Nr1ro2017

Revista Minelor Mining Revue PUBLICAŢIE INTERNAŢIONALĂ DESPRE MINERIT ŞI MEDIU Vol. 23 Nr. 1 / 2017 ISSN-L 1220 – 2053 / ISSN 2247 -8590

Publicat de Universitatea din Petroşani

REVISTA MINELOR - MINING REVUE COLECTIVUL EDITORIAL Editor şef: Prof.univ.dr.ing. Ilie ONICA Co-editori: Șef lucr.dr.ing. Paul Dacian MARIAN Lect. Lavinia HULEA Senior editori: Prof.univ.dr.ing. Dumitru FODOR Prof.univ.dr.ing. Nicolae ILIAŞ Prof.univ.dr.ing. Mircea GEORGESCU Comitetul ştiinţific: Prof. Iosif ANDRAS - Universitatea din Petroșani, România Dr.hab.ing. Marwan AL HEIB - Ecole des Mines de Nancy, INERIS, Franța Prof. Victor ARAD - Universitatea din Petroşani, România Prof. Lucian BOLUNDUȚ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Ioan BUD - Universitatea Tehnică Cluj-Napoca, România Prof. Mihai Pascu COLOJA - Universitatea de Petrol și Gaze din Ploiești, România Prof. Ştefan COVACI - Universitatea din Petroşani, România Prof. Eugen COZMA - Universitatea din Petroșani, România Prof. Nicolae DIMA - Universitatea din Petroşani, România Prof. Carsten DREBENSTEDT - TU Bergakademie Freiberg, Germania Prof. Ioan DUMITRESCU - Universitatea din Petroșani, România Dr.ing. George-Artur GĂMAN - I.N.C.D. INSEMEX Petroşani, România Prof. Ioan GÂF-DEAC - Universitatea Dimitrie Cantemir Bucureşti, România Dr.ing. Edmond GOSKOLLI - National Agency of Natural Resources, Albania Prof. Mircea GEORGESCU - Universitatea din Petroşani, România Prof. Monika HARDIGORA - Technical University of Wroclaw - Polonia Prof. Andreea IONICĂ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Alexandr IVANNIKOV - Moscow State Mining University - Rusia Prof. Oleg I. KAZANIN - National Mineral Resources University of Sankt Petersburg - Rusia Prof. Vladimir KEBO - Technical University of Ostrava - Rep. Cehă Conf. Charles KOCSIS - University of Nevada, Reno, S.U.A. Prof. Sanda KRAUSZ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Maria LAZĂR - Universitatea din Petroşani, România Prof. Monica LEBA - Universitatea din Petroşani, România Prof. Per Nicolai MARTENS - RWTH Aachen University - Germania Prof. Roland MORARU - Universitatea din Petroşani, România Prof. Jan PALARSKI - Silesian University of Technology - Gliwice, Polonia Prof. George PANAGIOTU - National Technical University of Athens - Grecia Prof. Lev PUCHKOV - Moscow State Mining University - Rusia Prof. Pavel PAVLOV - University of Mining and Geology St. Ivan Rilsky Sofia - Bulgaria Prof. Sorin Mihai RADU - Universitatea din Petroşani, România Prof. Ilie ROTUNJANU - Universitatea din Petroşani, România Dr. Ing. Raj SINGHAL - Int. Journal of Mining, Reclamation and Environment - Canada Prof. Mostafa Mohamed TANTAWY - Assiut University - Egipt Prof. Mihaela TODERAȘ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Lyuben TOTEV - University of Mining and Geology Sofia - Bulgaria Prof. Ingo VALMA - Tallin University of Technology - Estonia Conf. Ioel VEREȘ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Yuriy VILKUL - Technical University of Krivoi Rog - Ucraina Prof. Işik YILMAZ - Cumhuriyet University - Turcia Acad. Dorel ZUGRĂVESCU - Institutul de Geodinamică al Academiei Române, România

CUPRINS

Dumitru FODOR, Tiberiu TROTEA Cărbunele în viitorul energeticii românești

2

Dacian-Paul MARIAN, Ilie ONICA, Ramona-Rafila MARIAN, Dacian-Andrei FLOAREA Prognoza deformării suprafeței ca urmare a exploatării subterane în cazul Minei Livezeni prin metoda funcțiilor de influență

9

Marius STAN, Lazăr AVRAM, Sorin AVRAM, Thair AL SHAMI Instalații de pompare cu panouri solare și generatoare eoliene

15

Doru ZDRENGHEA, Corina CHIOTAN Proiectarea tunelului Zam 1. Elemente conceptuale, tehnologice și structurale

22

Izabela-Maria NYARI (APOSTU), Maria LAZĂR, Florin FAUR Implementarea practicilor sustenabile în cariera de lignit Roșia de Jiu

29

CĂRBUNELE ÎN VIITORUL ENERGETICII ROMÂNEȘTI Dumitru FODOR*, Tiberiu TROTEA** Privind asupra resurselor energetice primare folosite de omenire de-a lungul timpului trebuie să arătăm că secolul al 19-lea a fost secolul cărbunelui, secolul al 20-lea a fost secolul petrolului, iar secolul al 21-lea, se preconizează a fi secolul gazului metan și al resurselor regenerabile de energie.

Cu toate că se exploatează și se folosește de câteva secole, cantitatea totală de cărbune la nivel mondial de peste 900.000 milioane tone cunoscute astăzi, reprezintă 90% din rezervele de combustibili fosili, față de numai 5% petrol și 1% gaze naturale.

Cărbunele rămâne prin cantitate și calitate o mare rezervă de enrgie a globului și valorificată în condițiile unir tehnici superioare, va servi omenirea încă mult timp de aici înainte.

Strategia Energetică Națională, aflată în dezbatere publică, vizează funcționarea, modernizarea și dezvoltarea sistemului energetic, având ca ținte pentru anii 2030- 2050, asigurarea necesarului de energie pentru economia națională și respectarea limitărilor impuse de Uniunea Europeană prin Strategia Energetică recent adoptată și care prevede: - reducerea cu 40% a emisiilor de gaze cu efect de seră; -creșterea ponderii energiei regenerabile la 27% în consumul total de energie electrică și - creșterea eficienței energetice cu 27% față de realizările anului 1990. În România resursele energetice prezente și de viitor constau în: - resurse având la bază combustibili fosili (cărbune, petrol, gaze); - resurse nucleare; - resurse hidroenergetice; - resurse regenerabile (eoliene, fotovoltaice, biomasă etc.)

România dispune de semnificative resurse energetice, incluzând gaze naturale, petrol și cărbune.

Rezervele actuale exploatabile de gaze naturale ale României ajung la peste 180 miliarde mc., rezervele exploatabile de țiței din țara noastră depășesc 70 milioane tone, iar rezervele exploatabile de cărbune ajung la peste 100 milioane de tone huilă, iar la lignit și cărbune brun avem aproximativ 1.300 milioane de tone. * Prof.dr.ing., Universitatea din Petroșani ** Dr.ing., Complexul Energetic Oltenia

2

Astăzi, la începutul secolului 21, România se află la începutul perioadei de tranziție către folosirea din ce în ce mai mult a resurselor regenerabile de energie.

Cărbunele din România a fost și rămâne o sursă esențială pentru stabilitatea energetică a țării, dar la folosirea lui se pun două mari probleme: costul cărbunelui și necesitatea reducerii volumului de dioxid de carbon eliberat în atmosferă în gazele de ardere.

Aceste probleme conduc implicit la tendința accentuată de utilizare a unor resurse energetice de tipul celor regenerabile cu grad redus de poluare, dar care prezintă și ele două mari probleme: - discontinuități și neuniformități mari în cantitățile de energie furnizate, și - lipsa unor metode la scară mare, viabile economic și tehnic, pentru stocarea energiei, care să garanteze capacitatea de furnizare a energiei pe o perioadă de câteva săptămâni.

Datorită acestor două mari probleme sunt necesare două sisteme de furnizare a energiei în sistemul electric național, pe de o parte un sistem de termocentrale care să fie disponibil în orice moment și pe de altă parte un sistem de alimentare cu energie în principal din surse eoliene și fotovoltaice. În anul 2014 capacitatea de producție a Sistemului Energetic Național însuma 24,5GW din care 21,1 GW putere disponibilă, defalcată după cum urmează: - Termocentrale pe cărbune 5,16 GW - Termocentrale pe gaz 3,65 GW - Hidrocentrale 6,74 GW - Nuclear 1,41 GW - Regenerabile 4,13 GW Producerea și folosirea energiei electrice din resurse regenerabile necesită parteneri flexibili și stabili, care în condițiile din România sunt îndeplinite de grupuri energetice pe bază de cărbune și ceilalți combustibili fosili. În cazul creșterii necesarului de energie pentru economia națională, aceasta se poate realiza într-un termen scurt, numai pe bază de combustibili clasici și ca urmare apare necesitatea păstrării exploatărilor miniere de cărbune și a termocentralelor care funcționează cu acest combustibil pentru a depăși astfel de situații.

Suntem convinși de necesitatea tranziției în producția de energie către resursele regenerabile, dar acest lucru trebuie făcut cu calm și multă gândire într-un termen lung care va dura câteva decenii. Transformarea alimentării cu energie în Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

România poate fi controlată doar de cărbune. Din acest motiv se impune ca în Strategia Energetică a României să se dea mai multă atenție cărbunelui. În anul 2015, în România s-au produs 47,5 TWh, iar structura de producție a energiei electrice a fost următoarea: 28 % cărbune 13,3 TWh 27 % hidro 12,8 TWh 18,5 % nuclear 8,5 TWh 13 % gaz natural 6,2 TWh 11 % eolian 5,23 TWh 2 % fotovoltaic 0,9 TWh 1 % biomasă 0,4 TWh În acțiunea de analiză a sectorului minier pentru susținerea producției de energie ne-am bazat pe prevederile Strategiei Energetice Naționale, din care rezultă că față de situația din 2015 în 2030 cărbunele va asigura doar 10% din energia electrică națională, iar hidro 27%, termocentrale pe gaz metan 24%, grupurile nucleare vor asigura 17% și resursele regenerabile 22%. Constatăm că în 15 ani crește de peste două ori cantitatea de energie electrică obținută din centrale atomo-electrice și resurse regenerabile și scade în aceeași proporție energia obținută pe baza de cărbune. Energia obținută pe hidro si pe baza de gaz metan se menține cam la același nivel.

Previziunile sunt făcute până în anii 20352050 pentru că nu se știe unde se va ajunge cu realizările în domeniile stocării energiei, captării și depozitării dioxidului de carbon.

La întocmirea Strategiei Sectorului Energetic Național s-a ținut seama de toate aspectele importante pentru o astfel de lucrare. Pe scurt aceste aspecte luate în considerare sunt: 1- Care va fi cererea de energie în următorii ani și în perspectiva anilor 2030-2050; 2- De ce capacități de producție a energiei electrice are nevoie România pentru a-și asigura independența energetică și siguranța Sistemului Energetic Național. Se va apela sau nu la importuri de energie; 3- Care va fi structura producătorilor de energie, ținând seama de maximizarea bazei naționale de resurse energetice; 4- Oportunitatea realizarii de noi investiții în domeniul capacităților de producție, în condițiile existenței unei supracapacități de producție ce depășește cu peste 50% cererea actuală de energie la nivel de țară, dar ținând seama și de necesitatea înlocuirii capacităților învechite, uzate fizic și unele chiar și moral.

5- Dezvoltarea de noi tehnologii de producere, înmagazinare și transport a energiei electrice, este o provocare care pe termen lung poate influența alegerea unui scenariu pentru noi capacități de producție și de orientare a investițiilor.

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

6- Definirea pieței energiei în contextul lărgirii conexiunilor intracomunitare ca o cerință imperativă a Uniunii Europene.

7- Necesarul de energie electrică în contextul folosirii acestei energii pentru încălzirea locuințelor și preparării hranei, înlocuind astfel consumul de gaz metan, reducând în același timp și emisiile de dioxid de carbon; 8- Suportabilitatea costului energiei de către consumatorul final, în condițiile asigurării unui trai decent și civilizat.

Se prefigurează că în viitor la puterea totală instalată în România, sectorul termo-energetic să asigure 3.400 MW, sectorul hidro va asigura 6.5006.800 MW iar sectorul nuclear va asigura minim 1.413 MW. Restul de putere va fi asigurat de hidrocarburi și resurse regenerabile.

Indiferent de rezultatele obținute în domeniile stocării energiei și captării și stocării dioxidului de carbon, cărbunele va fi folosit în continuare măcar până la jumătatea secolului nostru.

Astăzi, România dispune de 6 termocentrale mari și 10 centrale termice mici și mijlocii, care funcționează pe bază de cărbune din Valea Jiului și din Bazinele Carbonifere ale Olteniei.

Analiza făcută de colectivul de autori în legătură cu funcționarea viitoare a Termocentralelor pe bază de cărbune au scos în evidență o serie de aspecte consemnate în cele ce urmează.

Centralele termo-electrice din cadrul Complexului Energetic Hunedoara (CEH) Mintia și Paroșeni au o putere instalată de 1.435 MW, fiind singurele centrale de producere a enrgiei electrice din centrul și nord-vestul țării și asigură în prezent doar o putere medie de cca. 350 MW. Centralele din cadrul CEH au fost proiectate să funcționeze și să consume întreaga producție de huilă, de aproximativ 2,5 milioane tone/an, la o putere a cărbunelui de aproximativ 4.000 kcal/kg. În Valea Jiului există 4 mari unități miniere viabile pe care le-am propus să fie păstrate în funcțiune și care pot asigura o capacitate de producție de 2,055 milioane tone de huilă/an.

(E.M.Lonea 380.000 t/an, E.M.Livezeni 636.000 t/an, E.M.Vulcan 400.000 t/an și E.M.Lupeni cu 639.000 t/an).

Această producție asigură funcționarea grupurilor energetice viabile de la Termocentrala Paroșeni și Termocentrala Mintia: 1 grup energetic la Paroșeni de 150 MW și 2 grupuri energetice la Mintia de câte 210 MW fiecare (Grupurile energetice 3 și 4).

Cele 4 unități miniere dispun de 47 milioane tone rezerve exploatabile de cărbune și necesită în viitori ani în baza studiilor de fezabilitate întocmite, investiții de circa 150 milioane euro, constând din 3

echipamente miniere și lucrări miniere subterane și de suprafață.

Procesul de modernizare a minelor va fi însoțit de restructurarea activității și de reducerea personalului excedentar.

Termocentralele reclamă investiții de 174 milioane USD, pentru a fi rezolvate obligațiile de mediu și de montaj la Termocentrala Mintia.

Avem convingerea că prin acordarea fondurilor de investiții necesare și prin măsurile tehnice și organizatorice luate pentru îmbunătățirea situației de către ministerul de resort și conducerea Complexului Energetic Hunedoara, activitățile miniere și cele din domeniul energetic se vor putea desfășura într-un mod economic și eficient. În felul acesta ne-am exprimat speranța că se va evita disponibilizarea câtorva sute de minieri și energeticieni din județul Hunedoara evitându-se astfel un impact social major pentru populația din regiune.

