично 3-4 пута повољнија од осталих реагенаса. Креч је коришћен као реагенс код старијих постројења јер боље реагује са ЅО2. Креч замењује кречњак као реагенс, како би се смањио ризик од оксидације креча, при чему се ослобађа велика количина енергије, што може оштетити опрему постројења. Такође, у складу са захтевима потражње гипса (степена белине гипса), у неким случајевима се уместо кречњака мора користити креч као реагенс. Употребом креча као реагенса, постиже се исти степен одсумпоравања као код случаја употребе кречњака. Реактивност кречњака представља важан фактор који утиче не ефикасност одсумпоравања димних гасова, али данас не постоје неки стандардни начини тестирања реактивности. Поред креча и кречњака, као реагенс, може се користити и креч побољшан магнезијумом. На Слици 4.1. дат је шематски приказ креч/кречњак мокрог поступка одсумпоравања димних гасова.

Слика 4.1. Шематски приказ креч/кречњак мокрог поступка одсумпоравања димних гасова

Након проласка кроз електрофилтарско постројење за уклањање чврстих честица, димни гасови се усмеравају најпре кроз размењивач топлоте, а потом у апсорбер за

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

35

одсумпоравање. У апсорберу се ЅО2 из димних гасова уклања директним контактом са воденом мешавином фино млевеног кречњака, у коме кречњак мора имати више од 95% удела у саставу СаСо3. Свежа мешавина кречњака се континуално убацује у апсорбер. Пречишћени димни гас пре одласка у димњак и атмосферу пролази кроз одстрањивач капљица у апсорберу. Продукти настали реакцијом се одводе из апсорбера и шаљу се на одводњавање и даљу обраду. [7]

5.1.2. Мокри амонијачни поступци пречишћавања (одсумпоравања димних гасова) за велика постројења (термоелектране, котларнице чија је инсталисана снага ≥ 50МW)

Мокри амонијачни систем одсумпоравања користи опрему од отворене куле са орошавањем и може се постићи исти степен одсумпоравања као код конвенционалних мокрих поступака одсумпоравања са кречњаком.

Настали амонијум сулфат, као ђубриво, представља нус-продукт у процесу, исплатив је и смањује проблеме складиштења као што је случај са гипсом. Додатно, овим процесом је смањен, ако не и потпуно елиминисан проблем уклањања отпадне воде из процеса у односу на конвенционалне методе одсумпоравања.

Слика 4.2. а - Шематски приказ мокрог система ОДГ амонијаком

Систем апосрпције мокрог осумпоравања амонијаком је у многоме сличан

кречњак/гипс систему одсумпоравања као што је приказано на Сл.4.1 и 4.2. а. У

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

36

суштини, многи елементи су слични за ова два процеса: реакциона посуда (апсорбер), проточне пумпе, млазнице, итд. Помоћни системи који се разликују су: начин управљања реагенсом и уклањање отпадних вода.

Опис техничко-технолошких процеса мокрог амонијачног поступка одсумпоравања димних гасова

Након уклањања чврстих честица, врели димни гас одлази у АС мокри апсорбер за одсумпоравање, где је у контакту са засићеним амонијум суллфатом.

Амонијум сулфат настаје реакцијом апсорбованог ЅО2, амонијака, кисеоника и воде који се уводе у апсорбер. Амонијак (суви, влажни или течни ) се уводи у суд како би одржала жељена рН вредност мешавине у апсорберу.

Димни гасови се хладе до температуре адијабатског засићења, амонијум сулфат се кристализује испаравањем воде из мешавине. Апсорбер је испаривач-кристализер, у коме се топлота димних гасова користи у процесу кристализације амонијум сулфата. Мешавина се са дна резервоара у апсорберу помоћу рециркулационих пумпи уводи на појединачне подове. ЅО2 је контактом са мешавином на подовима апсорбера уклоњен из димних гасова. Пречишћен гас пролази кроз хоризонтални издвајач капљица на два нивоа и одлази преко димних канала у атмосферу. Употребом МЕТ технологије пројектовања и правилног управљања процесом апсорбције, излазна концентрација амонијака је мања од 10 ppmv.

Мешавина која излази из апсорбера садржи кристале амонијум сулфата одводи се из апсробера на даље сушење и издвајање амонијум сулфата као крајњег производа.

Слика 4.2.b. - Приказ грануларног (са леве стране) и стандардног кристалног амонијум сулфат

Кристални и грануларни облик амонијум-суфата добијеног мокрим процесом одсумпоравања димних гасова су приказани на слици 4.2 b Грануларни облик се може мешати са осталим врстама ђубрива како би се постигао што бољи квалитет

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

37

ђубрива за оптималан раст усева. У сваком случају крајњи производ амонијум-сулфат се може лако управљати, транспотровати и складиштити у затвореним објектима. /13/

Примена система мокрог амонијачног поступка ОДГ у оквиру електропривреде- економски аспекти

Велике разлике у цени произведеног нус-производа амонијум сулфата и реагенса амонијака дају и велике економске предности у употреби овог процеса на великим термоелектранама. Ако се предпостави да се за један мегават генерисане снаге произведе 100 тона амонијум сулфата по години, за проценат (%) сумпора у гориву, постројење које генерише снагу од 600 MW при степену корисности од 85%, ће производити 50.000 тона годишње амонијум сулфата по утрошеном проценту (%) сумпора

Економске предности овог поступка у односу на конвенционалне поступке одсумпоравања димних гасова јесу вишеструке: - Употреба горива са већим уделом сумпора доприноси већој производњи амонијум – сулфата и његовој економској исплативости; - Проблеми/трошкови при уклањању течног отпада су смањени - У процесу амонијум-сулфат одсумпоравања не долази до настанка СО2 гаса са ефектом стаклене баште за разлику од конвенционалног кречњачког поступка ( где долази до ослобађања 0,7 тона СО2 по једној абсорбованој тони ЅО2 ). /13/ -Хлориди настали у процесу се усмеравају у сушару, где се третирају заједно са амонијум-сулфатом, чиме се побољшавају својства крајњег производа.

Сл. 4.3 - Историјски приказ тржишних цена амонијака и амонијак- сулфата

Тржишне цене амонијум-сулфата и амонијака су међусобно зависне (као што је приказано на Сл.4.3.). Приближан однос релативних цена произведеног амонијум–сулфата, према утрошеном амонијаку износи 4 : 1, док количина апсорбованог сумпора као (ЅО2) одређује укупну вредност произведеног амонијум сулфата. Амонијум

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

38

сулфат је повољнији у односу на амонијак по цени, садржи и сумпор и амонијак, због чега има корисну употребу као вештачко ђубриво. /13/

Процес мокрог амонијум сулфат одсумпоравања димних гасова има исти и чак виши степен одсумпоравања у односу на конвенционални кречњак-гипс поступак. Разлике у степену одсумпоравања у зависности од удела сумпора у гориву (%) у систему константног односа течност-гас, за ова два поступка дата су на слици 4.4. Разлике у степену одсумпоравања амонијачног система и система кречњак-гипс расту са порастом удела сумпора у гориву, због растворљивости амонијака у води.

Слика 4.4. - Утицај удела сумпора у гориву на разлике у степену одсумпоравања код амонијачног и кречњачког поступка

Примењеност употребе ове врсте технологије на различите типове постројења зависи од специфичних услова самог постројења. Неки од главних услова су : - доступност и цена амонијака ; - инфраструктура самог постројења, тј. могућност складиштења и управљања амонијачним реагенсом; - могућност употребе горива за сагоревање са високим уделом сумпора; - пласирање амонијум сулфата на продајно тржиште;

Инвестициони трошкови овог мокрог одсумпоравања димних гасова амонијаком у просеку прелазе трошкове кречњачког поступка за око 30-40 % уколико је у пројекат укључено и постројење за производњу вештачког ђубрива. Уколико изградњу управљање и одржавање постројења за производњу вештачког ђубрива није могуће остварити, трошкови самог постројења за одусмпоравање су нижи него у случају мокрог кречњачког поступка, јер не постоји проблем уклањања отпадних вода. /13

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

39

5.2. Анализа процеса и опреме за смањење емисије чађи

Поступци за издвајање чађи из димних гасова великих постројења за сагоревање се деле на следећи начин: 1.) Суви поступци издвајања: -Механички поступци (циклони, таложне коморе); - Поступци филтрирања (користе природне и вештачке порозне материјале); - електростатичко издвајање (електофилтри); 2.) Влажни поступци: - механички поступци влажног издвајања; - електростатичко издвајање, влажно; 5.2.1. Електростатичко издвајање чврстих честица

Електрофилтри су уређаји за електростатичко издвајање честица.

За смањење емисије чађи из димних гасова великих постојећих постројења за сагоревање најпогоднија је употреба електрофилтра (electrostatic precipitator ESP) или врећасти филтри (fabric filters FF).

Степен отпрашивања електрофилтра је 99,5% и већи, врећастог филтра 99%, употреба електрофилтра је економски исплативија од употребе врећастог филтра нарочито код великих постројења за сагоревање.

Кратак опис поступка: Електофилтри користе електро својства честица за њихово издвајање из димних гасова.На слици 4.5. шематски је приказан поступак уклањања чврстих честица димних гасова помоћу електрофилтра[7]

Слика 4.5. Шематски приказ поступка уклањања чврстих честица димних гасова помоћу електрофилтра

Предности примене електрофилтра за издвајање чврстих честица јесу следеће: издвајање у гасовима температуре 400-500 °C; примењиви су у гасним срединама са израженом корозијом; служе за издвајање свих пречника (укључујући и субмикронске); концентрација честица на улазу може бити 50 g/m3 и више. Хидраулични отпор (пад

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

40

притиска ) не прелази 10-150 Pa, што је знатно ниже у односку на друге уређаје за пречишћавање. Потрошња енергије је 0,36-1,8 МЈ (0,1-0,5 kWh) по 1000 m3 гаса.

Предности употребе електрофилтра су : - врло ефикасно издвајање честица испод 0,1 μm; - погодни за велике запреминске протоке гасова: - могу се користити у широкој области температуре гаса и улазне концентрације праха: -мали пад притиска и температуре у уређају: - мањи трошкови опслуживања и одржавања у односу на друга решења: Недостаци електрофилтера су: - високи инвестициони трошкови; - заузимају доста простора; - не могу се примењивати код експлозивних гасова и прахова; [8]. 6. Комбиновани суви поступци пречишћавања димних гасова (уклањање SO2 и чврстих честица)

6.1. Суви поступци пречишћавања димних гасова са убацивањем реагенса

Код ових поступака реагенс се убацује директно у котао. У реагенсе спадају: спрашени кречњак (CaCO3) и доломит (CaCO3· MgCO3). У котлу као последица високе температуре долази до оксидације убаченог реагенса и настајања реактивних СаО честица. Површина ових честица реагује са ЅО2 у димном гасу и формира калцијум-сулфит и калцијум-сулфат. Настале честице се потом заједно са летећим пепелом издвајају уређајима за издвајање чврстих честица, као сто су електро или врећасти филтри. Наталожена материја се одводи на депоније при чему се мора водити контрола због садржаја активног креча и калцијум-сулфита. . [7]

Слика 5– Шематски приказ поступка са убацивањем реагенса(33,Ciemat, 2000).

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

41

7. ПРЕДЛОГ МЕРА ЗА СМАЊЕЊЕ АЕРОЗАГАЂЕНОСТИ ВАРОШИ УБ

Мерењима је потврђено да варош Уб највећим делом године има претерано загађен ваздух. У том смислу, најпре треба увести примену тзв. „динамичких емисионих стандарда“, што није ништа друго до привремена забрана ложења угља у периодима највећег загађења (магловити дани без ветра, као и раздобља температурних инверзија). То значи да би сви објекти који поседују сопствена ложишта морали имати неку резервну, еколошки мање штетну опцију за грејање (огревно дрво, лож уље или електрична енергија), коју би силом прилика активирали током поменутих критичних периода.

Везано с тим, потребно је организовати посебне службе, које би вршиле периодичне контроле емисија и редовне инспекције исправности процесних уређаја код већих појединачних котларница. Добар пример представља случај Немачке, где је давних седамдесетих година прошлог века уведена редовна инспекција индивидуалних ложишта у домаћинствима, док су димничари били задужени да у току свога нормалног рада на стамбеним објектима врше и мерења емисија прашине и чађи. [9]

На тај начин, били би створени услови за примену ефикасних економских мера, које би, осим новчаног кажњавања највећих појединачних загађивача, као и домаћинстава са неисправним ложиштима, обухватале и селективну ценовну политику за различите врсте тржишно расположивих горива. То значи да еколошки мање штетна горива (природни гас и обновљиви извори) морају појефтинити, док би тржишна цена угља и мазута морала бити осетно повећана.

Тако би све више установа и домаћинстава на Убу одустајало од употребе нездравог угља и прелазило на коришћење биомасе (огревно дрво и отпаци из пољопривреде). Огревно дрво има доњу топлотну моћ од 8 до чак 20 MJ/kg (зависно од садржаја влаге) што је два и по пута више од колубарског лигнита. Према домаћим истраживањима, 30 до 40% дрвне масе намењене даљој преради остаје као отпад. Процењено је да Западна Србија годишње располаже укупном топлотном енергијом отпадног дрвета у вредности од 88,2 GWh! [10]

Истовремено, повећано коришћење биомасе било би допуњено разборитом применом сунчеве енергије, напоредо са побољшаном термоизолацијом зграда и смањеном потрошњом све скупље електричне струје. Према новијим јапанским искуствима, паметна комбинација примене сунчеве енергије и биомасе достиже топлотну ефикасност од високих 80%! [11]

Слично томе, ограничена сунчева енергија се може допуњавати увек расположивом геотермалном енергијом, применом топлотних пумпи. Одличан пример представља чувена соларна кућа у оближњим Бољевцима, која годишње, путем топлотне пумпе вода-вода, обезбеђује недостајућих 7.000 kWh топлоте. [12]

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

42

У даљој перспективи, како у Србији буде напредовало разграњавање гасовода «Јужни ток», у обзир ће доћи широка примена природног гаса, као обилног и еколошки погодног извора.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Марковић, Г., Павловић, М. (2006): Здравствени ризик као последица емисије полутаната из мега термоенергетских објеката, Енергетске технологије, Научно-стручни часопис Друштва за сунчеву енергију: „Србија Солар“ Зрењанин, Бр. 4/2006, стр. 51-54

[2] Правилник о граничним вредностима емисије, начину и роковима мерења и евидентирања података, Службени гласник Републике Србије, број 69/09, Београд, 2009.

[3] Уредба о граничним вредностима емисија загађујућих компоненти, Службени гласник Републике Србије,број 71/10,Београд, 2010.

[4] Коломејцева-Јовановић, Л. (2011): Принципи одрживог развоја у решавању глобалних еколошких проблема, Научно стручно друштва за заштиту животне средине Републике Србије „ECOLOGICA”, Београд, 2011.

