Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii Tom V
Transkrypt
Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii Tom V
Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii Tom V Interdisciplinary Topics in Mining and Geology pod redakcją Jana Drzymały i Wojciecha Ciężkowskiego Wrocław 2014 Wydanie tomu wsparła finansowo Fundacja Polska Miedź Redaktorzy naukowi prof. dr hab. inż. Jan DRZYMAŁA prof. dr hab. inż. Wojciech CIĘŻKOWSKI Recenzenci Walter BARTELMUS, Marek BATTEK, Jan BUTRA, Jerzy CYGAN, Jan DRZYMAŁA, Lidia FIJAŁKOWSKA-LICHWA, Anna GOGOLEWSKA, Leszek JURDZIAK, Marek KACZOROWSKI, Witold KAWALEC, Barbara KIEŁCZAWA, Przemysław KOWALCZUK, Jan KUDEŁKO, Elżbieta LIBER, Jerzy MALEWSKI, Wojciech MILCZAREK, Daniel PAWELUS, Katarzyna PACTWA, Witold PYTEL, Franciszek ROSIEK, Stanisław ŚLUSARCZYK, Józef WOŹNIAK Skład, łamanie i opracowanie komputerowe Damian KASZA Projekt okładki Damian KASZA, Magdalena GAŁAN Autorzy zdjęć zamieszczonych na okładce Katarzyna GRUDZIŃSKA, Katarzyna ŁUSZCZEK, Piotr MERTUSZKA, Mateusz SAWICKI, Krzysztof SKRZYPKOWSKI, Paweł STRZAŁKOWSKI Wydrukowano na podstawie dostarczonych i zrecenzowanych materiałów Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszej książki, zarówno w całości jak i we fragmentach, nie może być reprodukowana w sposób elektroniczny, fotograficzny i inny bez zgody wydawcy i właściciela praw autorskich. Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii Politechniki Wrocławskiej Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław ISBN 978-83-937788-5-0 Drukarnia Oficyny Wydawniczej Politechniki Wrocławskiej Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ANALIZA AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ I WYNIKÓW TOMOGRAFII PASYWNEJ W WYBRANYM POLU EKSPLOATACYJNYM KOPALŃ RUD MIEDZI LGOM Karolina Adach Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Przedstawiono metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami stosowane w polskim górnictwie rud miedzi. Przeprowadzono analizę aktywności sejsmicznej i wyników tomografii pasywnej w wybranym polu eksploatacyjnym w kopalni rud miedzi LGOM, w którym złoże wybierane było w skrępowanych warunkach górniczych. SŁOWA KLUCZOWE: zagrożenie sejsmiczne i tąpaniami, podziemna eksploatacja rud miedzi, skrępowane warunki eksploatacji, resztka złoża Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ŚRODOWISKO SEDYMENTACJI ZIAREN KWARCOWYCH SERII ZŁOŻOWEJ ODKRYWKI PIASKU SZKLARSKIEGO UJŚCIE NOTECKIE II W ŚWIETLE ICH MORFOLOGII Klaudia Adamczak Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych, Instytut Geologii, Zakład Geologii Dynamicznej i Regionalnej, ul. Maków Polnych 16, 61-606 Poznań, [email protected] STRESZCZENIE Warunki transportu i środowiska sedymentacji kwarcowych piasków szklarskich pradoliny Noteci dotychczas nie zostały jednoznacznie rozpoznane. Referat przedstawia wyniki analiz morfologii piasków szklarskich eksploatowanych w Ujściu przeprowadzonych metodą SEM. Badaniom poddano zarówno ziarna pobrane bezpośrednio z serii złożowej, jak też ziarna piasku uszlachetnionego w procesie technologicznym (1,0-0,5 mm). Badania morfologii ziaren uzupełniono analizą obtoczenia i zmatowienia powierzchni ziaren kwarcu. Otrzymane wyniki wskazują, że osad modelowany był w środowisku wodnym (fluwioglacjalnym) przy niewielkim udziale czynników eolicznych. SŁOWA KLUCZOWE: mikromorfologia, SEM, piasek szklarski, Dolina Środkowej Noteci Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) RADIOMETRIC CHARACTERISTICS OF ROCKS OCCURING IN THE RADKÓW AREA (SE PART OF THE INTRA-SUDETIC SYNCLINORIUM) Elżbieta Bilkiewicz AGH University of Science and Technology, 30 Mickiewicza Av., 30-059 Cracow, Poland, [email protected] ABSTRACT The aim of the study was to find possible radiometric anomalies associated with uranium mineralization found in the Lower Permian Walchia shales occurring in the Radków area. Radiation measurements were conducted along profiles on the outcrops of eight types of rocks (Building Sandstone, shales and maroon sandstones, porphyric tuffs, Walchia shales, melaphyres, maroon shales and sandstones, calcareous conglomerates and conglomeratic sandstones, and conglomeratic sandstones) with particular emphasis on Walchia shales. The average background radiation dose rate for the study area was determined to be up to 0.30 µSv/h. As a result of the radiometric survey six anomalies have been recognized, all seemed to be associated with the Walchia shales contact zone with porphyric tuffs and melaphyres. The maximum dose rate reached 0.38 µSv/h. Gamma spectrometry measurements were carried out in three anomalous zones located in the Walchia shales contact zone with porphyric tuffs and and one on the Walchia shale outcrop. The highest measured uranium content reached 53.4 ppm and was recorded on the Walchia shales outcrop. Most of the recorded anomalies was limited almost exclusively to the finest grained rocks of the Walchia shale. KEYWORDS: Intra-Sudetic Synclinorium, uranium enrichment, Walchia shales, dose rate Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) SZACOWANIE PRECYZJI OZNACZEŃ ZAWARTOŚCI CHLORKÓW I FOSFORANÓW W PŁYTKICH WODACH PODZIEMNYCH W REJONIE ZBIORNIKA GOCZAŁKOWICKIEGO Joanna Czekaj1, Dominika Dąbrowska1, Rafał Kucharski2, Andrzej Witkowski1 1 Uniwersytet Śląski, Wydział Nauk o Ziemi, Katedra Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej, ul. Będzińska 60, 41-200 Sosnowiec, [email protected] (D. Dąbrowska) 2 Uniwersytet Śląski, Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii, Instytut Matematyki, ul. Bankowa 14, 40-007 Katowice STRESZCZENIE Wykonano analizę precyzji oznaczeń zawartości chlorków i fosforanów w wodach pierwszego poziomu wodonośnego na obszarze zlewni bezpośredniej zbiornika goczałkowickiego. Analizę tę wykonano dla badania kontrolnego w 12 punktach sieci monitoringowej strategicznego projektu badawczego Zintegrowany System Wspomagający Zarządzaniem i Ochroną Zbiornika Zaporowego (ZiZOZap). Analiza miała na celu ocenę jakości oznaczeń dla próbek normalnych i dublowanych, jest ona także podstawą do wykonania dalszych analiz statystycznych. Do analizy precyzji wybrano oznaczenia chlorków i fosforanów. Podwyższone stężenia chlorków i fosforanów w płytkich wodach podziemnych są nierzadko wynikiem migracji zanieczyszczeń antropogenicznych, spowodowanej nieprawidłową gospodarką ściekową (ścieki przemysłowe i gospodarcze) na obszarach zurbanizowanych, a także na obszarach zabudowy wiejskiej. Maksymalne różnice pomiędzy poszczególnymi oznaczeniami tych samych prób, w ramach badania kontrolnego, sięgały 22% w przypadku chlorków i 57,6% w przypadku fosforanów. SŁOWA KLUCZOWE: zbiornik goczałkowicki, chlorki, fosforany, analiza precyzji Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WYSTĘPOWANIE 222RN W WODACH PODZIEMNYCH METAMORFIKU KACZAWSKIEGO NA OBSZARZE BLOKU PRZEDSUDECKIEGO Elżbieta Domin, Tadeusz A. Przylibski Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Instytut Górnictwa, Zakład Geologii i Wód Mineralnych, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] (E. Domin) STRESZCZENIE W artykule autorzy przedstawili wyniki badań stężenia aktywności 222Rn w wodach podziemnych występujących na obszarze metamorfiku kaczawskiego na bloku przedsudeckim. W wyniku przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, że metamorfik kaczawski pod względem hydrogeochemicznego tła 222Rn w wodach podziemnych jest jednostką jednolitą. Podobną rozpiętość wartości stężenia aktywności 222Rn stwierdzono zarówno w części metamorfiku kaczawskiego obniżonej na skutek alpejskich ruchów tektonicznych, tj. na bloku przedsudeckim, jak i na wiszącym skrzydle uskoku sudeckiego brzeżnego, tj. w Sudetach w rozumieniu morfologicznym. Na badanym obszarze metamorfiku kaczawskiego stwierdzono występowanie wód radonowych w obrębie wychodni gnejsów Wądroża Wielkiego, stanowiących fragment kadomskiego podłoża. Zmierzona wartość 443 Bq/dm3 jest w chwili obecnej największym stężeniem aktywności 222Rn, jakie kiedykolwiek zanotowano w wodach podziemnych bloku przedsudeckiego. Występowanie tego typu wód, dotychczas na bloku przedsudeckim stwierdzone w obrębie wychodni granitoidów Strzegomia-Sobótki oraz w rejonie Przerzeczyna-Zdroju w obrębie granitoidów strefy Niemczy, jest zapewne związane ze zwiększoną zawartością macierzystego 226Ra w tych słabo zmetamorfizowanych granitach sprzed około 548 mln lat. Na obszarze wychodni gnejsów Wądroża Wielkiego można spodziewać się występowania nie tylko potencjalnie leczniczych wód radonowych, ale także należy liczyć się z koniecznością usuwania części radonu rozpuszczonego w wodach podziemnych ujmowanych z przeznaczeniem do zaopatrzenia ludzi w wodę pitną. Obszar występowania gnejsów Wądroża Wielkiego jest potencjalnym tzw. „radon prone area”. SŁOWA KLUCZOWE: radon, Dolny Śląsk, Sudety, woda podziemna, woda radonowa, blok przedsudecki, metamorfik kaczawski Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WSTĘPNE BADANIA GEOLOGICZNE W STAROŻYTNYM NEA PAFOS NA CYPRZE Michalina Dzwoniarek Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Instytut Geologii, ul. Maków Polnych 16, 61-606 Poznań, [email protected] STRESZCZENIE Archeometryczne analizy surowcowe są coraz częstszym środkiem poznawczym w trakcie badań archeologicznych. W ramach badań archeologicznych polskiej misji w starożytnym Nea Pafos w południowo-zachodniej części Cypru podjęto interdyscyplinarne badania nad wykorzystaniem surowców skalnych w przeszłości (zarówno materiał budowlany, jak i elementy dekoracyjne). Rozwój tego ważnego ośrodka w okresie hellenistycznym był ściśle związany z położeniem w przestrzeni geograficznej i geologicznej. Wstępne analizy surowcowe in situ i laboratoryjne badania petrograficzne wskazują, że podstawowym materiałem budowlanym był kalkarenit pochodzenia lokalnego. Wykorzystywano go w niemal wszystkich strukturach budowlanych miasta nawet, jako detal architektoniczny, np. kapitele