Ocena innowacyjnoœci technologii eksploatacji wêgla kamiennego metod¹ AHP

Transkrypt

1 GOSPODARKA SUROWCAMI MINERALNYMI Tom Zeszyt 1/2 JÓZEF KABIESZ*, MARIAN TUREK*, JAN DRZEWIECKI*, JANUSZ MAKÓWKA** Ocena innowacyjnoœci technologii eksploatacji wêgla kamiennego metod¹ AHP Wprowadzenie Od 2006 r. w konsorcjum szeœciu Instytucji zwi¹zanych z bran ¹ górnictwa wêgla kamiennego (Akademia Górniczo-Hutnicza, Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa EMAG, Centrum Mechanizacji Górnictwa KOMAG, G³ówny Instytut Górnictwa, Politechnika Œl¹ska, Polska Akademia Nauk IGSMiE) realizowany jest projekt typu foresight pt. Scenariusze rozwoju technologicznego przemys³u wydobywczego wêgla kamiennego. Jego zasadniczym zadaniem jest opracowanie wizji rozwoju technologicznego bran y górnictwa wêgla kamiennego do 2020 r. Aby wykonaæ to zadanie niezbêdne by³o zidentyfikowanie najbardziej rozpowszechnionych i posiadaj¹cych najwiêkszy potencja³ rozwojowy technologii górniczych, w tym przede wszystkim technologii eksploatacji pok³adów wêgla. Takie cechy technologii zwi¹zane s¹ z posiadanym przez nie potencja³em innowacyjnoœci. Tylko technologie spe³niaj¹ce okreœlone, zwi¹zane z efektywnoœci¹, bezpieczeñstwem, ochron¹ œrodowiska kryteria maj¹ szansê na utrzymanie siê wzglêdnie opanowanie rynku wydobycia wêgla kamiennego. Uwzglêdniaj¹c te uwarunkowania uznano za niezbêdne okreœlenie hierarchii technologii wed³ug kryterium ich najwa niejszej cechy, tj. zawartego w nich potencja³u innowacyjnoœci. Przyjêto, e poziom innowacyjnoœci mo e byæ opisany poprzez: kryteria, którym musi odpowiadaæ technologia uznawana za innowacyjn¹, aspekty, w odniesieniu do których kryteria te musz¹ byæ analizowane, odpowiednie narzêdzie analizy zapewniaj¹ce mo liwie maksymalny stopieñ obiektywnoœci. * Doc. dr hab. in., ** Dr in., G³ówny Instytut Górnictwa, Katowice; j.kabiesz@gig.katowice.pl

2 104 Problem oceny innowacyjnoœci technologii górniczych mo e byæ rozwi¹zywany jedynie w drodze postêpowania eksperckiego. Wynika to z charakteru rozwa anych zagadnieñ, mieszcz¹cych siê w znacznej mierze w sferze pojêæ niejednoznacznych, umownych i trudno precyzyjnie definiowalnych. Taki tok postêpowania zwi¹zany jest z wa n¹ rol¹ sposobu zbierania ocen ekspertów, a przede wszystkim sposobu ich analizy. Te uwarunkowania by³y powodem wybrania jako narzêdzia prowadzonych rozwa añ metody analizy hierarchicznej problemu AHP (Analytic Hierarchy Process) [2, 3, 4, 5]. Istot¹ ocenianej charakterystyki ka dej z technologii by³y ogólne i szczegó³owe kryteria obejmuj¹ce podstawowe wy ej wymienione aspekty techniczne, ekonomiczne, œrodowiskowe i bezpieczeñstwa pracy. 1. Mo liwoœci oceny innowacyjnoœci technologii metod¹ AHP Metoda AHP ³¹czy w sobie czysto subiektywne oceny eksperckie z obiektywn¹, statystyczn¹ analiz¹ uzyskanych w drodze ankietowania decyzji dotycz¹cych hierarchicznie usytuowanych cz¹stkowych zale noœci i powi¹zañ pomiêdzy czynnikami opisuj¹cymi analizowany problem. Wywodzi siê z pogl¹dów Saaty ego [2] w sprawie roli subiektywnych ocen, pogl¹dów w procesach decyzyjnych. Subiektywnoœæ ta powoduje zró nicowanie wag cz¹stkowych parametrów (kryteriów, cech) poszczególnych wariantów, co prowadzi z kolei do zró nicowania kryteriów oceny. Wystêpuje tutaj analogia metody AHP do funkcji u ytecznoœci. W metodzie AHP decyzje poddawane s¹ analizie w ramach oceny porównawczej lub diagnostycznej, co w konsekwencji prowadzi do obliczania wektora uporz¹dkowania ich zbioru lub zastosowania funkcji u ytecznoœci, której wartoœæ stanowi podstawê oceny odmiennoœci analizowanego problemu od jego umownego wzorca. Modelowanie za pomoc¹ AHP jest stosowane wtedy, gdy nie s¹ znane jednoznaczne zale noœci funkcyjne pomiêdzy sk³adnikami rozpatrywanego problemu i jest on opisany przez hierarchiczn¹ strukturê czynników (kryteriów). Powinien byæ natomiast, przynajmniej jakoœciowo, mo liwy do ocenienia skutek wystêpowania danych cech analizowanego problemu. Ocena wariantów rozpatrywanego problemu prowadzi do syntezy cz¹stkowych skutków tych wariantów, opisanych przez hierarchiczny uk³ad kryteriów, w ostatecznym aspekcie spe³niania przez te warianty celu nadrzêdnego, np. posiadanie cechy innowacyjnoœci. Podstaw¹ metody AHP jest hierarchiczna struktura (drzewo) celów, gdzie na szczycie hierarchii znajduje siê cel nadrzêdny, ni ej cele g³ówne, a najni ej cele cz¹stkowe (szczegó³owe). Podstawowym za³o eniem jest, e cechy ni szego rzêdu zawieraj¹ siê w cesze rzêdu wy szego. Cele poœrednie (g³ówne i cz¹stkowe) wyra ane s¹ przez odpowiadaj¹ce im kryteria ogólne i szczegó³owe. W formie graficznej mo na to przedstawiæ w postaci prostego schematu (rys. 1). Do oceny innowacyjnoœci z³o onego zagadnienia technologii eksploatacji wêgla kamiennego wystarcza model hierarchicznej struktury sk³adaj¹cy siê z czterech nastêpuj¹cych poziomów:

3 105 Rys. 1. Hierarchiczna struktura problemu Fig. 1. Hierarchic structure of problem cel nadrzêdny, którym jest innowacyjnoœæ rozumiana jako cecha technologii zapewniaj¹ca im spe³nianie podstawowych wymogów sukcesu w aspektach bezpieczeñstwa pracy, ochrony œrodowiska, efektywnoœci ekonomicznej i technicznej nowoczesnoœci okreœlonej przez kryteria g³ówne i cz¹stkowe; g³ówne kryteria opisuj¹ce w ogólnych aspektach podstawowe zakresy (aspekty) technologii decyduj¹ce o posiadaniu cechy okreœlanej jako innowacyjnoœæ; czynniki cz¹stkowe: odpowiadaj¹ wê szym, specjalistycznym cechom technologii, podporz¹dkowanym celom g³ównym, które realizuj¹ cel nadrzêdny, tj. innowacyjnoœæ technologii. Cele (kryteria) cz¹stkowe czêsto mog¹ byæ znane w postaci wartoœci wymiernych; warianty to analizowane odmiany istniej¹cych lub przewidywanych rozwi¹zañ, które z za³o enia maj¹ spe³niaæ (praktycznie w sposób zró nicowany) funkcjê celu nadrzêdnego i funkcje u ytecznoœci technologicznej, technicznej, ekonomicznej itp. W toku postêpowania w³aœciwego dla metody AHP porównuje siê parami wszystkie kryteria (czynniki) ustalaj¹c ich wzajemne relacje. Tworzona jest w ten sposób macierz subiektywnych ocen odzwierciedlaj¹cych poziom spe³nienia przez dany wariant technologii odpowiednich kryteriów opisuj¹cych innowacyjnoœæ. Oceny te przyznawane s¹ w znormalizowanym umownym zakresie. Zwykle jest to zakres od 1 do 9 punktów z kryterialnym podzia³em przedstawionym w tabeli 1. Przy wykorzystywaniu metody AHP nale y braæ pod uwagê jej podstawowe ograniczenia. S¹ nimi: ograniczona kilku liczba porównywanych na tym samym poziomie wariantów, za³o enie pe³nej porównywalnoœci kryteriów i wariantów, spójnoœæ macierzy ocen, du e uproszczenia w modelowaniu analizowanego problemu, potrzeba wspó³pracy z zewnêtrznymi ekspertami. W praktycznym postêpowaniu realizacja metody AHP powinna obejmowaæ: okreœlenie celu analizy,

4 106 Skala ocen Scale of estimate TABELA 1 TABLE 1 WskaŸnik istotnoœci Okreœlenie Objaœnienie 1 jednakowa istotnoœæ obydwa kryteria w takim samym stopniu spe³niaj¹ cel wy szego rzêdu 3 niewielka przewaga jedno z kryteriów nieznacznie lepiej spe³nia cel wy szego rzêdu 5 silna przewaga jedno z kryteriów silniej spe³nia cel wy szego rzêdu 7 bardzo silna przewaga jedno z kryteriów bardzo wyraÿnie spe³nia cel wy szego rzêdu 9 absolutna przewaga przewaga jednego kryterium nad drugim w spe³nianiu kryterium wy szego rzêdu jest absolutna 2, 4, 6, 8 wartoœci poœrednie stosuje siê w razie koniecznoœci okreœlenie zbioru analizowanych wariantów, okreœlenie zbioru kryteriów porównawczej oceny tych wariantów, wyznaczenie preferencji kryteriów, wyznaczenie preferencji (oceny) wariantów ze wzglêdu na dane kryterium, wyznaczenie wartoœci wskaÿnika CI spójnoœæ ocen, skorygowanie ocen w przypadku niedostatecznej ich spójnoœci. Literatura przedmiotu [1] podaje gotowe formu³y obliczania odpowiednich parametrów i wskaÿników niezbêdnych dla okreœlenia wartoœci wag wskaÿnika priorytetu. Najwa - niejsze z nich to: Wartoœci macierzy znormalizowanej: w ij n a i1 ij a ij (1) Wektor priorytetów cz¹stkowych: w n w a i j ij j1 (2) gdzie: w j n w i 1 n ij i, j =1, n (3)

5 107 Maksymalna wartoœæ w³asna macierzy: 1 max w i n (4) a w i1 ij j Wspó³czynnik niespójnoœci C.I.: C.I. = max n n 1 (5) WskaŸnik niespójnoœci C.R.: C.R. = CI.. RI.. (6) gdzie: R.I. indeks losowej zgodnoœci, którego wartoœæ jest zale na od liczby n porównywanych elementów (tab. 2). Wartoœci wskaÿnika R.I. Value of R.I. factor TABELA 2 TABLE 2 n R.I. 0,00 0,00 0,58 0,90 1,12 1,24 1,32 1,41 n R.I. 1,45 1,49 1,51 1,48 1,56 1,57 1,59 2. Struktura problemu oceny innowacyjnoœci technologii Zgodnie z opisanymi wy ej zasadami postêpowania w³aœciwymi dla metody AHP ustalono hierarchiczn¹ strukturê zagadnienia oceny innowacyjnoœci górniczych technologii eksploatacji wêgla kamiennego w nastêpuj¹cej postaci: cel nadrzêdny: ocena poziomu innowacyjnoœci technologii, czynniki g³ówne: przyjête w ramach realizacji projektu foresight kryteria ogólne, czynniki cz¹stkowe: przyjête i zweryfikowane w ramach realizacji projektu foresight kryteria szczegó³owe (subkryteria), warianty, obiekty: wy³onione w ramach realizacji projektu foresight jako rozpowszechnione i rozwojowe oceniane technologie.

6 108 Kryteria ogólne zosta³y sformu³owane w nastêpuj¹cej formie: A. Kryterium obecnego poziomu technologicznego (technicznego) w odniesieniu do innych zaawansowanych dziedzin techniki (materia³y, informatyka, organizacja, automatyzacja itp.). B. Kryterium skutecznoœci technologii w odniesieniu do warunków zewnêtrznych. Skutecznoœæ, czyli zdolnoœæ do spe³niania swoich funkcji w okreœlonych warunkach wystêpuj¹cych w kopalniach. Skutecznoœæ nale y rozpatrywaæ w aspekcie technicznym, bezpieczeñstwa, op³acalnoœci, strat z³o a, niezawodnoœci itp.). C. Kryterium uniwersalnoœci technologii w odniesieniu do techniki i warunków ich stosowania. Przez uniwersalnoœæ nale y rozumieæ modu³owoœæ infrastruktury technologii (wyposa enia maszynowego, sterowania, informatyzacji itp.). Uniwersalnoœæ nale y rozpatrywaæ w wymiarze technicznym i funkcjonalnym. D. Kryterium minimalizacji wp³ywu na œrodowisko. Nale y uwzglêdniaæ wp³yw bezpoœredni (powierzchnia, wody do³owe, metan itp.) oraz poœredni ( czysty wêgiel, selektywna eksploatacja itp.). E. Kryterium mo liwoœci wykorzystania z³ó obecnie pozabilansowych (podziemne zgazowanie, systemy krótkofrontowe, strugi). F. Kryterium bezpieczeñstwa rozumianego jako bezpieczeñstwo ludzi i bezpieczeñstwo procesu technologicznego. W ramach ka dego z kryteriów g³ównych ustalono po 7 kryterów cz¹stkowych (subkryteriów) w nastêpuj¹cej postaci: A. Kryterium obecnego poziomu technologicznego (technicznego) w innych zaawansowanych dziedzinach techniki. A1. Mo liwoœci zmechanizowania operacji technologicznych. A2. Mo liwoœci automatyzacji i zdalnej kontroli procesów technologicznych. A3. Utrzymywania koncentracji wydobycia. A4. Uniwersalnoœci technologii w zmiennych warunkach geologiczno-górniczych. A5. Mo liwoœci doboru uniwersalnej mechanizacji w ró nych warunkach. A6. Skutecznego i szybkiego zabezpieczenia obudow¹ przestrzeni roboczej. A7. Bezpiecznej i systematycznej likwidacji przestrzeni po wybranym z³o u. B. Kryterium skutecznoœci technologii w odniesieniu do warunków zewnêtrznych. B1. Przystosowania technologii do zmiennych warunków geologiczno-górniczych. B2. Monitorowania i ograniczania wystêpuj¹cych zagro eñ naturalnych. B3. Zapewnienia minimalnych strat z³o a. B4. atwoœci dostosowania systemu do formy z³o a. B5. Mo liwoœci selektywnego wybierania. B6. Minimalnego udzia³u kosztów robót przygotowawczych w kosztach wydobycia. B7. Mo liwoœci sterowania sortymentem urobku. C. Kryterium uniwersalnoœci technologii w odniesieniu do techniki i warunków ich stosowania. C1. Odpornoœci technologii na zak³ócenia spowodowane czynnikami losowymi.