[5] Миленковић, З. (2013): Сагледавање економске оправданости увођења хомогенизације угља на тамнавским површинским коповима, Енергија, економија, екологија, Лист Савеза енергетичара, Београд, бр. 1-2/2013, стр. 273-276

[6] Геолошки институт Београд,˝Мерење аерозагађења на територији општине Уб у периоду 2006-2009. године ˝

[7] Institute for perspective technological studies, Integrated pollution prevention and control(IPPC), draft reference document on best available techniques for large combustion plants, Seville 2004.

[8]. Кубуровић, М., Петров,А. (1994): Заштита животне средине, SMEITS и Машински факултет, Београд

[9] Гереке, З. (1982): Моделирање енергетике и животне средине, Привредна штампа, Београд

[10] Милуновић, С., Ћурчић, С. (2010): Анализа могућности комерцијалног коришћења отпадног дрвета у Западној Србији, Енергија, економија, екологија, Лист Савеза енергетичара, Београд, бр. 3/XII, 2010., стр.105-110

[11] Yano, T., Suginome, S., Nino, M., Kisara, K., Suzuki, K., Ishikawa, T., Takahashi, Y., (2011) Smart heat and power (SHP) against disaster by solar and biomass combination utilizing, Solar World Congress, August 28 – September 2, 2011, Kassel, Germany, Proceedings, Theme: Rural Energy Supply, pp. 85-94

[12] Милинковић, М. (2013): Изградња објеката од префабрикованих фероцементних елемената – одржива градња, Енергија, економија, екологија, Лист Савеза енергетичара, Београд, бр. 1-2/2013, стр. 277-292

[13] Evans P. A., Director of Technology, Marsulex Environmental Technologies Corporation: Operational experience of commercial full scale ammonia based Wet FGD system for a decade, Dacota, 2009.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

43

ZONA IZRAŽENOG RASLOJAVANJA UGLJONOSNE SERIJE U LEŽIŠTU „TAMNAVA-ZAPADNO POLJE“

THE DISTINCTIVE STRATIFICATION ZONE OF THE “TAMNAVA-WEST FIELD” DEPOSIT COAL SERIES

Mr Miodrag Kezović, dipl. inž. geol., PD RB "Kolubara" d.o.o. - Lazarevac 1

APSTRAKT

Raslojavanje ugljonosne serije je posledica složenih geoloških uslova koji su vladali u vremenu tokom nastanka uglja. Tada je dolazilo do ciklične sedimentacije, kada su se periodi taloženja organske (biljne) materije od koje je postao ugalj smenjivali sa periodima nagomilavanja neorganskog (najčešće glinovitog) materijala. U svetlu novih saznanja dobijenih na osnovu rezultata obimnih kompleksnih geoloških istraživanja izvršeno je zoniranje ili okonturivanje prostora sa izraženim raslojavanjem, sa tendencijom pouzdanog prikaza koji odgovara stvarnom stanju na terenu. Dobro poznavanje geološke građe ležišta je od velikog značaja jer predstavlja osnovni preduslov za njegovu uspešnu eksploataciju, maksimalno iskorišćenje i isporuku uglja ujednačenog kvaliteta. Ovde posebno treba imati na umu da je u pitanju najperspektivnije ležište u okviru Kolubarskog ugljonosnog basena sa trenutno najvećom godišnjom proizvodnjom uglja.

Ključne reči: raslojavanje ugljonosne serije, kompleksna geološka istraživanja, okonturivanje prostora.

ABSTRACT The coal series stratification had occurred as a consequence of complex geological conditions that

existed in the period of coal formation. At that time, the periods of organic (plant) materials deposition cyclically alternated with the periods of inorganic (usually clayey) materials accumulation. In the light of new knowledge built upon the results of the large-scale complex geologic explorations, the zoning and contouring of the distinctive stratification area was carried out with an objective to best demonstrate the on-site situation. Good knowledge of the deposit geological structure is a very important prerequisite for its maximum utilization and successful exploitation as well as for delivery of coal with uniform quality. It should be also pointed that this is the most promising deposit in the Kolubara coal basin and at the same time the one that already makes the greatest portion of the Kolubara annual coal production.

Key words: coal series stratification, complex geologic explorations, contouring the area.

1.UVOD Analiza geološke građe ugljonosne serije sa aspekta njenog izraženijeg raslojavanja izvršena

je za preostali deo ležišta „Tamnava-Zapadno polje“, od stanja rudarskih radova na dan 01.01.2014. godine (severna granica) do „100“ profilske linije (završna južna granica ležišta).

Na osnovu svih dostupnih/relevantnih podataka izvršena je geološka interpretacija uslova u ležištu, okonturen prostor intenzivnog raslojavanja, date debljine medjuslojne jalovine, debljine uglja i koeficijent međuslojne jalovine kao njihov međusobni odnos.

Dobijeni rezultati slikovito su prikazani kartom intenzivnog raslojavanja složene ugljonosne serije i odgovarajućim grafikonima sa pratećim tabelama. Grafikoni su pravca zapad-istok na međusobnim rastojanjima od 500 m.

2. ANALIZA ZONE IZRAŽENOG RASLOJAVANJA UGLJONOSNE SERIJE 2.1 Rezultati dosadašnjih istraživanja

Na prostoru ležišta „Tamnava-Zapadno polje“, od sredine prošlog veka pa do današnjih dana, sprovode se brojna kompleksna istraživanja na osnovu kojih se može dati solidan uvid u geološku građu ležišta. Osnovu dobijenih rezultata geoloških istraživanja čine podaci iz istražnih bušotina. Istražno bušenje se sprovodi od 1961. godine. Obim bušenja je prikazan u tabelama 1-5 sa odgovarajućim podacima (broj godina bušenja, broj bušotina, godina bušenja i ukupna dubina).

1Odeljenje operativne geologije "Tamnava - Zapadno polje", Tel.: 011/8121-388 i 064/8086-305; E-mail: [email protected]

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

44

Tabela 1. i 2. Obim bušenja u periodu 1961-'63 (tabela 1) i 1974-'82. godine (tabela 2)

Broj godina bušenja

Broj bušotina

Godina bušenja

Ukupna dubina (m)

1. 36 1961 2637,50 2. 107 1962 8135,70 3. 11 1963 597,00

Ukupno: 154 1961-'63 11370,20


Broj bušotina

Godina bušenja

Ukupna dubina (m)

1. 25 1974 1355,20 2. 57 1975 4068,20 3. 4 1976 114,60 4. 4 1979 322,90 5. 12 1980 2308,20 6. 8 1981 551,10 7. 3 1982 226,00

Ukupno: 113 1974-'82 8946,20

Tabela 3. i 4. Obim bušenja u periodu 1983-'94 (tabela 3) i 1995-2004. godine (tabela 4) Broj godina bušenja

Broj bušotina

Godina bušenja

Ukupna dubina (m)

1. 81 1983 5138,20 2. 54 1984 6128,40 3. 3 1985 260,00 4. 4 1986 246,30 5. 18 1987 813,80 6. 4 1988 291,60 7. 6 1989 571,50 8. 2 1990 130,00 9. 5 1991 389,00 10. 1 1992 55,00 11. 1 1994 96,00

Ukupno: 179 1983-'94 14119,80


Broj bušotina

Godina bušenja

Ukupna dubina (m)

1. 14 1995 514,70 2. 4 1996 246,00 3. 54 1997 1725,60 4. 2 1998 162,00 5. 18 1999 1068,00 6. 22 2000 1295,20 7. 32 2001 1598,00 8. 40 2002 1890,50 9. 20 2003 707,10 10. 39 2004 1389,70

Ukupno: 245 1995-2004 10596,80

Tabela 5. Obim bušenja u periodu 2005-'13. Na prostoru ležišta „Tamnava-Zapadno polje“ od 1961. do 2004. godine izbušena je 691 bušotina, ukupne dubine 45033 m'. U periodu od 2005. do 2013. godine izbušeno je 278 bušotina ukupne dubine 19991,37 m', što je ukupno 969 bušotina i 65024,37 m'. Ovom broju treba dodati radove izvedene u periodu od 22. novembra i decembra 2013. godine do 02. januara 2014. godine (izbušeno je 40 bušotina ukupne dubine 4203,30 m'). Obrada podataka vezana za ove istražne radove je u toku. Osnovni podaci su prikazani u okviru slike 1. i tabele 6.


Broj bušotina

Godina bušenja

Ukupna dubina (m)

1. 42 2005 2369,40 2. 30 2006 1440,10 3. 69 2007 3520,70 4. 7 2008 510,80 5. 2 2009 213,30 6. 46 2010 4664,77 7. 44 2012 3651,10 8. 78 2013 7824,50

Ukupno: 318 2005-'13 24194,67

Na istražnom prostoru zastupljene su bušotine izvedene u periodu od 1961. do 2013. godine

(podaci iz 26 godina istraživanja). Geološka istraživanja su u najvećoj meri realizovana tokom 1962, 1980, 1984, 2010, 2012. i 2013. godine - 201 bušotina ili 80,72% (Slika 2. i Tabela 7).

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

45

Period istraživanja

Broj bušotina

Godina bušenja

Ukupna dubina

(m') I 691 1961-2004 45033,00 II 318 2005-2013 24194,67

Ukupno: 1009 1961-2013 69227,67

Slika 1. i Tabela 6. Obim bušenja u periodu 1961-2004. i 2005-'13. godine

Godina bušenja

Broj bušotina

1962 44 1980 10 1984 38 2010 28 2012 43 2013 38

Slika 2. i Tabela 7. Godine najobimnijeg bušenja na istražnom prostoru

2.2 Metode istraživanja U cilju definisanja geološke građe ugljonosne serije sa aspekta njenog izraženog

raslojavanja korišćeni su sledeći metodološki postupci: Geološko kartiranje etaža vrši se za prostor gde se odvija eksploatacija, saglasno

napredovanju rudarskih eksploatacionih radova. Na taj način se dolazi do relevantnih podataka na osnovu kojih se pristupa ažuriranju odgovarajućih geoloških podloga, u cilju poboljšanja njihove tačnosti [1].

Istražno bušenje, kao najzastupljeniji metod geoloških istraživanja vrši se u skladu sa odgovarajućim postupcima, sve sa ciljem dobijanja visokog procenta jezgra na osnovu koga se „izvode“ značajni pokazatelji o geološkim uslovima u ležištu i vrše predviđene analize uzoraka. Objedinjeni rezultati svih geoloških istraživanja su prikazani: - kartama debljina, gde je dat horizontalni plan i vertikalna projekcija strukturnih oblika (rezultati debljine međuslojne jalovine); i - grafikonima, izvršena je statistička obrada podataka i data grafička interpretacija debljine međuslojne jalovine, ukupnog uglja i koeficijenta otkrivke.

Obrada podataka, dobijeni rezultati i njihova interpretacija prikazani su u programskim paketima (Surfer i Excel).

2.3 Primena metoda istraživanja Na osnovu rezultata dobijenih geološkim istražnim radovima, prvenstveno podacima

dobijenim iz istražnih bušotina izdvojena je zona izraženog raslojavanja ugljonosne serije na predmetnom području (Slika 3).

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

46

3650

0

3675

0

3700

0

3725

0

3750

0

3775

0

3800

0

3825

0

3850

0

3875

0

3900

0

3925

0

3950

0

22000

22250

22500

22750

23000

23250

23500

23750

24000

24250

24500

24750

25000

25250

25500

25750

26000OE Ogh OJ Olm OO Oqr P Pbc PE Pgh PJ Plm PO

100

102.5

105

107.5

110

112.5

115

120

122.5

125

127.5

130

132.5

135

137.5

117.5

140

Slika 3. Raspored istražnih geoloških bušotina (zabojeni kružići - bušotine u zoni izraženog raslojavanja,

prazni kružići - bušotine van zone izraženog raslojavanja)

U okviru istražnog prostora analizirani su podaci iz 249 geoloških istražnih bušotina (regionalno sagledavanje). Zona intenzivnog raslojavanja detaljno je definisana na osnovu podataka iz 96 geoloških istražnih bušotina i na bazi tih podataka urađena je karta intenzivnog raslojavanja ugljonosne serije. U pitanju je prostor površine P=5,96 km2, gde je srednja vrednost debljine ugljonosne serije 66,00 m, debljine međuslojne jalovine 40,03 m sa učešćem proslojaka uglja do 0,5 m, debljine uglja 26,00 m sa učešćem proslojaka jalovine do 0,5 m, dok je koeficijent međuslojne jalovine Kmj=1,54.

Interpretacija grafikonima je urađena nakon formiranja osnovne baze koja obuhvata 96 istražnih bušotina prikazanih na 16 grafikona. U radu je dato 8 grafikona na međusobnom rastojanju od 500 m i jedan reprezentativni grafikon iz 2013. godine. Svaki grafikon prati njemu pripadajuća tabela, odnosno podaci iz tabela su sastavni deo grafičkih priloga (naziv bušotine, debljina jalovine, debljina uglja i koeficijent međuslojne jalovine kao odnos jalovina/ugalj).

Prilikom formiranja baze obrađen je znatno veći broj podataka koji zbog obimnosti nije moguće grafički prikazati u radu, ali će svakako biti sastavni deo prezentacije rada.

Saglasno odgovarajućim profilskim linijama (od „100“ do „137,5“) obrađeni su podaci iz 231 bušotine, koje su omogućile definisanje zone izraženog raslojavanja ugljonosne serije u preostalom delu ležišta.

2.4 Rezultati metoda istraživanja Granica intenzivnog raslojavanja je vezana za zonu rasprostranjenja složene ugljonosne

serije u zapadnom delu ležišta (sa dva ugljonosna sloja i međuslojnim peskom). Raslojavanje je

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

47

najvećim delom zastupljeno u zoni glavnog ugljenog sloja koji predstavlja osnovu ugljonosnosti, odnosno rezervi uglja u ležištu (Slika 4).

Na osnovu rasporeda izolinija debljine međuslojne jalovine jasno se zapaža trend povećanja vrednosti od istoka ka zapadu i od severa ka jugu, sa maksimalnih 75,00 m na „110“ profilskoj liniji (bušotina OE-110). Takođe se jano izdvaja prostor sa veoma izraženim raslojavanjem između „125“ i „100“ profilske linije (od severa ka jugu) i od „OE“ do „OO“ profilske linije (od zapada ka istoku), površine P=2,5 km2.