kolumn. Elementy dekoracyjne wykonane były z innych surowców, np. marmuru czy granitu. Marmur, ze względu na brak złóż na Cyprze, prawdopodobnie importowano z obszaru współczesnej Grecji, z którą Cypr w okresie ptolemejskim utrzymywał kontakty handlowe. Nieznane są także źródła surowców skał krystalicznych. Zadania określone w projekcie są tylko środkiem poznawczym do badań nad użytecznością surowców skalnych w dawnym Pafos w szerszym aspekcie. Istotnym problemem badań nad wykorzystaniem surowców jest aktywność sejsmiczna tego obszaru. Liczne trzęsienia ziemi powodowały, że materiał budowlany wykorzystywano wtórnie podczas przebudowy zawalonych budynków. Utrudnia to podział na poszczególne fazy budowy miasta i nad określeniem trendów w wykorzystaniu materiału skalnego. SŁOWA KLUCZOWE: archeometria, Cypr, kalkarenity, Nea Pafos, petroarcheologia Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) SHAFT SINKING TECHNOLOGY CURRENTLY USED IN LGOM MINES Sławomir Fabich, Sławomir Świtoń KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, Zakład Inżynierii Mechanicznej i Elektrycznej, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław, [email protected] (S. Fabich) ABSTRACT Due to the nature of copper ore deposit at the Foresudetic Monocline (pseudo-stratified type of the deposit) the current model of ore extraction is based on the vertical shafts. Until now, for the deposit opening thirty shafts were sunk, with a depth ranging from 495 to 1250 m. Currently there is GG-1 shaft in the process of sinking (thirty-first shaft), with a depth of 1244 m. In this paper currently used shaft sinking technology will be described. All the detailed aspects of shaft lining construction phases will also be described in different types of geological conditions (frozen rock with mechanical miner and drill and blast, as well as in unfrozen rock). KEYWORDS: shaft sinking, technology, LGOM mines Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) A POSSIBILITY OF USING OPTICAL MICROSCOPY IN FLUORESCENT LIGHT FOR DETECTING ORGANIC SUBSTANCES IN FURNACE WASTE – PRELIMINARY STUDIES Justyna Guzy, Leokadia Róg Central Mining Institute, Department of Solid Fuels Quality Assessment, 1 Gwarków Square, 40-166 Katowice, Poland, [email protected] (J. Guzy) ABSTRACT The analysis of the combustion process requires modern techniques which will easily allow to examine the level of utilisation of the coal organic matter. Technique that reveals specific properties of organic matter is the optical microscopy. However, the fluorescent microscopy is even more accurate tool which involves excitation with a beam of a specific wavelength. Combination of this two methods gives new possibilities in modern petrography to analyse of phase transformations in the combustion process. The purpose of this paper was a preliminary recognition of the possibilities regarding the use of optical microscopy in fluorescent light to examine the presence of unburned organic substance in furnace waste. An analytic sample of raw coal and heated at temperatures 700, 1000 and 1300 ºC was subject to the microscopy analysis. The results indicate that there is a possibility to implement the tested technique to the analysis of the content of organic elements in waste produced during coal combustion. KEYWORDS: fluorescence, fluorescence microscopy, fluorescent macerals, coal petrology, coal combustion, organic matter in wastes Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) PETROLEUM CONTAMINATION OF GROUNDWATER. CASE STUDY OF THE WELL FIELD IN PIŁA Justyna Jażdzewska Adam Mickiewicz University, Faculty of Geographical and Geological Sciences, 16 Maków Polnych St., 61-606 Poznań, Poland, jjazdz @amu.edu.pl Adam Mickiewicz University, Didactic and Scientific Branch in Piła, 15 Kołobrzeska St., 64-920 Piła, Poland, [email protected],pl ABSTRACT In the article hydrogeological conditions in the Piła's municipal intake area were described. That intake was located in the area of river terrace, nearby the sander edge, where the military airport was located. In this area in 1970's there was a leakage of 300 tons of fuel to the ground. It caused the groundwater contamination at the airport and intake area. Based on the archive materials from 1985 to 2004 the groundwater chemistry was discussed. KEYWORDS: groundwater contamination, petroleum substances, Piła Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) TENSOMETRIA OPOROWA I PRZYKŁADY JEJ ZASTOSOWANIA W GÓRNICTWIE Marcin Jóźwik KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Scharakteryzowano tensometrię elektrooporową, jako precyzyjną metodę wyznaczania wielu istotnych parametrów materiałowych i wielkości mechanicznych. Przedstawiono i omówiono budowę tensometrycznych czujników elektrooporowych, zasadę ich działania oraz wady i zalety stosowania. Podano przykłady wykorzystania tensometrów oporowych w górniczych laboratoriach badawczych, górnictwie odkrywkowych, jak również w górnictwie podziemnym. SŁOWA KLUCZOWE: czujniki tensometryczne, pomiar odkształceń, pomiar naprężeń Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) TECTONIC EVENTS HORIZONTAL COMPONENT RESEARCH CONCEPT USING A MODIFIED TM-71 DEFORMETER Damian Kasza Wrocław University of Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, 15 Na Grobli St., 50-421 Wrocław, Poland, [email protected] ABSTRACT Recent tectonic activity in the area of Świebodzice depression has manifested itself multi-dimensionally. The events occurring irregularly in time are observed by a set of instruments of Geodynamic Laboratory in Książ. They indicate vertical movements and ground slopes. Registered effects of tectonic events are closely related to tectonic faults activity in the Książ region. To obtain a complete picture of the phenomenon nature it is necessary to install a new measuring instrument enabling measurements of the horizontal component of displacements which are dominant. The primary component of the tectonic signal currently is not recorded. The article includes a description of the modification of the TM-71 deformeter registration system, adapted to the recorded specific tectonic events. The developed methodology will be used for measuring a relative displacement of architectural objects (Książ Castle) caused by tectonic movements. KEYWORDS: TM-71 deformeter, tectonic movements, deformations of architectural objects, water-tube tiltmeter, faults, Książ, non-tidal signals Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) METODYKA STANOWISKOWYCH BADAŃ LINOWEGO NAPĘDU POŚREDNIEGO Damian Kaszuba Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Instytut Górnictwa, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Przenośniki taśmowe są obecnie szeroko stosowane w niemal wszystkich gałęziach przemysłu. Dzięki wieloletniemu rozwojowi osiągają stale większe wydajności oraz pokonują coraz dłuższe odcinki. Wraz ze wzrostem długości i wydajności przenośnika rośnie niezbędna wytrzymałość nominalna taśmy. Ze względu na ograniczoną maksymalną wytrzymałość taśmy niezbędne jest poszukiwanie nowych rozwiązań w dziedzinie napędzania przenośników taśmowych. W artykule przedstawiono budowę oraz możliwości stanowiska do badania linowego napędu pośredniego oraz metodykę badań stanowiskowych na stanowisku. Opisana metodyka pozwala w sposób dokładny określić parametry sprzężenia ciernego pomiędzy liną pędną a taśmą pędzoną. Linowy napęd pośredni jest napędem pomocniczym wspomagającym pracę napędu głównego. Zastosowanie takiego rozwiązania pozwala obniżenie maksymalnej siły w taśmie. SŁOWA KLUCZOWE: przenośnik taśmowy, napęd pośredni, lina pędna, sprzężenie cierne Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ZABEZPIECZENIE KOPALNI WĘGLA KAMIENNEGO PRZED RYZYKIEM RYNKOWYM PRZY UŻYCIU KONTRAKTÓW FUTURES Zbigniew Krysa Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Instytut Górnictwa, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE W artykule przedstawiono wyniki obliczeń zmienności przyszłych przepływów pieniężnych kopalni węgla kamiennego zabezpieczającej się na rynku kontraktów terminowych na węgiel i energię. Na wzór spreadów energetycznych pokazujących marżę elektrowni wprowadzono nowe pojęcie spreadu wewnętrznego (IS – intrinsic spread) określającego różnicę między przychodem ze sprzedaży węgla a kosztem zakupu energii. Dla kopalni zmienność spreadu wewnętrznego jest najważniejszym elementem ryzyka rynkowego, podobnie jak dla elektrowni zmienność spreadów energetycznych. Na podstawie danych historycznych z rynku niemieckiego i założonych, charakterystycznych dla polskich kopalń węgla parametrów techniczno-ekonomiczych sprawdzono, czy zabezpieczenie poprzez sprzedaż/kupno kontraktów futures miało korzystny wpływ na zmienność IS. Porównano różne okresy zabezpieczenia pod względem zmienności spreadu wewnętrznego i stwierdzono, że najczęściej kontrakty o rocznym okresie dostawy mają najmniejszą zmienność. Wskazano ponadto, że sprzedaż/kupno futures w okresie przed okresem dostawy wiążę się z większą zmiennością IS w porównaniu do prowadzenia zabezpieczenia przez cały okres wyceny danego kontraktu. SŁOWA KLUCZOWE: kopalnia węgla kamiennego, spread wewnętrzny, kontrakty futures, giełda towarowa, zabezpieczenie sprzedaży Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WSTĘPNE WYNIKI BADAŃ SKŁADU PETROGRAFICZNEGO MATERIAŁU OKRUCHOWEGO ZLEPIEŃCÓW DĘBOWIECKICH Z OTWRORU WIERTNICZEGO CIESZYN IG 1 Agnieszka Majer-Durman Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Geologii Ogólnej i Geoturystyki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE Przedstawiono wstępne wyniki badań składu petrograficznego mioceńskich osadów grubookruchowych występujących w obrębie zapadliska przedkarpackiego. Na zwięzłym materiale rdzeniowym wykonano makroskopowo analizy petrograficzne metodą punktową, które następnie zostały uzupełnione analizami mikroskopowymi w płytkach cienkich do światła przechodzącego. Uzyskane wyniki