7 109 C2. Zapewnienia regularnoœci i ci¹g³oœci wydobycia. C3. Mo liwoœci dostosowania systemu do ró nej wielkoœci pól pok³adu. C4. Uniwersalnoœci wykorzystania systemów mechanizacyjnych i automatyzacyjnych. C5. Mo liwoœci zastosowania do wybierania resztek pok³adów. C6. Bezpiecznego wy³¹czania z ruchu parcel wyeksploatowanych. C7. Unikania kolizyjnoœci profilaktyk zagro eñ naturalnych. D. Kryterium minimalizacji wp³ywu na œrodowisko. D1. Mo liwoœci prowadzenia selektywnej eksploatacji. D2. Ograniczania zagro enia metanowego oraz zagospodarowania i utylizacji metanu. D3. Ograniczenia zagro enia wodnego i zastosowania technologii odwadniania. D4. Ograniczenia zagro enia sejsmicznego. D5. Minimalizacji wp³ywu na wyrobiska podziemne i powierzchniê terenu. D6. Mo liwoœci czystego wybierania. D7. Minimalizacji robót udostêpniaj¹cych i przygotowawczych. E. Kryterium mo liwoœci wykorzystania z³ó obecnie pozabilansowych. E1. Mo liwoœci wybierania pok³adów grubych. E2. Mo liwoœci wybierania pok³adów silnie nachylonych. E3. Mo liwoœci wybierania pok³adów cienkich. E4. Mo liwoœci wybierania obszarów resztkowych. E5. Mo liwoœci wybierania pok³adów o du ej gêstoœci zaburzeñ. E6. Mo liwoœci stosowania mechanizacji procesów technologicznych. E7. Mo liwoœci zmiany kierunku prowadzenia frontu. F. Kryterium bezpieczeñstwa rozumianego jako bezpieczeñstwo ludzi i bezpieczeñstwo procesu technologicznego. F1. Bezpieczeñstwa technologii w aspekcie z³o onych warunków geologiczno górniczych. F2. Bezpieczeñstwa technologii w warunkach wystêpowania zagro eñ naturalnych. F3. Bezpieczeñstwo technologii z uwagi na czynniki losowe. F4. Mo liwoœci wprowadzenia pe³nej automatyzacji procesów technologicznych. F5. Bezpieczeñstwa za³ogi i zapewnienia komfortu pracy. F6. Bezpiecznego rozpoczynania eksploatacji i likwidowania wyrobiska eksploatacyjnego. F7. Mo liwoœci monitorowania i ograniczania zagro eñ naturalnych. Okreœlono tak e zestaw technologii, które zespó³ ekspertów pracuj¹cy w ramach zadania 3.1 przedmiotowego projektu foresight oceni³ jako posiadaj¹ce najwiêkszy potencja³ rozwojowy (technologie rozwojowe) lub/i ju obecnie posiadaj¹ce poziom techniczno-technologiczny zapewniaj¹cy ich skuteczne funkcjonowanie w przysz³oœci (technologie rozpowszechnione). S¹ to: W zakresie technologii œcianowych (PES): 1. Œcianowy pod³u ny z zawa³em stropu PES1. 2. Œcianowy pod³u ny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ PES2. 3. Œcianowy poprzeczny z zawa³em stropu PES4. 4. Œcianowy poprzeczny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ PES5.

8 110 W zakresie technologii zabierkowych (PEZ): 1. Chodnikowy PEZ4. 2. Komorowo-filarowy PEZ5. W zakresie technologii ubierkowych (PEU): 1. Ubierkowy pod³u ny z zawa³em stropu PEU1. 2. Ubierkowy poprzeczny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ PEU2. W zakresie technologii specjalnych (PEE): 1. Podbierkowy chodnikowy PEE1. 2. Podbierkowy œcianowy PEE2. 3. Podziemne zgazowanie PEE3. 4. Ubierkowo-podbierkowy PEE8. 3. System ankietowania Dla wy ej wymienionych technologii eksploatacji, kryteriów nadrzêdnych (ogólnych) oraz szczegó³owych, jak równie wytypowanych technologii eksploatacji wêgla uznanych za rozpowszechnione i rozwojowe, sporz¹dzono w programie Excel tablice oceny wa noœci ka dego z nich. Osobne grupy utworzono dla kryteriów nadrzêdnych, kryteriów szczegó³owych zwi¹zanych z ka dym kryterium nadrzêdnym oraz dla technologii. Ocena ta obejmowa³a skalê od 1 do 9 punktów, a porównywanie objê³o w ka dym przypadku odpowiedni aspekt wyra any przez wy szego rzêdu kategoriê kryterium. Ankietowanie przeprowadzono dwuetapowo. W pierwszym podejœciu wytypowano grupê kilkunastu specjalistów (11 osób) reprezentuj¹cych ró ne specjalnoœci górnicze (górnicy zajmuj¹cy siê zawodowo projektowaniem eksploatacji, eksploatacj¹ pok³adów wêgla, górnicy mechanicy, specjaliœci od prewencji zagro eñ górniczych i bezpieczeñstwa pracy oraz górnicy pracownicy naukowi). Ich zadaniem by³o indywidualne wype³nienie dostarczonych ankiet, co zosta³o wykonane przez oko³o po³owê ankietowanych (5 osób). Wstêpna analiza wyników ankiet wykaza³a, e w praktyce wystêpuje bardzo du y rozrzut ocen analizowanych kryteriów i technologii. Wartoœci wskaÿnika C.R. praktycznie zawsze wynosi³y powy ej 0,1, co sk³oni³o autorów badania do zmiany strategii postêpowania. Przede wszystkim, po d³u szych dyskusjach, uznano, e analizowane zagadnienie wykracza w pewnym stopniu poza niektóre ograniczenia metody AHP. Analizowane zagadnienie innowacyjnoœci technologii eksploatacji pok³adów wêgla kamiennego jest niezwykle z³o one. Technologie te, szczególnie w ich postaci przysz³ej, rozwojowej nie s¹ dostatecznie znane ich postaæ mo e byæ ró nie pojmowana przez poszczególnych ankietowanych. Nie jest mo liwe precyzyjne sformu³owanie definicji pojêcia innowacyjnoœci, a tym samym niezbyt œciœle okreœlony jest nadrzêdny cel hierarchizacji. Nie jest mo liwe dok³adne odniesienie pojêcia bezpieczeñstwa personalnego i technologicznego, szczególnie w odniesieniu do standardów, które