3650

0

3700

0

3750

0

3800

0

3850

0

3900

0

3950

022000

22500

23000

23500

24000

24500

25000

25500

Stanje rudarskih radova 01.01.2014. godine

Granica intenzivnog raslojavanja

OE OJ OO P PE PJ PO

135

130

125

120

115

110

105

100

Slika 4. Karta intenzivnog raslojavanja složene ugljonosne serije

Analizom navedenih podataka interpretiranih grafikonima zaključuje se sledeće:

- grafikon po „100“ profilskoj liniji predstavljen je sa 8 bušotina u kojima je debljina jalovine znatno veća od debljine uglja. Maksimalnu vrednost pokazuje bušotina OO-100 sa koeficijentom međuslojne jalovine Kmj=59,60/17,60=3,39. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju svih 8 bušotina (Slika 5. i Tabela 8);

- grafikon po „105“ profilskoj liniji predstavljen je sa 8 bušotina kod kojih se jasno zapaža trend opadanja vrednosti debljine jalovine na račun povećanja debljine uglja od zapada ka istoku, tako da poslednje 3 bušotine sa svojim uticajem nisu uzete u prostor sa izraženim raslojavanjem ugljonosne serije. Maksimalna razlika vrednosti jalovina/ugalj je u bušotini OE-105 sa koeficijentom međuslojne jalovine Kmj=62,20/19,00=3,27. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 5 bušotina (Slika 6. i Tabela 9);

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

48

Oznaka Debljina jalovine

Debljina uglja

Koeficijent otkrivke

OE-100 39.40 12.50 3.15 OJ-100 41.40 5.90 2.60

OO-100 59.60 17.60 3.39 P-100 44.20 19.30 2.29

PE-100 36.85 20.10 1.83 Pg -1 0 32.12 15.48 2.07 PJ-100 28.30 12.00 2.36

PO-100 27.10 11.50 2.36

Slika 5. i Tabela 8. Grafikon i podaci za analizu raslojavanja po „100“ profilskoj liniji


Debljina uglja


OE-105 62.20 19.00 3.27

OJ-105 70.23 24.77 2.84 OO-105 63.60 32.70 1.94

P-105 49.60 32.20 1.54

PE-105 29.90 36.90 0.81 PJ-105 27.90 35.61 0.78

Plm/PO-105 17.00 33.90 0.50 PO-105 18.90 23.10 0.82


- grafikon po „110“ profilskoj liniji predstavljen je sa 9 bušotina koje takodje ukazuju na jasan trend smanjenja debljine jalovine na račun povećanja debljine uglja od zapada ka istoku. Maksimalna razlika vrednosti je u najzapadnijoj bušotini OE-110 sa koeficijentom međuslojne jalovine Kmj=75,00/26,50=2,93. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 6 bušotina (Slika 7. i Tabela 10);


Debljina uglja


OE-110 75.00 25.60 2.93

OJ-110 71.07 27.13 2.62 OO-1 0 48.90 35.50 1.38

P-110 35.20 39.40 0.89 PE-110 26.80 34.20 0.78

PJ-110 20.90 32.40 0.65 Plm-110 6.30 35.00 0.18

Plm/PO-110 7.20 35.90 0.20

PO-110 11.70 27.30 0.43


- grafikon po „115“ profilskoj liniji predstavljen je sa 8 bušotina. Trend prisustva jalovine u ugljonosnoj seriji se smanjuje od zapada ka istoku, a maksimalna razlika vrednosti je u bušotini OJ-115 sa koeficijentom međuslojne jalovine Kmj=66,80/23,00=2,90. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 5 bušotina (Slika 8. i Tabela 11);

- grafikon po „120“ profilskoj liniji predstavljen je sa 8 bušotina i pokazuje povoljniji odnos jalovina/ugalj u korist uglja. Trend opadanja debljine jalovine je od zapada ka istoku i ovde se postepeno izlazi iz najraslojenije zone o čemu svedoči maksimalni koeficijent međuslojne jalovine Kmj=48,80/35,20=1,39 na bušotini OJ-120. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 3 bušotine (Slika 9. i Tabela 12);

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

49


Debljina uglja


OE-115 59.40 28.00 2.12 OJ-115 66.80 23.00 2.90

OO-115 39.60 36.50 1.08 P-115 33.00 32.60 1.01

PE-115 27.90 27.60 1.01 PJ-115 9.20 29.50 0.31

Plm/PO-115 5.80 29.30 0.20

PO-115 7.70 26.60 0.29



Debljina uglja


OE-120 38.80 35.80 1.08

OJ-120 48.80 35.20 1.39

OO-120 46.40 30.60 1.52 P-120 16.10 39.20 0.41 PE-120 10.20 24.10 0.42

PJ-120 6.90 27.00 0.26

Plm/PO-120 3.70 27.10 0.14 PO-120 4.00 27.00 0.15


- grafikon po „125“ profilskoj liniji predstavljen je sa 15 bušotina. Trend opadanja debljine jalovine od zapada ka istoku je i dalje izražen. Karakteristična je zona sa relativno ujednačenim koeficijentom međuslojne jalovine Kmj=1,7 do maksimalnog Ko=1,9 na bušotini Ogh-125. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 6 bušotina (Slika 10. i Tabela 13);

- grafikon po „130“ profilskoj liniji predstavljen je sa 16 bušotina koje jasno ukazuju na trend opadanja debljine jalovine od zapada ka istoku, sa maksimalnim koeficijentom međuslojne jalovine Kmj=57,00/22,10=2,58 na bušotini OE-130. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 5 bušotina (Slika 11. i Tabela 14);


Debljina uglja


OE-125 38.10 33.40 1.14 Ogh-125 49.30 25.40 1.94 OJ-125 42.27 27.00 1.68 Olm-125 45.90 25.00 1.84 OO-125 43.94 29.15 1.82 OO/OO/Oqr-125 33.50 27.40 1.22 Oqr-125 16.00 33.70 0.47 Oqr/P-125 13.30 26.40 0.50 P-125 13.80 28.10 0.49 Pbc-125 6.90 28.60 0.24 PE-125 11.70 18.40 0.64 Pgh-125 5.20 26.20 0.20 PJ-125 10.00 21.70 0.46 Plm-125 3.80 27.70 0.14 Plm/PO-125 6.00 24.10 0.25


RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

50


Debljina uglja


OE-130 57.00 22.10 2.58

OE/Ogh-130 52.85 22.53 2.35

Ogh-130 43.50 24.00 1.81

OJ-130 37.60 28.20 1.33

Olm-130 39.45 27.15 1.45

OO-130 14.00 29.20 0.48

Oqr-130 12.80 26.70 0.48

P-130 3.30 30.00 0.11

Pbc-130 2.60 29.40 0.09

PE-130 7.50 23.30 0.32

Pgh-130 4.80 26.10 0.18

PJ-130 3.90 21.60 0.18

PJ/Plm-130 1.85 22.15 0.08

Plm-130 3.70 24.10 0.15

Plm/PO-130 0.60 22.90 0.03

PO-130 1.20 24.60 0.05


- grafikon po „135“ profilskoj liniji predstavljen je sa 20 bušotinom, gde je generalno zadržan trend opadanja debljine jalovine od zapada ka istoku. Ovaj grafikon zbog najvećeg broja podataka oslikava najrealnije stanje, ukazujući na oscilacije u odnosima posmatranih vrednosti, što je imalo za posledicu da je maksimalni koeficijent međuslojne jalovine Kmj=42,10/20,50=2,50 (bušotina OJ/Olm-135) pomeren na istok i predstavlja graničnu bušotinu u zoni izraženog raslojavanja. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 6 bušotina (Slika 12. i Tabela 15);


Debljina uglja


OE-135 32.50 29.10 1.12

OE/Ogh-135 42.60 25.00 1.70 Ogh-135 34.00 29.00 1.17

Ogh/OJ-135 37.80 24.70 1.53 OJ-135 42.00 22.50 1.87

OJ/Olm-135 42.10 20.50 2.05 Olm-135 17.10 29.90 0.57 Olm/OO-135 17.10 23.00 0.74

OO-135 15.20 20.20 0.75 Oqr-135 15.90 23.00 0.69

P-135 7.10 27.40 0.26

Pbc-135 0.00 23.80 0.00 Pbc/PE-135 0.00 29.80 0.00

PE-135 7.90 21.90 0.36 PE/Pgh-135 0.00 26.00 0.00

Pgh-135 1.20 24.80 0.05 PJ-135 0.60 22.20 0.03

PJ/Plm-135 0.00 23.00 0.00 Plm-135 0.00 24.40 0.00 PO-135 0.70 22.10 0.03


Napomena: Zadati pravci po odgovarajućim profilskim linijama su u saglasnosti geološkom interpretacijom ležišnih uslova.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

51

Napomena: Osenčene bušotine su u zoni intenzivnog raslojavanja ugljonosne serije (45 od ukupno 93 bušotine). Granična minimalna vrednost za zonu izražene debljiine jalovine je 20 m.

Napomena: Prilikom prikaza debljine međuslojne jalovine uračunati su i proslojci uglja do 0,5 m, a prilikom definisanja debljine uglja proslojci jalovine do 0,5 m. Debljina od 0,5 m je granična vrednost za selektivnu eksploatacije raspoložive otkopne opreme.

Takođe je izvršena interpretacija na 8 grafikona, od kojih 7 nisu grafički prikazani u radu zbog prostornog ograničenja:

- grafikon po „117,5“ profilskoj liniji predstavljen je sa 8 bušotina, gde je generalno zadržan trend opadanja debljine jalovine od zapada ka istoku. Maksimalni koeficijent međuslojne jalovine Kmj=51,40/30,90=1,66 (bušotina OE-117,5). Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 3 bušotine;

- grafikon po „122,5“ profilskoj liniji predstavljen je sa 11 bušotina. Trend opadanja debljine jalovine je od zapada ka istoku. Maksimalni koeficijent međuslojne jalovine je Kmj=53,30/25,50=2,17 (bušotina Ogh-122,5). Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 4 bušotine;

- grafikon po „127,5“ profilskoj liniji predstavljen je sa 15 bušotina, gde je generalno zadržan trend opadanja debljine jalovine od zapada ka istoku. U zoni raslojavanja odnos jalovina/ugalj varira tako da je maksimalni koeficijent međuslojne jalovine Kmj=48,70/19,26=2,53 (bušotina Ogh-127,5), dok je maksimalna debljina jalovine u graničnoj bušotini Olm/OO-127,5. Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 5 bušotina;

- grafikon po „131,25“ profilskoj liniji predstavljen je sa 23 bušotine, od kojih su 22 bušotine izbušene tokom 2013. godine (period istraživanja 04.03.-01.06.2013. godine). Generalno je zadržan trend opadanja debljine jalovine od zapada ka istoku. U zoni raslojavanja odnos jalovina/ugalj varira tako da je maksimalni koeficijent međuslojne jalovine Kmj=46,80/20,20=2,42 (bušotina OO-131,25). Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 9 bušotina (Slika 13. i Tabela 16);


Debljina uglja

Koefici-jent

otkrivke OE-131.25 41.75 34.75 1.20 OE/Ogh-131.25 37.80 24.55 1.54 Ogh-131.25 39.00 26.80 1.46 Ogh/OJ-131.25 32.00 26.10 1.23 OJ-131.25 37.30 26.90 1.39 OJ/Olm-131.25 46.20 24.58 1.88 OO-131.25 48.80 20.20 2.42 Olm-131.25 33.55 21.85 1.54 Olm/OO-131,25 21.47 23.43 0.92 OO/Oqr-131.25 13.10 27.70 0.47 Oqr-131.25 12.40 25.00 0.50 Oqr/P-131.25 6.90 25.80 0.27 P-131.25 5.10 25.30 0.20 P/Pbc-131.25 6.15 24.25 0.25 Pbc-131.25 5.10 23.23 0.22 Pbc/PE-131.25 6.40 23.30 0.27 PE-131.25 4.90 26.20 0.19 PE/Pgh-131.25 7.10 23.60 0.30 Pgh-131.25 3.10 25.10 0.12 Pgh/PJ-131.25 2.10 23.80 0.09 PJ-131.25 2.70 18.10 0.15 PJ/Plm-131.25 2.80 20.50 0.14 Plm/PO-131.25 0.00 23.60 0.00

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

52

Slika 13. i Tabela 16. Grafikon i podaci za analizu raslojavanja po „131,25“ profilskoj liniji

- grafikon po „132,5“ profilskoj liniji predstavljen je sa 23 bušotine. Trend opadanja debljine jalovine na račun povećanja debljine uglja je od zapada ka istoku. Maksimalni koeficijent međuslojne jalovine je Kmj=52,30/17,40=3,01 (bušotina OJ-132,5). Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 10 bušotina;

- grafikon po „133,75“ profilskoj liniji predstavljen je sa 17 bušotina koje jasno ukazuju na trend opadanja debljine jalovine od zapada ka istoku, sa maksimalnim koeficijentom međuslojne jalovine Kmj=39,80/19,40=2,05 (bušotina Ogh/OJ-133,75). Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 6 bušotina;

- grafikon po „136,25“ profilskoj liniji predstavljen je sa 23 bušotine koje ukazuju na identične karakteristike konstatovane na prethodnim grafikonima, a maksimalni koeficijent međuslojne jalovine je Kmj=40,20/17,80=2,26 (bušotina OE-136,25). Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 7 bušotina; i

- grafikon po „137,5“ profilskoj liniji predstavljen je sa 23 bušotine. U pitanju je najseverniji deo istražnog prostora sa trendom opadanja vrednosti debljine jalovine od zapada ka istoku. U zoni raslojavanja odnos jalovina/ugalj varira tako da je maksimalni koeficijent međuslojne jalovine Kmj=35,40/21,10=1,68 (bušotina OE-137,5). Zonu izraženog raslojavanja reflektuju 5 bušotina; 3. ZAKLJUČAK

Rezultati detaljne analize istražnog prostora ukazuju na vrlo nepovoljnu geološku građu ugljonosne serije u zapadnom, jugozapadnom i južnom delu ležišta.

U pitanju je prostor sa vrlo izraženim raslojavanjem, posebno u okviru glavnog ugljenog sloja koji je nosilac ugljonosnosti.

Imajući u vidu činjenicu da su preostale geološke rezerve uglja u ležištu „Tamnava-Zapadno polje“ oko 400x106 t, a da su u zoni intenzivnog raslojavanja proračunate rezerve od oko 180x106 t ili 45%, ovaj prostor mora biti predmet detaljne geološke istraženosti.

Geološki uslovi u ležištu se ne mogu promeniti, ali se moraju: intenzivirati geološka istraživanja, u cilju što preciznije interpretacije;

primeniti savremene tehnologije otkopavanja saglasno uslovima u raslojenom delu ležišta; i

obezbediti potrebne količine uglja za proizvodnju toplotne i električne energije.

To su preduslovi za ekonomski opravdanu i efikasnu eksploataciju ležišta.

„Mi ne možemo usmeravati vetar, ali možemo podešavati jedra.“ Narodna poslovica

LITERATURA:

1. Dimitrijević, M. D.: Geološko kartiranje. „BIGZ“, str. 1-486, Beograd, 1978.

2. Nikolić, P. i Đorđević, S.: Osnovi rudničke geologije. Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet - Bor, str. 1-55, Bor, 1980.