wykazują znaczne zróżnicowanie materiału okruchowego budującego zlepieńce dębowieckie. Taka różnorodność może wskazywać na ich pochodzenie z różnych źródeł, między innymi z podłoża osadów mioceńskich zbudowanych ze skał karbońskich, ze skał budujących Grzbiet Cieszyński oraz ze skał fliszowych. SŁOWA KLUCZOWE: zapadlisko przedkarpackie, osady mioceńskie, zlepieńce dębowieckie Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) HISTORIA EKSPLOATACJI I ZASTOSOWANIA „MARMURÓW” PACZÓŁTOWICKICH Dominika Makowska Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Geologii Ogólnej i Geoturystyki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE „Marmury” paczółtowickie wyróżniają się trzema odmianami genetycznie zróżnicowanych skał węglanowych, jak i skomplikowaną budową geologiczną obszaru ich występowania. Czas ich powstania jest różny i przypada na okres karbonu i permu. Jedną z odmian tych „marmurów” jest wapień karboński o barwie beżowej, użylony biało-czerwonym kalcytem, co związane było z procesami tektonicznymi i plutonicznymi permskiej intruzji porfirowej w obrębie antykliny Dębnika. Najbardziej dekoracyjną i cenioną odmianą „marmuru” paczółtowickiego jest różanka paczółtowicka, zwana również „polskim onyksem”. Występuje, jako wielobarwna (z reguły o barwie biało – różowej), grubokrystaliczna żyła kalcytowa w wapieniach karbońskich, która powstała w wyniku procesów hydrotermalnych. Pośrednią odmianą „marmuru” paczółtowickiego jest brekcja wapienna tego samego wapienia karbońskiego zlepiona podobnym wielokolorowym kalcytem. Określenie „marmury” (marmury techniczne) używane jest ze względu na zbliżone właściwości techniczne skał węglanowych do marmurów właściwych. Są to z reguły skały drobnokrystaliczne, zwięzłe, o bardzo dobrej podatności na polerowanie i szlifowanie. „Marmury” paczółtowickie były wykorzystywane głównie jako element dekoracyjny w architekturze, a kamieniarze wykorzystując ich kolorystykę tworzyli unikatowe połączenia wraz z wapieniem dębnickim o głębokiej, matowej czarnej barwie. Początki eksploatacji „marmuru” paczółtowickiego sięgają XV wieku. Szczytowy okres eksploatacji przypada na czasy Zygmunta Starego, wraz z przebudową Wawelu i powstawaniem wielu obiektów sakralnych czy publicznych na terenie miasta Krakowa. Obecnie „marmury” te nie jest eksploatowane, gdyż znajduje się na obszarze parku krajobrazowego – Dolinki Krakowskie. Ponowne zagospodarowanie złoża wchodzi w konflikt z wymaganiami ochrony przyrody i krajobrazu. SŁOWA KLUCZOWE: wapień karboński, „marmur” paczółtowicki, „polski onyks”, antyklina Dębnika, Dolinki Krakowskie Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ANALYSIS OF POSSIBILITIES OF EVALUATION OF GROUND ELASTIC PROPERTIES BASED ON SEISMIC MEASUREMENTS Rafał Matuła, Klaudia Czaja AGH University of Science and Technology, 30 Mickiewicza Av., 30-059 Cracow, Poland, [email protected] (R. Matuła) ABSTRACT The article presents the results of seismic measurements carried out in the area of the Odra River floodplain near Raciborz. Geological structure in the described area is a mixture of natural river sediments such as clay, sand, gravel with boulders and silt. This article is about the rapid and non-invasive method for the diagnosis of ground in a qualitative and quantitative based on different variants of seismic measurements. The aim of this work is to determine the elastic parameters of the geological medium. To calculate the Poisson's ratio and dynamic Young's modulus longitudinal wave velocity V p and transverse wave velocity Vs, obtained from refraction tomography and multichannel analysis of surface waves were used. KEYWORDS: seismic engineering, elastic modulus, multichannel analysis of surface waves (MASW), refraction tomography Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) APPLICATION OF SEISMIC MEASUREMENTS IN THE FLOOD EMBANKMENT INVESTIGATIONS Rafał Matuła, Klaudia Czaja AGH University of Science and Technology, 30 Mickiewicza Av., 30-059 Cracow, Poland, [email protected] (R. Matuła) ABSTRACT The article presents the results of seismic measurements carried out on a portion of flood embankments along the left bank of the Vistula River in Krakow. The aim of this work was the selection of an appropriate methodology for measuring during flood embankments investigations and to determine the optimal geometry of the measuring variations in the applied methodology. For the acquisition Ultra-Light GEODE and geophones 4.5 Hz, 10 Hz and 100 Hz were carried out. The obtained data were processed and analyzed using programs such as Seismic Unix (OpenSource, Colorado School of Mine), Vista Seismic Processing 11.0 Gedco Company, SeisImager and MATLAB. Based on gained experience, the authors show how to optimize the seismic measurements with respect to a given structure, assessing the seismic method as an effective and meaningful when applied to diagnosis this type of structures. KEYWORDS: seismic measurements, flood embankments, Multichannel Analysis of Surface Waves, seismic refraction Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ARSENIC SPECIATION IN WATERS OF ZŁOTY STOK MINING AREA – A PRELIMINARY STUDY Agata Mickiewicz University of Wrocław, Institute of Geological Sciences, Department of Applied Hydrogeology, 9 Maksa Borna Square, 50-204 Wrocław, [email protected] ABSTRACT The investigation was conducted in order to provide the initial characteristic of various forms of inorganic arsenic present in waters of Złoty Stok mining area (the Eastern Sudetes) followed by the preliminary assessment of the consequent implications. The analytical speciation analysis of arsenic in 11 water samples using square wave cathodic stripping voltammetry (SWCSV) at a hanging mercury drop (HMDE) and supported by the physicochemical data indicated a significant predominance of arsenate (As(V)) in relation to arsenite (As(III)). As (V) species of arsenic is considered as toxicologically less harmful for human and also less mobile in the context of its geochemical behavior. However the real problem in case of Złoty Stok region is the total concentration of inorganic arsenic in water, exceeding even 400 times the safe standards established for water using for drinking and municipal purposes. KEYWORDS: speciation analysis, arsenic, groundwater, Złoty Stok Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) KONCEPCJA ZASTOSOWANIA METODY ŁĄCZONEJ DLA GÓRNICTWA WĘGLOWEGO W WIETNAMIE Phu Minh Vuong Nguyen, Anna Wiktor Akademia Górniczo-Hutnicza, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] (A. Wiktor) STRESZCZENIE W górnictwie istnieją dwie popularne metody wydobycia złóż tj. metoda odkrywkowa i metoda podziemna. Metoda odkrywkowa jest uważana za korzystniejszą w stosunku do podziemnych metod, zwłaszcza ze względu na łatwy dostęp, dużą wydajność produkcyjną, możliwość mechanizacji, wysoki stopień kontroli i eksploatacji, niską utratę złóż, czy zapewnienie ekonomii i bezpieczeństwa. Jednakże kopalnie odkrywkowe nie mogą wciąż zwiększać głębokości eksploatacji. Jest to ograniczone poprzez czynniki ekonomiczne i technologiczne. W związku z tym faktem, niektóre kopalnie planują, a niektóre już podjęły decyzję o zmianie działalności górniczej z powodu zwiększenia głębokości wydobycia i wymogów ochrony środowiska przez wprowadzenie nowych metod eksploatacji złóż. Jedną z nich jest metoda łączona. Polega ona na równoczesnej lub na zamiennej eksploatacji metodą odkrywkową i podziemną, w tym samym obszarze lub w sąsiednich obszarach górniczych. Zaletą tej metody jest maksymalne wyeksploatowanie złoża, zmniejszenie kosztów i czasu eksploatacji oraz zwiększenie wydajności. W Wietnamie w branży górniczej najbardziej rozwinięte jest górnictwo węglowe. Wraz z rozwojem górnictwa na świecie, rząd Wietnamu podjął decyzję o zmianie eksploatacji pojedynczej na eksploatację łączoną w celu zwiększenia wydajności wydobycia węgla. Niniejszy artykuł przedstawia metodę łączoną jako najbardziej efektywną metodę eksploatacji złóż. Ponadto, w artykule dokonano przeglądu górnictwa węglowego Wietnamu oraz ukazano jego charakterystykę. W dalszej części oszacowano możliwości zastosowania metody łączonej w szczególnych warunkach górnictwa węglowego w Wietnamie. Z powodu coraz częstszego stosowania omawianej metody pojawiło się wiele problemów, szczególnie ekonomicznych oraz dotyczących bezpieczeństwa, których rozwiązanie wymaga dalszych badań naukowych. W Wietnamie zastosowanie tego rodzaju eksploatacji jest zupełnie nowatorskie, zatem należy skorzystać z doświadczenia innych kopalń tj. kanadyjskich, australijskich czy amerykańskich, które już mają doświadczenie w zastosowaniu metody łączonej. SŁOWA KLUCZOWE: metoda łączona, górnictwo podziemne, górnictwo odkrywkowe, górnictwo węglowe Wietnamu Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WPŁYW DIAGENEZY NA WŁAŚCIWOŚCI ZBIORNIKOWE SKAŁY NA PRZYKŁADZIE GŁĘBOKO POGRĄŻONYCH PIASKOWCÓW CZERWONEGO SPĄGOWCA Justyna Nosal Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Surowców Energetycznych, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE Mianem diagenezy określa się zespół dynamicznych procesów prowadzących do chemicznych i fizycznych zmian w osadach, od momentu ich depozycji, poprzez historię pogrążania, aż do metamorfizmu. Procesy diagenetyczne pełnią istotną rolę w postdepozycyjnej modyfikacji parametrów zbiornikowych skał, takich jak porowatość i przepuszczalność. Artykuł przedstawia wyniki mikroskopowej analizy procesów diagenetycznych zachodzących w przestrzeni porowej piaskowców czerwonego spągowca i ich wpływ na własności zbiornikowe skały. SŁOWA KLUCZOWE: procesy diagenetyczne, parametry zbiornikowe, czerwony spągowiec Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) NIEKONWENCJONALNE AKUMULACJE GAZU ZIEMNEGO W ZWIĘZŁYCH PIASKOWCACH CZERWONEGO SPĄGOWCA W REJONIE POZNANIA W MODELU BASIN-CENTERED GAS SYSTEM Justyna Nosal, Marta Waliczek Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Surowców