9 111 prawdopodobnie bêd¹ funkcjonowaæ w dynamicznie zmieniaj¹cej siê rzeczywistoœci. W ogólnoœci mo na stwierdziæ, e analizowane zagadnienia posiadaj¹ wybitnie cechy kwalifikuj¹ce je do kategorii logiki rozmytej, w której mog¹ nie wystêpowaæ jednoznaczne zale noœci miêdzy badanymi pojêciami. Jednej logicznej wartoœci mo e byæ przyporz¹dkowanych wiêcej wartoœci zale nych. Te i inne zagadnienia sk³oni³y autorów ankiety do dopuszczenia dwóch zasadniczych odstêpstw od przyjêtej pierwotnie metodyki postêpowania. Przede wszystkim uznano, e oceny przewagi lub równoœci pomiêdzy parami kryteriów i technologii wymagaj¹ zespo³owej dyskusji, a kryterialn¹ granicê wartoœci wskaÿnika C.R. nale y podnieœæ do wartoœci 0,15. Autorzy zdaj¹ sobie sprawê z konsekwencji tych zmian, ale kosztem niewielkiego pogorszenia spójnoœci ocen uzyskano mo liwoœæ znacznie szerszego zastosowania metody AHP do badanego zagadnienia. W drugim podejœciu do ankietowania zebrano zespó³ szeœciu specjalistów wed³ug specyfikacji zawodowej wymienionej powy ej, których poproszono o wspólne wype³nienie jednego kompletu ankiet. Przyk³adowe wyniki przedstawiono w tabeli Analiza wyników oceny Analizê wyników ocen zawartych w ankietowych tabelach przeprowadzono zgodnie z w³aœciwymi dla metody AHP procedurami postêpowania. W pierwszym kroku dla ka dej z tabel utworzono macierze porównañ wed³ug schematu: a 1 a a 1 a21 1 a a A an1 a2n a a1n a2n n 2n nn 1 (7) gdzie: A macierz kwadratowa o n elementach a ij, a ij wartoœci ocen (lub ich odwrotnoœci) stopnia preferencji kryteriów i technologii eksploatacji. Przyk³adowe macierze w formie tabel 4 i 5 pokazano poni ej. W kolejnych krokach obliczano dla ka dej macierzy wartoœci wektora priorytetów, maksymaln¹ wartoœæ w³asn¹, wspó³czynnik niespójnoœci oraz wskaÿnik niespójnoœci. Obliczone wartoœci tych parametrów jako przyk³adowe dla kryteriów g³ównych (nadrzêdnych) i technologii eksploatacji przestawiono w kolejnych tabelach 6 i 7.

10 112 Przyk³adowe wyniki oceny kryteriów szczegó³owych TABELA 3 Exemplary results of estimates of detailed criteria TABLE 3 Proszê o udzielenie odpowiedzi, które z porównywanych kryteriów i w jakim stopniu jest dla Pani/Pana wa niejsze ze wzglêdu na kryterium nadrzêdne A? Proszê o porównanie parami kryteriów (okreœlenie wa noœci jednego kryterium nad drugim) wg skali i zakreœlenie odpowiedniego pola Przyk³ad: Porównuj¹c parami zmienn¹ A Kryterium obecnego poziomu technicznego ze zmienn¹ B Kryterium skutecznoœci technologii, zadajemy pytanie: która ze zmiennych jest wa niejsza i w jakim stopniu ze wzglêdu na innowacyjnoœæ technologii? Je eli np. zaznaczymy 3 (po stronie A Kryterium obecnego poziomu technicznego), oznacza to wg skali, e ze wzglêdu na innowacyjnoœæ technologii, Kryterium obecnego poziomu technicznego jest nieznacznie wa niejsze nad Kryterium skutecznoœci technologii. Je eli zakreœlimy 1 oznacza to wg skali, e porównywane zmienne s¹ jednakowo wa ne ze wzglêdu na innowacyjnoœæ technololgii. Wa noœæ bardzo bardzo absolutna wyraÿna nieznaczna jednakowa nieznaczna wyraÿna absolutna wyraÿna wyraÿna Zmienna Zmienna A1. Mo liwoœci zmechanizowania operacji technologicznych A2. Mo liwoœci automatyzacji i zdalnej kontroli procesów technologicznych A3. Utrzymywania koncentracji wydobycia A4. Uniwersalnoœci technologii w zmiennych warunkach geologiczno-górniczych A5. Mo liwoœci doboru uniwersalne mechanizacji w ró nych warunkach A6. Skutecznego i szybkiego zabezpieczenia obudow¹ przestrzeni roboczej X A2. Mo liwoœci automatyzacji i zdalnej kontroli procesów technologicznych X A3. Utrzymywania koncentracji wydobycia X A4. Uniwersalnoœci technologii w zmiennych warunkach geologiczno-górniczych X A5. Mo liwoœci doboru uniwersalnej mechanizacji w ró nych warunkach X A6. Skutecznego i szybkiego zabezpieczenia obudow¹ przestrzeni roboczej X A7. Bezpiecznej i systematycznej likwidacji przestrzeni po wybranym z³o u X A3. Utrzymywania koncentracji wydobycia X A4. Uniwersalnoœci technologii w zmiennych warunkach geologiczno-górniczych X A5. Mo liwoœci doboru uniwersalnej mechanizacji w ró nych warunkach X A6. Skutecznego i szybkiego zabezpieczenia obudow¹ przestrzeni roboczej X A7. Bezpiecznej i systematycznej likwidacji przestrzeni po wybranym z³o u X A4. Uniwersalnoœci technologii w zmiennych warunkach geologiczno-górniczych X A5. Mo liwoœci doboru uniwersalnej mechanizacji w ró nych warunkach X A6. Skutecznego i szybkiego zabezpieczenia obudow¹ przestrzeni roboczej X A7. Bezpiecznej i systematycznej likwidacji przestrzeni po wybranym z³o u X A5. Mo liwoœci doboru uniwersalnej mechanizacji w ró nych warunkach X A6. Skutecznego i szybkiego zabezpieczenia obudow¹ przestrzeni roboczej X A7. Bezpiecznej i systematycznej likwidacji przestrzeni po wybranym z³o u X A6. Skutecznego i szybkiego zabezpieczenia obudow¹ przestrzeni roboczej X A7. Bezpiecznej i systematycznej likwidacji przestrzeni po wybranym z³o u X A7. Bezpiecznej i systematycznej likwidacji przestrzeni po wybranym z³o u

11 113 Macierz porównañ dla kryteriów nadrzêdnych Matrix of comparison for superior criteria TABELA 4 TABLE 4 Kryterium nadrzêdne A B C D E F A 1,00 3,00 3,00 0,33 1,00 0,14 B 0,33 1,00 0,33 0,20 1,00 0,14 C 0,33 3,00 1,00 0,33 1,00 0,14 D 3,00 5,00 3,00 1,00 5,00 0,20 E 1,00 1,00 1,00 0,20 1,00 0,11 F 7,00 7,00 7,00 5,00 9,00 1,00 Macierz porównañ dla subkryteriów kryterium nadrzêdnego A Matrix of comparison for detailed criteria of superior criteria A TABELA 5 TABLE 5 Subkryterium kryterium A A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A1 1,00 1,00 0,33 0,33 1,00 0,33 3,00 A2 1,00 1,00 0,33 1,00 0,33 0,33 3,00 A3 3,00 3,00 1,00 1,00 1,00 0,33 1,00 A4 3,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 3,00 A5 1,00 3,00 1,00 1,00 1,00 1,00 3,00 A6 3,00 3,00 3,00 1,00 1,00 1,00 5,00 A7 0,33 0,33 1,00 0,33 0,33 0,20 1,00 Wartoœci wektora priorytetu oraz wskaÿnika niespójnoœci dla kryteriów nadrzêdnych Values of priorities vectors and index of incoherence for superior criteria TABELA 6 TABLE 6 Kryterium nadrzêdne A B C D E F Suma Wektor priorytetu [%] A 0,08 0,15 0,20 0,05 0,06 0,08 0,61 10,16 B 0,03 0,05 0,02 0,03 0,06 0,08 0,26 4,40 C 0,03 0,15 0,07 0,05 0,06 0,08 0,43 7,11 D 0,24 0,25 0,20 0,14 0,28 0,11 1,22 20,28 E 0,08 0,05 0,07 0,03 0,06 0,06 0,34 5,70 F 0,55 0,35 0,46 0,71 0,50 0,57 3,14 52,36 Suma 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 6,00 100,00 max =6,6259;C.I.=0,1252;C.R.=0,101;n=6