3. Stručna i fondovska dokumentacija RB "Kolubara".

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

53

dr Slobodan Radosavljević,

PD RB "Kolubara" d.o.o., Lazarevac, Srbija

Rizik u procesu homogenizacije uglja, primena stohastičkih modela i energetska efikasnost Sažetak Jedna od bitnih informacija, neophodnih za kvalitetan redizajn postojećih ili dizajn novih tehnoloških procesa u rudarstvu i energetici je informacija o kvalitetu materijala koji ulaze u sam proces prerade, (ugalj i drugi materijali.). Pritom se često zaboravlja jedan veoma bitan zahtev da kvalitet materijala koji se prerađuje mora biti stabilan, (uz minimalno dozvoljene varijacije). Navedene varijacije kvalitativnog miksa često bitno utiču na stabilnost tehnološkog procesa sa dosta kritičnih potencijala i rizika a da se to uopšte ne detektuje kao bitan početni parametarski uslov. Oscilacija kvaliteta uglja može dovesti do (povećanja troškova proizvodnje i prerade, umanjenog kvaliteta, do privremenog prekida procesa proizvodnje). Rešenja koja se danas primenjuju su intuitivnog karaktera i relativno jednostavna: ugalj različitih kvalitativnih karakteristika (različite toplotne vrednosti) se prvo uvodi u proces mešanja (homogenizacije), a zatim odprema u termoelektrane kao ulaz u dalji tehnološki proces proizvodnje električne energije. Vremenom su razvijene a i danas se unapređuju veoma uspešne tehnike homogenizacije uglja. Ipak, problem fluktuacije kvaliteta uglja zaokuplja značajnu pažnju naučne i stručne javnost iz velikog broja razloga. Između ostalih i zato što uzrokuje značajne troškove u kontekstu utroška samog volumena (materijala, optimizacije pri proizvodnji električne energije i potrebnih vremena za realizaciju). Ključne reči: Stohastički model, ugalj, kvalitet, rizik, energija, energetska efikasnost

THE RISK IN THE HOMOGENIZAVIJE COAL, THE USE OF STOCHASTIC MODELS AND ENERGY EFFICIENCY

Abstract One of the essential information necessary for quality redesign of existing or design new technological processes in mining and energy is information about the quality of the materials that go into the process of processing (coal and other materials.). It is often forgotten one very important request that the quality of the material to be processed must be stable (with a minimum allowable variations). The above mix of qualitative variations often significantly affect the stability of the technological process with a lot of critical resources and risk and that it did not detect a significant initial parameter condition. Oscillation of coal quality can lead to (increased costs of production and processing, reduced quality, a temporary interruption of the production process). Solutions that apply today are predictive in character and relatively simple: coal of different quality characteristics (different heat values) were first introduced in the process of mixing (homogenization), and then dispatch the power plant as input to further technological process of producing electricity. Over time, they developed and is still promoting a very successful technique of homogenization of coal. However, the problem of fluctuations in coal quality attracts considerable attention of scientists and experts from a number of reasons. Among others, because it causes significant costs in the context of the expenditure of the volume (of materials, optimization of the production of electricity and the necessary time for implementation). Keywords: stochastic model, coal, quality, risk, energy, energy efficiency

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

54

1. Uvod Kao što je to slučaj sa različitim koncepcijskim rešenjima procesa, tako i tehnološki procesi sa odgovarajućom tehničko tehnološkom opremom u rudarstvu i energetici, projektovani su za podzemnu ili površinsku eksploataciju uglja ili rad u energetici i podrazumevaju određeni kvalitet ulaza materijala u sistem za preradu ili pripremu za dalje korišćenje u drugim tehnološkim procesima, (za ugalj u TE kao gorivno sredstvo za proizvodnju električne energije). Bitno je da tu postoji još jedan zahtev koji se često zaboravlja ili kome se ne poklanja dovoljna pažnja: oscilacije u promeni kvaliteta ulaznih materijala (uglja) moraju biti što je moguće manje. Varijacije promena su od suštinskog značaja za ukupnu stabilnost tehnološkog procesa. One mogu povećati troškove proizvodnje, smanjiti kvalitet finalnog izlaznog energenta iz rudnika, pa čak dovesti i do kraćih ili dužih poremećaja kao i prekida procesa proizvodnje. Industrijske grane i tehnološki procesi u kojima je moguća primena različitih stohastičkih modela najčešće su: Rudarstvo; Energetika; Ostale industrije; Osnovi za primenu navedenog koncepta su postizanje potrebne stabilnosti procesa pri eksploataciji, povećanje kvalitativnih performansi pri utrošku resursa, minimiziranje krtitičnih potencijala u procesimama, pozicionirane

rizika i rizičnih pragova u svim zonama, preduzimanje potrebnih preventivnih aktivnosti u kontekstu otklanjanja svih kritičnih supozicija koje se realno mogu pozicionirati i predvideti. Problem efikasnog korišćenja energije nameće se kao vodeće pitanje, ne samo zbog stalnog rasta eksploatacije neobnovljivih fosilnih energetskih resursa, već i zbog loših uticaja na životnu sredinu. Povećanje potrošnje energije koje za sobom povlači i povećanje emisije gasova ali i ostale vidove zagađenja, preti da ozbiljno naruši životnu sredinu. Ovaj problem je u svetu prepoznat i danas su u cilju njegovog rešavanja angažovani ogromni materijalni i ljudski resursi. Pažnja energetske efikasnosti pre svega je usmerena ka električnoj energiji kao najplemenitijem izvoru energije. Uštede u njenoj potrošnji je moguće ostvariti na različite načine i na različitim mestima, ali se najveći efekti postižu u industriji pošto najveći deo svetske potrošnje električne energije čine industrijski pogoni. Na primer, povećanje energetske efikasnosti elektromotornih pogona je oblast u kojoj se već dugo vrši veliki broj istraživanja i postižu odlični rezultati. Ova praksa sve više dobija na značaju u rudarskom i energetskom sektoru, posebno vezano za tehničke sisteme eksploatacije uglja, gde su instalisani veliki potrošači električne energije. Energetska efikasnost podrazumeva upotrebu manje količine

električne energije za ostvarenje istog ili većeg proizvodnog kapaciteta. Ona se ne može posmatrati kao štednja energije, jer štednja uvek podrazumeva određenu vrstu odricanja. EE je sastavni deo razvojnih strategija preduzeća, posebno u eksploataciji uglja, gde je glavna pogonska energija električna energija i gde se potencijalno mogu postići najveći efekti. Merama EE vrši se ušteda potrošnje električne energije, a samim tim se smanjuje i potreba za proizvodnjom iste količine energije, što u krajnjem doprinosi smanjenjem potrebe za novim kapacitetima uz istovremeno povećavanje sigurnosti i pouzdanosti snabdevanja. Praktično, EE danas se smatra novim izvorom energije. Povećanje EE osim ostvarene energetske uštede, doprinosi smanjenju učešća fosilnih goriva u proizvodnji energije i smanjenju emisija štetnih gasova u okolinu ali i razvoju privrede kroz povećanje konkurentnosti U radu se razmatra i fokusira problem homogenizacije uglja sa aspekta primene nekih od stohastičkih modela do danas poznatih u daljem i bližem okruženju sa njihovom praktičnom implementacijom. Krajnji cilj je kompleksna analiza sa utvrđivanjem pragova rizika uz sveukupno povećanje stepena EE i generisanje relanih i održivih parametara u kontekstu zaštite životne sredine.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

55

Slika 1. Prikaz kompleksnih tehnoloških procesa i sistema u rudarstvu i energetici

2. Primene stohastičkih metoda u procesu homogenizacije uglja

Stohastične metode predstavljaju nove tehnike za proizvodnju optimalnih smeša čvrstih materijala. Mogućnosti primene se kreću od poboljšanja do potpunog reinženjeringa postojećih procesa homogenizacije. Jedna od poznatih stohastičkih metoda je mix++ čijom adekvatnom primenom je moguće minimizirati fluktuacije kvaliteta sirovina kada je kvalitet po pitanju specfičnih performansi neujednačen i nepodesan za dalju primenu u tehnološkim procesima. Ovo je posebno problematično u rudarstvu sa podzemnom i površinskom eksploatacijom gde kvalitet uglja varira u kontekstu donjih i gornjih granica kaloričnih vrednosti, [1] i [2]. Standardom JUS B.

H1.003., utvrđena je klasifikacija i tehnički uslovi uglja za upotrebu u TE. Klasifikacioni modovi su fokusirani ka šest osnovnih karakteristika: Q-donja toplotna vrednost u MJ/kg., V-sadržaj vlage u %., P-sadržaj pepela u %., T-temperatura/tačka topljenja pepela u C0, S-sadržaj ukupnog sumpora u % i Im-indeks merljivosti. Šest navedenih osnovnih karakteristika svrstano je u osam grupa, gde je u prvoj najkvalitetniji a u poslednjoj ugalj najmanjeg kvaliteta. Na našim najvećim ugljenokopima sa, ugalj je najvećim delom u grupi sedam standarda (Q=6300-8300 kJ/kg., V=35-45 %, P=30-40%). Manji delovi isporuka pripadaju grupi šest (kvalitenija kategorija uglja Q=8300-10400 kJ/kg.), odnosno grupi osam (manje kvalitetan ugalj Q=4200-6300 kJ/kg.).

Saglasno određenju standarda isporuke ne mogu sadržati glinu više od 15%, pesak do maksimalno 5%, blato, zemlju, metalne predmete, kamen i druge primese, koje bitnije mogu uticati na kvalitet uglja kao i normalan rad kotlovskih postrojenja. Nepoželjno je prisustvo vlage iznad 55% kao i ispod 25%. Ukoliko kvalitet uglja nije u zahtevanim parametrima, mora se pre usitnjavanja i prosejavanja uputiti na dodatnu pripremu sa ciljem popravke kvaliteta. Kvalitet uglja u RB Kolubara je najčešće u grupi sedam standarda (Q=6300-8300 kJ/kg., V=35-45 %, P=30-40%) iako se često dešava da deo količine uglja bude u grupi osam (manje kvalitetan ugalj Q=4200-6300 kJ/kg.) a manji deo količine uglja u grupi šest (kvalitenija kategorija uglja Q=8300-10400 kJ/kg.).

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

56

Tabela 1. Parametri kvaliteta uglja u rudnicima sa površinskom eksploatacijom i zahtevi TE za potrebnim kvalitetom

Površinski

kop Parametri kvaliteta uglja Rizik

B W 56,08%; A 9,80%; C-fix 13,45%; Su 0,60%; Sag. 34,16%; Isp. 20,70%; DTE 7.126 kJ/kg Visok

D W 44,67%; A 14,15%; C-fix 17,60%; Su 0,53%; Sag. 42,14%; Isp. 24,51%; DTE 8.416 kJ/kg Nizak

TI W 46,69%; A 16,55%; C-fix 13,43%; Su 0,47%; Sag. 32,62%; Isp. 19,26%; DTE 8.011 kJ/kg Srednji

TZ W 49,26%; A 15,26%; C-fix 13,87%; Su 0,40 %; Sag.-42,90%; Isp. 20,97%; DTE 7.352 kJ/kg Visok

Termoelektrana Zahtevi za kJ/kg A 6.700 B 6.700 Kolubara 6.250 Morava 9.000 - 12.000

Deponije za homogenizaciju mogu biti locirane na području prostora površinske eksploatacije samog ugljenokopa ili na području deponije TE. Oba pristupa su prihvatljiva uz uslov da se dobije ugalj potrebne kalorične vrednosti. Osnovna ideja stohastičkog pristupa je da se sve ulazne veličine tretiraju kao slučajne promenljive koje imaju svoje statističke raspodele. To znači da umesto jednoznačnih zavisnosti iste mogu biti višeznačne a suština je da se potencijali eventualnih šteta predstavljaju funkcijom koja ima gustinu raspodele očekivanih vrednosti na godišnjem nivou, [3].

Slika 2. Prikaz sistema za homogenizaciju uglja na površinskom odkopu i na deponijskoj lokaciji TE Primenom stohastičkog modela mix++ za homogenizaciju prvenstveno se fokusira teorijska minimizacija fluktuacije kvaliteta uglja do krajnje mogućih granica, [4] i [5]. Osnovne karakteristike mix++: Optimizacija varijacije

jednog obeležja kvaliteta,

(uz opciono zadatu srednju vrednost);

Optimizacija varijacija N obeležja kvaliteta (uz opciono zadate srednje vrednosti za odabrana obeležja).

Težinski faktori za svaki od N kvaliteta mogu biti posebno zadati. 2.1 Praktičan primer i rezultat MIX++ STOHASTIČKI MODEL HOMOGENIZACIJE ČVRSTIH MATERIJALA Naslov: RB Kolubara, Polje B, Baroševac, [4], [5] i [6] Naziv kvaliteta: Potreban Miks uglja 6900 kJ/kg Vreme proračuna: 23.02.2014 13:26:13 h Uslovi: Donja granica sred. vred. kvaliteta smese: 651 kJ/kg Gornja granica sred. vred. kvaliteta smese: 6610 kJ/kg Minimalna vrednost rel. učešća: 10 %

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

57

STATISTIČKA OBRADA UZORAKA Naziv komponente: Ugalj iz bloka 1, Merene vrednosti: 6300 kJ/kg 6730 kJ/kg, Srednja vrednost: 6515 kJ/kg, Standardna devijacija: 304.1, Stand. dev. srednje vred.: 215, Naziv komponente:

Ugalj iz bloka 2, Merene vrednosti: 6120 kJ/kg 7100 kJ/kg , Srednja vrednost:6610 kJ/kg, Standardna devijacija: 410,1, Stand. dev. srednje vred.: 490, [5] I [6]. REZULTATI MIX++ MODELA

Statističke procene kvaliteta smese miksa: Srednja vrednost: 6530.3, Standardna devijacija: 278.4, Stand. dev. srednje vred.: 196.9. Procena uspešnosti modela: Stepen homogenizacije: 2.49, Stepen efikasnosti: 1.36.

Tabela 2. Prikaz učešća komponenti u masi miksa sa pragovima rizika [4], [5] i [6] Slika 3. Prikaz potrebnih inputa u sistem i krajnjih outputa kao rezultat homogenzacije uglja

za TE u formatu analize kalorične vrednosti uglja sa ekspozicijom i mapiranim kritičnim tagovima eko rizika, [7], [8] i [9]

Primena navedenog modela može: Poboljšati ukupan tok

tehnološkog procesa; Smanjiti naprezanja u

sistemima za transport (tračnim transporterima, cevovodima i dr.), kotlovima za sagorevanje i pratećim kontrolnim mehanizmima, što ima za posledicu redukciju troškova održavanja;

Povećati stepen iskorišćenja ulaznih sirovina;

Povećati stabilnost proizvodnje bez dodatnih kontrolnih uređaja;

Smanjiti rizik potencijalno mogućih ekoloških incidenata.