Energetycznych, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] (J. Nosal) STRESZCZENIE Permskie piaskowce czerwonego spągowca są jedną na najważniejszych formacji gazonośnych w Polsce. W utworach tych występuje wiele złóż gazu ziemnego. Oprócz nagromadzeń konwencjonalnych, w utworach tych stwierdzono także obecność złóż niekonwencjonalnych – złóż gazu zamkniętego „tight gas”, które mogą występować w warunkach Basin - Centered Gas Systems (BCGS) – systemach generowania i akumulacji gazu w centralnych, najgłębiej pogrzebanych częściach basenów sedymentacyjnych. Złoża te nie podlegają zasadzie stratyfikacji - woda podścielająca, ropa/gaz, uszczelnienie litologiczne lub strukturalne. Charakteryzuje je za to bardzo niska przepuszczalność skały zbiornikowej, anormalne ciśnienia złożowe, brak obecności wody podścielającej, a także szerokie rozprzestrzenienie. Wyróżnia się dwa typy BCGS – pośredni i bezpośredni. Różnica wynika z własności systemu – typu wyjściowej materii organicznej, dojrzałości termicznej, uszczelnienia oraz dystansu, jaki pokonały wędrujące węglowodory. Celem niniejszej pracy jest zakwalifikowanie permskich piaskowców czerwonego spągowca jako skały zbiornikowej w bezpośrednim BCGS. SŁOWA KLUCZOWE: piaskowce czerwonego spągowca, złoża „tight gas”, BCGS Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) AUTOREGRESSIVE MODEL WITH NON-GAUSSIAN INPUT AS A TOOL FOR FILTERING A VIBRATION SIGNAL FROM ROTATING MINING MACHINERY Jakub Obuchowski Wrocław University of Technology, Diagnostics and Vibro-Acoustics Science Laboratory, 15 Na Grobli St., 50-421 Wrocław, Poland, [email protected] ABSTRACT Extraction of informative components of a vibration signal is a key issue in diagnostics of rotating machinery. A signal is said to be informative if it might contain information about the damage. An example of such signal is amplitude modulated noise, where the frequency of amplitude modulation corresponds to one of characteristic frequencies (e.g. BPFO - Ball Pass Frequency of Outer ring). Usually, the raw vibration signal is dominated by components related to the normal operation of a machine, thus other components, e.g. amplitude modulated noise, are not visible. Filtering of the signal using an appropriate autoregressive model is one of the most known and effective methods of informative signal extraction. A large number of dominating components related to the normal operation of the machine results in a need for a model with large order of autoregression. It might make the model unstable and numerical errors might occur during the estimation procedure. In classical autoregressive modeling a Gaussian noise is used as an input of the model. However, investigations on rotating mining machinery reveals that character of the residual signal is not Gaussian even in the healthy machine case. In the paper an analysis of the autoregressive model with non-Gaussian input noise is performed as well as its utilization as a filter that suppresses dominating deterministic components of the vibration signal from rotating mining machinery. The proposed analysis verifies methods of fitting the autoregressive model with large order and non-Gaussian noise. KEYWORDS: autoregressive model, non-Gaussian input, mining machinery, condition monitoring Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WYKORZYSTANIE MODELOWANIA NUMERYCZNEGO DO OCENY ZAGROŻEŃ GEOMECHANICZNYCH PODCZAS EKSPLOATACJI ZŁOŻA RUD MIEDZI POD WARSTWĄ REOLOGICZNĄ Bogumiła Pałac-Walko1, Piotr Mertuszka2 1 Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] (B. Pałac-Walko) 2 KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław STRESZCZENIE W artykule poruszono problematykę związaną z eksploatacją złoża rud miedzi pod warstwą reologiczną znajdującą się w stopie zasadniczym. W tym celu, wykorzystując metodę różnic skończonych (MRS), modelowano proces wybierania złoża, uwzględniając trzy układy warstw stropowych oraz dwa sposoby kierowanie stropem: eksploatacja z ugięciem stropu oraz z zastosowaniem podsadzki hydraulicznej. Łącznie analizie poddano 6 modeli górotworu. SŁOWA KLUCZOWE: warstwa reologiczna, metoda różnic skończonych, zagrożenia geomechaniczne Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) METODY OCENY I POPRAWY STATECZNOŚCI PODZIEMNYCH WYROBISK GÓRNICZYCH ZLOKALIZOWANYCH W POLU WZMOŻONYCH NAPRĘŻEŃ POZIOMYCH Daniel Pawelus Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Instytut Górnictwa, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Przedstawiono problematykę wpływu wzmożonych naprężeń pierwotnych na stateczność podziemnych wyrobisk górniczych. Opisano stosowane w górnictwie światowym i polskim sposoby poprawy stateczności wyrobisk kopalnianych, wykonywanych w polu wzmożonych naprężeń poziomych. SŁOWA KLUCZOWE: wzmożone naprężenia poziome, stateczność wyrobisk górniczych, metody poprawy stateczności Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ROZPOZNANIE I PROFILAKTYKA SKOJARZONYCH ZAGROŻEŃ NATURALNYCH (KLIMATYCZNYCH I GAZOWYCH) PRZY EKSPLOATACJI GŁĘBOKICH ZŁÓŻ RUD MIEDZI Paula Podolska Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Instytut Górnictwa, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Artykuł przedstawia zagadnienia związane z zagrożeniami naturalnymi, towarzyszącymi eksploatacji głębokich złóż rud miedzi. Omówiono zagrożenia klimatyczne i gazowe występujące na poziomie poniżej 1200 m, prezentując obecny stan ich rozpoznania, metody jego oceny oraz profilaktyki w kopalni ZG „Rudna”. Nakreślono niezbędne elementy profilaktyki, jak i sposoby neutralizacji negatywnych skutków, występowania tych zjawisk. Wymienione zagrożenia stanowią fundamentalny problem do rozwiązania dla zapewnienia bezpieczeństwa i higieny pracy, a ich zwalczanie już teraz skutkuje znaczącym wzrostem kosztów działalności górniczej. W tej sytuacji pełne rozpoznanie wspomnianych zagrożeń wentylacyjnych i wypracowanie rozwiązań technicznych usuwania skojarzonych zagrożeń klimatycznych i gazowych, staje się kwestią kluczową, umożliwiającą ekonomicznie opłacalną, wieloletnią eksploatację. SŁOWA KLUCZOWE: wentylacja kopalń, siarkowodór, warunki klimatyczne, higiena pracy, zagrożenie gazowe, zagrożenie klimatyczne Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WSTĘPNE WYNIKI BADAŃ NAD ARCHITEKTURĄ OSADÓW WARSTW RUDZKICH W REJONIE KOPALNI SILESIA (GÓRNOŚLĄSKIE ZAGŁĘBIE WĘGLOWE) Agnieszka Polańska-Kłaput Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE W obrębie węglonośnej sukcesji Górnośląskiego Zagłębia Węglowego wyróżniamy cztery wielkie jednostki. Jedną z nich jest seria mułowcowa, której architektura depozycyjna w znacznym stopniu związana jest z systemem fluwialnym rzek. W przeważającej mierze były to systemy rzek o wysokiej krętości, głównie typu meandrującego. Celem prowadzonych badań było rozpoznanie architektury depozycyjnej oraz rozpoznanie warunków akumulacji warstw rudzkich w wybranym obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Analiza architektury wybranych osadów opiera się na rozpoznaniu wzajemnych relacji litosomów piaskowcowo – zlepieńcowych reprezentujących osady korytowe, litosomów złożonych z drobnoziarnistych osadów pozakorytowych oraz pokładów węgla reprezentujących obszary torfowisk. Analiza materiałów archiwalnych takich jak karty otworowe oraz dokumentacja geologiczna wybranych rejonów Zagłębia Górnośląskiego pozwoliła na wybranie kilkudziesięciu otworów, na podstawie których zostały skonstruowane przekroje litologiczne. Pozwoliły one na stwierdzenie obecności ciał piaszczystych, litosomów iłowcowych i mułowcowych oraz pokładów węgla. Przekroje obrazują również wzajemne relacje wyżej wymienionych grup osadów. Analizując uzyskane wyniki stwierdzić można, że w obrębie warstw rudzkich należących do serii mułowcowej występują zarówno osady koryt rzecznych, wałów przykorytowych, glifów krewasowych, proksymalnej i dystalnej równi zalewowej jak i osady jeziorne. Bardzo liczne w tym obszarze są również ciała węglowe tworzące pokłady lub wiązki pokładów, których charakterystyczną cechą są zmiany miąższości. Dzięki skonstruowanym mapom miąższościowym wybranych interwałów warstw rudzkich udało się wyznaczyć prawdopodobne strefy korytowe i ustalić charakter płynących wówczas rzek. SŁOWA KLUCZOWE: karbon górny, seria mułowcowa, warstwy rudzkie, architektura fluwialna, górnośląskie zagłębie węglowe Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) METODOLOGIA WYKONANIA SYSTEMU POMIAROWEGO DEFORMACJI STROPU ZA POMOCĄ KOTEW STOSOWANYCH W ZAKŁADACH GÓRNICZYCH KGHM POLSKA MIEDŹ S.A. Witold Pytel1, Ewelina Fabiańczyk2 KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] (E. Fabiańczyk) 1 2 STRESZCZENIE Dążąc do innowacyjnych sposobów eksploatacji surowców naturalnych należy rozwijać współcześnie stosowane technologie górnicze. Zatem eksploatacja złóż na coraz większych głębokościach wymaga między innymi opracowywania nowych systemów monitorowania zachowania się górotworu. W niniejszym artykule przedstawiono metodologię wykonanego systemu pomiarowego deformacji stropu, na bazie dwóch typów kotew stosowanych w Zakładach Górniczych KGHM Polska Miedz S.A. Projekt systemu pomiarowego jest realizowany w ramach projektu „I2Mine” oraz dofinansowany- w ramach funduszu własnego- przez KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe. SŁOWA KLUCZOWE: monitoring kotew, tensometry foliowe, kotew rurowo-cierna, kotew wklejana Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WYKORZYSTANIE METOD TERMOWIZYJNYCH DO BADANIA STANU TECHNICZNEGO UKŁADÓW NAPĘDOWYCH PRZENOŚNIKÓW TAŚMOWYCH W O/ZG POLKOWICE-SIEROSZOWICE Mateusz Sawicki1, Ryszard Błażej2, Radosław Zimroz2, Paweł Stefaniak2, Robert Król2 1 KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, Zakład Inżynierii Mechanicznej i Elektrycznej, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław, [email protected] 2 Politechnika Wrocławska, Zakład Systemów Maszynowych, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław STRESZCZENIE W artykule przedstawiono efekty pracy badawczo-rozwojowej realizowanej na potrzeby kopalni O/ZG Polkowice-Sieroszowice. Celem ww. pracy było zwiększenie funkcjonalności oraz skuteczności diagnozowania stanu technicznego układów napędowych przenośników taśmowych, przez stosowany dotychczas System Zarządzania Eksploatacją Przenośników Taśmowych DIAG MANAGER. Przedstawiono zaimplementowaną do systemu metodę szybkiej i bezdotykowej oceny stanu elementów w oparciu o pomiary termowizyjne, której głównym zadaniem jest wstępne wykrycie zmiany stanu technicznego przekładni bez konieczności zatrzymywania przenośnika taśmowego. Przy zastosowaniu metod termowizyjnych dla nowego obszaru badań konieczne jest opracowanie technologii zbierania, przechowywania i interpretacji wyników. W artykule przedstawiono metodykę realizacji pomiarów, opisano procedury przetwarzania i parametryzacji uzyskanych termogramów oraz pokazano reguły wstępnego wnioskowania o stanie przekładni na podstawie metody termowizyjnej. SŁOWA KLUCZOWE: przenośnik taśmowy, termowizja, wykrywanie uszkodzeń, diagnostyka, monitorowanie stanu maszyn Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała, (red.) PROBLEM WYCZERPYWALNOŚCI SUROWCÓW ENERGETYCZNYCH Z PUNKTU WIDZENIA AUSTRIACKIEJ SZKOŁY EKONOMII Iwona Skoczylas Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE W artykule zawarte zostały rozważania na temat problemu wyczerpywalności surowców energetycznych. Przedstawiona została historia problemu, oraz podejście do niego ważniejszych przedstawicieli neoklasycznej oraz austriackiej szkoły ekonomii. Przedstawiono również zmianę zasobów najważniejszych surowców energetycznych (węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego) w czasie i zmianę współczynnika stosunku zasobów do produkcji oraz potencjalne sposoby na zwiększenie ilości faktycznych zasobów. SŁOWA KLUCZOWE: surowce energetyczne, wyczerpywalność, austriacka szkoła ekonomii Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) TRANSFORMACJA SPOSOBU WYDOBYCIA ZŁÓŻ SUROWCÓW MINERALNYCH Krzysztof Skrzypkowski Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE Artykuł przedstawia kwestie, które wymagają rozważenia przy wyborze metody dostępu do złoża. Rozważając główne metody udostępnienia złoża za pomocą upadkowej, upadowej spiralnej, szybu pionowego oraz pochyłego, przedstawiono ich główne zalety, możliwości stosowania w nich odpowiedniego wyposażenia transportowego, a także towarzyszące im utrudnienia. Szczególną uwagę zwrócono na zmianę sposobu wydobycia, z metody odkrywkowej do metody podziemnej. Transformacja kopalni, stanowi poważne wyzwanie nie tylko dla istniejących kopalń odkrywkowych, ale także dla kopalń, które będą budowane w przyszłości. W artykule zostały zaprezentowane przykłady kopalń, które przeszły lub planują przejście do eksploatacji podziemnej. Na ich podstawie, stwierdzono, że transformacja w metodzie pozyskiwania złóż surowców naturalnych wymaga analizy czynników geologicznych, technicznych i ekonomicznych. Ponadto stwierdzono, że zasadnicze znaczenie ma wielkość i kształt geometryczny złoża oraz budowa geologiczna górotworu. SŁOWA KLUCZOWE: udostępnienie złoża, transformacja kopalni odkrywkowej do kopalni podziemnej Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ANALYSIS OF SPATIAL VARIABILITY OF RELATIVE DENSITY VALUES IN THE WARTA RIVER ALLUVIAL Agnieszka Smaga Adam Mickiewicz University, Faculty of Geographical and Geological Sciences, Institute of Geology, 16 Maków Polnych St., 61-606 Poznań, Poland, [email protected] ABSTRACT The article presents spatial variability of relative density values of the Warta River alluvial. Cross-sections along the Warta River channel and maps on different depths were constructed using the methods of kriging. Basing on cross-sections and maps author describes the variability of soil compaction. Furthermore, the results allow proper management of the river valley where the hydro-technical buildings are localized. In addition, test results can be used to find the optimal location of thresholds which stabilizing the bed of the Warta River. Thresholds are built in order to reduce the erosion rate of the river channel bed. The intensive erosion is a result of rising reservoir Jeziorsko. The erosion process depends on the geoengineering properties of sediments of the river valley. KEYWORDS: relative density, Warta River, DPL tests Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) O METODYCE SZACOWANIA RYZYKA FUNKCJONOWANIA OBIEKTÓW UNIESZKODLIWIANIA ODPADÓW WYDOBYWCZYCH NA PRZYKŁADZIE STAWU OSADOWEGO „ŻELAZNY MOST” Joanna Smolińska Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Na przykładzie stawu osadowego „Żelazny Most” przedstawiono zarys problemów towarzyszących składowaniu odpadów wydobywczych w kopalniach rud miedzi. Wykorzystując reprezentatywne przykłady katastrof podobnych obiektów, np. w Stava we Włoszech czy Baia Mare w Rumunii, przedstawiono przyczyny najczęstszych awarii składowisk górniczych, jak i wynikające z nich konsekwencje. Metodykę szacowania ryzyka omówiono w oparciu o zintegrowany system informacji na temat ryzyka (Integrated Risk Information System, IRIS). W efekcie wykazano istotną potrzebę wykonywania ocen ryzyka funkcjonowania takich obiektów oraz przedstawiono klasyczne i nowoczesne podejście do zarządzania ryzykiem. SŁOWA KLUCZOWE: ryzyko, obiekty unieszkodliwiania odpadów, Żelazny Most, zarządzanie ryzykiem Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) COMPARISON BETWEEN SULPHIDE OXIDATION AND CARBONATION IN GLACIATED BASIN BY GEOCHEMICAL MODELLING IN PHREEQC (WERENSKIOLDBREEN, SW SVALBARD) Łukasz Stachnik1, Zornitza Toscheva2, Adam Nawrot3, Dariusz Ignatiuk4 1 Jagiellonian University, Institute of Geography and Spatial Management, 7 Gronostajowa St., 30-387 Cracow, Poland, [email protected] 2 University of Luxembourg, Department of Physics, Campus Limpertsberg, 162a avenue de la Faïencerie, L-1511 Luxembourg, Luxembourg 3 Polish Academy of Sciences, Institute of Geophysics, 64 Ksiecia Janusza St., 01-452 Warsaw, Poland 4 University of Silesia, Faculty of Earth Sciences, 60 Będzińska St., 41-200 Sosnowiec, Poland ABSTRACT Glaciated basins influence global biogeochemical cycles via chemical processes. Sulphide oxidation beneath glaciers leads to delivery of highly active iron species generating the increase of primary production in the ocean. As a consequence, this stimulates transfer of CO2 from the atmosphere to the ocean due to gas imbalance. Also, carbonation of the silicates affects the long-term capture of atmospheric CO2. The present work aims to determine the relationship between chemical processes such as carbonation and sulphide oxidation in subglacial waters. The study area was located at the polythermal glacier Werenskioldbreen situated in SW Spitsbergen. A fieldworks included in situ measurements of physico-chemical properties and sampling. Samples were taken from supraglacier streams (moulins) and geyser-type subglacial outflows. Laboratory analysis comprised measurements of radon isotopes 222Rn, ion chromatography, and titration. Inverse modelling, using PHREEQC software, was performed to compute the saturation index (SI) and the activity of aqueous solutes and gases. Results show that in the distributed subglacial drainage system the waters present high 222Rn concentrations, depletion of O2 associated with the enhanced dissolution of the carbonate and silicate minerals, and low water:subglacial sediments ratio as well as increased microbial activity. Sulphuric acid formed in the sulphide oxidation influences more strongly the chemical weathering of carbonates than the carbonic acid formed by dissolution of CO 2. Among minor and trace elements, the good indicators for enhanced chemical weathering silicates were SiO2 and Ti. Our study intends to provide a better understanding of the chemical processes in subglacial water conditions. KEYWORDS: Svalbard, PHREEQC, geochemical modelling, 222Rn, sulphide oxidation, carbonation, glacier Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) MODELOWANIE PROCESÓW DEGRADACJI I IDENTYFIKACJA WARTOŚCI GRANICZNYCH NA POTRZEBY DIAGNOSTYKI UKŁADÓW NAPĘDOWYCH GÓRNICZYCH PRZENOŚNIKÓW TAŚMOWYCH Paweł Stefaniak Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Laboratorium Diagnostyki i Wibroakustyki, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE W diagnostyce maszyn można wyróżnić kilka kluczowych etapów takich jak pozyskanie danych diagnostycznych (rejestracja i przetworzenie sygnałów w celu ekstrakcji cech diagnostycznych), ich przetwarzanie, modelowanie czy analiza i wreszcie podejmowanie decyzji diagnostycznej. W warunkach przemysłowych, kiedy decyzja diagnostyczna może skutkować demontażem maszyny, niezbędna jest też walidacja tej decyzji, najczęściej realizowana metodami „organoleptycznymi”. Jednym z najtrudniejszych, krytycznych etapów jest określenie progów decyzyjnych (stan prawidłowy, ostrzegawczy czy alarmowy), na podstawie których decyzje diagnostyczne są podejmowane. W przypadku zbioru maszyn (przekładnie zębate w układach napędowych górniczych przenośników taśmowych) ze względu na różne: konfiguracje układu napędowego, wartości i charakter zmienności obciążenia, scenariusze procesów degradacji itd., procedury określania wartości progowych znacznie się komplikują. W pracy przedstawiono propozycję definicji problemu i potencjalne metody budowania scenariuszy degradacji oraz określania wartości progowych. Proponowane metody bazują na analizie wpływu różnych czynników na postać sygnału drganiowego i opracowanych na jego podstawie cech diagnostycznych. Ponadto wykorzystują modelowanie rozkładów cech, grupowanie wielowymiarowego zbioru parametrów diagnostycznych i odkrywanie reguł asocjacyjnych. Zaproponowano nowe parametry (wtórne cechy diagnostyczne) opisujące zachowanie obiektu na podstawie analizy zbioru parametrów diagnostycznych. Na ich podstawie