12 114 Wartoœci wektora priorytetu oraz wskaÿnika niespójnoœci dla technologii eksploatacji w kontekœcie subkryterium A1 Values of priorities vectors and index of incoherence for superior criteria TABELA 7 TABLE 7 Technologia eksploatacji PES1 PES2 PES4 PES5 PEZ4 PEZ5 PEU1 PEU2 PEE1 PEE2 PEE3 PEE8 Suma Wektor priorytetu [%] PES1 0,10 0,19 0,22 0,26 0,15 0,16 0,18 0,18 0,16 0,17 0,06 0,23 2,06 17,19 PES2 0,02 0,04 0,02 0,04 0,08 0,03 0,02 0,04 0,09 0,02 0,06 0,03 0,49 4,10 PES4 0,03 0,11 0,07 0,11 0,12 0,16 0,18 0,11 0,13 0,17 0,06 0,10 1,35 11,25 PES5 0,01 0,04 0,02 0,04 0,08 0,03 0,02 0,04 0,05 0,06 0,06 0,03 0,49 4,07 PEZ4 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,05 0,01 0,16 1,32 PEZ5 0,02 0,04 0,01 0,04 0,05 0,03 0,02 0,04 0,09 0,02 0,05 0,03 0,44 3,63 PEU1 0,03 0,11 0,02 0,11 0,12 0,10 0,06 0,11 0,09 0,06 0,06 0,10 0,97 8,08 PEU2 0,02 0,04 0,02 0,04 0,05 0,03 0,02 0,04 0,05 0,02 0,05 0,03 0,41 3,42 PEE1 0,01 0,01 0,01 0,01 0,05 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,05 0,01 0,21 1,74 PEE2 0,03 0,11 0,02 0,04 0,08 0,10 0,06 0,11 0,09 0,06 0,06 0,10 0,86 7,17 PEE3 0,69 0,27 0,52 0,26 0,15 0,29 0,41 0,32 0,16 0,39 0,41 0,29 4,18 34,86 PEE8 0,01 0,04 0,02 0,04 0,05 0,03 0,02 0,01 0,05 0,02 0,05 0,03 0,38 3,17 Suma 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 12,00 100,00 max = 13,696; C.I. = 0,154; C.R. = 0,104; n = 12 Wartoœci wskaÿników C.R. dla poszczególnych etapów oceny preferencji kryteriów i technologii eksploatacji przedstawiono w tabeli 8. Bior¹c pod uwagê podwy szon¹ do 0,15 graniczn¹ wartoœæ kryterium C.R. mo na przyj¹æ, e ocenê preferencji dokonan¹ dla technologii eksploatacji w aspekcie subkryterium A7 (Bezpiecznej i systematycznej likwidacji przestrzeni po wybranym z³o u) kryterium nadrzêdnego A (Kryterium obecnego poziomu technologicznego w innych zaawansowanych dziedzinach techniki) nie nale y uwzglêdniaæ w dalszych analizach wyników ankiety w hierarchizacji technologii.

13 115 Wartoœci wskaÿników C.R. Value of C.R. factor TABELA 8 TABLE 8 Kryteria nadrzêdne i cz¹stkowe C. R. C. R. C. R. nadrzêdne 0,101 B4 0,072 D6 0,097 A 0,085 B5 0,099 D7 0,097 B 0,066 B6 0,095 E1 0,088 C 0,094 B7 0,094 E2 0,143 D 0,098 C1 0,098 E3 0,095 E 0,018 C2 0,061 E4 0,087 F 0,097 C3 0,098 E5 0,071 A1 0,104 C4 0,109 E6 0,079 A2 0,096 C5 0,104 E7 0,132 A3 0,120 C6 0,111 F1 0,097 A4 0,103 C7 0,099 F2 0,113 A5 0,074 D1 0,084 F3 0,085 A6 0,094 D2 0,114 F4 0,098 A7 0,243 D3 0,084 F5 0,092 B1 0,100 D4 0,093 F6 0,137 B2 0,107 D5 0,093 F7 0,084 B3 0, Hierarchizacja technologii Hierarchizacjê technologii przeprowadzono w nastêpuj¹cych etapach: a) obliczono wartoœci wektora priorytetów dla ka dego z kryteriów nadrzêdnych i poszczególnych technologii w kontekœcie subkryteriów, jako sumy iloczynów wartoœci wektora priorytetów odpowiednich subkryteriów i wektora priorytetów technologii wzglêdem poszczególnych subkryteriów przyk³adowo tabela 9. wi A w A j w T (8) j gdzie: w j A w j T wartoœæj-tego priorytetu podkryterium Aj wzglêdem kryterium A, wartoœæj-tego priorytetu technologii wzglêdem kryterium Aj;

14 116 b) wyznaczono wartoœci priorytetów globalnych jako analogiczna do powy szego suma iloczynów wartoœci priorytetów kryteriów nadrzêdnych i priorytetów technologii wzglêdem kryteriów nadrzêdnych przyk³adowo tabela 10. wi wi wi A wi wi B wi w C i wi wi D wi wi E wi wi F (9) gdzie: w j wartoœæj-tego priorytetu kryteriów A, B,, F wzglêdem kryterium g³ównego, w A j, w B j,, w F j wartoœæ j-tego priorytetu technologii wzglêdem kryteriówa,b,,f. Wartoœci priorytetów wzglêdem kryterium A [%] Values of priorities respect of criterion A [%] TABELA 9 TABLE 9 Kryterium A1 A2 A3 A4 A5 A6 A A w j 10,28 10,28 16,70 18,24 18,24 26, PES1 17,19 17,03 14,30 4,15 21,62 19,64 15,8 PES2 4,10 8,31 4,45 4,15 4,99 8,47 5,9 PES4 11,25 17,03 14,56 4,15 13,99 13,00 12,1 PES5 4,07 8,31 5,11 4,15 5,00 5,43 5,2 PEZ4 1,32 2,77 1,49 30,20 1,61 3,63 7,4 PEZ5 3,63 5,62 3,44 13,60 4,57 4,40 6,0 PEU1 8,08 15,11 8,00 12,94 9,60 15,84 12,0 PEU2 3,42 7,30 2,99 13,22 4,36 7,16 6,7 PEE1 1,74 2,20 2,79 4,77 2,03 2,83 2,9 PEE2 7,17 4,42 29,19 1,65 8,86 6,32 9,6 PEE3 34,86 7,83 4,56 4,23 19,33 7,67 11,5 PEE8 3,17 4,05 9,12 2,79 4,03 5,62 5,0 Suma W tabeli 11 przedstawiono w postaci uporz¹dkowanej ranking technologii pod wzglêdem poziomu ich innowacyjnoœci wed³ug malej¹cej wartoœci wskaÿnika priorytetu globalnego.