3. Potencijali rizika u primeni modela i energetskoj efikasnosti Prema kompleksnosti i specifičnosti primene modela u kombinaciji sa nekim drugim softverskim rešenjima mogući potencijali rizka su:

Kompatibilnost i adaptibilnost modela sa ostalim softverskim rešenjima;

Velike varijacije i odstupanja u kvalitetu uglja na različitim lokacijama što je u praksi realnost;

Limitirana finansijska logistika pri implementaciji;

Potrebna iskustva i konstantne edukacije korisnika za primenu;

Pogonska spremnost tehničkih sistema i

Naziv komponente

Rizik Učešće (%) Početni rizik miksa

Završni rizik miksa

Ugalj, blok 1 83.86 Visok Nizak Ugalj, blok 2 16.14 Srednji

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

58

operatibilnost u samom procesu homogenizacije;

Redizajn ukupne regulacije do delimične ili potpune automatizacije sistema za homogenizaciju uglja;

Stabilan i pouzdan informacioni sistem bez prevelikih oscilacija;

Rizik u okviru funkcionisanja tehničkih sistema u rudarstvu i drugi identifikovani direktni i indirektni rizici, [10] i [11].

Specifični rizici koji mogu bitno uticati na energetsku efikasnost su: Finаnsiјski, (Formiranje

fonda rizičnog kapitala); Nеdоstаtаk rаzumеvаnjа

invеsticiја za energetsku efikasnost, ili аvеrziја prеmа uоčеnоm riziku оd strаnе finаnsiјskih instituciја;

Тrоškоvi unаprеd i minimiziranje kоristi оbеshrаbruјu potencijalne invеstitоrе;

Shvаtаnjе energetsko efikasnih invеsticiја kао kоmplikоvаnih i visoko

rizičnih, uz visоkе trаnsаkciоnе trоškоvе;

Nеdоstаtаk svеsti о finаnsiјskim kоristimа оd energetske efikasnosti;

Infоrmisаnjе, edukacija i pоdizаnjе svеsti o energetskoj efikasnosti;

Nеdоstаtаk dоvоlјnо infоrmаciја i rаzumеvаnjа оd strаnе pоtrоšаčа dа čine rаciоnаlnu pоtrоšnju i donose racionalne invеsticiоnе оdlukе;

Problemi u transferu znanja, tehnologija i roba:

Opasnost od državne nesolventnosti;

Ekonomski i kreditni rizici; Ranjivost lanca

snabdevanja; Pravni i regulatorni rizici i

politička intervencija; Problemi u transferu znanja

i EE tehnologija i roba; Rizik neprihvatanja robe a

KLASE EE; Ne iniciranja EE projekata; Gubitak ekonomskog

suvereniteta; Rizik deviznog kursa;

Rizik uvođenja zabrane uvoza nakon što je roba već isporučena;

Rizik transfera; Gubitak političkog

suvereniteta; Gubitak ekonomskog

suvereniteta.

Faze sprovođenja projekata energetske efikasnosti u površinskoj eksploataciji mogu se prikazati u sledećoj hijerarhiji: Preliminarni audit; Detektovanje mogućih

potencijala EE; Kompletan energetski

audit; Snimanje postojećeg stanja

i predlog konkretnih mera; Izrada studija izvodljivosti; Tehno-ekonomska analiza; Izrada projekta sa

tehničkim detaljima i zatvaranje finansijske konstrukcije,

Implementacija Projekta EE;

Evidentiranje ušteda i racija u korišćenju energije sa iskazivanjem potencijalnih benefita.

Slika 4. Algoritam hierarhije sprovođenja strategije EE, (Adaptirano za tehničke sisteme površinske eksploatacije u rudarstvu i energetici), [12] i [13]

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

59

Slika 5. Prikaz dekompozicije procesa sa mapiranjem ključnih i kritičnih rizika, (pristup je adaptibilan za područje energetske efikasnosti u rudarstvu i energetici), [14]

Za analizu rizika energetske efikasnosti postoji vise varijantnih rešenja. Jedno od njih je mapiranje rizika odnosno izrade mape rizika za EE, (Sl. 5.), koja za sada ne postoji, kao i edukovanje menadžera za EE, čije bi zaduženje bilo sprovođenje mape puta, programa za EE do najnižih operativnih procesnih nivoa, [15] i [16]. 4. Zaključak U radu je data analiza mogućnosti primene jednog od stohastičkih modela u procesu homogenizacije uglja pri površinskoj eksploataciji. Dat je i praktičan primer analize za jedan broj uzorkovnaih blokova uglja sa različitih ugljenih etaža i različitih lokacija. Oscilacija kvaliteta uglja može dovesti do (povećanja troškova proizvodnje i prerade, umanjenog kvaliteta, do privremenog prekida procesa proizvodnje). Rešenja koja se danas primenjuju su intuitivnog karaktera i

relativno jednostavna: ugalj različitih kvalitativnih karakteristika (različite toplotne vrednosti) se prvo uvodi u proces mešanja (homogenizacije), a zatim odprema u TE kao ulaz u dalji tehnološki process proizvodnje električne energije. Problem fluktuacije kvaliteta uglja zaokuplja značajnu pažnju naučne i stručne javnost iz velikog broja razloga, između ostalih, što se radi o neobnovljivom resursu kao i što sam proces uzrokuje značajne troškove u kontekstu utroška samog volumena (materijala/resursa, energije i vremena). Navedeni problem se u mnogome može redukovati analizom rizika i utvrđivanjem potencijalno prihvatljivih pragova kritičnosti. Pravovremene preventivne aktivnosti bi u mnogome doprinele povećanju ukupne EE što predstavlja kvalitativni izazov i krajnji cilj. 5. Literatura

[1] Branisavljević, N., Komatina, D., Jovanović, M. (2008). Flood Damage Assessment and Uncertainties in Flood Dama-ge Estimation, Postgraduate Course in Water Resour-ces and Environmental Management - Educate,

[2] Karadžić Radoje., Vešovic Vujadin., Radosavljevic S., Derdemez Ismet. (2013). Aircraft maintenance designing and operationalavailability. Metalurgia International, Metalurgia international vol. XviiI (2013), NO. 7. ISSN 1582-2214., pp. 61-66.

[3] Kabele K., Urban M., Adamovsky D., Kabthel M. (2009). National instrument for budget, (software), version 2.066., Prague (2009), http:/tzb.fsv.cvut.cz/projects/nkn -Nacionalni instr. for calculations.

[4] Mathematical model of the process of recording

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

60

natural gamma-radiation in monitoring the rock/coal-seam boundary. (2006). Journal of Mining Science, Springer New York, New Methods and Equipment, pp.484-489.

[5] www.montenasoft.com, (Pri. 24.02.2014.godine).

[6] Interna dokumentacija autora rada i RB Kolubara. (2013).

[7] ISO 31000: 2009, Risk management - principles and guidelines, (Pages: 3-22, of 24), (2009-11-13), ICS: 03.100.01, (International Organization for Stand.).

[8] Radosavljević, S., Dašić, P. and Radosavljević, M. (2013). Individual maintenance engineering in energy and mining-based of risk. Metalurgia International, Vol. 18, No. 6 (2013), pp. 79-86. ISSN 1582-2214. (JIF2011=0,084, Metallurgy & Metallurgical Engineering #70/75)., pp. 79-86,

[9] Radosavljević, S., Dašić, P. and Radosavljević M.

(2013). Appendix specifics of risk, Metalurgia international vol. XVIII Special Issue no. 8 (2013). pp. 59-68.

[10] Radosavljević S., Lilić N., Ćurčić S., Radosavljević M. (2009). Risk Assessment and Managing Technical Systems in case of Mining Industry, Strojniški vestnik-Journal of Mechanical Engineering, 55(2009)2, pp.119-130.

[11] Radosavljević S., Lilić N., Cvetić A. (2010). Diagnóstico de Sistemas Técnicos y Análisis de Riesgos en Minería, VIII Simposio Internacional, la mecanización y la automatización en la minería y la energía, MAREN 2010, Lazarevac, 91-98.

[12] Main, W. B., Cloutier R. D., Manuele A. F., Bloswick S. D. (2005). Risk Assessment for Maintenance Work, Design safety engineering, inc, ann Arbor, Michigan, USA, pp. 21-33.

[13] Radosavljević S., Radosavljević M. (2009). ”Risk Assessment in Mining Inustry: Apply Management”, Serbian Journal of Management, An international Journal for Theory and Practice Management Science, Techical Faculty Bor, Serbia, volume 14., Number (1), ISSN 1453-4864., pp. 91-104.

[14] Radosavljević, S., & Radosavljević M. (2011). Mecological metrics eco risk, eco controlling in the mining. Tehnička dijagnostika, 10(2), 55-61.

[15] Radosavljević S, Radosavljević M. (2009). Modern models for risk analysis in Serbian mining industry. Tehnička dijagnostika. 8(1):17-24.

[16] Radosavljević S, Radosavljević M. (2011). Coal quality work for green energy to energy efficiency. Tehnička dijagnostika. 10(4): 41-48.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

61

СПЕЦИФИЧНОСТИ ЗАШТИТЕ ОД ПОЖАРА ЕЛЕКТРО ПОСТРОЈЕЊА НА БАГЕРИМА У РБ „КОЛУБАРА“

Снежана Вуковић, Бојан Миловановић

1. УВОД На површинским коповима РБ «Колубара» врши се откопавање угља и јаловине.

Откопана јаловинска маса се тракама транспортује до одлагача, а транспорт угља се врши до локомотива или сепарације. Овај систем преноса, са великим бројем ротирајућих делова у присуству велике концентрације угљене прашине као гориве материје представља посебно пожарно угрожено место на локацијама копова. С обзиром да је електрична енергија главна покретачка снага скоро свих рударских машина и да се ради у врло тешким условима, рад на отвореном, изложеност атмосферским утицајима, јако велике вибрације, разноврсност уграђене опреме и тешкоће у набавци резервних делова, одржавање електро опреме скопчано је са низом тешкоћа. Пропусти који се јављају при одржавању и манипулацијама, доводе и до пожара.

Овај рад се бави пожарима чији је узрок електро квар у било ком виду и облику. Таквих кварова квантитативно нема много, али последице могу бити фаталне по имовину и лица, а често су и са великом материјалном штетом, чиме заслужују посебну пажњу.

Предмет анализе су пожари који су се десили на површинским коповима „Колубаре“ и од којих је изузета прерада угља са свим специфичностима процеса сепарације и сушења угља. У анализи се неће ићи даље од претходне, 2013. године, која је просечна година са аспекта штетних догађаја, показатељ стања одржавања опреме и уређаја, као и стања ЗОП у РБ „Колубара“.

2. ОРГАНИЗАЦИЈА СЛУЖБЕ ЗОП У циљу утврђивања одговарајуће организације и предузимања мера потребних за

успешно функционисање и спровођење заштите од пожара, а на основу Закона о заштити од пожара, Министарство врши категоризацију објеката, делатности и земљишта према угрожености од пожара у зависности од технолошког процеса, значаја и величине објекта. Посебним Решењем о категоризацији, Министарство је сврстало ПД РБ „Колубара“ у прву категорију угрожености од пожара, оцењујући делатност и објекте привредног друштва као објекте са високим ризиком од избијања пожара.

Привредно друштво односно друго правно лице разврстано у прву категорију угрожености од пожара тј. субјекат у првој категорији обавезно је да обезбеди технички опремљену и обучену ватрогасну јединицу са потребним бројем ватрогасаца. У том смислу је организована Служба заштите од пожара у оквиру Сектора за Безбедност и здравље на раду и Заштиту од пожара (БЗР и ЗОП) - Центар за стручне послове и логистику РБ „Колубара“.

Заштита од пожара на коповима се спроводи и контролише плански и организовано путем Службе ЗОП са два одељења заштите од пожара:

Одељење заштите од пожара Рудовци, база Рудовци и 2 истурена пункта, Медошевац

и Волујак, укупно око 80 ватрогасаца, Одељење заштите од пожара Тамнава, база Каленић и истурени пункт Радљево,

укупно око 50 ватрогасаца

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

62

Ватрогасна јединица ради у четири смене због процеса производње. Командир јединице ЗОП-а је одговаран за спремност људи и опреме и заједно са вођама смене, организује распоред ватрогасне опреме и људи на терену у превентивном дејству, а по потреби и акције у оперативном дејству.

И поред високоорганизоване заштите од пожара, инциденти се дешавају скоро свакодневно, не само због специфичне делатности и технолошког процеса, већ и због велике површине коју захвата рудник и разноврсности послова који се у разним деловима рудника истовремено обављају.

Да би се приказала слика стања и потреба за оваквим организовањем службе, треба споменути неке податке из делокруга рада Службе ЗОП. Карта терена дата на слици 1, приказује географски положај копова и даје слику територије и делокруга рада запослених у области ЗОП, али се на карти не види да је понекад потребно утрошити 20-так минута да се пређе 2-3 километра, у зависности од временских услова.

Слика 1: Карта колубарског басена

Осим посебно наведене електро опреме, на коповима се налазе две интерне бензинске

станице и један магацин експлозива. На простору Тамнаве, постоји Постројење за припрему угља, посебно значајно са аспекта опасности од пожара, у којем се угаљ меље, дроби, прерађује и товари у железничке вагоне за потребе ТЕ “Никола Тесла“ Обреновац. Радионице су груписане у оквиру сваког погона, на једној, две или три локације, тако да таквих локација, на којима се налази велики број објеката, а које припадају огранку, има десетак, укључујући и контејнерска насеља за особље која се периодично измештају у зависности од померања копа. Таква мини насеља се штите ручним и превозним апаратима, и најчешће имају инсталирану хидрантску мрежу, која такође подлеже периодичној провери. На локацијама копова се налази 306

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

63

хидрантских ормара на којима се врши провера притиска и протока воде. Ту нису урачунати ормарићи у хидрантским мрежама багера.

На више објеката и локација, на Западном пољу, Постројењу за припрему угља, као и на два багера постављене су стабилне инсталације за рано откривање и дојаву пожара, тј. аутоматски системи за дојаву пожара. На делу транспортера Постројења (за припрему угља) постављени су системи за аутоматско гашење пожара тзв. Дренчер систем за аутоматско гашење воденим млазом, а на неколико багера су постављени уређаји за аутоматско гашење пожара аеросолом.

На коповима се спроводи шестомесечна замена свих ватрогасних апарата, тако да око 3000 апарата у редовној замени, буде скинуто са објекта, а на објекте се постављају контролисани исправни апарати. Годишње се за сопствене потребе укупно сервисира око 5000 апарата типа CO2 и S и постави на објекте у редовним и ванредним заменама. 3. ПРЕГЛЕД ЕЛЕКТРО ОПРЕМЕ У ДП " КОЛУБАРА - ПОВРШИНСКИ КОПОВИ"

Рударске машине као погонску енергију користе електричну енергију високог напона 6000 V и ниског напона 380 V и 220 V.

