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