15 117 Wartoœci priorytetów globalnych [%] Values of global priorities [%] TABELA 10 TABLE 10 Kryterium A B C D E F Wartoœæ wskaÿnika priorytetu w i 10,16 4,40 7,11 20,28 5,70 52,36 100,00 PES ,3 PES ,9 PES ,0 PES ,7 PEZ ,1 PEZ ,3 PEU ,1 PEU ,5 PEE ,7 PEE ,4 PEE ,2 PEE ,7 Suma Ranking innowacyjnoœci technologii rozpowszechnionych i rozwojowych Ranking of innovative and development technology TABELA 11 TABLE 11 Miejsce rankingowe Nazwa technologii Wartoœæ wskaÿnika priorytetu [%] 1 Podziemne zgazowanie PEE3 16,2 2 Œcianowy poprzeczny z zawa³em stropu PES4 11,0 3 Œcianowy pod³u ny z zawa³em stropu PES1 10,3 4 Ubierkowy pod³u ny z zawa³em stropu PEU1 10,1 5 Œcianowy poprzeczny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ PES5 9,7 6 Ubierkowy poprzeczny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ PEU2 9,5 7 Œcianowy pod³u ny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ PES2 7,9 8 Komorowo-filarowy PEZ5 6,3 9 Chodnikowy PEZ4 6,1 10 Ubierkowo-podbierkowy PEE8 4,7 11 Podbierkowy œcianowy PEE2 4,4 12 Podbierkowy chodnikowy PEE1 3,7

16 118 Podsumowanie Przeprowadzony tok postêpowania pozwoli³ okreœliæ hierarchiê innowacyjnoœci technologii eksploatacji pok³adów wêgla kamiennego. Uzyskane wyniki hierarchizacji w uporz¹dkowanej postaci przedstawiono w tabeli 11. Najbardziej innowacyjn¹ technologi¹ jest wed³ug ankietowanych technologia podziemnego zgazowania wêgla PEE3. Nale y zaznaczyæ, e zespól ekspertów uzna³ w niektórych przypadkach brak swojej kompetencji w odniesieniu do technologii podziemnego zgazowania pok³adów wêgla. Nale y przyj¹æ tak¹ decyzjê za uzasadnion¹ technologia ta nie jest nigdzie na œwiecie wdro ona do praktycznego stosowania. Brak wobec tego wiarygodnych informacji o podstawowych jej aspektach technologicznych, zwi¹zanych z bezpieczeñstwem, oddzia³ywaniem na œrodowisko itp. Z tego wzglêdu ocena innowacyjnoœci tej technologii musi byæ traktowana z odpowiednim dystansem. Jednak e nale y obiektywnie uznaæ wyniki oceny tej technologii za prawid³owe. Jest to niew¹tpliwie najbardziej potencjalnie innowacyjna technologia, w szczególnoœci w aspektach bezpieczeñstwa pracy (21,5% wartoœci priorytetu wzglêdem kryterium nadrzêdnego F 1 miejsce), mo liwoœci wykorzystania z³ó pozabilansowych (16,5% wartoœci priorytetu wzglêdem kryterium nadrzêdnego E 1 miejsce), skutecznoœci technologii (12,1% wartoœci priorytetu wzglêdem kryterium nadrzêdnego B 2 miejsce), uniwersalnoœci technologii (11,0% wartoœci priorytetu wzglêdem kryterium nadrzêdnego C 3 miejsce) itp. Niezbêdnym jednak warunkiem jest teoretyczne i praktyczne opanowanie wszystkich zwi¹zanych z t¹ technologi¹ problemów. Wymagaæ to bêdzie niew¹tpliwie wieloletnich badañ i prób, w tym równie wspó³pracy z pañstwami i firmami zagranicznymi pracuj¹cymi ju wczeœniej nad opanowaniem podziemnego zgazowania. Stanowi to jednoczeœnie przes³ankê dla przyjêcia priorytetów badawczych na najbli sz¹ przysz³oœæ dla zaplecza naukowo-badawczego. Uwarunkowania te mog¹ spowodowaæ, e technologia podziemnego zgazowania na szersz¹ skalê mo e byæ wdro ona dopiero za kilka do kilkunastu lat. Kolejne dwa miejsca w rankingu zajmuj¹ technologie œcianowej eksploatacji pok³adów z zawa³em stropu: œcianowy poprzeczny z zawa³em stropu PES4 (11,0% wartoœci wskaÿnika priorytetu) i œcianowy pod³u ny z zawa³em stropu PES1 (10,3% wartoœci wskaÿnika priorytetu). Wraz z pod³u nym systemem ubierkowym zawa³owym PEU1 (czwarta pozycja rankingowa 10,1% wartoœci wskaÿnika priorytetu) s¹ to obecnie najbardziej rozwiniête i nowoczesne systemy eksploatacji o wysokiej koncentracji wydobycia. Systemy œcianowe najwy sze pozycje uzyska³y w odniesieniu do kryterium obecnego poziomu technologicznego (odpowiednio 2 i 1 miejsce), kryterium uniwersalnoœci (odpowiednio 2 i 1 miejsce) oraz kryterium bezpieczeñstwa (odpowiednio 2 i 3 miejsce). System zawa³owy ubierkowy pod³u ny w tym rankingu zaj¹³ odpowiednio 3, 4 i 4 miejsce). Wysok¹ 3 pozycjê zaj¹³ tak e on w odniesieniu do kryterium mo liwoœci wykorzystania z³ó obecnie pozabilansowych, co wydaje siê uzasadnione jego wiêksz¹ elastycznoœci¹ w dostosowaniu kszta³tów i rozmiarów pól wybierkowych do istniej¹cych w z³o ach warunków zalegania pok³adów. Jednoczeœnie mo na domniemywaæ, e wszystkie systemy te w najbli szej przysz³oœci zdolne bêd¹ do