На четири активна површинска копа Поље «Б +Ц», Поље «Д», ПК «Велики

Црљени» и "Тамнава-Западно поље"користи се : 15 великих багера глодара инсталисане снаге од 1 до 3,5 МW 2 багера ведричара 10 багера одлагача инсталисане снаге преко 1,5 МW 19 багера дреглајна Око 50 km транспортних трака Транспорт се обавља и железничким вагонима (електрична вуча) За систем одвоњавања користе се пумпе које покрећу електро мотори. Постројење за припрему угља - Дробилана

Осим рударских машина електро служба одржава и велике дужине кабловске и надземне напојне мреже као и трафо станице:

Трафо станице 110/35 kV Трафо станица 35/6 kV - 8 објеката Трафо станица 35/6 kV са исправљачким постројењем за електричну вучу. Стационарне и покретне трафостанице 6/0,4kV.

(изнети подаци су оквирно дати и мењају се у складу са напредовањем копа).

4. ПОЖАРИ

У евиденцији ватрогасних интервенција која се води у „Колубари“ користе се термини велики, средњи и мали пожар. У општем смислу под пожаром се подразумевају све врсте интервенција у циљу спречавања развоја пожара као и интервенције на сузбијању директне и непосредне пожарне опасности. Под интервенцијом се подразумева сваки долазак ватрогасне јединице по позиву, па и онај где је ватрогасна јединица дошла на место догађаја а није било

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

64

интервенције јер је пожар угасило особље и запослени на објекту, тј. на машини. Дакле ова дефиниција је шира од оне прописане законом којом је пожар дефинисан као процес неконтролисаног сагоревања којим се угрожавају живот и здравље људи, материјална добра и животна средина.

Овде су узете у разматрање и интервенције код пожара у почетном стадијуму, тзв. малих пожара, код којих у појединим случајевима сам процес горења заправо није ни започео или је угашен у зачетку, приручним средствима. Средњи пожари су они са значајном материјалном штетом, а велики су катастрофални пожари а на основу опште прихваћене класификације. 4.1. Пожари у 2013. години

У току 2013. године на коповима и објектима „Колубаре“, у Огранку “Површински копови”, се догодило 333 пожара, на које су позивани и учествовали у интервенцији ватрогасци Ватрогасних јединица Рудовци и Тамнава. Из табеле бр.1 се види да су то углавном пожари мањег интезитета, тако да су 329 (98,87%) пожара почетни пожари без икакве материјалне штете.

Табела бр.1: Број пожара по величини и погонима 01.01.2013. - 31.12.2013.год

Погон Мали Средњи Велики Укупно %

Поље „Б“ 47 - - 47 14%

Поље „Д“ 83 - - 83 25%

Тамнава ИП 91 3 - 94 28%

Тамнава ЗП 73 1 - 74 22%

Дробилана 35 - - 35 11%

Копови укупно 329 4 - 333 100%

Под пожаром се у овом прегледу подразумевају све врсте интервенција у циљу

спречавања развоја пожарне опасности. Дакле, неке од тих почетних манифестација се не могу чак ни назвати пожаром, јер је често превентивна акција хлађења прегрејаног дела уређаја, који је почео да се дими. У неколико случајева се десило да је од стране посаде багера или погонске станице уз помоћ ватрогасних апарата на објекту, опасност отклоњена, али да су ватрогасци ипак позвани ради сваке сигурности. У извештајима ватрогасаца се често налази узрок пожара угљена прашина, што наравно не може бити узрок, али често није могуће утврдити прави узрок, тј. извор паљења прашине, поготово што се због недостатка времена ради само анализа већих пожара код којих постоји значајнија материјална штета.

Као што је приказано у табели, највећи број пожара се десио због непознатог узрока (угљена прашина), затим се као узрок наводи ролна која је део кретног механизма транспортне траке, електро квар, а један број интервенција се десио због неправилног одлагања смећа на дивљој депонији у близини копа.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

65

С обзиром да је доста чест случај да се пријави потрошња апарата и да се са објекта тражи замена празних за пуне, веома је важно са аспекта анализе и унапређења ЗОП инсистирати да се тачно утврди разлог утрошка апарата.

4.2. Анализа узрока пожара Један од битних предуслова за праћење, анализу, побољшање и унапређење квалитета у

овој области је тачан и прецизан податак, у смислу прецизно дате (писане) информације о узроцима пожара или другим запажањима у вези догађаја.

У табели бр.2 дат је преглед најчешћих узрока на основу података забележених у књигу дежурстава. Интервенције су вршене из различитих разлога као што су: појачано трење због неисправности ролне, лежајева, кочнице, електро кварови, неисправност каблова, варничење или прегрејавање на електро уређајима, угљена прашина услед спољних фактора као што су опушци, самоупала угља у блоку.

Један од најчешћих узрока пожара је отказивање лежаја ролне. Од почетка године 124 пута (37%) је прегрејана ролна узроковала ватрогасну интервенцију. То је један од узрочника на који се може превентивно деловати. Оштећени ваљци (ролне) и ваљци чији се лежајеви при раду прегревају морају се заменити исправним ваљцима или привремено избацити из функције, како утврђени квар не би изазвао пожар (члан.296 ПТЗ за површинску експлоатацију лежишта минералних сировина, Сл.лист бр.96/2010).

Табела бр. 2: Преглед пожара по узроцима од 01.01.2013. до 31.12.2013.год

Огранак

Узроци пожара

Техн

олош

ки

проц

ес

Сам

оупа

ла

Еле

ктри

чна

стру

ја

Трењ

е (л

ежај

еви,

ро

лне)

Зава

рива

чки

радо

ви

Неп

ажњ

а пу

шач

а

Коч

ница

на

пого

нски

м

једи

ница

ма

Неп

озна

т уз

рок

Поље Д 26 21 - 18 1 1 1 15

Поље Б 27 2 4 8 - - - 6

Помоћна механизација - - - - - - - -

Тамнава Исток 1 25 9 52 - - 4 3

Тамнава Запад - - 2 39 1 - 3 29

Дробилана 1 13 2 7 - - 4 8

Укупно: 55 61 17 124 2 1 12 61

Свега: 333

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

66

Служба машинског и електро одржавања у процесу превентивног одржавања и сервисирања уређаја и опреме, врши редовне прегледе у току смене, врши 15-то дневне сервисне замене и замене оштећених и дотрајалих делова на основу уочене потребе у оквиру редовног одржавања и годишње инвестиционе оправке система када се врши детаљни преглед, санација и превентивна замена потрошних материјала и похабаних елемената система.

Интервенција на гашењу упала угља у блоку на БТУ систему је било чак 80 пута. Ови пожари који су десили услед самоупале угља на етажи, није могуће угасити конвенционалним средствима за гашење пожара. Да се изврши адекватна локализација на пожаром захваћеној локацији, било је потребно да се запаљив материјал покрије одговарајућим материјалом (земљом) који спречава оксидационе процесе.

Некада најзначајнији узрок заваривачи радови у потпуности је стављен под контролу доношењем и применом квалитетних прописа и мера, како на нивоу дрћаве тако и на нивоу предузећа.

4.3. Кратак преглед пожара чији је узрок електрична струја

Сва четири средња пожара који су се догодила у току 2013. године за знатном

материјалном штетом настали су због електро квара. Чињеница да је материјална штета значајна говори о важности анализе пожара са узроком квара електро инсталије и превентивном дејству потребном да се сузбије ова пожарна опасност.

У посматраном периоду догодила су се четири пожара средње величине и то: -07.06.2013 пожар на багеру, -16.06.2013. пожар на багеру, -14.05.2013. године пожар у контејнеру припремних радова у Контејнерском

насељу „Вреоци“ -02.12.2013. пожар на кућици повратног бубња I-1

● Дана 07.06.2013. године у електро постројењу Одлагача 1 дошло је до активирања 6

аеросолних генератора.Радници су употребили 4 СО2-5 и 2 S ватрогасна апарата. По доласку ватрогасног возила пожар је био у почетној фази. Приступило се хлађењу (гашењу) и пожар је локализован.

Узрок пожара је кратак спој изазван кваром на прекидачу од 500V . ● Дана 16.06.2013. године, дошло је до запаљења електро постројење на Одлагачу 1.

Посада Одлагача је утрошила 5 СО2-5 и 1 S -6 ватрогасни апарат. При овој интервенцији потрошено је око 500 литара пене.

Узрок пожара: квар на електро инсталацији у електро постројењу на горњој градњи. ● Дана 14.05.2013. године догодио се пожар у контејнеру припремних радова у Контејнерском насељу „Вреоци“.

Домар је употребио 2 ватрогасна апарата типа „S“ и 1 втрогасни апарат типа СО2-5. По доласку ватрогасног возила радник електро службе искључио је напон и посада је приступила гашењу водом.

Узрок пожара је непознат. Материјална штета: клима уређај, компјутер, канцеларијски намештај Дана 02.12.2013 године, у 0525 трећа „Б“ смена, дошло је до пожара у кућици повратног

бубња И-1. Запослени су са Г-1 исток искористили 4 CO2/5 ватрогасна апарата за почетно гашење пожара. По доласку ватрогасних возила 102 (0547h) и 103 (0555h) пожар је био у разбукталој фаци. Пожар је угашен у 0610.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

67

Узрок пожара: Укључен грејач и електро инсталација Материјална штета: Изгорела „кућица“ у потпуности За сваки пожар са материјалном штетом се формира комисија, која утврђује материјалну

штету, узроке пожара и евентуалну одговорност руковаоца или других лица задужених за одражавање уређаја и опреме. О пожару се писмено обавештава осигуравајућа кућа са којом је закључен уговор о осигурању и која процењује потребу вођења сопствених истражних радњи и поступака. О истом пожару инспекцијски органи воде поступак у зависности од сопствене процене величине пожара и материјалне штете, како би утврдили да ли је до штетног догађаја дошло кршењем, непоштовањем или неспровођењем прописаних мера заштите од пожара. На основу спроведеног поступка утврђивања одговорности, уколико одговорност постоји, подносе се пријаве надлежним правосудним органима и спроводи поступак против одговорних лица.

4.4. Примери почетних пожара електро узрочника Најчешћи узроци који се јављају код машина и опреме у употреби у Огранку «Површински копови» су:

• Експлозија осигурача која изазива паљење постоља • Залепио погонски контактер услед прегревања осигурача и изазван почетни пожар,. • Лабав спој кабла са шинама, довео је до прегревања и кабал је почео да гори. • Постављање импровизованих ("лицновани") уметак осигурача ради појачања осигурача

доводило је до паљења инсталације. • Заглављени контакти прекидача, упуштач је остао укључен и када је процес залетања

мотора завршен. Дошло је до прегревања и пожара на упуштачу. Пожар је брзо угашен јер је благовремено откривен.

• Експлозија катодног одводника пренапона. • Кратки спојеви у електро ормарима • Пожари у ћелијама за компензацију реактивне енергије. • Електро моторни погони су опремљени кочницама које служе за брже окончање процеса

кретања. При укључењу погона откочник има функцију да отпусти кочницу. Догађали се пожари због пада кочнице на спојницу и великог трења. Узрок пада кочнице осим механичких кварова био је и електричне природе, неисправност уређаја који држи подигнуту кочницу

• Кварови на електро инсталацијама у радионицама • Пробоји високонапонских каблова 5. МЕРЕ ЗАШТИТЕ ОД ПОЈАВЕ И ШИРЕЊА ПОЖАРА НА ЕЛЕКТРО ОПРЕМИ

При пројектовању електро опреме за електро енергетска постројења и инсталације на површинским коповима предвиђене су одређене мере за заштиту од појаве и ширења пожара. При постављању (монтажи) електро опреме те мере заштите морају се извести и испоштовати. Мере заштите од пожара састоје се у примени одређених техничких мера заштите и придржавању одређених правила при манипулацији и одржавању електро опреме.

Опасност од појаве пожара на електро опреми се смањује тако што се електричне ротационе машине, енергетски трансформатори и други електрични апарати и уређаји штите од кратких спојева, земљоспојева, опасних пренапона и недозвољених оптерећења одговарајућим заштитним релејима и осигурачима.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

68

Сви апарати и уређаји се морају правилно користити и редовно одржавати. Примењене мере заштите од ширења пожара састоје се у томе што се електро енергетска постројења постављају на погодне локације и извршен је адекватан размештај опреме и уређаја који садрже запаљиве течности. Предвиђене су и мере заштите за брзо одвођење запаљиве течности.

Електро опрема се групише у одређене пожарне секторе зависно од намене, значаја и пожарне опасности. Важно је и правовремено и поуздано откривање и јављање настанка пожара. Примењују се мере за растерећење од прекомерног притиска и за безопасно усмеравање експлозивног таласа из уређаја, односно просторије који се могу појавити при експлозијама услед кратких спојева и других кварова у електро енергетском постројењу.

На пример постављају се сигурносне мембране на мерне трансформаторе и одушник на енергетске трансформаторе. Електро енергетска постројења високог напона морају се обезбедити да се пожар са њих не пренесе на суседне објекте, а то се ради постављањем ватроотпорних зидова и постављањем постројења на одређеном растојању од других објеката. Заштита од ширења пожара изведена је на следеће начине : • Ручним преносним апаратима за гашење пожара, а према Плану заштите од пожара • Хидрантском мрежом • Стабилним системима за дојаву пожара • Стабилним системима за гашење пожара -аеросолним генераторима

Водећи рачуна о материјалној штети коју проузрокују пожари на багерима , а и с обзиром на то да постоји опаасност од пожара на електро постројењима , дошло се до закључка да је исплативо улагати у стационарна средства за гашење са аутоматским деловањем као што су аеросоли . Ови системи се уграђени на багерима на којима је већ долазило до пожара , и то у затвореним разводним електро ормарима и кабловским каналима објеката , у којима је максимални напон 6 КВ . Аутономни систем заштите се састоји из аеросолних генератора типа МАГ и ПУРГА који су постављени непосредно у простор који се штити и термо-проводног штапина као уређаја за активирање генератора. При повишењу температуре простора који се штити до температуре паљења штапина (1700 С), или при његовом непосредном контакту са отвореним пламеном , долази до паљења штапина на било којој тачки његове дужине. Значај овог средства за гашење је што не дозвољава наставак процеса горења у трајању од 30 минута од активирања, што омогућује ватрогасној јединици да интервенише и стигне благовремено на обкејат и под најгорим метереолошким условима.

Сви изведени елементи заштите од појаве и ширења пожара, морају се одржавати у исправном стању, заштитни релеји се морају редовно прегледати и баждарити, а осигурачи се смеју мењати само оригиналним улошцима који су предвиђени техничком документацијом.