După finalizarea lucrării de care amintim am aflat că Guvernul Tehnocrat care a condus țara în 2015 – 2016, respectiv Ministrul Energiei a hotărât ca în Valea Jiului să mai funcționeze pe viitor doar două mine (Mina Livezeni și Mina Vulcan) și la nivelul județului Hunedoara, Termocentralele Paroșeni și Mintia să funcționeze fiecare cu câte un grup energetic de 150 MW și respectiv de 210 MW. Ca urmare s-a hotărât disponibilizarea de la 1 octombrie 2016 a 840 de muncitori dintre care: 452 energeticieni de la Termocentrala Mintia, 100 energeticieni de la Termocentrala Paroșeni și 288 minieri de la minele din Valea Jiului. În ceace privesc termocentralele având ca bază lignitul ca și combustibil, pe fondul creșterii puterii instalate pe surse regenerabile, în special eoliene, a scăderii consumului de energie electrică, puterea medie realizata în ultimii ani a fost din ce în ce mai mică. O parte din grupurile energetice pe cărbune a unor termocentrale au fost înlocuite cu grupuri pe gaz natural (Oradea, Arad), iar termocentrala Halanga - Drobeta Tr-Severin a fost oprită în anul 2015 odată cu uzina de apă grea.

Astăzi, consumatorii lignitului exploatat în bazinele miniere din Oltenia sunt termocentralele din Rovinari, Turceni, Craiova şi Işalniţa, parte a C.E.Oltenia precum şi centralele termice CET Govora, Colterm Timişoara, UATA Motru, instituţiile publice şi consumatorii casnici din regiune.

Cele 4 termocentrale din structura CE Oltenia au numar de 12 blocuri energetice cu o putere instalată de 3570 MW. Analizând programele de modernizarereabilitare a grupurilor energetice la termocentrale incluse în CEO, rezultă că pe viitor, la termocentrala Rovinari vor fi active 4 grupuri de 330 MW (grupurile 3, 4, 5 şi 6), la termocentrala Turceni 4 grupuri (3, 4, 5 şi 7), la Işalniţa 2 grupuri 4

(7 si 8) de 315 MW, toate în condensație iar la termocentrala Craiova II 2 grupuri de câte 150 MW, în cogenerare care asigură și încălzirea oraşului Craiova.

Obiectivele programelor de modernizare, reabilitare au vizat: - creșterea disponibilității de timp și energie a blocului; - prelungirea duratei de funcționare a blocului energetic cu 15 ani; - îmbunătățirea parametrilor tehnico-economici ai blocului energetic prin reducerea consumului specific brut de caldură - îmbunătățirea condițiilor de mediu prin reducerea emisiilor de CO2 de la 1,58 t/MWh (1989) la 0,96 t CO2/MWh în prezent, a emisiilor de NOx la 500 mg/Nmc, precum și a concentrației de pulberi în gazele de ardere la <50 mg/Nmc - introducerea unor sisteme moderne de automatizare și control care să îndeplinească condițiile tehnice de interconectare la UCTE. Odată cu modernizarea - reabilitarea grupurilor energetice s-au realizat și instalatiile de desulfurare și de evacuare a zgurei și cenusei rezultate din ardere, în șlam dens, pentru a se reduce emisiile de SO2 și praf la standardele admise în UE. Instalațiile de desulfurare cu care au fost echipate grupurile energetice, pe lângă rolul pe care îl au în reducerea emisiilor de SO2 de la 4000 mg/Nmc înainte de 1990, la 200 mg/Nmc, în prezent, pot contribui la realizarea de noi investiții, în domeniul construcțiilor, ca urmare a producerii unei cantități însemnate de gips, în procesul de spălare a gazelor de ardere cu calcar. De altfel lângă termocentrala Turceni s-a și construit o fabrică de gips-carton care folosește gipsul produs în instalațiile de desulfurare de la termocentrală.

De asemenea, și amestecul de zgură și cenușă poate constitui un bun material de construcții pentru platforme și terasamente, conform unor studii de dată mai recentă.

Aceste lucruri înseamnă că pentru aproximativ 20 ani producţia de energie electrică pe lignit se va situa la valori între 17 şi 22 TWh, ceea ce va genera un consum de lignit de 20 – 23 milioane tone pe an. Dacă vor fi realizate și grupuri noi, prin creşterea randamentelor de ardere de la 32-34 % în prezent la 42-45 % se va putea obţine o producţie de energie electrică cu 30 % mai mare.

Exploatarea lignitului necesar pentru alimentarea celor 4 termocentrale din cadrul CEO, se realizează în 10 cariere: Tismana I; Tismana II; Rovinari-Est; Pinoasa; Roșia Jiu; Jilț Sud; Jilț Nord; Roșiuta; Lupoaia; Hușnicioara, dotate cu tehnologii de extragere în flux continuu, care pot asigura împreună o producție de lignit de circa 27-28 mil tone pe an.

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

În cazul termocentralei Rovinari, la un nivel de producţie de energie electrica de cca. 8,6 TWh/an, consumul de lignit, la o putere calorică medie de 1.800 kcal/kg (7,6 Gjoule/kg) ar fi de aproximativ 9,7 milioane tone.

Rezervele aproximative valorificabile în carierele Pinoasa, Tismana I şi Tismana II sunt de peste 140 milioane tone, iar în cariera Roşia de Jiu de aproximativ 200 milioane tone. Aceste patru cariere pot asigura alimentarea centralei Rovinari pentru un nivel de producţie de energie electrică de 8,6 TWh/an, pentru peste 35 ani.

De menţionat că după 35 ani, carierele au posibilitatea de a se dezvolta peste perimetrele învecinate. Astfel cariera Roşia se poate extinde în perimetrul Fărcăşeşti, cu o rezervă de peste 160 milioane tone, dar cu raport de descoperta de 11 la 1, şi peste perimetrul Valea cu Apa, cu rezerve de peste 120 milioane tone, dar cu raport de descoperta de 12,5 la 1. În ceea ce priveşte cariera Pinoasa, aceasta deţine resurse suplimentare de aproape 500 milioane tone, însă la raport de 7,7 la 1.

Pentru Termocentrala Turceni, luând în considerare aceleaşi nivele de producţie de energie electrica, respectiv 8,6 TWh/an, carierele Jilţ Sud şi Jilţ Nord cu o rezervă însumată de aproximativ 210 milioane tone, pot asigura consumul pentru peste 20 ani. Şi în acest bazin minier, cariera Jilţ Sud se poate dezvolta peste perimetrul Tehomir, cu o rezervă de peste 120 milioane tone, la un raport de 7,8 la 1.

Termocentrala Turceni are posibilitatea de a se aproviziona cu cărbune şi din bazinul Rovinari şi Motru.

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

În ceea ce priveşte producţia de energie electrică şi termică produse de Termocentralele Işalniţa şi Craiova II, aceasta se poate evalua la 4,5 TWh/an, cu un consum anual de cca. 5 milioane tone lignit. Acest consum se poate asigura din carierele Roşiuţa – Lupoaia, Bazinul Motru, având o rezervă de cca. 150 milioane tone, pentru o funcţionare pentru 30 ani. Pe măsura epuizării rezervelor carierei Lupoaia echipamentele pot fi transferate în viitoarea carieră Ploştina Nord cu o rezervă de peste 50 milioane tone, care asigură consumul celor două termocentrale pentru 10 ani, dar la un raport de descoperta de 7,7 la 1.

Pentru cele 4 termocentrale incluse în CEO, respectiv Rovinari, Turceni, Işalniţa şi Craiova II, rezervele situate în condiţii favorabile (cu raport de descopertă medie sub 6 la 1) de peste 700 milioane tone, asigură consumul la un nivel de producţie de energie electrică de 22 TWh pentru 28 ani, în actualele performanţe ale grupurilor (randament de 32-34 %).

Consumul actual al termocentralei Govora este în jur de 1,8 milioane tone/an, dar în timp, funcţie de deciziile cu privire de evoluţia unităţilor de pe platforma industrială Râmnicu Vâlcea, poate suferii modificări. Lignitul este asigurat din bazinul minier Berbeşti, din carierele Olteţ şi Berbeşti. În condiţiile dezvoltării capacitaţilor de producere a energiei regenerabile (de peste 3.757 MW la sfârşitul anului 2013, cu 60 % creştere faţă de 2012), a termocentralelor pe gaz natural, soluţia pentru menţinerea termocentralelor pe lignit în funcţiune este reducerea costului cărbunelui dar și reducerea costului de procesare al acestuia în termocentrale.

5

Acest deziderat se poate realiza prin concentrarea extracţiei pe perimetrele cele mai profitabile, modernizarea echipamentelor de extracţie din cariere, flexibilizarea programului de lucru în funcţie de cerere, astfel încât să se ajungă la un preţ de cost în incinta termocentralelor cuprins între 11,5-12,5 euro/tonă, la o putere calorifică de 1700-1800 kcal/kg și implicit prin construcția de noi grupuri energetice echipate cu cazane cu parametrii supracritici.

De altfel, în strategia CEO pe termen mediu şi lung, sunt prevăzute măsuri de modernizare a grupurilor energetice, realizarea unui proiect demonstrativ pentru captarea, transportul şi depozitarea bioxidului de carbon (CCS – Getica), cât şi realizarea şi construcţia de noi capacităţi, cu randamente ridicate.

Pe lângă măsurile prezentate mai înainte, activitatea viitoare de extracţie a lignitului trebuie concentrata în perimetrele miniere cu potenţial de

6

eficienţă economică, închiderea obiectivelor miniere neviabile sau cu rezerve în epuizare (Gîrla, Rovinari Est, Hușnicioara, Peșteana Nord, Lupoaia, Panga, Berbești Vest), precum și optimizarea fluxurilor tehnologice, continuarea programelor de modernizare a utilajelor și instalațiilor din dotarea carierelor, dar și creşterea indicilor de utilizare a echipamentelor conducătoare.

Pe viitor, având în vedere durata medie de folosire a echipamentelor conducătoare a căror utilizare, faţă de 40 ani planificaţi, unele echipamente (excavatoare, maşini de haldat), au depăşit 50 ani, efortul investiţional trebuie îndreptat spre reabilitarea echipamentelor care rămân în funcţiune şi au durata de viaţă epuizată. O altă direcţie de acţiune trebuie să fie îndreptată spre refacerea suprafeţelor de teren afectate, pentru a se permite realizarea exproprierilor în avansul carierelor întrucât aceasta este cea mai mare problemă cu care se confruntă în prezent operatorii minieri din Oltenia.

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

Pentru a putea participa la piaţa de energie, minele care asigură combustibilul necesar termocentralelor, cât şi termocentralele care au drept combustibil huila şi lignitul trebuie să continue procesele de eficientizare prin măsuri de restructurare-modernizare.

Menținerea în mixul energetic al termocentralelor pe cărbune, cu măsurile descrise mai sus, necesar a fi întreprinse, care vizează reducerea costurilor de producție al megawatului, astfel încât prețul de vânzare să fie competitiv pe piața de energie din România, nu este posibilă dacă: - nu se va lua decizia reorganizării producatorilor de energie în așa fel încât piața de energie electrică să fie concurențială între societăți cu mix de energie, similare cu cele existente în Europa (RWEGermania; ENEL Italia; CEZ Cehia și altele).

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

- se vor construi cele două unități 3-4 de la Cernavodă de 1400 MW fără o analiză temeinică a costurilor, în comparație cu realizarea a două grupuri energetice pe cărbune de cate 600 MW fiecare, cu toate implicațiile ce derivă, legate de mediu, de asigurarea combustibilului, de introducerea în sistem a energiei ce urmează a se produce; - se va construi centrala în pompaj de la Tarnița pentru varianta echilibrarii sistemului energetic, fără a se lua în analiză și varianta asigurării serviciului de echilibrare cu hidrocentalele cu lac de acumulare, iar termocentralele pe cărbune să funcționeze în bandă, ceea ce ar conduce la creșterea viabilității acestora și la reducerea costurilor de producție cu circa 5-7% pe megawattul produs pe cărbune.

7

Încheiem prin a sublinia că ceea ce preocupă în cel mai înalt grad autorităţile este optimizarea procesului de exploatare a zăcămintelor de lignit, retehnologizarea exploatărilor, reglementarea problemelor litigioase legate de drepturi de proprietate a terenurilor, asanarea financiară a unităţilor, dimensionarea personalului, reconversia forţei de muncă în funcţie de mutaţiile care au loc în zonă, dar nu înainte de a arăta un instantaneu al producerii energiei electrice din România, cu „ROLUL ȘI IMPORTANȚA CĂRBUNELUI” în sistemul energetic. Și nu doar atât, se vede încă o dată, că singurul purtător de energie primară - „sigur în orice timp și anotimp este doar cărbunele”, existent în cantități importante în ROMÂNIA.

Bibliografie 1. *** Strategia Energetică a României 2016 – 2017 cu perspective anului 2050 2. D. Fodor, T. Trotea Cărbunele din Oltenia – Soluție sigură a energeticii românești – Revista Monitorul de Petrol și Gaze, nr.8 și nr. 10 din 2016.

3. V. Vaida Strategia Energetică a României. Orientări strategice pe termen mediu și lung, Editura Agir și Editura SIER, București 2015.

4. D. Fodor, T. Trotea Cărbunele în strategia energetică a României – Monitorul de Petrol și Gaze nr.1 din 2017 5. D. Fodor, M. Georgescu Soluții de salvare a mineritului din Valea Jiului – Revista Minelor nr. 4 din 2016.

8

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

PROGNOZA DEFORMĂRII SUPRAFEȚEI CA URMARE A EXPLOATĂRII SUBTERANE ÎN CAZUL MINEI LIVEZENI PRIN METODA FUNCȚIILOR DE INFLUENȚĂ Dacian-Paul MARIAN*, Ilie ONICA**, Ramona-Rafila MARIAN***, Dacian-Andrei FLOAREA***

Mina Livezeni este situată în partea estică a bazinului minier Valea Jiului (România), având ca domeniu de activitate exploatarea huilei energetice. În zona de influență a exploatării subterane a zăcămintelor de cărbune din acest perimetru minier se află, printre alte obiective civile, și drumul de access spre zonele turistice din Munții Parâng. Pentru prognozarea deformării suprafeței ca urmare a exploatării subterane, în cazul acestui studiu s-a apelat la metoda funcțiilor de influență. Rezultatele obținute sunt comparate cu măsurătorile realizate în stația de urmărire a deformării suprafeței amplasată la suprafață în zona obiectivului studiat.

Cuvinte cheie: prognoză, funcții de influență, scufundare, deplasare orizontală.

1. GENERALITĂŢI Bazinul carbonifer Petroşani, aflat în gestiunea Companiei Naţionale a Huilei Petroşani, conţine cel mai important zăcământ de huilă din România, cu o rezerva de bilanţ de aproape un miliard de tone. Acest zăcământ a fost cunoscut şi exploatat încă din anul 1788, de pe vremea imperiului Austro-Ungar [1]. Însă, exploatarea intensivă a acestui zăcământ a început odată cu industrializarea României, după cel de-al doilea

război mondial, ajungând ca după anul 1980 capacitatea de producţie să depăşească 9-10 milioane de tone pe an [1].

Datorită restructurării industriei româneşti, după anul 1990, în conformitate cu noile cerinţe ale economiei de piaţă, producţia din acest bazin a ajuns la cca. 3,5 milioane tone pe an, din care 0.5 milioane sunt obţinute din câmpul minier Livezeni. În acest perimetru, prin lucrările de cercetare geologică, a fost identificat un număr de 18 strate, dintre care cea mai mare importanţă economică o reprezintă stratul 3 (48%) şi stratul 5 (12%).

Obiectul acestui studiu constă în analiza influenţei exploatării subterane a patru panouri (panoul (3-4), panoul 5, panoul 5A şi panoula6), situate pe stratul 3, blocul VI A, asupra drumului de acces spre zonele turistice din Munţii Parâng.