zbudowano scenariusze degradacyjne. SŁOWA KLUCZOWE: przekładnia zębata, monitorowanie stanu, progi decyzyjne, scenariusze eksploatacyjne, diagnostyka Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) REKULTYWACJA TERENÓW POGÓRNICZYCH SUROWCÓW SKALNYCH W KIERUNKU WODNYM Paweł Strzałkowski, Urszula Kaźmierczak Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] (P. Strzałkowski) STRESZCZENIE W artykule dokonano analizy oraz próby usystematyzowania zakresu prac rekultywacyjnych dla kierunku wodnego z uwzględnieniem typu kopaliny i funkcji jaką ma pełnić rekultywowany teren. Zestawienie dokonano w oparciu o fazę techniczną i biologiczną, w których opisano szczegółowy zakres działań rekultywacyjnych. Analiza wykazała, że zakres prac rekultywacyjnych w fazie biologicznej jest taki sam dla każdego typu kopalin skalnych i szczegółowego kierunku rekultywacji. Inny zakres robót rekultywacyjnych jest natomiast w fazie technicznej, gdzie należy w odpowiedni sposób ukształtować rzeźbę terenu oraz spełnić dodatkowe warunki związane z regulacją stosunków wodnych, które zależą od funkcji jaką ma pełnić zagospodarowany teren. SŁOWA KLUCZOWE: rekultywacja, prace rekultywacyjne, wodny kierunek rekultywacji, górnictwo odkrywkowe, surowce skalne Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) CZTERY NIEZWYKŁE OBIEKTY GEOTURYSTYCZNE EUROPY I PÓŁWYSPU AZJI MNIEJSZEJ Iwona Skoczylas, Paweł Strzałkowski Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] (I. Skoczylas) STRESZCZENIE W publikacji opisano wybrane obiekty, które stanowią jedynie niewielki ułamek wszystkich stanowisk spełniających geoturystyczne kryteria. Obiekty te są jednymi z najciekawszych i charakteryzują się niecodziennymi formami, które ukazują różnorodność, z jaką można się spotkać w naturze. Do takich form zaliczono gejzery Islandii, miejsce samoczynnego wypływu metanu i tarasy trawertynowe w Turcji, a także wulkany błotne w Rumunii. Przedstawione zostało ich położenie geograficzne, geneza, właściwości fizykochemiczne oraz walory przyrodnicze i estetyczne. SŁOWA KLUCZOWE: geoturystyka, obiekty geoturystyczne, geostanowiska Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) IDENTYFIKACJA NAJISTOTNIEJSZYCH ASPEKTÓW GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH PRZY PROJEKTOWANIU I OCENIE STANU TECHNICZNEGO DREWNIANYCH GÓRNICZYCH OBUDÓW KRATOWNICOWYCH Marcin Szpak KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE W artykule przedstawiono ważne aspekty uwarunkowań geologiczno-inżynierskich, jakie powinny być uwzględnione na etapie projektowania obudów kratownicowych w kopalni soli „Wieliczka” oraz przy ocenie stanu technicznego komór zabezpieczonych taką obudową. Po zakończeniu eksploatacji soli w kopalni „Wieliczka”, nadrzędnym celem kopalni jest zachowanie, w możliwie nienaruszonym stanie, dziedzictwa kulturowego tego miejsca i jego bezpieczne udostępnienie dla zwiedzających. Spośród wielu wyrobisk górniczych w Kopalni Soli Wieliczka do najciekawszych i zarazem najokazalszych należą duże wyrobiska komorowe, w tym zabezpieczone obudową kratownicową. Część takich konstrukcji pochodzi z lat 70-tych XIX w. Kratownice w wielickiej kopalni są przykładem kunsztu ciesielskiej pracy górniczej. Również w dzisiejszej dobie, z uwagi na uwarunkowania historyczno-konserwatorskie w kopalni soli „Wieliczka”, obudowa drewniana ma istotne znaczenie przy projektowaniu zabezpieczeń w wyrobiskach planowanych do udostępnienia dla ruchu turystycznego. Przedmiotową analizę przeprowadzono w oparciu o przyjęty podział całego zagadnienia w odniesieniu do danych pozyskiwanych na etapie projektowania takiej konstrukcji oraz monitoringu komory zabezpieczonej taką obudową. W szczególności monitoring taki wynika z prowadzonych obserwacji i pomiarów stanu zachowania się górotworu oraz wizualnej oceny stanu technicznego drewnianej obudowy. SŁOWA KLUCZOWE: obudowa górnicza, zabytkowe wyrobiska, konstrukcje drewniane, kopalnia soli „Wieliczka” Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) PRZYCZYNY USZKODZEŃ STOJAKA HYDRAULICZNEGO ZMECHANIZOWANEJ OBUDOWY ŚCIANOWEJ I JEGO MINIMALIZACJA NA PRZYSZŁOŚĆ Dawid Szurgacz Katowicki Holding Węglowy S.A., KWK WUJEK, ul. Wincentego Pola 65, 40-596 Katowice, [email protected] STRESZCZENIE Podczas eksploatacji pokładów węgla kamiennego występują zjawiska dynamiczne w górotworze, które mają istotny wpływ na zmechanizowaną obudowę ścianową. Zmechanizowana obudowa ścianowa, dopuszczona do pracy w warunkach zagrożenia wstrząsami górotworu powinna być dostosowana do przejmowania przewidywanych obciążeń dynamicznych. Zabezpieczenia stojaka hydraulicznego przed skutkami działania obciążenia dynamicznego jest, zatem bardzo istotne, gdyż stojak jest elementem układu podpornościowego sekcji, determinującym bezpieczne jej użytkowanie. W artykule przedstawiono przyczyny uszkodzenia stojaka hydraulicznego zmechanizowanej obudowy ścianowej w wyniku zaistniałego tąpnięcia. Przeprowadzone badanie stanowiskowe stojaka wykazało wzbudzanie się układu hydraulicznego ograniczającego ciśnienie w przestrzeni roboczej stojaka hydraulicznego. Oceniono w oparciu o przeprowadzone badania przydatność przedmiotowego stojaka dla warunków zagrożenia wstrząsami górotworu. Energia wstrząsu ma istotny wpływ na przebieg cieczy w układzie zabezpieczającym stojak przed przeciążeniami w odniesieniu do warunków eksploatacyjnych. SŁOWA KLUCZOWE: górnictwo, wstrząsy górotworu, stojak hydrauliczny, obudowa zmechanizowana Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WŁAŚCIWOŚCI OCHRONNE POWŁOK HYBRYDOWYCH NANOSZONYCH METODĄ ZOL-ŻEL NA STAL CHIRURGICZNĄ TYPU 316L Anna Szymandera-Białek Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Na stal nierdzewną typu 316L naniesiono metodą zol-żel, z użyciem techniki zanurzeniowej, trójwarstwowe powłoki hybrydowe SiO2 bez oraz z dodatkiem nanoproszku SiO2, które po każdym naniesieniu spiekano w zakresie temperatur od 70 do 285 ˚C. W ten sposób otrzymane powłoki ceramiczne eksponowanow roztworze Ringera (NaCl, KCl, CaCl). Na podstawie przeprowadzonych badań elektrochemicznych polegających na rejestrowaniu krzywych polaryzacyjnych, określono odporność korozyjną. Stwierdzono, że otrzymane trójwarstwowe powłoki hybrydowe SiO2 obniżają szybkość korozji stali nierdzewnej. SŁOWA KLUCZOWE: ochrona przed korozją, stal, powłoki hybrydowe Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WYZNACZENIE WARTOŚCI SKŁADOWEJ POZIOMEJ ZIEMSKIEGO POLA MAGNETYCZNEGO W KRAKOWIE Eryk Święch Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Surowców Energetycznych, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE Pole magnetyczne Ziemi jest najprawdopodobniej wytworzone przez prądy elektryczne, powstałe w płynnym jądrze Ziemi. W myśl tej hipotezy, dzięki ruchowi wirowemu Ziemi, na granicy jądra i skorupy płynie równikowo prąd elektryczny, prąd ten musi wytwarzać pole magnetyczne. Ziemię można więc traktować jako wielką samowzbudną prądnicę. Podstawową wielkością opisującą pole magnetyczne w dowolnym punkcie jest wektor indukcji magnetycznej T, który może być rozłożony na dwie składowe: składową poziomą czyli równoległą do powierzchni Ziemi oraz składową prostopadłą (pionową) (Mortimer, 2004). W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące teorii powstawania ziemskiego pola magnetycznego oraz wyniki pomiarów składowej poziomej ziemskiego pola magnetycznego przy użyciu tzw. busoli stycznych. W konstrukcji busoli wykorzystano oddziaływanie pola magnetycznego wytworzonego przez cewkę z prądem, z igłą magnetyczną. SŁOWA KLUCZOWE: pole magnetyczne Ziemi, busola stycznych, indukcja pola magnetycznego Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) BŁĘDY W POMIARACH ELEKTROOPOROWYCH WYWOŁANE ZŁYMI WYMIARAMI UKŁADU POMIAROWEGO NA PRZYKŁADZIE KOPALNI DOLOMITU „PISKRZYN” Eryk Święch, Paweł Wandycz Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Surowców Energetycznych, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] (E. Święch) STRESZCZENIE Metoda elektrooporowa jest to metoda prądu stałego służąca określeniu rozkładu oporności ośrodka geologicznego poprzez pomiar różnicy potencjałów wygenerowanych w ziemi. Jest ona bardzo czuła na różnego rodzaju zakłócenia związane na przykład z polem elektromagnetycznym generowanym przez kable sieci elektrycznej i telefonicznej. Jednak najważniejszym czynnikiem wpływającym na wyniki pomiarów jest odpowiednie rozmieszczenie elektrod prądowych i potencjałowych. W artykule przedstawiono interpretację wyników pomiarów elektrooporowych wykonanych na terenie kopalni dolomitu „Piskrzyn” wzdłuż profilu PIII oraz przeanalizowano możliwe skutki błędnego rozmieszczenia elektrod prądowych i potencjałowych w czteroelektrodowym układzie Schlumbergera. SŁOWA KLUCZOWE: metoda elektrooporowa, oporność, współczynnik geometryczny Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) OCENA WPŁYWU PARAMETRÓW GÓROTWORU NA STATECZNOŚĆ WYROBISKA KORYTARZOWEGO Z WYKORZYSTANIEM REGRESJI LOGISTYCZNEJ Joanna Świtoń KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Część wyrobisk korytarzowych wykorzystywanych w kopalniach rud miedzi KGHM Polska Miedź S.A. musi być utrzymywana przez wiele lat ze względu na przyjęty system udostępniania i przygotowania złoża do eksploatacji. Wynikająca z tego konieczność utrzymywania stateczności wyrobisk stanowi jeden z podstawowych aspektów produkcji górniczej. Na przykładzie wybranej kopalni rud miedzi przeprowadzono analizę wpływu parametrów górotworu na stateczność wyrobiska udostępniającego wykorzystując metodę elementów skończonych w programie Phase2. W celu uwzględnienia niepewności danych wynikającej ze zróżnicowanych warunków geologicznych i naprężeniowych opracowano plan eksperymentu czynnikowego na dwóch poziomach, czyli określono N zestawów wartości K parametrów, przy czym dla każdej zmiennej wejściowej przyjęto tylko dwie wartości (minimalna i maksymalna). Ze względu na ograniczoną liczbę zestawów danych wejściowych dokonano