Наравно, неопходно је организовати беспрекорну превенцију. Организовати превенцију значи организовати следеће послове:

- перманентни мониторинг информација и параметара ЗОП, - израда анализа на бази података и информација праћења, мерења и испитивања, - правовремено отклањање уочених технолошких недостатака, - одржавање одговарајуће технолошке и радне дисциплине особља, - одржавање инсталација, - организовање ватрогасних дежурстава при радовима заваривања, резања и лемљења

(присуство ватрогасног возила са посадом) - едукација и обука запослених из области заштите од пожара - практична оспособљеност за руковање апаратима за гашење пожара

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

69

Осим превенције потребно је организовати непрекидан рад јединице, спремност и мобилност опреме, људи и средстава, као и способност за брзу и ефикасну интервенцију. Ово се спроводи одржавањем дисциплине и унутрашњег реда уз програм за одржавање психофизичке спремности, чему се не поклања довољно пажње због хроничног недостатка људи.

6. ЗАКЉУЧАК Посматрајући комплетну рударску механизацију на површинским коповима на којој се

као погонска енергија користи електрична енергија и број електричних машина и уређаја, каблова и командне, сигналне и сигурносне електро опреме, као и чињеницу да се један део те опреме налази на просторима где постоји угљена прашина као могућ узрочник пожара, број пожара изазваних електро опремом није велик. Ако се посматра укупан број пожара који су угашени као почетни пожари, као и број средњих и великих пожара (табеле 1 и 2) чији је узрок електро опрема није велики ( у 2013. години 5,1 % од укупног броја пожара).

Али, при детаљнијој анализи узрока пожара чији је узрок електро опрема, види се да је у позадини тих појава човек, било да је у питању лоше одржавање опреме, неправилно руковање, а често и очекивање немогућег по питању степена искоришћења опреме.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

70

СЕЛЕКТИВНИ РАД БАГЕРА НА ПОВРШИНСКИМ КОПОВИМА РБ „КОЛУБАРА“

SELECTIVE RAD WHEELED OPEN PIT RB "KOLUBARA"

М. Цојић1 , С. Вуковић2 , Н. Стевановић Петровић3 Кратак садржај

Лежишта угља на којима се врши површинска екплоатација често се налазе у сложеним експлоатационим условима. Даљим развојем експлоатације лигнита ови услови постају сложенији укључујући и инжењерско- геолошке, хидрогеолошке карактеристике, повећање коефицијента откривке, услове заштите околине, услове безбедности и здравља на раду и потребе за селективним откопавањем.

Селективна експлоатација угља се наметнула као потреба после оцене расположивих ресурса која се неминовно кретала у правцу потребе и могућности искоришћења лежишта са сложеном структуром као техничко-економски најповољнија за експлоатацију. Кључне речи: селективни рад, технологија, багер

4Abstract

Coal deposits meant for surface exploitation are in complex operating conditions. Further development of lignite mining has made these conditions even more complex, including the following aspects: engineering geology, hydrogeology, the increasing ratio of overburden, environmental conditions, health and safety at work and fire protection, as well as the need for selective mining. Selective mining of coal has become a necessity after the assessment of available resources, which clearly indicated that the need and possibilities of utilization of complex structure deposits are technically and economically optimal. Keywords: selective operation, technology, excavator

1 Милош Цојић, дипл.инж.руд.,ПДРБ „Колубара“ Центар за стручне послове и логистику, Служба произв. 2 Снежана Вуковић, дипл.инж.руд., ПДРБ „Колубара“ Центар за стручне послове и логистику, Служба ЗОП 3 Надежда Стевановић Петровић, ., ПДРБ „Колубара“ , дипл.инж.руд,Огранак Пројект

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

71

СЕЛЕКТИВНИ РАД БАГЕРА НА ПОВРШИНСКИМ КОПОВИМА РБ „КОЛУБАРА“

М. Цојић , С. Вуковић , Н. Стевановић Петровић 1.0.УВОД

Селективни рад багера је често примењивана технолошка опција на површинским коповима ПД РБ „Колубара“ која омогућава максимално искоришћење лежишта угља са неуједначеном и сложеном структуром. У раду је дат преглед остварења откривке и прослојака на површинским коповима РБ „Колубара“, са приказом основних технолошких шема примењених машина за откопавање. Из резултата приказаних применом ове методе откопавања, види се значајан утицај на квалитет угља и уједначеност квалитета који се директно одражава на смањење утрошка енергената за додатно сагоревање, а самим тим на емисију штетних гасова. 2.0.ТЕХНОЛОГИЈА РАДА И КАПАЦИТЕТ РОТОРНОГ БАГЕРА

Роторни багер је данас свакако најраспрострањенија машина на коповима лигнита. Током вишедеценијског развоја ових машина створене су конструкције које могу на задовољавајући начин да одговоре веома разноврсним захтевима откопавања, укључујући и селективни рад.

Слика 1: Роторни багер: 1. роторни точак с ведрицама, који се налази на роторној стрели заједно са погоном; 2. стрела роторног точка (катарка), која се својим крајем ослања на окретну платформу (горњу градњу); 3. истоварна стрела или истоварни мост; 4. конзола противтега и противтег за уравнотежење конструкције роторног багера у односу на окретну платформу и транспортни механизам; 5. Надградња роторног багера, која служи као ослонац за вешање роторне стреле, конзоле противтега, истоварне стреле;6. окретна платформа, на којој се налази опрема роторног багера (уређаји, опрема, постројења, инсталација); 7. ослоно-окретни механизам на коме се налази окретна платформа; 8. доње постоље (доња градња); 9. транспортни механизам.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

72

Величина, облик и конструкција багера зависи посебно од захтеваног капацитета, начина утовара материјала и специфичним условима рада на површинском копу. На облик и конструкцију битно утиче дозвољени нагиб косине етажа, затим чврстоћа материјала који се откопава и дозвољени специфични притисак на тло. Облик и конструкција морају бити прилагођени условима доброг и лаког одржавања. 3.0. ТЕХНОЛОГИЈА РАДА И КАПАЦИТЕТ БАГЕРА ВЕДРИЧАРА

Багер ведричар представља самоходну машину континуираног дејства намењену за откопавање меких и сипких материјала на површинским коповима. Багер ведричар је једна од најстаријих конструкција машина за копање, првенствено намењена за копање у блоку испод нивоа стјања, али се израђују и багери за комбиновани дубински и висински рад.

Слика 2: Багер ведричар 1. Доња градња багера, 2. Уређај за кретање (гусенични), 3. Главни носач ведрица,4. Радни елемент (ланац ведрица), 5. Корито ведрица, 6. Систем ужади и витала за подизање и спуштање радног елемента (планирни сегменти за висинско и дубинско планирање), 7. Конзолни носач са пакетом ужетњача, 8.Обртно постоље, 9. Уређај за утовар, 10. Катарка са противтегом, 11. Машинска кућица (витла,погонске групе, електро ормани), 12. Истоварна стрела са гуменом траком, 13. Планирни комад за дубинско планирање

Зависно од моћности откривке и угљене серије, геотехничких карактеристика откривке и угља, као и технолошких могућности заступљене опреме за масовну експлоатацију извршена је вертикална подела лежишта у завршним контурама површинског копа.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

73

На откривци су пројектоване тре етаже, односно три БТО система. На сва три система биће ангажован по један роторни багер. На I БТО систему ће радити роторни багер SRs 2000 32/5 + VR. На II БТО систему ће радити роторни багер SchRs 1600 25/3 у тандему са самоходним транспортером BRs 1600 (28+50)x15. На III БТО систему истранспортован је роторни багер SchRs 630 25/6 са површинског копа Велики Црљени.

Слика 3: Вертикална подела на етаже у складу са могућностима хомогенизације угља

На откопавању угљене серије су пројектоване три етаже, односно, три БТД система. На I БТД систему ће радити роторни багер SchRs 630 25/6 са BRs 1600 (28+50)x17. На II БТД систему ће радити роторни багер SchRs 630 25/6 са BRs 1600 (28+50)x15. На III БТД систему ће радити ведричар ERs 1000/20 са BRs 1400 (37+50)x16.

Одлагање откривке на I БТО систему ће се вршити одлагачем A2Rs-B 8500x60 у дубинском и висинском раду. У висинским блоковима ће се формирати касета за гипс и касете за шљаку, пепео и карбонатни муљ (нус производи будуће ТЕ Колубара Б).

Одлагање откривке на II БТО систему ће се вршити преко одлагача A2Rs-B 8500x60. Одлагање међуслојне јаловине ће се вршити преко одлагача ARs (BRs) 1600 (28+50)x17, у дубинском раду на подину у источном делу површинског копа. Одлагалишни транспортер за међуслојну јаловину ће се поставити на подину, а одлагач ће радити дубински и висински, и представљати потпору за одлагалишне етаже I и II БТО система

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

74

4.0. ОСТВАРЕЊЕ ОТКРИВКЕ И ПРОСЛОЈАКА ПО КОПОВИМА

У посматраном периоду за 2013.годину, количине међуслојне јаловине на четири површинска копа се крећу у различитим вредностима. На Пољу Б количина прослојака је 2.011.663 m3, на Пољу Д користи се систем директног пребацивања у откопани простор и те количине су 609.106 m3, на Великим Црљенима 259.094 m3, а на Тамнави –Западно поље 3.560.086 m3.

Табела 1: Остварење откривке и прослојака по коповима (m3 čm)

Оваквим системом откопавања и одлагања међуслојне јаловине и количине отписаног угља су мале и безначајне. На БТУ систему Поља Д разлог је технолошка ситуација (појављивање већег прослојка, технолошка немогућност одвајања и те количине се крећу од 0,55 до 1,5% од укупно откопаног угља за годину дана. На БТС систему Поља Д, због неадекватне опреме за селективно откопавање та вредност је нешто већа од 2,5-3,5%. На површинском копу Велики Црљени, где је завршавањем откопавања угљеног лежишта премештен на површински коп Тамнава-Западно поље багер (Глодар-1) SchRs 630 25/6, те количине се крећу од 0,04 до 0,06% и сведене су на минимум. То је резултат успешног коришћења угља са површинског копа Велики Црљени за поправљање квалитета угља са копа Тамнава-Западно поље.

ПОЉЕ Б ПОЉЕ Д ТАМНАВА

ЗАПАД

ВЕЛИК

И ЦРЉЕН

И

УКУПНО

СИСТЕМИ

УКУПНО ПРОСЛ.

ТАМНАВА

УКУПНО КОЛУБАРА

Мес

ечн

о

ПЛАНИРАНО 1.110.000 1.850.000 1.900.000 0 4.860.000 0 4.860.000

ОСТВАРЕНО 1.312.607 2.180.736 2.825.224 49.400 6.144.834 223.133 6.367.967

% 118,25 117,88 148,70 0 126,44 0,00 131,03

РАЗЛИКА 202.607 330.736 925.224 49.400 1.284.834 223.133 1.507.967

Од

поч

етка

год

ине

ПЛАНИРАНО 13.500.000 23.000.000 25.150.000 2.200.000 63.850.000 0 63.850.000

ОСТВАРЕНО 10.025.265 24.508.904 33.119.838 1.691.174 65.087.389 4.257.792 69.345.181

% 74,26 106,56 131,69 76,87 101,94 0,00 108,61

РАЗЛИКА -3.474.735 1.508.904 7.969.838 -508.826 1.237.389 4.257.792 5.495.181

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

75

4.1. Основна технолошка шема селективног рада роторног багера

Висински рад роторног багера у блоку са вертикалним резовима састоји се у откопавању целокупне висине блока у неколико резова. Низ резова по дубини блока чини појас који има висину и ширину као рез а дубину (дужину ) као блок. ВисинА резова откопавања по правилу треба да износе

0,5𝐷 < ℎ𝑖<0,7D

Број резова по висини блока који треба да буде цео број може се добити из услова:

𝐻/0,5𝐷 > 𝑁 > 𝐻/0,7𝐷

Слика 4: Основна технолошка шема селективног рада роторног багера

Основни конструкциони-кинематски параметри роторног багера су:

- висина, односно дубина копања, H (m), - радијус копања роторног багера, R (m), - пречник роторног точка, D (m), - запремина ведрице, q (m3), - број истресаја у минути, n (min-1), - брзина окретања горње градње багера (у оси и максимална брзина) Vb (m/min), - брзина дизања и спуштања стреле, Vd (m/min), - брзина транспорта багера, Vt (m/min), - висина зглобне везе стреле од планума, y (m), - хоризонтално растојање од вертикалне осе багера до зглобне везе стреле, e (m), - хоризонтално растојање од обртне осе багера до предње ивице гусеница, F (m), - o),

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

76

- хоризонтално растојање од бочне ивице гусеница до подужне осе багера, Е (m), - одстојање доње ивице стреле од њене осе, d (m), - гранична удаљеност приближавања конструкције стреле горњој ивици ниже подетаже, , t (m), - сигурносно растојање, f ’ (m), - минимално растојање предње ивице гусеница до доње ивице косине, , f (m).

При откопавању, радни точак се окреће око своје осе, уз истовремено окретање роторне

стреле око вертикалне осе багера. Овде се радни елемент, при пролазу кроз материјал, креће по резултанти ободне брзине при окретању радног точка око своје осе и ободне брзине окретања роторне стреле око вертикалне осе багера. При овоме се из масива откопавају резови српастог облика, који у зависности од начина рада могу бити вертикални и хоризонтални. У раду се примењују само вертикални, само хоризонтални или комбиновано и једни и други.

5.0. СЕЛЕКТИВНО КОПАЊЕ РОТОРНИМ БАГЕРОМ

Селективан рад са роторним багерима може се применити код разних експлоатационих услова, уколико слој чију селекцију треба вршити није тањи од 0,25 m, подизањем, спуштањем и обртањем у хоризонталној равни конзоле радног точка могу се селективно откопавати и непраивлни слојеви и прослојци.

Успешност селективног рада зависи, у првом реду, од услова добијања и техничких карактеристика роторног багера. Значајни су захтеви у погледу квалитета лигнита (топлотна вредност и садржај пепела), затим откопани губици лигнита и смањење капацитета багера при селективном раду.

Основне предности селективног копања хоризонталним резовима су смањење висине слоја до дебљине одреска и тачније праћење контакта слојева. Упоредо с тим копање хоризонталним резовима има и низ недостатака па је доста често копање комбинованим резовима када се већи део блока копа хоризонталним резовимаа само горњи и доњи слој са вертикалним резовима.

Избор начина селективног копања зависи од угла и правца пада лежишта у односу на косину етаже, броја и моћности прослојака у границама блока, напредовање блока у односу на пражњење типа багера и др.

Губици минералне сировине код селективног копања зависе од рударско-геолошких (угао пада слоја, број прослојака) и техничких услова (правац фронта и напредовања, ширина захвата, врста резова, угао косине откопа, дубина блока) као и од пречника ротора.

Код селективног рада са хоризонталним резовима, прослојци јаловине се откопавају заједно са заштитним слојевима, који се у повлати и подини јаловог прослојка остварују ради чистијег откопавања угљеног слоја при томе настају губици угљене супстанце.

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

77

Величину губитака у конкретним условима одређујемо графоаналитичком методом, приближне аналитичке прорачуне губитка можемо вршити само за једноставно и приближно хоризонтално залегање.