Pentru realizarea acestui studiu s-a apelat la metoda funcțiilor de influență. Stratul 3 (Fig. 1), aferent acestor panouri a fost exploatat în felii pe înclinare (de aprox. 2,5m grosime) cu fronturi lungi complex mecanizate (susţinere mecanizată SMA-P2H, combină 2K52-MY şi transportor blindat TR-7) şi dirijarea presiunii prin surparea totală a rocilor din acoperiş [2].

Dimensiunile excavaţiilor rezultate prin extragerea cărbunelui în cele patru panouri sunt sintetizate în Tabelul 1.

Tab. 1. Dimensiunile medii ale panourilor exploatate în stratul 3, blocul VI A Lungimea Extinderea Număr Grosimea totală Panoul frontului de câmpului de de felii exploatată, (m) abataj, (m) abataj, (m) Panoul (3-4) 4 10 119 346 Panoul 5 5 12,5 87 440 Panoul 5A 2 5 57 385 Panoul 6 1 2,5 137 362 2. CARACTERIZAREA GEOMECANICĂ Deoarece geneza zăcământului este sedimentară, cele mai frecvente roci în acest bazin sunt: calcare, marne, argile, gresii argiloase sau

marnoase, conglomerate etc., a căror rezistenţă este între 15 – 16 MPa şi chiar peste 50 – 60 Mpa [3]. În principal, rocile au o stabilitate relativ redusă [3], [7].

* Șef lucr.dr.ing., Universitatea din Petroșani ** Prof.dr.ing., Universitatea din Petroșani *** Drd.ing., Universitatea din Petroșani ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

9

Fig. 1. Staţie de urmărire a deplasării şi deformării terenului la Mina Livezeni Principalii factori care contribuie la starea de tensiuni şi deformaţii dezvoltată în jurul excavaţiilor generate de exploatarea cu surparea rocilor a stratelor de cărbuni din Valea Jiului sunt următorii: dimensiunile excavaţiei subterane, înclinarea zăcământului, adâncimea de situare a zăcământului, caracteristicile susţinerilor din abataj, viteza de avansare a frontului de abataj, distanţa faţă de abatajele învecinate şi faţă de celelalte stratele de cărbune aflate în exploatare, caracteristicile geomecanice ale rocilor înconjurătoare etc. [4], [5], [9]. În urma observaţiilor realizate asupra suprafeţei terenului aflat sub influenţa exploatării subterane, în vederea proiectării dimensiunilor optime ale pilierilor principali de siguranţă, s-au stabilit unghiurile limită de scufundare pentru diferite câmpuri miniere din Valea Jiului [9], [10].

Valorile unghiurilor limită de influenţă (  ,  şi  ), funcţie de adâncimea de exploatare H (m), pentru perimetrul minier Livezeni, în conformitate cu instrucţiunile elaborate de ICPMC Petroşani, sunt exprimate de relaţiile:

  0,0309  H  56,8   0,0261  H  56,133   0,146  H  51,867

10

De asemenea, în aceleaşi condiţii, unghiurile de rupere medii recomandate de ICPMC sunt:

 rupere  45  55o ;  rupere  55  60 o ;  rupere  75o [9].

3. URMĂRIREA DEFORMĂRII TERENULUI DE LA SUPRAFAŢĂ În momentul de faţă, urmărirea deplasării şi deformării terenului de la suprafaţă sub influenţa exploatării subterane la E.M. Livezeni se realizează prin intermediul unei staţii de urmărire formată din 50 de repere. Dispunerea reperelor a fost realizată de-a lungului drumului care face accesul spre zonele turistice din Munţii Parâng [4], [5].

Această staţie de urmărire [8] furnizează date cu privire la deplasarea şi deformarea suprafeţei terenului în urma exploatării stratului 3, bloc VI A, panourile (3-4), 5, 5A şi 6.

Observaţiile topografice [11], [12] au fost executate din 3 în 3 luni, începând cu anul 2001. Cu timpul, majoritatea reperelor inițiale ce formau această stație de urmărire au dispărut fiind înlocuite cu altele noi. Datorită acestui fapt, interpretarea măsurătorilor realizate asupra acestei stații de urmărire este greoaie și nu oferă rezultate mulțumitoare în ceea ce privește mărimea degradării suprafeței în această zonă.

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

Albia de scufundare măsurată (Fig. 2) este o albie compusă, rezultată în urma exploatării celor 4 abataje. Această albie de scufundare are o formă neregulată (oarecum sinusoidală) datorită faptului că cele 4 albii de scufundare individuale (ale

fiecărui spaţiu exploatat în parte) se intersectează, dar şi pentru că staţia de urmărire este amplasată la marginea spaţiilor exploatate (Fig. 1), zonă în care abaterile transversale sunt maxime.

Fig. 2. Profilele scufundărilor urmărite în timp la E.M. Livezeni 4. METODA FUNCȚIILOR DE INFLUENȚĂ Metodele funcţiilor de influenţă se bazează pe prognozarea profilului albiei de scufundare cu ajutorul teoriei ariei de influenţă în jurul unui punct de extracţie [4], [5], [10]. Aceste metode pot fi aplicate în cazul spaţiilor exploatate de forme diferite, dar sunt mult mai dificil de calibrat şi verificat decât metodele funcţiilor de profil.

Acestea sunt metode utilizate pentru stabilirea influenţei exercitată la suprafaţă de către elementele parţiale ale ariei extrase.

Fig. 3. Influența extragerii elementului de bază Q Diferite forme ale funcţiilor de influenţă au fost obţinute de către mai mulţi cercetători ai fenomenelor de scufundare printre care - Bals 1932; Bayer 1945; Sann 1949; Knothe 1957; Kochamanski 1957; Ehrhardt şi Sauer 1961; Brauner 1973; Zich 1993 etc. [5]. În cazul lucrării de față, pentru prognoza deformării suprafeței ca urmare a exploatării ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

subterane, s-a aplicat metoda funcțiilor de influență dezvoltată de către Knothe (aceasta mai este cunoscută și ca metoda Knothe-Budryk).

Această metodă are la bază distribuția Gaussiană a probabilităților. În cadrul acestei metode expresia matematică a funcției este următoarea:

5. PROGNOZA DEFORMĂRII SUPRAFEȚEI ÎN CAZUL MINEI LIVEZENI Aplicând metoda funcțiilor de influență în cazul minei Livezeni, pentru cele 4 panouri exploatate luate în studiu și îmbinând albiile de scufundare generate de exploatarea fiecărui panou în parte rezultă o albie de scufundare comună.

Configurația acesteia în zona traseului studiat (drumul care face accesul spre zonele turistice din Munţii Parâng) este prezentată în figura 4.

Scufundarea maximă prognozată are valoarea de 5150mm, valoare ce depășește cu mult valoarea măsurată în stația de urmărire de 1309mm.

Această diferență dintre scufundarea măsurată și cea prognozată, se datorează faptului că albia de scufundare prognozată este considerată ca fiind cea finală, fenomenul de scufundare fiind încă în faza activă, dar și pentru că reperele inițiale ce alcătuiau aliniamentul topografic de urmărire au fost înlocuite în timp cu alte repere (datorită unor lucrări de modernizare a drumului).

11

În mod asemănător, au fost obținute și deplasările orizontale ale suprafeței după cele două direcții (X și Y, fig. 5 și fig. 6) și deplasările orizontale totale maxime (fig. 7).

Deplasarea orizontală după axa X, considerată aproximativ transversal pe direcția

drumului, are o valoare maximă prognozată de 550mm (Fig. 5), iar după axa Y, considerată oarecum pe direcția drumului, ia valori între – 2230mm și + 2140mm (Fig. 6).

Fig.4. Albia de scufundare prognozată cu ajutorul metodei funcțiilor de influență

Fig.5. Deplasarea orizontală după axa X

12

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

Fig.6. Deplasarea orizontală după axa Y

Fig.7. Deplasarea orizontală totală maximă 6. CONCLUZII Metoda funcțiilor de influență face parte din grupa metodelor empirice aplicate în vederea prognozării deformării suprafeței ca urmare a exploatării subterane. Spre deosebire de metoda funcțiilor de profil, această metodă poate fi aplicată și în cazul mai multor spații exploatate, sau în cazul spațiilor exploatate cu configurație dificilă.

Prin aplicarea metodei funcțiilor de profil în cazul lucrării de față, sa obținut o vedere de ansamblu asupra influenței spațiilor exploatate asupra suprafeței (și implicit asupra drumului de acces situat în zona de influență a exploatării).

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

Așadar, prin interpretarea rezultatelor obținute se preconizează ca deplasarea maximă după verticală a acestui obiectiv să fie de aproximativ 5m, iar deplasările orizontale longitudinale maxime să fie de aproximativ 2m.

Cu toate că în zonă există o stație de urmărire a deformării suprafeței, datorită dispariției reperelor de urmărire (și înlocuirea lor ulterioară cu alte repere) aceasta nu mai furnizează date complete cu privire la deformarea acestui obiectiv.

Actuala staţie de urmărire a deplasării şi deformării suprafeţei terenului în cazul Minei Livezeni este formată din 50 de repere, unde sunt măsurate, din 3 în 3 luni, deplasarea şi deformarea

13

suprafeţei terenului ca urmare a exploatării stratului 3 cu 4 fronturi lungi de abataj complex mecanizate, prin surparea totală a rocilor înconjurătoare, în panourile (3-4), 5, 5A şi 6.

Albia de scufundare măsurată în această stație de urmărire are o formă foarte complicată, fiind rezultatul exploatării stratului 3 în 4 panouri apropiate, iar staţia de urmărire este amplasată la marginea celor 4 spaţii exploatate (zonă în care abaterea transversală este considerabilă, din modelele prognozate a rezultat o abatere maximă de 550mm). De asemenea, datorită faptului că reperele de urmărire nu sunt amplasate pe o adâncime peste limita de îngheț, acestea sunt afectate și de umflarea terenului în perioadele de iarnă (lucru ce se observă din fig. 2, unde la două măsurători succesive terenul se umflă în loc să se scufunde).

6. G. Oncioiu, I. Onica Ground Deformation in the Case of Underground Mining of Thick and Dip Coal Seams in Jiu Valley Basin (Romania), Proceedings of 18th International Conference on Ground Control in Mining, 3-5 August, 1999, Morgantown, WV, USA, 1999.

Bibliografie

9. I. Onica, E. Cozma, D.P. Marian Analysis of the Ground Surface Subsidence in the Jiu Valley Coal Basin by using the Finite Element Method, Proceeding of the 11th International Multidisciplinary Scientific Geo-Conference & EXPO - SGEM 2011, Sofia, Bulgaria.

1. B. Almăşan Exploatarea zăcămintelor minerale din Volumul I, Editura Tehnică, Bucureşti, 1984.

România,

2. Șt. Covaci Exploatări miniere subterane, Vol.I, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983.

3. C. Hirean Mecanica rocilor, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981.

4. D.P. Marian Analiza stabilităţii terenului de la suprafaţă sub influenţa exploatării stratelor de cărbuni cu înclinare mică şi medie din bazinul Văii Jiului, Teză de doctorat, Petroşani 2011.

5. D.P. Marian Urmărirea topografică şi analiza deformării suprafeţei terenului afectat de exploatarea subterană, Editura Universitas, Petroşani, 2012

14

7. I. Onica, E. Cozma, D.P. Marian Analiza deformării terenului de la suprafaţă cu ajutorul metodei elementelor finite, în condiţiile exploatării cu abataje frontale a stratului 3 – mina Livezeni, Revista Minelor Vol. 17, Nr. 1/2011.

8. I. Onica, E. Cozma, D.P. Marian, N. Ștefan Prognosis of the Maximum Subsidence and Displacement of the Ground Surface in the Jiu Valley Coal Basin, Proceeding of the 14th International Multidisciplinary Scientific Geo-Conference & EXPO SGEM 2014, Vol. III, Sofia, Bulgaria.

10. I. Onica, D.P. Marian Ground surface subsidence as effect of underground mining of the thick coal seams in the Jiu Valley Basin, Archives of Mining Sciences, Vol. 57, nr. 3, Polonia 2012.

11. M. Ortelecan Studiul deplasării suprafeţei sub influenţa exploatării subterane a zăcămintelor din Valea Jiului, zona estică, Teză de doctorat, Universitatea din Petroşani, 1997.

12. M. Ortelecan, N. Pop Metode topografice de urmărire a comportării construcţiilor şi terenurilor înconjurătoare, Academic Press, Cluj-Napoca, 2005.

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

INSTALAȚII DE POMPARE CU PANOURI SOLARE ȘI GENERATOARE EOLIENE Marius STAN*, Lazăr AVRAM* Sorin AVRAM**, Thair AL SHAMI*** Rezumat: În această lucrare prezentăm o analiză a conceptelor teoretice frecvente intalnite în zilele noastre: actionarea instalatiilor cu turbine eoliene şi generatoare fotovoltaice si o realizare practică în cazul în care am prezentat un hibrid (fotovoltaic cu eolian) pentru a alimenta o pompă de extracţie cu cavitaţie progresivă.

Cuvinte cheie: panouri fotovoltaice turbine eoliene; putere; pompă de extracţie; 1. INTRODUCERE Soarele este, fără îndoială, o vastă sursă de energie. Într-un singur an, el trimite spre Pământ de 20 000 de ori energia necesară întregii populaţii a globului. În numai trei zile, pământul primeşte de la soare echivalentul energiei existente în rezervele de combustibili fosili. Energia solară reprezintă una din potenţialele viitoare surse de energie, folosită fie la înlocuirea definitivă a surselor convenţionale de energie cum ar fi cărbune, petrol, gaze naturale etc., fie la folosirea ei ca alternativă la utilizarea surselor de energie convenţionale mai ales pe timpul verii (cea de a doua utilizare fiind în momentul de faţă cea mai răspândită utilizare din întreaga lume). Poate cel mai evident avantaj, în vederea utilizării acesteia, este acela de a nu produce poluarea mediului înconjurător, deci este o sursă de energie curată; un alt avantaj al energiei solare este faptul că sursa de energie pe care se bazează întreaga tehnologie este gratuitã.

Fotovoltaicele (FV) sau celulele solare, cum sunt adesea numite, sunt dispozitive semiconductoare care transformă lumina solară în curent electric. Grupele de fotovoltaice sunt configurate electric în module şi matrice, care pot fi folosite la încărcarea bateriilor, funcţionarea motoarelor şi pentru a alimenta sarcini electrice. Cu echipamentul adecvat de transformare a puterii, sistemele fotovoltaice pot produce curent alternativ (CA) care este compatibil cu orice aparat convenţional şi operează în paralel şi interconectat la grila de utilitate [1].

Celulele, numite şi celule fotovoltaice, au de obicei o suprafaţă foarte mică iar curentul generat de o singură celulă este mic, dar combinaţii în serie sau în paralel ale acestor celule pot produce curenţi suficient de mari pentru a putea fi utilizaţi în practică. Pentru aceasta, celulele sunt încapsulate în panouri care le oferă rezistenţă mecanică şi rezistenţă la intemperii. * Universitatea de Petrol și Gaze din Ploiești ** ROMGAZ S.A. Ploiești *** AVISAG S.A. ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

Tipuri de celule: Celulele fotovoltaice pot fi realizate din mai multe materiale semiconductoare, dar peste 95% din celulele solare sunt realizate din siliciu (Si), care este al doilea element chimic, cel mai răspândit în scoarţa terestră, reprezentând circa 25% din aceasta, deci este disponibil în cantităţi suficiente, fiind astfel şi ieftin. În plus, procesele de prelucrare a acestui material nu sunt agresive pentru mediul ambiant.