dodatkowo symulacji warunków geologicznych na podstawie zbadanych wartości parametrów wytrzymałościowych skał dolomitycznych i piaskowcowych oraz dwóch wariantów naprężęń wykorzystując metodę Monte Carlo. Oceny stateczności wyrobiska dokonano w oparciu o uzyskane wielkości strefy zniszczenia w górotworze wokół analizowanego wyrobiska. W celu zdefiniowania relacji pomiędzy parametrami górotworu a statecznością wyrobiska udostępniającego w kopalni rud miedzi wykorzystano technikę regresji logistycznej. Dzięki temu możliwe było wyprowadzenie formuł matematycznych pozwalających oszacować prawdopodobieństwo zniszczenia stropu, spągu i ociosów wyrobiska. SŁOWA KLUCZOWE: analiza stateczności wyrobiska, regresja logistyczna, prawdopodobieństwo zniszczenia wyrobiska Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) BENEFITS AND LIMITATIONS OF CHOSEN COMPUTER AIDED GEOSTATISTICAL CALCULATIONS Joanna Małgorzata Świtoń Wrocław University of Technology, Institute of Mining Engineering, 15 Na Grobli St., 50-421 Wrocław, Poland, [email protected] ABSTRACT In the paper, the benefits and limitations of computer aided geostatistical calculations are being presented. The main focus is on the comparison between conducting chosen elements of geostatistical analysis with help of computers and without it, in the field of mining industry. Different aspects were taken into consideration, such as variogram modeling and estimation of deposit’s qualitative parameters (on the example of magnesium oxide content) with use of ordinary kriging technique. The degree of calculations complexity is enormous in case of outlined processes, they often have iterative character. Solving this kind of problems without help of computers is practically impossible to accomplish (time consuming and difficult task; it is very easy to make a mistake). Utilization of computer methods makes the calculations quicker and easier to verify. The algorithms occurring in the software though must be kept in mind; realization of calculations without understanding their workflow or without controlling the parameters steering them is a wrong and irresponsible action that possibly might distort the real results. In the article the sample databases were properly modified, so they can be treated only as exemplary data, without pointing out to any particular enterprise or deposit. KEYWORDS: autoregressive model, non-Gaussian input, mining machinery, condition monitoring Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) LOKOWANIE ODPADÓW W WYROBISKACH POEKSPLOATACYJNYCH KOPALNI SOLI Dušan Terpák, Aleksandra Grzywa, Piotr Kasprzyk, Anna Wiktor Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] (A. Wiktor) STRESZCZENIE Warunki geologiczne, hydrogeologiczne i górnicze panujące w wyrobiskach poeksploatacyjnych kopalni soli sprzyjają wykorzystywaniu ich jako miejsca lokowania różnego rodzaju odpadów. Składowanie odpadów niebezpiecznych jest uciążliwe dla środowiska. Górnictwo podziemne stwarza możliwości rozwiązywania tego problemu. Składowanie odpadów w wyrobiskach górniczych kopalni soli jest w ostatnich latach coraz częściej stosowane na przemysłową skalę na świecie. W celu opracowania technologii składowania należy przeprowadzić badania właściwości fizyko-mechanicznych i chemicznych skał złożowych. Sposób składowania uwarunkowany jest także wcześniej stosowaną metodą wydobycia soli. Górotwór musi charakteryzować się odpowiednią szczelnością, uniemożliwiającą migrację zanieczyszczeń poza obszar składowiska. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania wyrobisk kopalni soli w celu składowania odpadów. SŁOWA KLUCZOWE: kopalnia soli, podziemne składowanie odpadów, odpady niebezpieczne Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) LOKOWANIE ODPADÓW W WYROBISKACH POEKSPLOATACYJNYCH KOPALNI SOLI Dušan Terpák, Aleksandra Grzywa, Piotr Kasprzyk, Anna Wiktor Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] (A. Wiktor) STRESZCZENIE Warunki geologiczne, hydrogeologiczne i górnicze panujące w wyrobiskach poeksploatacyjnych kopalni soli sprzyjają wykorzystywaniu ich jako miejsca lokowania różnego rodzaju odpadów. Składowanie odpadów niebezpiecznych jest uciążliwe dla środowiska. Górnictwo podziemne stwarza możliwości rozwiązywania tego problemu. Składowanie odpadów w wyrobiskach górniczych kopalni soli jest w ostatnich latach coraz częściej stosowane na przemysłową skalę na świecie. W celu opracowania technologii składowania należy przeprowadzić badania właściwości fizyko-mechanicznych i chemicznych skał złożowych. Sposób składowania uwarunkowany jest także wcześniej stosowaną metodą wydobycia soli. Górotwór musi charakteryzować się odpowiednią szczelnością, uniemożliwiającą migrację zanieczyszczeń poza obszar składowiska. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania wyrobisk kopalni soli w celu składowania odpadów. SŁOWA KLUCZOWE: kopalnia soli, podziemne składowanie odpadów, odpady niebezpieczne Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WYKORZYSTANIE UBOCZNYCH PRODUKTÓW SPALANIA WĘGLA KAMIENNEGO I BRUNATNEGO W TECHNOLOGIACH GÓRNICZYCH Dušan Terpák, Aleksandra Grzywa, Piotr Kasprzyk, Anna Wiktor Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] (A. Wiktor) STRESZCZENIE Polska energetyka zawodowa jest wytwórcą ogromnej ilości ubocznych produktów spalania (UPS), które są szczególnie uciążliwe dla otoczenia. UPS, ze względu na swoją charakterystykę chemiczną i fizyczną są trudne do zagospodarowania na powierzchni, a ich składowanie negatywnie oddziałuje na komponenty środowiska, jednocześnie wymuszając zajęcie znacznych powierzchni terenu pod składowiska. Mimo tych niedogodności składowanie było do niedawna jednym z dominujących modeli postępowania z UPS, przez co zajmowano corocznie w tym celu 1,2 -1,4 km2 powierzchni (Ratajczak i in. 1999). Z powyższych powodów prowadzono badania pozwalające określić kierunek efektywnych i bezpiecznych dla środowiska metod zagospodarowania dla tego typu materiału. Wprowadzenie różnorodnych technologii pozwoliło na wykorzystanie popiołów, między innymi w budownictwie, drogownictwie, rolnictwie, inżynierii środowiska, robotach inżynierskich a także w technologiach górniczych. Na początku lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku w kopalniach podziemnych węgla kamiennego zaczęto wdrażać tak zwaną technologię zawiesinową, nazywaną też technologią emulgatu, w której to technologii, jako materiał podsadzkowy stosuje się mieszaninę popiołu lotnego z wodą w odpowiednich proporcjach (Mazurkiewicz i inni 1997). Obecnie wykorzystanie tego typu materiałów w górnictwie stało się powszechne, a w niektórych przypadkach, jak na przykład doszczelnianie zrobów zawałowych, jest ono niezbędne. Popioły lotne ze spalania w półsuchych metod odsiarczania oraz z palenisk fluidalnych w technologiach górniczych służą do podsadzania i doszczelniania zrobów, likwidacji szybów, zbędnych wyrobisk korytarzowych i płytkich pustek w górotworze. Ponadto stosuje się je także do zestalania słonych wód dołowych oraz w celu ograniczania zagrożenia pożarowego i metanowego (Ahmaruzzaman 2010). W artykule zostaną przedstawione możliwości wykorzystania ubocznych produktów spalania, jakimi są popioły lotne, zgodnie z wymaganiami normy PN-G-11011:1998, Górnictwo - Materiały do podsadzki zestalanej i doszczelniania zrobów - Wymagania i badania. SŁOWA KLUCZOWE: popioły lotne, uboczne produkty spalania, podsadzka, technologie zawiesinowe Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ALTERNATIVE METHODOLOGY FOR THE INTERNAL QUALITY CONTROL OF LIDAR DATA Jarosław Wajs Wrocław University of Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, 15 Na Grobli St., 50-421 Wrocław, Poland, [email protected] ABSTRACT This paper describes the computation pathway to determine height and planimetric errors of repeated airborne laser scanning strips. The methodology presented in this article utilizes row strip collected data as minimum constrain. Accuracy assessment of the airborne laser scanning data (ALS) usually relies on comparing corresponding tie elements and often lines in the overlapping strips. The airborne laser scanning data used in this study covers the area of 20 km2 on the eastern side of Roznowskie Lake in the Carpathians. One 11 km long and 700 m wide strips were collected three times allowing the analysis of the repeatability of the laser scanning beam. One strip was used as a master reference and inter-strip comparisons were made. Scanning data were acquired on April 2010, and the resulting three strips of clouds were used as the basis to calculate the discrepancies. This article focuses on methodology of object extraction based on interactive methods implemented in the TerraScan®™ software. The internal quality control of airborne laser scanning data was made based on ridge lines centroid. These approaches were implemented into the Matlab script. The main idea presented in this research is that internal quality control may be acquired using presented pathway model. The results show that significant discrepancies, mainly in planar position, still exist. KEYWORDS: LiDAR quality control, internal accuracy, point cloud, planimetric errors Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) MODELOWANIE USKOKÓW GEOLOGICZNYCH W GÓROTWORZE NA OBSZARACH GÓRNICZYCH Anna Szostak-Chrzanowski1, Ewa Warchala2 1 Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Instytut Górnictwa, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław 2 KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław, [email protected] STRESZCZENIE Celem niniejszej pracy jest przedstawienie modelowania uskoków geologicznych w górotworze w kopali podziemnej i odkrywkowej. W artykule przedstawiono wpływ uskoków geologicznych na rozkład deformacji i naprężeń górotworu w pobliżu filara ochronnego szybu w kopalni podziemnej KGHM Polska Miedź SA Kopalnia Rudna oraz w odkrywkowej kopalni złota Cortez Hill w Crescent Valley w