За вертикалне одреске откопни губутик је:

∆𝑉 = 100 𝛿1�𝛿2𝑀 = (%)

а за хоризонталне одреске губитак је:

∆ℎ = 100ℎ𝑔𝑟� 𝛿2𝑀 %

где су:

𝛿1 ; 𝛿2; − моћности слоја у кровини и подини које се одбацују ради спречавања осиромашења откривком (код тачног и израженог контакта 𝛿 = 10 𝑐𝑚 ).

𝑀 − моћност слоја (прослојка) минералне сировине (𝑐𝑚)

ℎ𝑔𝑟 − висина гребена (𝑐𝑚)

ℎ𝑔𝑟 = 𝐷 − √𝐷2 − 𝑃22 (𝑐𝑚) 𝑃 = 2 𝑥�𝛿2(𝐷 − 𝛿2)(𝑐𝑚)

где је:

𝐷 − пречник ротора (𝑐𝑚)

𝑃 − дужина померања ротора

Губици и осиромашења прогресивно расту са повећањем пречника ротора и смањењем моћности слоја (прослојака). Према досадашњем искуству са роторним багерима средње величине могу се по одбитку заштитног слоја успешно добити слојеви угља са дебљином између 0,3 и 0,5 m.

Код багеровања сваког слоја (прослојка) угља, укупни губици су око 2,5 бочне висине кашике h� и то: једна висина у кровини код нормалног рада, пола висине код чишћења кровине и једна висина у подини. Овакав начин омогућава багеровање угља без осиромашења из подине и кровине. Према томе откопни губитак ће по правилу бити:

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

78

𝑉�𝑔 = 2,5 ℎ𝑔(𝑚)

Искоришћење угљеног слоја (прослојака) ће на основу тога бити:

𝑛0 = ℎ − 2,4ℎ�ℎ

ℎ −моћност угљеног слоја (прослојака)

Обично у фази рада површинског копа рачунамо и са осиромашењем, па је предвиђено само делимично чишћење кровине и откопавање до подине, остврујући неравнине угља и кровине.

∆ℎ� = ��𝑟2 − 𝐶𝑚�𝑥2 �2 ;(𝑚)

𝑟 − полупречник ротора

𝐶𝑚�𝑥 − дебљина одреска

6.0. ЗАКЉУЧАК

Селективно откопавање угља, у сложеним експлоатационим условима, добија све већи значај и већ је доказано са аспекта искоришћења и валоризације расположивих резерви угља, са становишта потреба и могућности хомогенизације угља и такође, као једини начин експлоатације лежишта угља са изразито сложеном структуром угљоносне серије.

Када је реч о експлоатацији лигнита, доминира површинска експлоатација континуалним системима, која се углавном ослања на роторне багере и багере ведричаре као основне представнике опреме за масовну производњу угља великог капацитета. 7.0. ЛИТЕРАТУРА

1. Игњатовић, Д.:Машине за површинску експлоатацију, Скрипта, РГФ, Београд, 2009.

2. Лазић, А. Селективно откопавање роторним багерима на површинским коповима угља, РГФ, Београд, 1994.

3. Техничка документација површинских копова ПД РБ „Колубара“

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

79

МЕРЕЊЕ НУЛТИХ И МЕЂУФАЗНИХ КАПАЦИТИВНОСТИ КАБЛОВА И ВАЗДУШНИХ ВОДОВА

Д. Ристивојевић1, С. Вуковић2, С. Дамњановић3

Кратак садржај Проблематика мерења капацитивних струја приликом процеса подешавања земљоспојне заштите, нарочито у изолованој мрежи, поприма изузетно значајан карактер. У каталозима произвођача каблова фигурише податак о вредности погонске капацитивности, како каблова тако и надземних водова, а за проверу вредности струје земљоспоја, меродавна је нулта капацитивност, о којој обично нема никаквих података. Употребом мерних метода о којима ће бити речи у овом раду, вредност нулте капацитивности као и вредност међуфазних капацитивности може се констатовати, те не тај начин проверити ред величина струје земљоспоја. Примена је актуелна, како у изолованим, тако и у мрежама уземљеним преко импедансе.

Кључне речи: капацитивност, кабал, нулта, међуфазна

MEASUREMENT OF ZERO AND INTERMEDIATE CAPACITANCE CABLES AND AIR DUCTS

Abstract

The problem of measuring capacitive current in the process of setting ground fault protection, especially in the isolated network, assumes a very important role. The manufacturer cable catalogues mention the value of the drive capacitance of cables and overhead lines, and usually contain no information about the zero capacitance, which of key significance for checking the value of the ground fault current. Using measurement methods that will be discussed in this paper, the value of zero capacitance, as well as the capacitance value between the phases, can be established, and thus the scale of the ground fault current can be determined.

The application is up to date, and applicable to isolated as well as the networks grounded through an impedance

Keywords: capacitance, cable, zero, intermediate

1 Драган Ристивојевић,дипл.инж., ПДРБ „Колубара“, Огранак „Површински копови“ 2 Снежана Вуковић,дипл.инж., ПДРБ „Колубара“, Центар за стручне послове и логистику 3 Слободан Дамњановић,дипл.инж., ., ПДРБ „Колубара“, Огранак „Површински копови“

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

80

МЕРЕЊЕ НУЛТИХ И МЕЂУФАЗНИХ КАПАЦИТИВНОСТИ КАБЛОВА И ВАЗДУШНИХ ВОДОВА

Д. Ристивојевић, С. Вуковић, С. Дамњановић

1.0.УВОД

Проблематика мерења капацитивних струја има изузетан значај приликом процеса подешавања земљоспојне заштите, нарочито у изолованој мрежи. Када је реч о електроенергетским постројењима, веома је битно познавати вредности нултих (доземних) капацитивности, како трансформатора, тако и сабирничких елемената, прекидача, растављача, кабловских водова, као и надземне мреже. Ови подаци су неопходни, како због анализе вредности капацитивних струја у изолованим и уземљеним преко отпорника системима, на основу којих се врши подешавање релејне заштите, тако и ради посматрања могућности настанка ферорезонансе. У каталозима произвођача каблова фигурише податак о вредности погонске капацитивности, како каблова тако и надземних водова, а за проверу вредности струје земљоспоја, меродавна је нулта капацитивност, о којој обично нема никаквих података. Употребом мерних метода о којима ће бити речи у овом раду, вредност нулте капацитивности као и вредност међуфазних капацитивности може се констатовати, те на тај начин проверити ред величине струје земљоспоја. 2.0. МЕРЕЊЕ КАПАЦИТИВНОСТИ ЕНЕРГЕТСКОГ ТРАНСФОРМАТОРА Ферорезонанса може бити субхармонијска, хармонијска, двохармонијска и трохармонијска, а настаје као резултат спреге индуктивности једнополно изолованих напонских трансформатора и капацитивности елемената система, при различитим променљивим стањима укључења мреже.

У каталозима обично фигурише податак о вредностима погонских капацитивности, које нису меродавне за актуелну проблематику.

𝐶�𝑜𝑔 = 𝐶0 + 3 𝐶𝑚𝑓 (1)

Где је :

𝐶�𝑜𝑔 – погонска капацитивност

𝐶0 –нулта капацитивност

𝐶𝑚𝑓 – међуфазна капацитивност

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

81

Слика 1:Заменска шема надземног вода узевши у обзир само капацитивности

У складу са приказаном шемом можемо приказати и еквивалентне шеме и на основу њих одредити еквивалентне вредности међуфазних капацитивности у спрегама троугао и звезда.

Слика 2: Еквивалентност вредности капацитивности у спрегама троугао-звезда

Вредности међуфазних капацитивности су прилично мале и не утичу много на укупну вредност погонске капацитивности, поготово код каблова. Мерење нултих капацитивности може да се оствари уз мерење угла губитака 𝑡𝑔𝛿, када су трансформатори у питању, а такође може да се примени класична напонско-струјна

Cmf

Cmf Cmf 3Cmf

3Cmf3Cmf

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

82

метода уз добро познавање конфигурације капацитивности система и формирање мерне (активне и пасивне) гране.

Слика 3: Електроенергетски трансформатор –нулте и међунамотајне капацитивности

На слици 3 је приказан електроенергетски трансформатор 35/6kV , снаге 8МVA, спреге Yd и карактеристичне нулте и међунамотајне капацитивности.

Слика 4: Мерење нулте капацитивности вишенапонског намотаја

R

S

T

CHL

CLCH

CH CL

CHL

CH

CHL

mA

I

~U IH

CL

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

83

Слика 5: Мерење нулте капацитивности ниженапонског намотаја (CL)

Слика 6: Мерење међунамотајне капацитивности трансформатора (CНL)

Са слика (4÷6) се види јасно да постоје мерне гране, као и гране чија се струја одводи ван мерног инструмента. Капацитивности које су паралелно везане са мерним инструментом се потпуно поништавају, пошто је милиамперметар практично кратка веза.

CHL

mA

I

~ UCLILCH

mA

I

~U

IHL

CLCH

CHL

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

84

𝑎𝑘𝑜 𝑗𝑒 𝑍 = 𝑈𝐼 ; 𝑍 = 1

𝜔𝐶 ; => 𝐶 = 1𝜔𝑍 = 1

2𝜋𝑓𝑍 = 𝐼2𝜋𝑓𝑈

Дакле, биће:

𝐶� = 𝐼�2𝜋𝑓𝑈

𝐶� = 𝐼�2𝜋𝑓𝑈

𝐶�� = 𝐼��2𝜋𝑓𝑈

Вредности капацитивности које се добијају за трансформатор 35/6 kV снаге 8МVA, , спреге Yd су:

𝐶� = 2 х 10−�𝐹 = 2𝑛𝐹

𝐶� = 5 х 10−�𝐹 = 5𝑛𝐹

𝐶�� = 4 х 10−�𝐹 = 4𝑛𝐹

Не разматра се утицај међунамотајних капацитивности у оквиру намотаја једног напонског нивоа (R,S,T).

3.0. МЕРЕЊЕ НУЛТИХ КАПАЦИТИВНОСТИ НАДЗЕМНИХ ВОДОВА И КАБЛОВА

На слици 7 је приказана принципијелна шема мерења из које се види да кроз мерну грану протиче само струја ICR, која нам је једино битна за мерење нулте капацитивности CR.

𝑍𝐶� = 1𝜔𝐶�

= 𝑈𝐼𝐶�

; => 𝐶� = 𝐼𝐶�2𝜋𝑓𝑈

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

85

Слика 7: Мерење нулте капацитивности (CR)

Капацитивности CS i CT се елиминишу, због паралелне везе са милиамперметром, а струја кроз међуфазне капацитивности Cmf се одводи ван мерне гране. Мост (кратка веза) између фаза S и T се поставља да би се капацитивности CS i CT паралелисале. Слична је шеме за мерење капацитивности CS i CT.

Није погодно да се оствари галванско спајање све три фазе и мерење еквивалентне капацитивности, због могућности различитих вредности нултих фазних капацитивности, које зависе од карактеристика каблова и надземних водова. Зато се препоручује појединачно мерење.

Слика 8: Мерење еквивалентне капацитивности (Cekv)

CR

mA

~UICR

R S T

CS CT

Cmf

Cmf Cmf

mA

~

R S T

ICekv

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

86

𝑍𝑒𝑘� = 1𝜔𝐶𝑒𝑘�

=> 𝐶𝑒𝑘� = 𝐼2𝜋𝑓𝑈

𝐶𝑒𝑘� ≈ 3𝐶 = 𝐼2𝜋𝑓𝑈 => 𝐶 = 𝐼

2𝜋𝑓𝑈 ∗ 3 = 𝐼6𝜋𝑓𝑈

Дакле, методе мерења су добро разрађене и могуће је направити анализу еквивалентних кола, до најситнјих детаља.

Слика 9: Мерење паралелне везе међуфазних капацитивности

Вредности нултих капацитивности надземних водова су реда величине

(3 ÷ 5) ∗ 10−�𝐹/𝑘𝑚 => (3 ÷ 5) ∗ 𝑛𝐹/𝑘𝑚,

а код 6kV-них каблова типа EpN, вредност ових капацитивности износи (300÷350)nF/km.

Капацитивне струје се могу израчунати:

𝐼𝑐 = 3𝑈𝑓𝝎𝒄𝒍 [𝑨]

где je

𝑈𝑓 − фазни напон [𝑽]

𝝎− кружна учестаност [𝑯𝒛]

mA

~ CR CS CT

CmRS CmST

CmRT

R S T

U

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

87

𝒄 − подужна капацитивност [𝒏𝑭/𝒌𝒎]

𝒍 − дужина надземног вода,односно кабла [𝒌𝒎]

Приближно:

за каблове 𝐼𝑐 ≈ 1� 𝑈𝑙𝑙 [𝐴]

за надземнe водове 𝐼𝑐 ≈ 1350 𝑈𝑙𝑙 [𝐴]

где je

𝑈𝑙 − линијски напон [𝑽]

𝒍 − дужина надземног вода,односно кабла [𝒌𝒎]

Могуће је урадити комплетну анализу свих опција подешавања земљоспојних заштита, како у изолованом, тако и у систему уземљеном преко активне отпорности, уз употребу каблова, који наравно имају допринос у капацитивној компоненти струје.

Испитивањем се стиче велико искуство при процени орјентационих вредности капацитивности за различите конфигурације електричне мреже.

Ферорезонанса кao врло штетна појава која je директно зависна од међусобног дејства нелинеарне индуктивности магнећења и капацитивности, може бити погубна за исправност опреме, па се мора предвидети и анализирати њено дејство. Мерење капацитивности уз податак о индуктивности једнополно изолованих трансформатора то омогућава.

4.0.ЗАКЉУЧАК

Ферорезонантни пренапони настају у мрежама у којима нелинеарна индуктивност магнећења може да ступи у резонансу са капацитивностима кола. Ови пренапони могу бити изузетно високог интезитета, те је због тога потребно извршити детаљну анализу конфигурације мреже. Мерење капацитивних струја има изузетан значај при подешавању земљоспојне заштите, нарочито у изолованој мрежи. У електроенергетским постројењима је веома битно познавати вредности капацитивности трансформатора, сабирничких елемената,

RB

K &

Ene

rget

ika

2014

međ

unar

odna

kon

fere

ncija

88

кабловских водова и надземне мреже. На основу ових података се врши подешавање релејне заштите у изолованим и преко отпорника уземљеним системима. Мерење вредности нулте капацитивности као и вредности међуфазних капацитивности може проверити ред величина струје земљоспоја што је веома значајно за подешавање заштите постројења. 5.0.ЛИТЕРАТУРА

[1] Здравковић З., Вукеља П., Мрвић Ј.: Координација изолација објеката високих напона трофазних мрежа, Београд, 2005.год [2] ees.etf.bg.ac.rs/predmet.php?Id=31 Техника високог напона [3] Вукеља П.: Транзијентни пренапони у нисконапонским колима, интернет

Documents

RBK & Energetika 2014