Celulele solare pot fi clasificate după mai multe criterii. Cel mai folosit criteriu este cel care clasifică celulele după grosimea stratului materialului. Aici deosebim celule cu strat gros şi celule cu strat subţire.

Un alt criteriu este felul materialului: se întrebuinţează, de exemplu, ca materiale semiconductoare combinaţiile CdTe, GaAs sau CuInSe, dar cel mai des folosit este siliciul.

Materiale: a. Celule pe bază de siliciu  Strat gros - Celule monocristaline (c-Si) randament mare - în producţia în serie se pot atinge până la peste 20 % randament energetic, tehnică de fabricaţie pusă la punct. Totuşi, procesul de fabricaţie este energofag, ceea ce are o influenţă negativă asupra perioadei de recuperare (timp în care echivalentul energiei consumate în procesul de fabricare devine egal cu cantitatea de energia generată).

- Celule policristaline (mc-Si)- la producţia în serie s-a atins deja un randament energetic de peste la 16 %, cosum relativ mic de energie în procesul de fabricaţie şi, până acum, cu cel mai bun raport preţ – performanţă.  Strat subţire - Celule cu siliciu amorf (a-Si) - cel mai mare segment de piaţă la celule cu strat subţire; randament energetic al modulelor de la 5 la 7%; nu există strangulări în aprovizionare chiar şi la o producţie de ordinul TeraWatt.

- Celule pe bază de siliciu cristalin, de exemplu microcristale (µc-Si) Principiul de funcţionare al celulelor fotovoltaice este prezentat în figura 1.

15

Fig. 1. Principiul de funcţionare al celulelor fotovoltaice (sursa: solar.promacht.ro) 1 – strat de silicon (tip N) 2 – celulă fotovoltaică 3 – lumina solară 4 – strat de silicon (tip P) 5 – flux de curent continuu 6 – încărcător electric b. Semiconductoare pe bază de elemente din grupa III-V  Celule cu GaAs - randament mare, foarte stabil la schimbările de temperatură, c. Semiconductoare pe bază de elemente din grupa II-VI  Celule cu CdTe - utilizează o tehnologie foarte avantajoasă CBD (depunere de staturi subţiri pe suprafeţe mari în mediu cu pH, temperatură şi concentraţie de reagent controlate) d. Celule CIS, CIGS - CIS este prescurtarea de la Cupru-Indiu-Diselenid produs în staţie pilot, respectiv Cupru-Indiu-Disulfat, iar CIGS pentru Cupru-Indiu-Galiu-Diselenat produs în staţie pilot. e. Celule solare pe bază de compuşi organici Tehnologia bazată pe chimia organică furnizează compuşi care pot permite fabricarea de celule solare mai ieftine. Prezintă, totuşi, un impediment faptul că aceste celule au un randament redus şi o durată de viaţă redusă (max. 5000h). f. Celule pe bază de pigmenţi - Numite şi celule Grätzel, utilizează pigmenţi naturali pentru transformarea luminii în energie electrică; o procedură ce se bazează pe efectul de fotosinteză. De obicei sunt de culoare mov. g. Celule cu electrolit semiconductor - Sunt celule foarte uşor de fabrict, dar puterea şi siguranţa în utilizare sunt limitate. h. Celule pe bază de polimeri - Deocamdată se află doar în fază de cercetare.

Grosimea totală a unei celule fotovoltaice este ce cca. 0,3mm, iar grosimea stratului n, este de cca.

0,002mm. Uzual, deasupra electrodului negativ al celulei fotovoltaice, se amplaseaza un strat antireflexie, cu rolul de a împiedica reflexia radiaţiei solare incidente pe suprafaţa celulei electrice solare, astfel încât “o cantitate cât mai mare de energie să fie transferată electronilor de valenţă din cele două straturi semiconductoare”[8]. Celulele fotovoltaice au dimensiuni uzulale de 10x10cm şi mai recent de 15x15cm.

16

Eficienţa celulelor fotovoltaice depinde de doi factori:  Intensitatea radiaţiei solare incidente pe suprafaţa celulei;  Eficienţa procesului de conversie a energiei radiaţiei solare în energie electrică. În prezent, construcţiile de celule fotovoltaice au eficienţe în jurul valorii de 15%, ceea ce reprezintă o valoare destul de scăzută. Din acest motiv, panourile fotovoltaice sunt amplasate preponderent în zone caracterizate prin radiaţie solară intensă. Cu toate acestea, ţări ca Germania sau Austria reprezintă exemple de utilizare pe scară largă a acestei tehnologii, cu toate că nu sunt favorizate din punct de vedere al intensităţii radiaţiei solare.

O celulă fotovoltaică este formată dintr-o joncţiune semiconductoare p-n prevăzută cu o pereche de contacte metalice plasate pe cele două suprafeţe libere ale joncţiunii. În urma difuziei purtătorilor mobili de sarcină, din regiunea în care sunt majoritari în cealaltă regiune, în vecinătatea joncţiunii apare un stat de sarcină spaţială care produce un câmp electric orientat de la regiunea n către regiunea p. Sub acţiunea luminii în regiunile semiconductoare se generează perechi golurielectroni, “iar sub acţiunea câmpului electric al joncţiunii, golurile se deplasează către contactul metalic plasat pe regiunea p şi electronii către celălalt contact metalic”.[6] Între cele două contacte apare astfel o tensiune electrică, fenomen numit efect fotovoltaic. Aceasta este o explicaţie care simplifică la maximum fenomenul (figura 2).

Fig. 2. Sistem fotovoltaic “stand-alone”, [11] • sisteme neautonome, sau conectate la reţeaua publică de c.a. ("grid - connected") (figura 3). Aceste sisteme sunt utilizate în zone cu energie electrică. În principiu, energia produsă de panourile solare este livrată în reţeaua naţională şi în acelaşi timp folosită pentru aplicaţiile casnice.

Modul în care este proiectată o instalaţie poate influenţa durata de viaţă a acesteia. Procesul de proiectare “trebuie să fie atent analizat şi trebuie să ia în considerare toate aspectele, cu scopul de a obţine cele mai bune caracteristici” [1] bazate pe resursele disponibile şi luând în calcul eventualele

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

pierderi din sistem pentru maximizarea profitabilităţii. Acest obiectiv poate fi atins în diferite moduri, dar alegerea celor mai bune componente (un invertor de calitate poate creşte producţia cu 2% utilizând aceleaşi materiale) precum şi alegerea tehnicii adecvate de instalare sunt cruciale [3].

Controller este piesa care determină încărcarea completă a bateriei fără a permite supraîncărcarea: previne scurgerea de energie din baterie către celula solară pe timpul nopţii, reduce deteriorarea bateriei printr-o descărcare totală, poate prezenta starea sistemului, protecţie la scurtcircuit.

Convertor. Componenta de bază a unui sistem mediu care transformă curentul tensiune joasă CC în tensiune ridicată curent alternativ (CA).

Caracteristica principală este randamentul dispozitivului

Fig. 3. Sistem fotovoltaic “grid-connected” [11] 2. ENERGIE ELECTRICĂ CU SISTEM FOTOVOLTAIC Domeniul de utilizare. Puterea produsă de sistemele fotovoltaice este utilă în majoritatea aplicaţiilor care includ motoare, pompe, echipamente electrice şi iluminare. Nu este recomandată folosirea sistemelor fotovoltaice în sistemele de încălzire a apei sau a încăperilor (cuptorul cu microunde, prăjitoarele de pâine se pot folosi datorită timpului redus de lucru). Pentru aceste aplicaţii se folosesc sisteme solare dedicate (incălzire habitat cu sisteme solare).

Umbrire. Spre deosebire de sistemele de caldură solare, umbrirea în cazul panourilor solare fotovoltaice poate avea un efect important în evoluţia sistemului. Unele module solare oferă protecţie la umbrirea parţială prin folosirea unei diode între fiecare celula.

Unghi montaj panouri solare. Deoarece poziţia soarelui pe cer variază în funcţie de anotimp este util să aducem corecţii poziţiei panoului: latitudinea + 15 grade iarna si latitudinea - 15 grade vara.

Alegerea tensiunii de lucru este determinată de dimensiunea sistemului. În cazul sistemelor mici si medii, unde majoritatea consumatorilor sunt CC (curent continuu) (fig. 4) sau prin intermediul unui convertor cateva sunt CA (curent alternativ) alegerea e simplă - 12 V. De asemenea, modulele solare şi consumatorii nu pot fi poziţionaţi la distanţă mare una de alta datorită pierderilor. Sistemele cu 24 V sunt pentru aplicaţiile medii si mari datorită pierderilor mai mici si convertoarelor curent alternativ (CA) mai performante. Cu creşterea eficienţei utilitatilor curent alternativ (CA), sistemele de 24 V si 48 V au mai multe avantaje în aplicaţiile mari (modalitate conectare baterii).

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

Fig. 4. Sistem solar independent cu consumatori CC (curent continuu) 1 – celule fotovoltaice 2 – control încărcare 3 – deconector 4 – lumina fosforescentă (CC) 5 – TV, radio 6 – ciclu adânc 3. TURBINELE EOLIENE Vântul este rezultatul activităţii energetice a Soarelui şi se formează datorită încălzirii neuniforme a suprafeţei Pământului. Mişcarea maselor de aer se formează datorită temperaturilor diferite a două puncte de pe glob, având direcţia de la punctul cald spre cel rece.

Ca sursă energetică primară vântul nu costă nimic. De asemenea, aceasta poate fi utilizată decentralizat - este o alternativă bună pentru localităţile mici aflate departe de sursele tradiţionale. Încă la orizontul civilizaţiei energia vântului se utiliza în navigaţia maritimă. Se presupune că egiptenii străvechi mergeau sub pânze încă 5.000 ani în urmă. În jurul anului 700 pe teritoriul Afganistanului maşini eoliene cu axa verticală de rotaţie se utilizau pentru măcinarea grăunţelor.

Cunoscutele instalaţii eoliene (mori cu elicele conectate la turn) asigurau funcţionarea unor sisteme de irigare pe insula Creta din Marea Mediterană.

Morile pentru măcinarea boabelor, care funcţionau pe baza vântului, sunt una din cele mai mari performanţe a secolelor medii. În sec. XIV olandezii au îmbunătăţit modelul morilor de vânt, răspândite în Orientul Mijlociu, şi au început utilizarea largă a instalaţiilor eoliene la măcinarea boabelor.

17

În 1854 în SUA apare o pompa de apă, care funcţiona pe baza energiei vântului. Ca construcţie, această pompă semăna cu modelul morilor de vânt, dar avea mai multe pale (braţe) şi un fluger pentru determinarea direcţiei vântului.

Către anul 1940 în SUA peste 6 milioane de instalaţii de acest tip se utilizau pentru pomparea apei şi producerea energiei electrice. Este socotită o premiză a cuceririi Vestului sălbatic, datorită posibilităţii de asigurare cu apă a fermelor zootehnice. Însă la mijlocul secolului XX vine sfârşitul utilizării largi a energiei vântului, venind în schimbul ei o sursă energetică modernă - petrolul.

Interesul către energetica vântului reapare după câteva crize petroliere trăite de omenire timp de câteva decenii. Acest lucru se petrece la începutul anilor '70, datorită creşterii rapide a preţurilor la petrol când SUA a adoptat mai multe programe destinate să încurajeze valorificarea ei. În California, la sfârşitul anului 1984, funcţionau deja 8469 de turbine eoliene. Capacitatea totală a acestor unităţi este de aproximativ 550 MW. Ele erau construite în locuri cu vânt puternic, grupate în aşa-numitele wind farms.

Turbinele de vânt pot fi folosite pentru producerea electricităţii individual sau în grupuri, denumite ferme de vânt. Fermele de vânt, care în prezent sunt complet automatizate, asigură, spre exemplu, 1% din necesarul de energie electrică al Californiei, adică 280 de mii locuinţe. Turbinele eoliene aveau însă şi câteva probleme: modificările mari ale vitezei vântului provocau variaţii ale intensităţii curentului electric, defectând uneori sisteme de transmisie; palele rotorului colectau în timp substanţe străine, particule de praf etc. care reduceau randamentul [5].

Pentru măsurarea vitezei vântului (fig. 5) şi a temperaturii se poate utiliza Data Logger care este un instrument electronic ce înregistrează datele, în timp şi în corelaţie cu locaţia sensorilor şi a traductorilor dintr-o locaţie dată, prelucrează cu microprocesor pe baza logicii programabile şi afisează pe display sau transmite într-un PC aceste date.

Data Logger este utilizată în achiziţia datelor în cazul mărimilor lent variabile, avand fecvenţa maximă de achiziţie de 1Hz motiv pentru care nu-i considerată o achiziţie de date în timp real. Datele prelucrate de Data Logger sunt stocate pe o memorie flash sau EEPROM Principalele aplicaţii ale acestui sistem sunt pentru înregistrarea vitezei vântului, a temperaturii şi umiditătii. Blocurile principale şi logica sistemului Data Logger, pentru măsurarea şi prelucrarea datelor privind viteza vântului cu utilizarea soft-ului de programare HyperWare sunt indicate în figura 5.

18

Fig. 5. Măsurarea vitezei vantului Un sistem eolian, figura 6, în ceea ce priveşte energia transformă energia cinetică a vântului în energie electrică.

Fig. 6. Componentele sistemului eolian 4. ACŢIONAREA NECONVENŢIONALĂ CU PANOURI SOLARE ŞI GENERATOR EOLIAN A INSTALAŢIEI PETROLIERE DE EXTRACŢIE CU PCP Dimensionarea unei surse de energie din surse regenerabile la putere de 10 kw Una din cele mai comune aplicaţii a energiei alternative este alimentarea cu energie electrică a unei case de vacanţă sau cabană, aflată într-o zonă fără acces la reţeaua publică, dar având în vedere evoluţia din domeniul tehnologic, sisteme hibride pot fi folosite cu succes în domenii industriale.

Pentru alimentarea unei pompe cu cavitate progresivă se poate opta pentru alimentare folosind panouri fotovolatice sau generatoare eoliene (fig, 7).

Folosirea lor combinată fiind întodeauna posibilă şi cea mai recomandată, datorită domeniului de utilizare şi puterii relativ mari.

Fig. 7. Sistem solar-eolian hibrid

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

Fiecare sistem care foloseşte energia alternativă trebuie proiectat într-un mod foarte riguros. De această proiectare şi optimizare va depinde eficienţa şi preţul lui de cost. Pentru a determina preţul de cost al unui echipament este necesar să determinăm care sunt consumatorii care vor folosii această energie şi care este intervalul de timp în care ei funcţionează.

Pentru acestă aplicaţie vom avea nevoie de următoarele componente principale:  panouri solare fotovolatice;  o turbină eoliană;  grup de acumulatori (baterii reîncărcabile) la 12 V;  regulator de încărcare a bateriei;  invertor de curent continuu (12 V) - curent alternativ (220 V);  lămpi economice de curent continuu;  echipamente şi conectori pentru subansamble.

Pentru acoperirea necesarului de consum vom avea nevoie de :  84 x 250W panouri fotovoltaice (21 KW putere instalată);  1 x KIT Turbina Eoliana 10 KW;  4 x Regulatoare de incarcare Vario Track 80A;  3 x invertor Studer XTM 3500-48V;  1 x Rcc-02 interfata comunicare;  24 x Acumulator cu ciclu profund Hoppecke 12V 4700Ah;  1 x Invertor On grid SMA 10kW. În cazul în care reţeaua de energie electrică se află în aproprierea puţului de extracţie, sistemul hibrid poate fi legat la reţea, iar odată ce bateriile de acumulatori vor fi încărcate în proporţie de 100% acesta va injecta în reţea surplusul de energie ce va putea fi folosit la o dată ulterioară, datorită contorului bidirecţional.