17 119 przyjmowania i adoptowania nowoczesnych technologii stosowanych w innych dziedzinach techniki. W szczególnoœci dotyczyæ to mo e zagadnieñ automatyki, sterowania oraz technologii materia³owych, które podnios¹ ich obecnie stosunkowo nisk¹ skutecznoœæ w odniesieniu do skomplikowanych warunków zalegania pok³adów wêgla w GZW. Wa n¹ dziedzin¹ dalszego rozwoju w tych technologiach na pewno musz¹ byæ procesy wspomagaj¹ce zasadnicze wydobycie, g³ównie w zakresie utrzymania chodników przyœcianowych, automatyzacji odstawy, monitoringu i zwalczania zagro eñ. Trzeba tak e podkreœliæ, e w odniesieniu do tych technologii najbardziej zaawansowane s¹ odpowiednie prace badawcze, koncepcyjne i konstrukcyjne. Istnieje tak e w tych zakresach najwiêkszy potencja³ wytwórczy, co przek³ada siê na sta³y, obserwowany trend wzrostu poziomu automatyzacji, zainstalowanych mocy oraz procedur kontrolowania zagro eñ wystêpuj¹cych w œcianach i ich otoczeniu oraz sterowania funkcjonowaniem ich wyposa enia. Najs³absz¹ stron¹ systemów zawa³owych jest ich niekorzystny wp³yw na œrodowisko, co nale y rozumieæ przede wszystkim jako ich intensywny i czasami destrukcyjny wp³yw na powierzchniê, w tym tak e jej infrastrukturê. Systemy œcianowe s³abo prezentuj¹ siê równie w odniesieniu do mo liwoœci wykorzystania z³ó pozabilansowych (6 i 5 miejsce w rankingu) oraz w stosunku do skutecznoœci technologii w aspektach warunków zewnêtrznych (7 i 10 miejsce). Kolejne trzy miejsca zajmuj¹ œcianowe i ubierkowe systemy z podsadzk¹ hydrauliczn¹: œcianowy poprzeczny PES5 (9,7% wartoœci wskaÿnika priorytetu), ubierkowy poprzeczny PEU2 (9,5%wartoœci wskaÿnika priorytetu) oraz œcianowy pod³u ny PES2 (7,9% wartoœci wskaÿnika priorytetu). Ich siln¹ stron¹ jest zminimalizowany wp³yw na œrodowisko zewnêtrzne (odpowiednio 1, 2 i 4 miejsce w odniesieniu do kryterium nadrzêdnego D), a tak e niektóre zalety œcianowych systemów zwa³owych (urabianie i odstawa urobku, obudowa pola roboczego). W systemach tych mo na doszukaæ siê korzystniejszych warunków utrzymania chodników przyœcianowych (przyubierkowych), co równie jest ich atutem. Obecnie systemy te s¹ stosowane sporadycznie, jednak w przysz³oœci powinny byæ wykorzystywane w wiêkszym zakresie. Wynika to domniemanie przede wszystkim ze specyfiki polskiego górnictwa wêgla kamiennego. Sukcesywne wyczerpywanie siê z³ó zalegaj¹cych w dogodnych warunkach zmuszaæ bêdzie do siêgania eksploatacj¹ po partie pok³adów zalegaj¹cych w filarach ochronnych, w obszarach wymagaj¹cych rygorystycznej ochrony obiektów infrastruktury powierzchniowej i podziemnej. Systemy te cechuj¹ siê s³abiej rozwiniêt¹ technologi¹ i technik¹ zwi¹zan¹ z procesami podsadzania i obudowy pola podsadzkowego. Jest to obszar, w którym powinny skoncentrowaæ siê prace badawcze i konstrukcyjne prowadzone w Polsce w najbli szej przysz³oœci. Bez ich pomyœlnego rozwi¹zania trudno bêdzie zapewniæ odpowiedni poziom koncentracji produkcji, efektywnoœæ ekonomiczn¹ oraz bezpieczeñstwo pracy. Miejsce 7 i 8 wœród analizowanych technologii eksploatacji zajmuje system komorowo- -filarowy PEZ5 i chodnikowy PEZ4. W przeprowadzonym ankietowaniu uzyska³y one zbli on¹ wartoœæ wskaÿnika priorytetu; odpowiednio 6,3% i 6,1%. Jest to rezultat przewidywalny obydwie te technologie w warunkach górnictwa wêgla kamiennego s¹ s³abo

18 120 rozpowszechnione lub nie s¹ stosowane. Obydwie posiadaj¹ podobne atuty ruchowe: mo - liwoœci wybierania nieregularnych partii pok³adów, du ¹ elastycznoœæ kszta³towania wielkoœci wydobycia itp. Posiadaj¹ równie wspólne wady: brak nowoczesnych rozwi¹zañ mechanizacji i automatyzacji procesów technologicznych dostosowanych do warunków zalegania pok³adów wêglowych, problemy z bezpieczn¹ likwidacj¹ przestrzeni wybranej, sprawn¹ wentylacj¹ itd. Te wady i zalety znalaz³y odzwierciedlenie w szczegó³owych ocenach. Wzglêdem kryterium skutecznoœci technologii B zajê³y one odpowiednio 2 i 1 miejsce uzyskuj¹c 11,2% i 15,8% wartoœci priorytetu. Równie wysokie ich pozycje dotycz¹ kryterium minimalizacji wp³ywu na œrodowisko (odpowiednio 1 i 2 miejsce rankingowe z 12,5% i 10,5% wartoœciami priorytetów kryterium D). Mo na to t³umaczyæ mo liwoœci¹ minimalizowania wp³ywów skutków tak prowadzonej eksploatacji na powierzchniê terenu, mo liwoœciami prowadzenia selektywnego wybierania pok³adu, uzyskiwania czystego urobku itd. Jednak e niskie miejsca rankingowe i niskie wartoœci priorytetów tech- nologie te otrzyma³y w zakresach kryteriów zwi¹zanych z bezpieczeñstwem, koncentracj¹ produkcji, obudow¹ i innymi. Trzy ostatnie miejsca rankingowe zajmuj¹ systemy podbierkowe: ubierkowo-podbierkowy PEE8, podbierkowy œcianowy PEE2 i podbierkowy chodnikowy PEE1. Ten stan ujawni³ kilka ich charakterystycznych cech; przede wszystkim (poza systemem podbierkowym chodnikowym stosowanym tylko w kopalni Kazimierz-Juliusz) fakt ich niestosowania w polskim górnictwie i zwi¹zany z tym brak doœwiadczeñ praktycznych. Systemy te wymagaj¹ wystêpowania grubych pok³adów wêgla, regularnego ich zalegania i ograniczonego natê enia wystêpowania zagro eñ górniczych. Bardzo intensywnie oddzia³ywaj¹ równie na powierzchniê terenu. Te aspekty decydowa³y o stosunkowo niskich ocenach wp³ywaj¹cych na wartoœci priorytetów odpowiednich cz¹stkowych kryteriów (subkryteriów) i w efekcie niskich wartoœciach wskaÿnika priorytetu globalnego. Technologii tych nie nale y jednak pomijaæ w rozwa aniach przysz³ego obrazu technologicznego polskiego górnictwa wêgla kamiennego. Z doœwiadczeñ zagranicznych wiadomo, e systemy te mog¹ charakteryzowaæ siê dobrymi wskaÿnikami techniczno-ekonomicznymi: wysok¹ wydajnoœci¹, wysok¹ koncentracj¹ wydobycia, efektywnoœci¹ produkcji itd. Nale y wiêc przyj¹æ, e w odpowiednich dla nich warunkach mog¹ byæ w przysz³oœci z powodzeniem wykorzystywane. Nieprzypadkowo zosta³y wstêpnie zakwalifikowane do technologii rozwojowych ich ograniczenia i wady w odniesieniu do charakterystycznych warunków zalegania pok³adów w GZW, szczególnie w odniesieniu do wystêpuj¹cych tam zagro eñ, powinny stanowiæ o kierunkach prac badawczo-rozwojowych. Publikacja zosta³a opracowana w ramach projektu nr WKP_1/1.4.5/2/2006/9/12/590/2006/U pt.: Scenariusze rozwoju technologicznego przemys³u wydobywczego wêgla kamiennego, wspó³finansowanego z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