Nevadzie. Przeanalizowano wpływ eksploatacji w oparciu o dostępną dokumentację mierniczo-geologiczną i zastosowane systemy eksploatacji górniczej. Głównym zadaniem analizy zachowania się górotworu ze strefą uskoku jest określenie jego lokalizacji i przybliżonych parametrów geomechanicznych. Parametry strefy uskoku ustalane są z zastosowaniem techniki skalowania w oparciu o systemy klasyfikacji górotworu. Omówiono wpływ parametrów geomechanicznych w strefach uskoku na rozkład deformacji w górotworze z wykorzystaniem modelowania deterministycznego. SŁOWA KLUCZOWE: uskok, deformacje, naprężenia górotworu, MES Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) MODELOWANIE PARAMETRÓW PETROFIZYCZNYCH UTWORÓW DOLOMITU GŁÓWNEGO W STREFIE ZŁOŻOWEJ LMG Z WYKORZYSTANIEM PROGRAMU PETREL Paweł Wandycz, Eryk Święch Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Surowców Energetycznych, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] (P. Wandycz) STRESZCZENIE Strefa złożowa Lubiatów-Międzychód-Grotów (LMG) zlokalizowana jest w północno-zachodniej Polsce, na obszarze Niżu Polskiego. Badana strefa znajduje się w południowym basenie cechsztyńskim w poziomie dolomitu głównego. W obrębie omawianego poziomu wydzielone zostały trzy strefy sedymentacyjne tj.: podnóże platformy węglanowej, bariera węglanowa oraz platforma węglanowa (Zych, 2009). W strefach sedymentacyjnych występują trzy grupy mikrofacjalne: boundstony (maty mikrobialne oraz budowle mikrobialne), utwory mułozwięzłe (mudston oraz wackston) i ziarnozwięzłe (packston, grainston, floatston, rudston) (Semyrka i in., 2008). Celem prezentowanej pracy jest wyznaczenie stref o optymalnych parametrach zbiornikowych dla akumulacji węglowodorów. Do analizy wykorzystano 473 pomiary pochodzące z 12 otworów wiertniczych zlokalizowanych w strefie złożowej LMG. Badania prowadzono w dwóch etapach. Jako pierwsza opracowana została analiza statystyczna, która pozwoliła na ilościowe określenie parametrów zbiornikowych utworów znajdujących się w poziomie dolomitu głównego. Analiza statystyczna wykonana została przy użyciu programu Statistica 10. Drugim etapem badań było modelowanie rozkładu parametrów petrofizycznych przy użyciu programu Petrel 2011. Opracowane zostały modele, mapy oraz przekroje geologiczne analizowanego obszaru. W wyniku przeprowadzonej analizy statystycznej, stwierdzono, że najlepsze parametry zbiornikowe w wydzielonych strefach posiadają utwory ziarnozwięzłe. W odniesieniu do podziału paleogeograficznego, najkorzystniejszymi warunkami do akumulacji węglowodorów charakteryzuje się strefa podnóża platformy węglanowej. Modelowanie tych parametrów wskazuje, że najlepszymi własnościami zbiornikowymi (porowatość >15%, przepuszczalność >10md, zailenie <5%) charakteryzują się obszary w części zachodniej w okolicy Międzychodu, Lubiatowa, Sowiej Góry i Grotowa oraz na wschodzie w okolicy Sierakowa. SŁOWA KLUCZOWE: dolomit główny, parametry petrofizyczne, LMG, Petrel Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) OCENA STOPNIA PRZEOBRAŻENIA ŁUPKÓW MENILITOWYCH Z KARPAT ZEWNĘTRZNYCH NA PODSTAWIE WSKAŹNIKA REFLEKSYJNOŚCI WITRYNITU Marta Waliczek Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE Badania mikroskopowe rozproszonej materii organicznej (MO) znajdują zastosowanie w poszukiwaniach naftowych. Na podstawie wskaźnika refleksyjności witrynitu Ro można określić stadium generowania węglowodorów. Celem badań była identyfikacja i klasyfikacja składników organicznych występujących w łupkach karpackich, określenie stopnia przeobrażenia materii organicznej i typu kerogenu występującego w analizowanych skałach. Na podstawie wskaźnika refleksyjności witrynitu R o zostały oszacowane maksymalne paleotemperatury oddziałujące na badany osad. Materiał badawczy stanowiło szesnaście prób menilitów oligoceńskich pochodzących z powierzchniowych odsłonięć z płaszczowiny dukielskiej i płaszczowiny grybowskiej polskich Karpat zewnętrznych. Analiza optyczna została przeprowadzona przy użyciu mikroskopu polaryzacyjnego na polerowanych fragmentach skał, w imersji olejowej w świetle odbitym białym i niebieskim. W badanych próbach znaczny udział w składzie materii organicznej mają macerały z grupy liptynitu i witrynitu. Macerały z grupy inertynitu występują w mniejszych ilościach. Pomiary refleksyjności zostały wykonane na ziarnach huminitu i witrynitu. Wartości średniej refleksyjności materii organicznej zawierają się w przedziale od 0,45 do 1,2%. Wartości R o pomierzone dla badanych menilitów są charakterystyczne dla początkowego i głównego stadium generowania ropy naftowej. Oszacowane, na podstawie współczynnika dojrzałości MO maksymalne paleotemperatury oddziałujące na badany osad wynoszą od 51 do 165 ºC. Mikroskopowa analiza macerałów oraz wcześniej wykonane badania wskazują na występowanie w analizowanych skałach materii organicznej bogatej w ropotwórczy kerogen II typu. SŁOWA KLUCZOWE: materia organiczna, macerały, refleksyjność witrynitu Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) DOJRZAŁOŚĆ TERMICZNA MATERII ORGANICZNEJ W ŁUPKACH Z PŁASZCZOWINY MAGURSKIEJ (KARPATY ZEWNĘTRZNE) NA PODSTAWIE WSKAŹNIKA REFLEKSYJNOŚCI WITRYNITU Marta Waliczek, Justyna Nosal, Paweł Wandycz Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] (M. Waliczek) STRESZCZENIE W pracy przedstawiono wyniki badań optycznych materii organicznej rozproszonej w skałach osadowych pochodzących z płaszczowiny magurskiej (Karpaty zewnętrzne). Celem badań była identyfikacja i klasyfikacja składników organicznych występujących w skałach fliszu karpackiego, określenie stopnia przeobrażenia materii organicznej na podstawie refleksyjności witrynitu oraz wyznaczenie maksymalnych paleotemperatur oddziałujących na badany osad. Materiał badawczy stanowiło piętnaście prób powierzchniowych iłowców wieku od późnej kredy po wczesny oligocen. Analizę mikroskopową wykonano na polerowanych zgładach iłowców przy użyciu światła odbitego białego i niebieskiego (fluorescencja). Pomiary zdolności odbicia światła przeprowadzono w imersji olejowej na ziarnach witrynitu. Na podstawie współczynnika dojrzałości materii organicznej, oszacowano maksymalne paleotemperatury (Barker & Pawlewicz, 1986) oddziałujące na osad, w którym dojrzewała materia. Mikroskopowa analiza w świetle odbitym białym i niebieskim pozwoliła na wyróżnienie macerałów z grupy witrynitu, inertynitu oraz liptynitu. Pomierzone średnie wartości wskaźnika refleksyjności witrynitu R o zawierają się w przedziale od 0,5% do 1,2% i wskazują na występowanie „okna ropnego” na badanym obszarze. Maksymalne paleotemperatury oddziałujące na osad w czasie procesów diagenetycznych wynoszą od 50 do 176 °C. Są to temperatury charakterystyczne dla stadium generowania węglowodorów zwanego katagenezą. SŁOWA KLUCZOWE: materia organiczna, macerały, refleksyjność witrynitu, paleotemperatury Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) POSTINDUSTRIALNE OBIEKTY GÓRNICTWA PODZIEMNEGO – SPOSOBY ADAPTACJI, KOSZTY ORAZ MOŻLIWE ŹRÓDŁA FINANSOWANIA PRZEDSIĘWZIĘĆ ZWIĄZANYCH Z ICH ADAPTACJĄ I UŻYTKOWANIEM Anna Wiktor Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE Artykuł traktuje o postindustrialnych obiektach górnictwa podziemnego rozumianych jako: kopalnie, sztolnie, czy innego rodzaju wyrobiska podziemne, które niegdyś były użytkowane na rzecz industrializacji. W artykule zostały przedstawione istniejące i możliwe sposoby adaptacji POGP, jakie historycznie były oraz są obecnie zastosowane w Unii Europejskiej. Sposoby adaptacji podzielono na dwie grupy tj. klasyczne i alternatywne. Dla wybranych przykładów z grupy klasycznych przedstawiono koszty związane z adaptacją i użytkowaniem obiektów, a także na dwóch polskich POGP ukazano możliwe źródła finansowania podobnych inwestycji. SŁOWA KLUCZOWE: POGP, postindustrialne obiekty górnictwa podziemnego, ZPOGP, zaadaptowane obiekty górnictwa podziemnego Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) ODSTAWA WĘGLA KAMIENNEGO – TEORIA A PRAKTYKA Anna Wilkosz Akademia Górniczo-Hutnicza, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, [email protected] STRESZCZENIE W artykule przedstawiono rozwój i postępującą mechanizację odstawy jaka zachodziła na przestrzeni lat. Następnie scharakteryzowano środki ładowania i odstawy urobku, ze szczególnym uwzględnieniem drugiego elementu. Opisano środki odstawy przenośnikowej i bezprzenośnikowej w zależności od miejsca i warunków, a także charakteru wykonywanej pracy. W celu przybliżenia charakteru pracy w kopalni węgla kamiennego, przedstawiono strukturę procesu wydobywczego. Scharakteryzowano organizację produkcji w przodkach eksploatacyjnych, a także pokazano zależność pomiędzy sposobem udostępniania i wydobywania urobku a jego odstawą. Następnie opisano typowe układy odstawy, wymieniając skład jej kompletnego ciągu. Podano również środki pomocnicze stosowane w ciągu odstawy głównej. W artykule obliczono teoretyczną wydajność przenośnika taśmowego i podjęto się analizy wydajności odstawy w przykładowych kopalniach. Otrzymane wyniki mogą być podstawą do kontynuacji analizy odstawy węgla kamiennego. SŁOWA KLUCZOWE: węgiel kamienny, odstawa, transport, wydajność, maszyny i urządzenia górnicze Interdyscyplinarne zagadnienia w górnictwie i geologii, tom V, 2014 J. Drzymała (red.) WPŁYW GŁĘBOKOŚCI EKSPLOATACJI NA WZROST ZAGROŻENIA TEMPERATUROWGO NA PRZYKŁADZIE FRONTU EKSPLOATACYJNEGO W KOPALNI RUD MIEDZI Katarzyna Wójtowicz Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, ul. Na Grobli 15, 50-421 Wrocław, ka.wojtowicz @pwr.edu.pl STRESZCZENIE W artykule przedstawiono wpływ głębokości eksploatacji na wzrost zagrożenia temperaturowego dla przykładowego frontu eksploatacyjnego w kopalni rud miedzi. Opisano czynniki wpływające na wzrost temperatury powietrza w wyrobiskach kopalnianych oraz przeanalizowano jak zmieniają się wartości temperatur powietrza wraz ze wzrostem głębokości eksploatacji. SŁOWA KLUCZOWE: wentylacja kopalń, zagrożenie temperaturowe