Dacă reţeaua naţională de energie electrică se află la o distanţă mai mare de 300 - 400 m de locaţia puţului alimentarea cu energie alternativă devine cea mai rentabilă soluţie. Pentru realizarea sistemului hibrid, prezentat mai sus, nefiind necesară achiziţionarea invertorului ON GRID de 10 KW, dar pentru siguranţă (în cazul avariei sistemului hibrid), poate fi instalat un generator diesel cu o putere de 10 KW. 5. ACŢIONAREA NECONVENŢIONALĂ A POMPEI PCP Sistemele de pompare cu cavitate progresivă (PCP) derivă de la pompa volumetrică pozitivă, care a evoluat de la conceptul cu pompei cu roţi dinţate dezvoltat pentru prima dată de către Rene Moineau la sfârşitul anilor 1920. Deşi aceste pompe sunt numite cel mai frecvent pompe cu caviate progresivă, ele mai pot fi găsite şi sub denumirea de pompe cu şurub sau pompe Moineau. Pompele cu

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

cavitate progresivă au fost iniţial utilizate pe scară largă ca pompe de transfer de fluide într-o gamă largă de aplicaţii industriale şi de producţie, cu unele încercări făcute de a le utiliza pentru transferul de suprafaţă al fluidelor pentru câmpuri petroliere. Cu toate acestea, nu a fost decât după dezvoltarea elastomerilor sintetici şi adezivilor la sfârşitul anilor 1940, ca pompele cu cavitate progresivă să poată fi folosite în mod eficient în aplicaţiile care implică fluide pe bază de petrol. Cu excepţia câtorva studii pe teren, nu a fost decât la sfârşitul anilor 1970, când un efort concentrat a fost făcută pentru a utiliza pompele cu caviate progresivă ca o metodă de ridicare artificială pentru industria petrolieră. De-a lungul ultimelor două decenii, cu contribuţiile tehnice şi persistenţa multor persoane fizice şi companii, sisteme de PCP au cunoscut o dezvoltare treptată ca o formă comună de ridicare artificială. Cu toate că numerele exacte sunt dificil de obţinut, se estimează că mai mult de 50.000 de sonde de la nivel mondial sunt produse cu aceste sisteme.

Fig. 8 Configuraţie a unui sistem tipic de pompare cu cavitatea progresivă (PCP) Pompa PC din sonda in productie Pompele cu cavitaţie pot fi cu un singur rotor, pompe elicoidale de viteze toate în cadrul categoriei pompelor cu deplasare pozitiva. Rotorul reprezintă "treapta internă" şi statorul se mai numeşte şi "treapta externă" a pompei. Statorul are întotdeauna mai mult cu un "dinte" sau "lob" decât rotorul.

Pompele cu cavitaţie ce se gasesc în prezent pe piaţă se încadrează în două categorii diferite, în funcţie de designul lor geometric: cu un singur lob sau multilob. În prezent, marea majoritate (adică, undeva la> 97%) de pompe cu cavitaţie folosite în puţurile de foraj sunt cu un singur lob şi, prin urmare, sunt varianta cea mai eficientă pentru a fi alimentate de un sistem hibrid.

19

Designul geometric al unei pompe cu cavitaţie cu un singur lob este ilustrat în figura 9. Secţiunea transversală longitudinală din figura 9. prezintă forma elicoidală unică a rotorului şi geometria elicoidală corespunzătoare statorului. De reţinut că lungimea pasului statoric (Ls) este dublă faţă de lunfimea pasului rotorului la pompele cu un singur lob. Odată cu imperecherea rotorului şi statorului într-o pompă cu CP cu un singur lob, sunt formate două cavităţi paralele, elicoidale (la 180 ° una faţă de cealălaltă şi un pas rotor defazată) care se învârte în jurul părţii exterioare a rotorului pe lungimea pompei, fiecare cavitate având o lungime egală cu lungimea pasului statorului. De reţinut că degajările paralele sunt decalate pe lungime, cu capătul unei cavităţi pe o parte a rotorului care corespunde maximului secţiunii cavităţii transversale de pe partea opusă.

La pompa cu un singur lob, secţiunea transversală a rotorului este circulară (cu un diametru mic, d), în timp ce cavitatea în statorul are o geometrie semieliptică. Un alt parametru geometric important este excentricitatea pompei (e), care este egală cu distanţa dintre axele diametrelor majore şi minore ale rotorului. Distanţa dintre axa statorului şi axa diametrului maxim al rotorului este de asemenea egală cu valoarea excentricităţii.

Rotorul creează o etanşare cu elastomerul statorului pe ambele părţi ale deschiderii semieliptice şi o etanşare peste deschiderea semicirculară a statorului în poziţiile corespunzătoare capetelor cavităţilor longitudinale. Cavităţile pentru lichid sunt formate de zonele deschise rămase între rotor şi stator, la fiecare secţiune transversală. Fig. 9 prezintă o vedere în secţiune a unei pompe cu CP cu un singur lob şi geometria diferitelor rotoare şi statoare la mai multe modele de pompe.

Fig. 9. Caracteristicile geometrice ale unei pompe cu CP cu un singur lob [9], [13].

Rotorul creează o etanşare cu elastomerul statorului pe ambele părţi ale deschiderii sale, jumătate de eliptisa şi o etanşare stator semicirculară deasupra deschiderii capetelor cavităţilor longitudinale corespunzătoare. cavitati cu fluide sunt formate de zone deschise între rotor şi stator, fiecare secţiune transversală. Fig. 10 prezintă o vedere în 20

secţiune a unei pompe cu CP rotoare şi statoarecu un singur lob şi geometrie diferită în mai multe modele de pompe.

Fig. 10. Sections rotor / stators from different pump models Sistemul hibrid monofazate 10KW îmbină tehnologia solară fotovoltaică prin obţinerea de enegie electrică cu ajutorul panourilor fotovoltaice electrice şi a turbinelor eoliene, care produc energie cu ajutorul vântului. Aceste sisteme hibride monofazate fotovoltaice şi eoliene oferă aprovizionare electrică stabilă a tuturor consumatorilor, în ciuda condiţiilor meteorologice.

Avantajul sistemelor hibride este că panourile fotovoltaice funcţionează în paralel cu eolianele, iar energia electrică neconsumată este stocată în acumulatorii solari ai sistemului. Sistemul este unul durabil şi eficient, investiţia iniţială amortizându-se într-un timp scurt.

Sistemul hibrid monofazat 10KW asigură 40 kWh producţie medie zilnică anuală de la panourile fotovoltaice electrice, acumulatorii pot stoca 21,6 kWh, iar eoliana poate produce 600Wh în cazul în care bate vântul cu 11 m/s.

Alimentarea pompei cu cavitaţie progresivă din surse regenerabile se va realiza astfel: Generatorul fotovoltaic şi generatorul eolian convertesc energia primită de la soare precum şi energia eoliană în energie electrica de curent continuu, folosind efectul fotovoltaic şi mişcarea de rotaţie a palelor turbinei.

Generatoarele vor genera tensiune şi curent continuu. Motorul de acţionare a pompei cu cavitaţie necesită însă curent alternativ. Sistemul fotovoltaic trebuie astfel să conţină un convertor c.c.-c.a., adică un invertor. Pe lângă funcţia de conversie, un invertor realizează multe alte funcţii fiind astfel componenta cea mai inteligentă a unui Sistem Hibrid.

Regulatoare (sau controlere) de încărcare vor stoca energia generată fotovoltaic şi eolian folosind acumulatoare electrice pentru a prelungi durata de viaţă a acestora (prin evitarea descărcării excesive sau a supraîncărcării).

Puterea tensiunii continue “generată de generator în multe situaţii nu corespunde celei Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

necesare bunei funcţionări a consumatorului”.[10] Pentru a "transforma" tensiunea continuă la un nivel corespunzator se folosesc blocuri electronice numite convertoare c.c.. Acestea se întâlnesc şi ca blocuri distincte, dar de cele mai multe ori apar în componenţa invertoarelor sau a unor blocuri de adaptare a sarcinii la generator (numite MPPT Maximum Power Point Tracker). În cazul în care sistemul hibrid este legat la reţeaua de energie electrică naţională, iar producţia de energie electrică este mai mare decât necesarul funcţionării motorului pompei cu cavitaţie şi bateriile de acumulatori sunt încărcate, acesta va injecta în reţea surplusul de energie ce va putea fi folosit la o dată ulterioară, datorită contorului bidirecţional.

6. CONCLUZII În funcţie de enegia furnizată, panourile solare se pot împărţi în panouri fotovoltaice, care genereaza energie electică şi panouri solare termice, care transformă energia luminoasă într-una termică.

Panourile solare sunt una din cele mai populare surse de energie alternativă folosită pentru sistemele electrice private şi industriale. Tehnologiile solare folosesc energia soarelui pentru a produce căldură, lumină, apa caldă şi chiar aer condiţionat pentru locuinţe şi zona industrială.

Turbinele eoliene mici joacă un rol important în proiectele din afara reţelei, în locaţii vânturoase unde asigură o energie economică de alimentare, de când soluţiile alternative cum ar fi generatoarele diesel au un cost al combustibilului ridicat când sunt folosite continuu pentru alimentarea cu energie.

Acest lucru se poate aplica şi instalaţiilor conectate la reţea, în ciuda faptului că preţul producţiei lor pe kWh este de obicei mai mare decât în cazul turbinelor eoliene mari.

Panourile solare fotovoltaice şi generatoarele eoliene (sistemele hibride) au ca rezultat energia electrica.

Avantajele utilizarii panourilor fotovoltaice şi generatoarelor eoliene este reprezentată, în primul rând, de posibilitatea asigurării energiei electrice în locaţii izolate care nu au acces la reţeaua de furnizare cu energie electrică.

Un astfel de sistem este usor de instalat, nu necesită cunoştinţe speciale în domeniu energetic, întreţinerea panourilor este facilă (acestea nu necesita decât curatarea de impuritățile ce se ataseaza pe suprafata acestora).

Durata medie de utilizare a panourilor şi a turbinelor eoliene este de 20-25 ani, singura componentă care necesită o atenţie mai sporită şi a cărei durată de viaţa este mai scurtă în cazul sistemelor insulare sunt bateriile.

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

Un alt avantaj considerabil al acestor sisteme este ca se pot extinde în cazul apariţiei unor consumatori electrici suplimentari. Dezavantaje: costul ridicat al investiţiei, amplasarea sistemului hibrid pe axe geografice incorecte determină scăderea randamentului instalaţiei şi pericolul distrugerii panourilor, cauzată de intemperii; cresc riscurile în caz de calamităţi - panourile şi turbinele fiind expuse intemperiilor.

BIBLIOGRAFIE 1. Ardelean Z. Captatoare solare, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1988 2. Burghiu V. Energii neconvenţionale curate – vânt, soare, geotermie, biomasă, maree, valuri - curs litografic, USAMV, Bucureşti, 1998.

3. Drăgan V. Energii regenerabile şi utilizarea acestora, Editura Atlas Press, Bucureşti, 2009 4. Florescu Gh. Aventura surselor Bucureşti, 1981

de

energie,

Editura

Albatros,

5. Ghergheleş V. Energia viitorului, Editura Mediamira, Cluj-Napoca, 2006 6. Goetzberger A. Photovoltaic Solar Energy Generation, Editura Springer, Berlin, 2009 7. Maghiar T. Surse noi de energie, Editura Keysys, Oradea, 1995.

8. Silvestre S. Modeling Photovoltaic System Using Pspice, Editura Wiley, London, 2010 9. Stoenescu G. Mecanică, Termodinamică, Electricitate şi Magnetism, Editura Universitaria, Craiova, 2001 10. Temessl A. Proiectarea şi construcţia instalaţiilor solare –Ghid informativ,Editura MAST, Bucureşti, 2008 11. *** - www.panosolare.com 12. *** - www.pvcert.gr 13. *** - http://petrowiki.org

21

PROIECTAREA TUNELULUI ZAM 1. ELEMENTE CONCEPTUALE, TEHNOLOGICE ȘI STRUCTURALE Doru ZDRENGHEA*, Corina CHIOTAN** Rezumat: Lucrarea prezintă tunelul Zam 1 de pe varianta locală a liniei de cale ferată Curtici – Simeria, realizată în cadrul reabilitării liniei pentru circulaţia trenurilor cu viteză maximă de 160km/h pentru trenurile de călători şi 120 km/h pentru trenurile de marfă. Tunelul este proiectat pentru linie de cale ferată dublă și are o lungime de 610m.

Tunelul străbate pe toată lungimea roci (bazalt alterat și calcar alterat), ceea ce a determinat adoptarea tehnologiei de execuție cu Noua Metodă Austriacă. În lucrare sunt prezentate tipurile de secțiuni adoptate în funcție de terenul străbătut, tehnologia de execuţie și calculul structural pentru validarea și verificarea acestora.

Cuvinte cheie: tunel, portal, torcret, ancore 1. Caracteristici principale ale proiectului şi ale construcţiei.

Tunelul 1 (Zam 1) este amplasat între km 523+757 - 524+367 (L=610 m), pe varianta locală a liniei C.F. Curtici – Simeria, interval Câmpuri Surduc – Ilteu, realizată în cadrul reabilitării liniei pentru circulaţia trenurilor cu viteză maximă de 160km/h pentru trenurile de călători şi 120 km/h pentru trenurile de marfă. Pe aceeași variantă mai sunt amplasate trei tuneluri (Tunelul 0 având lungimea L = 340 m, Tunelul Zam 2 de lungime L= 227m și Tunelul 3 cu lungimea de 603m).

Tunelul este amplasat pe malul stâng al râului Mureş, într-o zonă cu versant împădurit, cu o diferenţa între cota în axul traseului şi albia minoră de cca. 30m-40m. În plan, tunelul este în curba de racordare la intrare cu raza de 1500m. În profil în lung tunelul este în pantă de 30/00 pe toată lungimea şi are 2 portaluri şi 59 inele de 10m. În lung au fost amplasate 24 nişe la min.

25m simetric pe ambele părţi.

1.1. Condiţii gelogice geotehnice şi geomecanice Din punct de vedere geomorfologic zona investigată este situată în culoarul râului Mureş, culoar ce desparte Munţii Metaliferi de Poiana Ruscă, ambii făcând parte din Carpaţii Occidentali.

Culoarul Mureşului s-a format în timpul Neogenului prin scufundarea formaţiunilor mai

vechi, de-a lungul unor sisteme de fracturi şi este caracterizat prin altitudini joase, pante relativ uniforme, iar relieful este puţin accidentat şi are un caracter deluros spre sud şi terasat spre nord.

Pe baza datelor obţinute din investigaţiile geotehnice şi geofizice se poate aprecia că tunelul Zam – T1 traversează următoarele formaţiuni:  Stratul I: reprezintă solul vegetal + deluviu şi se caracterizează printr-o grosime de 0,3 – 0,9 m (grosime medie = 0,53 m);  Stratul II: constituit din deluviu cu fragmente de rocă şi rocă foarte alterată şi intens fisurată (colmatată cu material argilos), se caracterizează printr-o grosime de 1,2 – 6,7 m;  Stratul III: bazalt în alternanţă cu argile şistoase negre, fisurate şi alterate, se caracterizează printr-o grosime de 8,3 – 44,9 m;  Stratul IV: roca de bază: compactă (bazalt), puţin fisurată şi alterată, se extinde de la adâncimea medie de 21,47 m.