19 121 LITERATURA [1] A r b e l A., O r g i e r Y.E., 1990 An Application of the AHP to Bank Strategic Planning. European Journal of Operational Research pp [2] S a a t y T.L., 1990 How to Make a Decision: The Analytic Hierarchy Process. European Journal of Operatiuna Research 48. pp [3] S a a t y T.L., 1994 Fundamentals of Decision Making and Priority Theory with the Analytic Hierarchy Process. Pittsburgh, PA: RWS Publications. [4] S a a t y T.L., 1996 The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation. Pittsburgh PA: RWS Publications. [5] S a a t y T.L., 1999 Fundamentals of the analytic network process. ISAHP 1999, Kobe, Japan, August OCENA INNOWACYJNOŒCI TECHNOLOGII EKSPLOATACJI WÊGLA KAMIENNEGO METOD AHP S³owa kluczowe Technologie eksploatacji wêgla, innowacyjnoœæ, ocena Streszczenie Od 2006 r. w konsorcjum szeœciu Instytucji zwi¹zanych z bran ¹ górnictwa wêgla kamiennego (Akademia Górniczo-Hutnicza, Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa EMAG, Centrum Mechanizacji Górnictwa KOMAG, G³ówny Instytut Górnictwa, Politechnika Œl¹ska, Polska Akademia Nauk IGSMiE) realizowany jest projekt typu foresight pt. Scenariusze rozwoju technologicznego przemys³u wydobywczego wêgla kamiennego. Jego zasadniczym zadaniem jest opracowanie wizji rozwoju technologicznego bran y górnictwa wêgla kamiennego do 2020 r. Aby wykonaæ to zadanie niezbêdne by³o zidentyfikowanie najbardziej roz- powszechnionych i posiadaj¹cych najwiêkszy potencja³ rozwojowy technologii górniczych, w tym przede wszystkim technologii eksploatacji pok³adów wêgla. Takie cechy technologii zwi¹zane s¹ z posiadanym przez nie potencja³em innowacyjnoœci. Tylko technologie spe³niaj¹ce okreœlone, zwi¹zane z efektywnoœci¹, bezpieczeñstwem, ochron¹ œrodowiska kryteria maj¹ szansê na utrzymanie siê wzglêdnie opanowanie rynku wydobycia wêgla kamiennego. W artykule przedstawiono sposób eksperckiej oceny innowacyjnoœci wytypowanych górniczych technologii eksploatacji wêgla kamiennego metod¹ analizy hierarchicznej problemu (AHP Analytic Hierarchy Process). Analizie poddano 12 technologii uznanych przez ekspertów w oddzielnym postêpowaniu oceniaj¹cym za rozwojowe i rozpowszechnione w polskim górnictwie wêglowym. Dla analizy tej wykorzystano ogólne i szczegó³owe kryteria opisuj¹ce potencja³ rozwojowy i innowacyjnoœæ przedmiotowych technologii. Artyku³ zawiera krótk¹ charakterystykê metody AHP, przestawiaj¹c¹ jej najistotniejsze etapy postêpowania i zale noœci wykorzystywane dla analizy wyników ankietowania rozpatrywanego problemu. Opisano w nim hierarchiczn¹ strukturê problemu oceny innowacyjnoœci technologii w postaci: cel nadrzêdny: ocena poziomu innowacyjnoœci technologii, czynniki g³ówne: przyjête w ramach realizacji projektu foresight kryteria ogólne, czynniki cz¹stkowe: przyjête i zweryfikowane w ramach realizacji projektu foresight kryteria szczegó³owe (subkryteria), warianty, obiekty: wy³onione w ramach realizacji projektu foresight jako rozpowszechnione i rozwojowe oceniane technologie. Zamieszczono tak e listê 7 kryteriów ogólnych oraz 42 kryteriów szczegó³owych z wyjaœnieniem ich zakresów odniesienia do sfer zwi¹zanych z technik¹, ekonomi¹, œrodowiskiem i bezpieczeñstwem pracy.

20 122 W wyniku przedstawionego w artykule postêpowania uzyskano ocenê poziomu innowacyjnoœci poszczególnych technologii eksploatacji wêgla kamiennego. Miernik tej cechy technologii w postaci wartoœci wskaÿnika priorytetu globalnego pozwoli³ na ustalenie nastêpuj¹cej hierarchii technologii: 1. Podziemne zgazowanie wêgla 16,2% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 2. Œcianowy poprzeczny z zawa³em stropu 11,0% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 3. Œcianowy pod³u ny z zawa³em stropu 10,3% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 4. Ubierkowy pod³u ny z zawa³em stropu 10,1% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 5. Œcianowy poprzeczny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ 9,7% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 6. Ubierkowy poprzeczny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ 9,5% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 7. Œcianowy pod³u ny z podsadzk¹ hydrauliczn¹ 7,9% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 8. Komorowo-filarowy 6,3% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 9. Chodnikowy 6,1% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 10. Ubierkowo-podbierkowy 4,7% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 11. Podbierkowy œcianowy 4,4% wartoœci wskaÿnika priorytetu. 12. Podbierkowy chodnikowy 3,7% wartoœci wskaÿnika priorytetu. GENERAL CRITERIA OF INNOVATIVENESS FOR ASSESSING INNOVATIVENESS OF HARD COAL MINING TECHNOLOGIES BY MEANS OF THE AHP METHOD Key words Technologies of exploitations of hard coal, innovative, estimate Abstract Since 2006 a consortium of six organisations connected with the hard coal mining industry (University of Mining and Metallurgy, Mining Electrification and Automation Centre EMAG, Mining Mechanisation Centre KOMAG, Central Mining Institute, Silesian University of Technology, Polish Academy of Sciences MEERI) executes a foresight-type project entitled: Scenarios of the technological development of the hard coal mining industry. Its main goal is to work out a vision of technological development of the hard coal mining industry till In order to accomplish that task it was necessary to identify most widespread the mining technologies and possessing greatest development potential at the same time, in particular technologies for mining coal seams. Only technologies that satisfy appropriate criteria of productivity, safety, environmental protection may persist or spread in the hard coal mining market. An expert method for assessing innovativeness of selected technologies of mining hard coal deposits based on an analytic hierarchy process (AHP) was presented in the article. 12 mining technologies assessed in another proceeding by experts as widespread in the Polish coal mining industry and having developmental potential were subjected to an analysis using the method. During the analysis there were used general and detailed criteria describing the development potential and innovativeness of mining technologies. The article includes a short characteristic of the AHP method that shows its most essential proceeding stages and relations used to analyse and assess the gained survey-like data. The hierarchical structure of the assessment problem was also presented which in general is as follows: superior goal: assessment of technical innovativeness of the technology under investigation, main factors: the general criteria assumed in the framework of executing the foresight project, partial factors: the detailed criteria assumed and verified in the framework of executing the foresight project (subcriteria), variants, objects: technologies selected in the framework of executing the foresight project, considered as widespread and having appropriate development potential. There have also been included a list of 7 general criteria and 42 detailed criteria with description of their scope of reference to the spheres connected with technologies, economics, environment, and work safety.

21 123 After applying the procedure of assessing innovativeness to the selected hard coal mining technologies there were gained their scores of innovativeness in form of corresponding share in the total priority index. By listing the technologies in the order of descending shares in the total priority index the below list showing hierarchy of technologies by innovativeness came into being: 1. Underground gasification 16.2% of the priority index. 2. Longwalling to the deep / rise with caving 11.0% of the priority index. 3. Longwalling along the strike with caving 10.3% of the priority index. 4. Shortwalling along the strike with caving 10.1% of the priority index. 5. Longwalling to the rise with hydraulic filling 9.7% of the priority index. 6. Shortwalling to the rise with hydraulic filling 9.5% of the priority index. 7. Longwalling along the strike with hydraulic filling 7.9% of the priority index. 8. Chamber-and-pillar working 6.3% of the priority index. 9. Breast working 6.1% of the priority index. 10. Shortwall underworking 4.7% of the priority index. 11. Longwall underworking 4.4% of the priority index. 12. Breast underworking 3.7% of the priority index.