1.2. Secţiuni transversale, sisteme de căptuşeli, metoda de execuţie Secţiunea interioară a tunelului a fost stabilită pe baza gabaritelor materialului rulant, pantografului şi catenarei conform fişelor UIC, STAS 4392 – 84 "Gabarite CF" şi TSI 2008/163 "Siguranţa în tunelurile feroviare". Secţiunea interioară adoptată este de formă circulară cu R=5.80m, pentru CF dublă, cu distanţa între linii de

Fig. 1. Profil longitudinal tunel Zam 1 * drd.ing. Universitatea Tehnică de Construcții București ** șef lucr.dr.ing. Universitatea Tehnică de Construcții București 22

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

4.20m, cu înălţimea de la NST de 7.87m, distanţa între ax CF şi banchină de 2.20m.

Secţiunea transversală adoptată este un sistem cu două căptuşeli, una exterioară de 30cm grosime sau variabilã şi una interioară de 40cm grosime, cu hidroizolaţie intermediară, alcãtuitã din douã strate: geotextil şi PVC, montată pe boltă şi picioarele drepte precum şi radier boltă întoarsă de 60cm grosime.

Pe baza datelor geologice si geotehnice existente şi a interpretării parametrilor geotehnici şi a stratificaţiei posibile rezultate din foraje şi din investigaţiile geofizice, s-a realizat o împărţire ipotetică a terenului străbătut de tunel în două tipuri

comportamentale. Având în vedere cele 2 tipuri de teren predictibile au fost propuse următoarele tipuri de secţiuni: Secţiunea de tunel tip I este alcătuită dintr-o susţinere primară (căptuşeală exterioară), formată din: cintre metalice GI 100, ancore betonate L=3.00m la 2.00m transversal şi 2.60m longitudinal și frigări (ancore înclinate la 14˚ de 3.50m lungime, la 50cm distanţă transversal şi 2.00m longitudinal), beton torcretat cu grosimea de 20cm, hidroizolaţie intermediară pe boltă şi picioarele drepte, căptuşeală interioară finalã, din beton armat cu grosimea de 40cm, având la partea de jos un radier de protecţie de 70cm grosime.

Fig. 2. Secțiune transversală tip I

Fig. 3. Secțiune transversală tip II Secţiunea de tunel tip II, alcătuită dintr-o susţinere primară exterioară, formată din ancore betonate L=3.00m la 2.00m transversal şi 3.40m longitudinal şi beton torcretat cu grosimea de 10cm, hidroizolaţie intermediară pe boltă şi picioarele drepte, căptuşeala interioară finală, din beton armat cu grosimea de 40cm, având la partea de jos un radier de protecţie de 70cm grosime.

Metoda aleasă pentru execuţia tunelului este Noua Metodă Austriacă cu două faze principale de excavare calotă şi picioare drepte ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

pentru secțiunea de tip I şi cu presusţinere pentru secțiunea de tip II. Portalul intrare şi portalul ieşire au aceeaşi alcătuire.

Portalele sunt constituite dintr-un inel special, tăiat la 45° la partea superioară, de 40 cm grosime, 9.70m lungime la partea de jos, 5.85 m lungime la parte de sus şi ieşit în afara excavaţiei iniţiale.

Inelul portal este similar cu căptuşeala interioară ca grosime şi alcătuire, cu hidroizolaţie la extrados protejată cu şapă de beton armat cu plasă de sârmă.

23

Fig. 4. Portal ieșire - Vedere in plan Excavarea iniţială este la 5:1 pe zona cu rocă şi 3:1 pe zona cu deluviu, cu o treaptă orizontală între ele, unde a fost amplasat un casiu pentru colectarea şi evacuarea apelor. Suprafaţa rocii excavate este protejată cu beton torcretat de 25cm grosime şi rocã consolidată cu ancore betonate, cu diametru 20mm și lungimi de 3,00.

Zona cu deluviu este sprijinita cu ancore de lungimi variabile și plăci de beton armat.

2. Tehnologia de execuție Metoda aleasă pentru execuţia tunelului este Noua Metodă Austriacă pentru roci tari şi Noua Metodă Austriacă adaptată cu umbrelă de tevi, pentru roci slabe. Ideea de baza a acestei metode este că roca din jurul golului excavat poate fi transformată ȋntr-un element portant (inel de rocă portantă), cu ajutorul unui sistem de sprijinire pus în operă ȋntr-un timp corespunzător.

Conceptul NATM prevede o susţinere compusă, formată din: - susţinerea primară alcătuită din masa de rocă (componenta principală), consolidată eventual cu ancore şi susţinerea propriu zisã aplicată asupra suprafeţei expuse a masei de rocă (componenta secundară) formată din căptuşeala de beton torcret consolidată eventual cu cintre sau arce metalice; - susţinerea secundară constituită din căptuşeala interioară din beton armat.

Fig. 5. Portal ieșire - Secțiune Longitudinala Metoda are câteva avantaje importante şi anume: - posibilitatea adaptării tehnologiei şi a tipului de secţiune, pe parcursul execuţiei, în funcţie de natura terenului întâlnit; - posibilitatea excavării întregii secţiuni sau atacarea în două trepte (calota şi miezul central) a tunelului, în funcţie de natura terenului întâlnit, ceea ce conduce la o productivitate mare şi creează posibilitatea de transport uşor pentru toate materialele; - posibilitatea mecanizării tuturor operaţiunilor cu realizarea unei viteze mari de execuţie.

Fazele de execuție a tunelului sunt următoarele: FAZA 1. Realizarea excavaţiei Tehnologia de excavare cu ajutorul explozivilor, impune executarea unui anumit număr de găuri de mină pe suprafaţa frontului, de o anumită lungime şi încărcate cu o anumită cantitate de exploziv, care constituie schema de împuşcare.

FAZA 2. Realizarea ancorajelor Perforarea găurilor pentru ancore cu utilajul de perforat cu mai multe braţe tip Jumbo.

Introducerea ancorelor si betonarea acestora. Aşezarea plaselor si montarea plăcuţelor.

Stratele de roci strânse cu ajutorul ancorelor formează un bloc care poate rezista ȋn bune condiţii presiunilor date de masiv.

Fig. 6. Faza 2 de execuţie 24

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

FAZA 3. Realizarea căptuşelii exterioare din beton torcretat.

Torcretul va avea o grosime constantă de 20 cm pe toată lungimea tronsonului. În căptuşeala exterioară din torcret clasa C25/30 se vor monta plasele de sârmă tip Buzău cu diametrul 6 mm grosime cu ochiuri 80-100 mm respectând straturile de acoperire de 5 cm. Torcretul este aplicat în straturi succesive de cca. 3 cm grosime.

FAZA 4. Excavarea miezului central Excavarea miezului central se realizează cu ajutorul piconului sau cu explozivi iar ȋncărcarea în dumpere se face cu ajutorul excavatorului.

FAZA 5. Montarea ancorelor pe zona picioarelor drepte.

Se realizează similar ca la faza 2, cu acelaşi utilaj de perforat cu mai multe braţe, tip Jumbo.

Fig. 7. Faza 5 de execuţie FAZA 6. Torcretarea pe zona picioarelor drepte.

Operaţiunea este identică cu cea de la faza 3. Torcretul va avea o grosime constantă de 20 cm pe toată lungimea tronsonului.

FAZA 7. Excavarea radierului cu ajutorul piconului, pe jumătate de secţiune.

Pentru a se asigura fluxul lucrărilor se excavează radierul pe jumătate, fluxul lucrărilor asigurându-se cu ajutorul unui pod mobil. Podul mobil este prevăzut cu roţi şi articulaţii astfel încât ȋn faza următoare acesta să poată fi ripat pe jumătatea excavată.

Excavarea se face cu ajutorul piconului pe tronsoane de 8m lungime.

FAZA 8. Betonarea radierului.

După ce a fost excavat întreg radierul acesta se betonează. Betonarea se face pe tronsoane de 8m lungime sub podul mobil. Betonul este adus cu betoniera și pus în lucrare cu ajutorul unei pompe.

FAZA 9. Montarea hidroizolaţiei.

După ce se realizează prima căptuşeală exterioară se trece la execuţia stratului de izolare.

Pe suprafaţa interioară a căptuşelii exterioare se realizează o tencuială impermeabilă de 2mm grosime. Hidroizolația constă din folii bituminoase care se montează la intradosul căptuşelii exterioare.

Pentru aşezarea hidroizolaţiei se utilizează o schelă metalică mobilă.

FAZA 10. Betonarea căptuşelii interioare.

Pentru aceasta se montează cofrajul metalic care are şi un dispozitiv vibrator, căptuşeala ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

executându-se pe inele de 10m lungime. La rosturi se montează carton asfaltat dublu. Betonul se toarnă cu ajutorul unor pompe puternice. După terminarea turnării şi ȋntărirea betonului, se deplasează cofrajul metalic la alt inel. Între izolaţia tunelului şi căptușeala interioară, la partea superioară a calotei, se formează goluri care trebuie umplute prin injectare.

3. Calculul structural şi dimensionarea secţiunilor propuse Pentru validarea şi verificarea secţiunilor tip propuse au fost realizate calcule numerice, cu ajutorul programului de calcul cu elemente finite, Plaxis 2D. Modelul adoptat pentru tipul I a fost un model de calcul pe faze de executie, bidimensional, cu un domeniu de 55m înălţime şi 64m lăţime, având o acoperire de 11.00m.

Modelul adoptat pentru tipul II a fost un model de calcul pe faze de execuţie, bidimensional, cu un domeniu de 84m înălţime şi 64m lăţime, având o acoperire de 33.00m.

Terenul a fost modelat cu elemente triunghiulare, căptuşeala exterioară şi căptuşeala interioară cu elemente tip placă iar ancorele cu elemente tip bară.

Caracteristicile terenului luate în considerare sunt prezentate în tabelele de mai jos.

Ele au fost afectate cu coeficienții parţiali de siguranţă conform Eurocode.

25

Teren Nisip Argilos Bazalt Alterat Bazalt

Tabel 1 Caracteristici teren Secțiune Tip I γ c Φ E (kN/m2) 3 2 (kN/m ) (kN/m ) (˚) 18 51 19 1.31E+04 (20) (32) (15) (1.19E+04) 27.5 4000 25 1.30E+06 (30) (2500) (19) (1.18E+06) 32 16000 35 1.87E+07 (35) (10000) (27) (1.70E+07)

Tabel 2 Caracteristici teren Secțiune Tip II γ c Φ Teren E (kN/m2) (kN/m3) (kN/m2) (˚) Argilă 20 31 19 1.60E+04 prăfoasă (22) (19) (15) (1.45E+04) Calcar 23 3000 25 1.50E+06 fisurat (25) (1875) (19) (1.36E+06) 28 10000 35 1.87E+07 Calcar (31) (6250) (27) (1.70E+07)

ν 0.3 0.2 0.2

ν 0.3 0.25 0.25

Tabel 3 Caracteristici cintre Secţiune Tip I

Element

Eechiv. (kN/m3)

EA (kN/m)

EI (kNm2/m)

ν

Cintru HEB100

2.1x108

5.460x105

9.45x102

0.2

Tabel 4 Caracteristici ancore

Secţiune

Ancore betonate

EA (kN/m)

Tip I si II

Φ32

16.89x104

Tabel 5 Caracteristici căptușeala exterioară din beton torcretat C30/37

Secțiune

Beton torcretat

E (kN/m3)

EA (kN/m)

EI (kNm2/m)

ν

Tip I

20cm

3.2x107

6.4x106

2.133x104

0.2

Tip II

10cm

3.2x107

3.2x106

2.667x103

0.2

Tabel 6 Caracteristici căptușeală interioară din beton torcretat C30/37

Sectiune

Beton armat

E (kN/m3)

EA (kN/m)

EI (kNm2/m)

ν

Tip I si II

40cm

3.2x107

1.28x107

1.707x105

0.2

Modelul de comportare al terenului a fost Mohr-Coulomb.

Programul de calcul permite simularea avansării frontului, astfel s-au luat în considerare 5 faze de avansare a câte 1,00m fiecare.

26

Fazele luate în considerare au fost: excavarea calotei; montarea ancorelor; montarea cintrelor (pe zona pe care se aplică tipul I de secţiune); torcretarea; excavarea pe zona picioarelor drepte, a fundaţiilor şi a radierului; betonarea radierului, a fundaţiilor şi a căptuşelii interioare.

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

Fig. 8 Geometria structurii (fără seism)

Fig. 10 Diagrama deplasări (tip I)

Fig. 12 Diagrama forțe axiale (tip I)

Fig. 14 Diagrama momente (tip I)

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

Fig. 9 Geometria structurii (cu seism)

Fig. 11 Diagrama deplasări (tip II)

Fig. 13 Diagrama forțe axiale (tip II)

Fig. 15 Diagrama momente (tip II)

27

Determinarea eforturilor secţionale, necesare dimensionării armăturii din căptușeala interioară, s-a făcut considerând că sistemul de sprijinire inițial se deteriorează în timp iar căptușeala interioară devine elementul principal de susținere, preluând acţiunile permanente şi cele din seism. Eforturile secţionale rezultate au condus la o armare constructivă. În figurile 10 şi 11 sunt prezentate diagramele de deplasări pentru secţiunea de tip I, respectiv II. În figurile 12 şi 13 sunt prezentate diagramele de forţe axiale pentru cele două tipuri de secţiuni, iar în figurile 14 şi 15 sunt prezentate diagramele de momente încovoietoare.

4. Concluzii Tunelul Zam 1 este singurul tunel, din cele patru existente pe varianta de traseu, care se execută în totalitate cu Noua Metodă Austriacă (NATM).

Această metodă a fost cea care a corespuns cel mai bine caracteristicilor pământurilor din zonă.

28

Tipul de roci traversat de tunel a impus adoptarea a două tipuri de secțiuni: tipul I pe 160m și tipul II de secțiune pe 430m.

Pentru compensarea investigaţiilor geologice iniţiale reduse a fost prevăzută efectuarea cartării geologice a rocilor întâlnite în front, la fiecare avans. Prin evaluarea clasei acestora în funcţie de situaţia întâlnită se va aprecia, dacă este cazul, realizarea unor încercări şi adaptarea elementelor de susţinere iniţiale.

BIBLIOGRAFIE 1. PÖYRY INFRA GMBH Reabilitarea liniei c.f. Frontieră - Curtici - Simeria, parte componentă a Coridorului IV Pan European pentru circulaţia trenurilor cu viteză maximă de 160 km/h. tronsonul 2C: Km 614–Gurasada.

2. Plaxis B.V. PLAXIS 3D Tunnel Version 2.4, Finite Element Code for Soil and Rock Analysis

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

IMPLEMENTAREA PRACTICILOR SUSTENABILE ÎN CARIERA DE LIGNIT ROȘIA DE JIU Izabela-Maria NYARI (APOSTU)*, Maria LAZĂR**, Florin FAUR*** Rezumat: Activitatea de exploatare a lignitului din cariera Roșia de Jiu poate fi inclusă în conceptul de dezvoltare durabilă prin dezvoltarea și integrarea practicilor care conduc la minimizarea impactului asupra mediului al operațiunilor miniere. În această lucrare sunt analizate soluții, precum: exploatarea rațională a zăcămintelor, reducerea consumului de apă și energie, reducerea suprafeței de teren afectat, prevenirea poluării mediului și asigurarea reabilitării și reutilizării terenurilor degradate. Astfel, terenurile afectate de minerit pot fi reutilizate pentru dezvoltarea unor activități durabile, în scopul obținerii rezultatelor optime din punct de vedere al mediului, comunității și economiei.

Cuvinte cheie: mediu, reabilitarea terenului, reutilizarea terenului, carieră, sustenabilitate 1. Introducere Cariera Roșia de Jiu, prin amplasarea ei în regiune, morfologia terenului, dimensiunea perimetrului minier, dezvoltarea lucrărilor, volumele mari de rezerve industriale, condițiile geominiere și hidrogeologice dificile, rapoartele de descopertă relativ mari, constituie un suport de studiu pentru analiza practicilor de exploatare și posibilităților de reutilizare a terenului după încetarea activității de exploatare, în contextul sustenabilității. În cariera Roșia, primele lucrări de exploatare au fost începute în anul 1973. După mai bine de patru decenii de exploatare în care s-au extras peste 100 mil. t, în anul 2015, rezerva disponibilă, s-a apreciat la 21,5 mil. t.

Mineritul poate deveni sustenabil prin dezvoltarea și integrarea unor practici care să conducă la minimizarea impactului asupra mediului a operațiilor miniere, practici care să includă măsuri de reducere a consumului de apă și energie, a suprafețelor de teren afectate, de prevenire a poluării factorilor de mediu și de asigurare a unor măsuri de închidere a minei și reabilitare a zonei, astfel încât terenul afectat de minerit să poată fi reutilizat pentru dezvoltarea unei activități sustenabile cu scopul obținerii celor mai bune rezultate în ceea ce privește mediul, comunitatea și economia. [2] 2. Implementarea practicilor sustenabile pe perioada de activitate a carierei Deoarece exploatarea minieră din cariera Roșia de Jiu mai este viabilă încă un deceniu, se impune implementarea unor practici sustenabile în ceea ce privește exploatarea resursei disponibile, care să fie eficiente, în primul rând, din punct de vedere al protecției mediului înconjurător, sănătății și securității populației, dar și din punct de vedere economic.

Drd. Ing., Universitatea din Petroșani Prof. Univ. Dr. Ing., Universitatea din Petroșani *** Asist. Univ. Dr. Ing., Universitatea din Petroșani ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

2.1 Exploatarea rațională și valorificarea completă a zăcământului Extragerea cât mai completă a rezervelor din zăcământ, precum şi calitatea cărbunelui extras, reprezintă probleme prioritare în ceea ce priveşte exploatarea raţională a zăcămintelor. În aceste condiții, se pune problema recuperării cărbunelui din taluzurile definitive ale carierei și din stratele subțiri. În primul caz, se poate aplica metoda de extragere cu foraje de tip Auger-Mining, care constă în realizarea de foraje de mare diametru în taluzurile definitive ale carierei, care permit recuperarea cărbunelui în procent de până la 60%, rezervă care, în condițiile actuale de exploatare din România, rămâne neexploatată, reprezentând, totodată, o pierdere din punct de vedere financiar. [1] Exploatarea cărbunelui din taluzurile definitive se realizează după dimensionarea găurilor de foraj și a pilierilor de siguranță, aspect foarte important pentru asigurarea stabilității taluzului.

După extragerea cărbunelui golurile rămase în taluz se vor umple cu material steril din halde. În cel de-al doilea caz, se recomandă utilizarea combinelor de suprafață, care, datorită configurației sistemului de extragere au un grad înalt de selectivitate decât utilajele de extragere convenţionale (excavatoare cu rotor, excavatoare lopată mecanică etc.). Astfel, cu ajutorul lor se pot extrage selectiv strate cu grosime mică şi foarte mică, fără diminuarea productivității. Materialul extras este încărcat și transportat cu mijloace auto. [3] Utilizarea combinelor de suprafaţă, în special la extragerea stratelor subţiri, are două avantaje importante: datorită reducerii substanţiale a pierderilor de exploatare, creşte cu peste 25% gradul de recuperare a rezervelor; prin extragerea separată a intercalaţiilor sterile cu grosime mică se îmbunătăţeşte considerabil calitatea cărbunelui

*

**

29

extras, ceea ce conduce, printre altele, la reducerea cheltuielilor de procesare.

Prin tehnica de extragere prin frezare se obţine un material cu o granulaţie sub 150 mm, ceea ce corespunde atât cerinţelor impuse de transportul pe benzi transportoare, cât şi cerinţelor impuse de către termocentrale.

Alte avantaje ale combinelor de suprafaţă, din punctul de vedere al beneficiarilor, se numără: realizarea unui plan de lucru curat; posibilitatea haldării directe a sterilului provenit din intercalaţii; posibilitatea de folosire a utilajelor nu numai pentru extragere, ci şi ca utilaj auxiliar.

2.2 Implementarea unor instalații de stropire montate pe excavatoarele cu rotor În urma desfășurării proceselor tehnologice în vederea extragerii resursei, rezultă cantități mari de praf și pulberi care conduc la degradarea calității aerului cu risc crescut de îmbolnăvire a angajaților, dar și a comunităților locale aflate la distanțe relativ mici de cariera Roșia (la aproximativ 250 m satul Fărcășești Moșneni, respectiv 700 m satul Roșia și zona rezidențială a orașului Rovinari).

Stropirea cu apă a materialelor sterile și utile, vehiculate în carieră, de la excavare la depunere, are scopul de a reduce cantitatea de praf și pulberi din aer, prin menținerea unei umidități suficiente a materialelor, care nu permite antrenarea acestora de către vânt. [6] Metoda constă în implementarea unor instalații de stropire amplasate pe excavatoarele cu rotor, pe mașinile de haldat și pe benzile transportoare.

Avantajul acestui sistem constă în reducerea cantității de praf și pulberi din atmosferă, cu posibilitatea utilizării apelor de calitate inferioară.

Pentru implementarea acestui sistem în cariera Roșia, costul este relativ redus, iar beneficiile sunt considerabile.

2.3 Reabilitarea terenurilor concomitent cu exploatarea În scopul recuperării și reutilizării terenurilor miniere încă din etapa desfășurării lucrărilor de exploatare, se recomandă reabilitarea terenurilor concomitent cu exploatarea (fig. 1), prin începerea imediată a procesului de amenajare și reabilitare a zonelor eliberate de sarcini tehnologice. [5]

Fig. 1 Reabilitarea terenului concomitent cu exploatarea Această practică prezintă avantaje importante, precum reducerea perioadei de reabilitare după închiderea exploatării miniere, a suprafeței de teren afectate, a gradului de poluare a factorilor de mediu, reintegrarea progresivă a terenului în peisajul adiacent și posibilitatea de reutilizare a terenurilor reabilitate în alte scopuri.

2.4. Reutilizarea materialului steril Rocile sterile rezultate în urma extragerii lignitului din cariera Roșia, sunt formate din argilă, nisip și pietrișuri și nu conțin elemente periculoase.

Materialul steril poate fi utilizat ca material de umplutură la construcția autostrăzilor, iar partea grosieră poate fi folosită ca anrocament pentru protecția malurilor apelor, pentru asigurarea stabilității taluzurilor/versanților și pentru consolidarea barajelor.

Avantajele constau în reducerea cantității de material steril depozitat în halde și, implicit, a cantității de materiale de construcție exploatate.

30

3. Implementarea practicilor sustenabile după încetarea activității miniere Resursele de lignit din cariera Roșia de Jiu permit desfășurarea activității de exploatare doar pentru următorii 10 ani. Ținând cont de faptul că economia locală va fi afectată de închiderea acesteia, este esențială recuperarea terenurilor afectate și redarea în circuitul natural sau economic. În acest sens, în lucrare au fost analizate trei soluții de reutilizare a terenurilor, care pot contribui la o dezvoltarea durabilă a regiunii (soluții care pot fi adaptate și în alte regiuni): amenajarea și reabilitarea ecologică a terenului degradat; construirea unui parc de panouri fotovoltaice; implementarea unui sistem de colectare și reciclare a deșeurilor municipale.

La nivelul anului 2015, cariera ocupa 392,3 ha, halda interioară 573 ha, iar halda exterioară 493 ha. Am ales ca parcul fotovoltaic să fie amenajat pe halda interioară și în carieră, iar incintele rămase în Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

perimetrul minier, să servească activității de colectare și reciclare a deșeurilor municipale. Pentru halda exterioară, care este deja recultivată silvic, se recomandă monitorizarea și întreținerea acesteia.

3.1. Amenajarea și reabilitarea terenului degradat După încetarea activității de exploatare, are loc procesul de eliberare a terenului de sarcini tehnologice și dezafectare a incintelor care prezintă risc de prăbușire sau care nu pot fi folosite în activitățile economice viitoare.

Până la redarea terenului în folosință, este necesară reabilitarea și recuperarea acestuia, printrun proces complex care presupune asigurarea stabilității fizice, chimice și biologice a terenului degradat, remodelarea terenului în vederea sporirii gradului de stabilitate a taluzurilor carierei și haldelor de steril și a reintegrării acestuia în peisajul adiacent, depunerea unui strat de sol vegetal și ameliorarea acestuia în scopul îmbunătățirii calității solului și, nu în ultimul rând, revegetarea terenului în funcție de tipul de reutilizare al acestuia.

Pentru reabilitarea și recuperarea terenului, din perimetrul minier al carierei Roșia de Jiu, în vederea dezvoltării unui parc fotovoltaic, care nu reclamă condiții speciale de mediu, sunt necesare procesele de stabilizare, nivelare, retaluzare și terasare în scopul reducerii înclinării taluzurilor carierei și a depozitelor de steril, astfel încât să nu

permită declanșarea de rostogoliri și prăbușiri de rocă și să asigure, totodată, amplasarea și funcționarea optimă a panourilor fotovoltaice, fiind suficiente procesele minime de recuperare, care implică îmbunătățirea calității factorilor de mediu, astfel încât ecosistemele adiacente și comunitățile locale să nu fie afectate. Ținând seama de propunerile pentru activitățile viitoare, se recomandă înierbarea terenului având un rol important în controlul eroziunii și fixarea solului. Totodată, în zonele marginale, recomand realizarea unor perdele de vegetație, pentru protecția terenurilor de eroziunea eoliană, stabilizarea terenurilor, ameliorarea regimului apelor. Revegetarea se face după depunerea unui strat de sol vegetal și ameliorarea acestuia în vederea îmbunătățirii calității și asigurării condițiilor optime pentru menținerea vegetației.

Pentru refacerea nivelului hidrostatic al apelor subterane în zonele adiacente și pentru protejarea golului remanent în care se prevede amenajarea parcului fotovoltaic, se propune realizarea unor ecrane impermeabile pe conturul perimetrului minier (fig. 2). Refacerea nivelului hidrostatic în mod natural poate dura o perioadă îndelungată, însă există posibilitatea accelerării acestui proces prin injectarea apei în afara ecranelor impermeabile, printr-un proces invers asecării. [8]

Fig. 2. Refacerea nivelului hidrostatic prin procese naturale După recuperarea terenului, este necesară întreținerea acestuia și monitorizarea calității factorilor de mediu, pentru a stabili și elimina eventualele surse de poluare și efectele negative ale acestora asupra mediului înconjurător.

3.2 Construirea unui parc de panouri fotovoltaice Exploatarea lignitului a stat la baza producției de energie electrică, la nivel național, cu scopul stocării acesteia în sistemul național de energie și alimentării populației țării. Odată cu închiderea exploatării din cariera Roșia de Jiu, dar și din celelalte cariere de lignit din țară, care au

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

rezerve disponibile pentru următorii 20-40 de ani (ca urmarea a restructurărilor din sectorul minier), se reduce cantitatea de lignit extrasă și, implicit, cantitatea de energie electrică produsă pe baza acestuia.

Energia solară reprezintă energia produsă direct prin transferul energiei luminoase radiată de Soare și poate fi utilizată atât pentru consumul casnic, pentru generarea energiei electrice sau pentru încălzirea aerului din interiorul clădirilor, cât și la nivel național, prin ocuparea unor suprafețe mari de teren, în scopul alimentării sistemului național de energie. Panourile solare produc energie

31

electrică și, în același timp, înmagazinează energie în baterii pentru a putea fi folosită atunci când energia solară este ineficientă.

Având în vedere faptul că potențialul solar pe teritoriul României are valori remarcabile și că în majoritatea ţărilor dezvoltate din Europa (chiar şi în cele cu potenţial solar inferior celui din România) producerea energiei electrice pe baza energiei luminii soarelui are succes, pot spune că dezvoltarea unui parc fotovoltaic în țara noastră, de dimensiuni mari, ar însemna un pas major înspre sustenabilitate. În acest sens, un aspect foarte important este reprezentat de asigurarea protecției mediului și a comunității. În cazul carierei Roșia de Jiu, putem considera ca fiind un avantaj posibilitatea ocupării unei suprafețe mari de teren, de aproximativ 1000 ha (luând în considerare spațiul disponibil la momentul actual și extinderea carierei până la închiderea exploatării miniere), având în vedere că unul dintre cele mai mari parcuri fotovoltaice din România ocupă o suprafață de aproximativ 150 ha (lângă localitatea Sebiș, jud. Arad, ), iar cel mai mare parc fotovoltaic din lume, situat în deșertul Mojave, California ocupă o suprafață de 1600 ha.

Fiecare element al complexului care alcătuiește parcul fotovoltaic are un rol bine definit: - panourile fotovoltaice captează energia solară; - energia este preluată de către o cutie de joncțiune de la un șir de panouri;

- cutia de racord generator preia energia de la mai multe cutii de joncțiune; - energia e trasformată din curent continuu în curent alternativ de invertorul trifazat: - prin intermediul stației electrice curentul se transmite în Sistemul Energetic National. [7] Realizarea parcului fotovoltaic constă în efectuarea următoarelor lucrări: realizarea drumurilor de acces pentru procesele de mentenanță și gardului de împrejmuire, montarea structurilor metalice, a cablurilor și panourilor, montarea stațiilor de racordare și a stațiilor de transformare cu invertoare. În anul 2011, compania BoDean care își desfășoară activitatea de exploatare în carieră, a fost prima companie din lume care a funcționat, în totalitate, pe baza energiei electrice produsă de un sistem propriu de panouri fotovoltaice, montat pe o treptele închise și recuperate ale carierei. [9] Pornind de la această idee, în cazul carierei Roșia de Jiu, se propune montarea panourilor fotovoltaice pe treptele carierei aparținând taluzurilor cu expoziție sudică, unde incidența razelor solare este cea mai ridicată, și pe halda interioară, astfel încât radiația solară să fie perpendiculară pe suprafața colectorului solar. Pe taluzurile cu expoziție nordică recomand montarea stațiilor de racordare și stațiilor de transformare cu invertoare, iar pe porțiunile neocupate recomand înierbarea sau chiar plantarea unor arbori sau arbuști, în condițiile în care aceștia nu compromit buna funcționare a panourilor fotovoltaice (fig. 3)

Fig. 3. Suprafețele disponibile pentru amplasarea parcului fotovoltaic în funcție de orientarea acestora Având la dispoziție aproximativ 1000 ha și luând în considerare, atât variabilitatea, la nivel mondial, a procentului de ocupare efectivă a terenului de panouri și alte construcții necesare în dezvoltarea și funcționarea optimă a parcului, și anume 35 - 90%, cât și condițiile morfologice ale terenului ocupat de cariera Roșia de Jiu, propun ocuparea efectivă minimă a terenului (cu posibilitatea sporirii acestui grad de ocupare), astfel:  ≈300 ha - panouri fotovoltaice;  ≈50 ha - stația de racordare, stația de transformare și invertoarele, drumurile de acces 32

pentru lucrări de mentenanță și gardurile necesare împrejmuirii parcului;  ≈650 ha – spațiile verzi.

Recent în România, în județul Timiș, a fost construit un parc fotovoltaic pe o suprafață de 44,14 ha (amplasat pe raza localității Bencecu de Sus), parc format din 84480 panouri fotovoltaice, cu puterea instalată de 20 MW, aportul adus de investiţie în sistemul energetic naţional fiind estimat la 25.628 MWh/an (25,6 GWh/an).

Raportând la aceste valori, rezultă că suprafața disponibilă în perimetrul minier al carierei Roșia de Jiu (1000 ha, din care 255 ha ocupate efectiv de Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

panouri), presupune instalarea a aproximativ 1,7 milioane de panouri fotovoltaice, cu o putere instalată de 374 MW, care, în condițiile unui cer senin în proporție de 40-50% pe an și o medie de 9 ore de lumină pe zi, ar permite alimentarea sistemului energetic național cu aproximativ 500600 GWh/an.

Avantajele sunt considerabile și se referă la: capacitatea de regenerare a resursei, producerea energiei electrice fără efecte negative asupra mediului, durată de viață lungă, exploatare ușoară, rezistență ridicată.

Dezavantajele constau în faptul că nu oferă energie constantă ca urmare a alternanței zi-noapte sau a zilelor noroase, costuri ridicate de instalare (cu avantajul generării energiei electrice gratuite pe tot parcursul vieții sistemului), ocuparea unor suprafețe mari de teren.

Chiar dacă investițiile inițiale sunt impresionante, un astfel de proiect poate asigura cantități mari de energie electrică, iar costurile se pot amortiza în timp. Acest sistem contribuie la reducerea semnificativă a emisiilor de gaze nocive rezultate de la centralele electrice și, nu în ultimul rând, fiind o energie ecologică, participă și susține dezvoltarea durabilă a societății.

3.3 Construirea unui centru de reciclare a deșeurilor municipale Creșterea gradului de reciclare a materialelor refolosibile determină reducerea consumului de resurse naturale și, implicit, nivelul de poluare al factorilor de mediu. Deșeurile municipale sunt reprezentate de: hârtie și carton, plastic, sticlă, aluminiu, lemn, echipamente electrice și electronice, deșeuri din parcuri și grădini, fracții biodegradabile și deșeuri din construcții și demolări. Reciclarea materialelor din deșeurile presupune prelucrarea intermediară (sortare, mărunțire și/sau compactare), transportul, valorificarea materialelor și prelucrarea finală.

Centrul de reciclare a deșeurilor municipale va ocupa zona incintelor existente la acest moment și va gestiona deșeurile provenite de la localitățile din apropiere. Incintele disponibile, din cadrul exploatării miniere din cariera Roșia de Jiu ocupă aproximativ 6 ha și pot fi folosite în vederea desfășurării activităților de sortare, mărunțire și balotare. Transportul acestora către întreprinzătorii specializați în valorificarea și prelucrarea finală a deșeurilor se poate face pe cale feroviară sau rutieră. Dezvoltarea infrastructurii de colectare trebuie să se facă astfel încât valoarea materialelor valorificate să acopere costurile de colectare, prelucrare și transport.

Pentru sporirea gradului de reciclare, se recomandă implementarea unor sisteme sau centre

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Editura Universitas, Petroşani, Romania

de colectare selectivă a deșeurilor municipale, la nivelul fiecărei localități, și educarea, încurajarea și responsabilizarea populației în ceea ce privește necesitatea reciclării deșeurilor. Colectarea deșeurilor se poate face fie prin preluarea deșeurilor direct de la producător (colectate pe categorii) printr-o firmă care le procesează, fie prin transportul deșeurilor la centrele de colectare chiar de producător prin mijloace proprii.

Avantajele principale constau în conservarea resurselor naturale și reducerea spațiilor de depozitare a deșeurilor. Un centru complex de colectare și reciclare a deșeurilor menajere, poate contribui la dezvoltarea sustenabilă a societății, prin aplicarea practicilor corespunzătoare de gestionare și prelucrare a deșeurilor, având efecte pozitive asupra mediului, comunității și economiei locale, dar și naționale.

3.4. Soluții alternative de reutilizare a terenului Implementarea soluțiilor enumerate anterior, reprezintă o alegere corectă și rațională, care permite reutilizarea terenului afectat, aducând beneficii comunităților locale prin producerea energiei din surse regenerabile, înlocuind astfel cantitatea de energie produsă pe baza lignitului, în momentul în care exploatarea din cariera Roșia de Jiu se va închide, dar și prin încurajarea reciclării și reutilizării deșeurilor, participând activ la conservarea resurselor și la reducerea cantității de deșeuri depozitate.

O problemă majoră o reprezintă faptul că bazinul minier face parte dintr-o zonă agricolă cu productivitate ridicată, fiind totodată o zonă cu potențial crescut de producere a energiei solare.

Condițiile oferite de amplasarea și morfologia terenului, ecosistemele și comunitățile adiacente, permit reutilizarea terenului și în alte scopuri, astfel că am oferit câteva soluții alternative, precum:  Reutilizare productivă. Terenul afectat de exploatarea minieră face parte din categoria terenurilor agricole cu productivitate ridicată. Înaintea începerii activității de exploatare, perimetrul minier a fost ocupat de terenuri silvice și agricole (arabile și fâneață), astfel că la atingerea cotelor de exploatare aprobate, terenurile să fie remodelate şi reamenajate, astfel încât să reintre în circuitul economic productiv.  Recuperare recreativă și de agrement. Terenul, aflându-se în apropierea zonelor locuite, poate fi reutilizat în scop recreativ și de agrement. Golul remanent din carieră va fi umplut cu apă în scopul creării unei oglinzi de apă (lac), iar în paralel cu realizarea structurilor specifice viitoarei destinații (care poate fi: loc de picnic, camping, sport, etc.), se va recreea peisajul natural, cu zone verzi, păduri, forme de relief 33

pozitive și diferite elemente necesare conturării peisajului. În acest caz, realizarea ecranelor subterane impermeabile nu mai este necesară.  Recuperare pentru depozit de deșeuri controlat.

Creșterea necontrolată a cantității de deșeurile gospodărești și/sau industriale necesită alocarea de noi spații în vederea depozitării acestora.

Depozitarea deșeurilor pe suprafețe de teren deja degradate, reprezintă o alegere rațională, mai ales în condițiile existenței unui gol remanent, a cărui proprietăți fizice, chimice și biologice, permit utilizarea pentru acest tip de destinație în condiții de maximă siguranță în ceea ce privește mediul și comunitatea. [4]  Așadar, alegerea celei mai bune soluții necesită numeroase analize și studii realizate din punct de vedere ecologic, economic și tehnic, fiind esențială consultarea comunităților locale, pentru ca tipul de reutilizare să aibă capacitatea de a satisface nevoile acestora, aducând beneficii pe termen lung.

4. Concluzii Dezvoltarea durabilă are drept scop îmbunătățirea constantă a calității vieții și bunăstării generațiilor prezente și viitoare, prin responsabilizarea societății, crearea unor comunități sustenabile capabile să gestioneze rațional resursele naturale și promovarea reducerii amprentei ecologice. Aceasta se poate realiza prin încurajarea reducerii consumului de resurse, creșterii gradului de reciclare și reutilizare a deșeurilor și minimizării gradului de deteriorare și poluare a factorilor de mediu prin aplicarea celor mai bune practici de exploatare și gestionare a resurselor naturale.

O exploatare minieră trebuie să fie eficientă din punct de vedere al gestionării resurselor, astfel că este nevoie de existența unui management minier format din specialiști din diferite domenii care să colaboreze în vederea adaptării, modificării și modernizării tehnologiilor și practicilor actuale, determinând dezvoltarea unui minerit eco-eficient, satisfăcător din punct de vedere al profitabilității și blând în ceea ce privește mediul înconjurător și comunitatea.

Pentru alegerea soluțiilor de reutilizare este necesară realizarea analizelor și studiilor din punct de vedere ecologic, economic și tehnic, care să stabilească exact care este cea mai bună soluție de reutilizare a terenului. Pentru reutilizarea terenului este esențială consultarea comunităților locale, pentru ca tipul de reutilizare să aibă capacitatea de a satisface nevoile acestora, aducând beneficii pe termen lung. Soluțiile prezentate reprezintă opțiuni corecte și raționale ce pot fi aplicate la nivel global, permițând exploatarea rezervelor minerale prin aplicarea practicilor industriale sustenabile și 34

recuperarea și reutilizarea terenurilor, după atingerea cotelor de exploatare, pentru activități capabile să atingă obiectivul principal: dezvoltarea durabilă.

Bibliografie 1. Lukhele M. J., Surface auger mining at Rietspruit Mine Services (Pty) Ltd, The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, SA ISSN 0038-223X/3.00+0.00, (2002).

2. Laurence, D. et al.

A giude to leading practice sustainable development in mining, ISBN: 978-1-921812-48-4 (paperback)/978-1921812-49-1 (online PDF), Australian Government, Department of Resources, Energy and Tourism, (2011).

3. Lazăr, M. Recuperarea și valorificarea stratelor subțiri de lignit din perimetrele de exploatare la zi din zona Olteniei, Teză de doctorat, Universitatea din Petrosani, (1998).

4. Lazăr, M. Reabilitarea terenurilor degradate, Ed. Universitas, Petroșani, (2010).

5. Nyari, I.M., Lazăr, M. Extragerea lignitului din Oltenia în contextul dezvoltării durabile, Al XIV-lea Simpozion Național Studențesc “Geoecologia”, Ministerul Educației și Cercetării Naționale, Universitatea din Petroșani, Facultatea de Mine, ISSN 1842-4430, Petroșani, (2016).

6. *** - http://forum.bulk-online.com/showthread.php?

23616-Innovative-Dust-Suppression-Device 7. *** - http://www.anpm.ro/anpm_resources/migrated _content/uploads/107353_Evaluare%20impact%20F oto%201_Pischia.pdf 8. *** - http://www.geoengineer.org/education/webbased-class-projects/geoenvironmental-remediationtechnologies/impermeable-barriers?start=1 9. *** - http://www.rockproducts.com/technology/ automation-a-energy/13120-stellar-energy-looks-tothe-solar-system-for-quarryoperations.html#.V8adblt97IU

Revista Minelor / Mining Revue - nr. 1 / 2017

Scop şi obiective Revista Minelor publică lucrări de cercetare originale și avansate, noi evoluții și studii de caz în inginerie minieră și tehnologii ce vizează tehnici noi și îmbunătățite, adaptate, de asemenea, pentru aplicații civile.

Revista acoperă toate aspectele legate de minerit, problemele de mediu și tehnologii legate de exploatarea și prelucrarea resurselor minerale, topografie, calculatoare și simulare, de îmbunătățirea performanțelor, controlul și imbunătățirea costurilor, toate aspectele de îmbunătățirea securitatii muncii, mecanica rocilor și comunicația dintre minerit și legislație. Problemele de mediu, special identificate, includ: evaluarea și autorizarea impactului asupra mediului; tehnologii minere și de preparare; gestionarea deșeurilor și practicile de reducere la minimum a deșeurilor; închiderea minelor, dezafectarea și regenerarea; drenajul apelor acide.

Problemele miniere ce urmează să fie acoperite, includ: proiectarea lucrărilor miniere de suprafață și subterane (economie, geotehnică, programarea producției, ventilație); optimizarea și planificarea minelor; tehnologii de foraj și pușcare; sisteme de transport al materialelor; echipament minier.

Calculatoare, micro-procesoare și tehnologii bazate pe inteligență artificială utilizate în minerit sunt, de asemenea, abordate. Lucrările au o gamă largă și interdisciplinară de subiecte.

Editorii vor lua în considerare lucrări și pe alte teme legate de minerit și mediu.

Toate articole de cercetare publicate în acest jurnal, sunt supuse recenziei riguroase, bazată pe screening-ul inițial al redacției și recenzori independenți.

Domenii de interes: Explorări miniere,Proiectare şi planificare minieră, Perforare şi împuşcare, Topografie minieră, Excavare, transport, depozitare, Mecanica rocilor în minerit, Drenaj minier, Calculatoare, procesoare şi tehnologii de inteligenţă artificială folosite în minerit,Tehnologia informaţiei în minerit, Mecanizare, automatizare şi roboţi minieri, Fiabilitatea, mentenanţa şi performanţa globală a sistemelor de exploatare, Tehnologii în curs de dezvoltare în industria minieră, Interacţiunea dintre minerale, sisteme, oameni şi alte elemente ale ingineriei miniere, Simularea sistemelor miniere, Sănătate şi securitate în domeniul minier, Evaluarea impactului asupra mediului, Economia mineralelor, Sisteme de producţie în ingineria minieră, Evaluarea riscurilor şi managementul activităţilor miniere, Dezvoltare durabilă în minerit Colectiv editorial: Luminiţa DANCIU - Universitatea din Petroşani Radu ION - Universitatea din Petroşani Nicolae Ioan VLASIN - INCD INSEMEX Petroşani

Autorii au responsabilitatea datelor prezentate în lucrare. Lucrările nepublicate nu vor fi returnate. © Copyright Editura UNIVERSITAS Petroşani / Revista Minelor - apare trimestrial Contact editorial Pentru informaţii vă rugăm să vă adresaţi: Ilie ONICA, e-mail: onicai2004@yahoo.com sau Radu ION, e-mail: radu_ion_up@yahoo.com Adresa: Universitatea din Petroşani, str. Universităţii nr. 20, 332006 Petroşani, Romania Tel+40254 / 542.580 int. 259, fax. +40254 / 543.491 Citarea din revistă este permisă cu menţionarea sursei.

Cont: RO89TREZ36820F330800XXXX C.U.I. 4374849 Trezoreria Petroşani http://www.upet.ro/reviste.php ISSN-L 1220 – 2053 ISSN 2247-8590 Revista Minelor a fost indexată de către Consiliul Naţional al Cercetării Ştiinţifice din Învăţământul Superior (CNCSIS) în categoria B+ Revista Minelor este indexată în baza de date internaţională http://www.ebscohost.com/titleList/a9h-journals.pdf Tiparul: Tipografia Universităţii din Petroşani

Instrucţiuni de redactare • Lucrările se redactează folosind programul MS Word (sau echivalent).

• Pagina are următoarele setări: Format A4, Sus/Jos/Stânga/Dreapta - 2cm, Header/Footer - 1,25 cm • Fontul folosit esteTimes New Roman.

• Lucrările trebuie să conţină un rezumat de max 150 words şi 4 cuvinte cheie.

• Titlul se scrie centrat, cu majuscule, 14p. După titlu se lasă un rând liber 12p, apoi se notează autorii centrat, italic, 12p, numele cu majuscule. Afilierea autorilor se trece ca şi notă de subsol.

• Textul propriu zis se scrie cu caractere de 11p, pe două coloane egale de mărime 8,1cm. Titlurile de capitole se trec fără aliniat, bold, iar titlurile de subcapitole fără aliniat bold, italic. După titlurile de capitole şi subcapitole se lasă un rând liber. Aliniatele de la începutul paragrafelor au mărimea 0,7cm.

• Tabelele pot fi inserate în coloane sau pe întreaga lăţime a paginii, după caz, în funcţie de mărime. Titlul tabelului se scrie deasupra acestuia, 11p, italic, iar textul tabelului se scrie cu caractere de 11p • Figurile pot fi inserate în coloane sau pe întreaga lăţime a paginii, după caz, în funcţie de mărime. Descrierea figurii se scrie sub aceasta, 11p, italic..

• Referinţele bibliografice se scriu cu caractere de 10p.

• Nu se inserează numere de pagină.