Nauki Techniczne

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polskiej Akademii Nauk

Zawartość

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polskiej Akademii Nauk | 2017 | Nr 100 |

Abstrakt

W artykule opisano wpływ wartości anomalnych i zmienności lokalnej na opis struktury zmienności i szacowanie parametrów złożowych. Badania przeprowadzono metodami statystycznymi i geostatystycznymi na przykładzie zasobności jednostkowej Pb w serii łupkowej we fragmencie wybranego złoża rud Cu-Ag LGOM. Stwierdzono, że wyznaczanie wartości anomalnych w zbiorze danych statystyczną metodą „ramka-wąsy” jest nieoptymalne i do tego celu autorzy rekomendują zastosowanie geostatystycznego narzędzia określanego jako „chmura punktów semiwariogramu”. Wyeliminowanie ze zbiorów danych wartości anomalnych wyznaczonych metodą geostatystyczną powoduje znaczące obniżenie względnego zróżnicowania danych, ale nadal jest ono ogromne w przypadku analizowanego parametru lub parametrów o podobnych cechach statystycznych takich jak skrajnie duża zmienność i silnie asymetryczny rozkład. Konsekwencją tego są wysokie błędy oszacowań zasobów Pb. Obliczenia zasobów tego pierwiastka mogą być traktowane jedynie jako szacunkowe i kwalifikowane formalnie do kategorii D. Hipotetyczne założenie braku błędów opróbowania skutkujące obniżeniem wielkości zmienności lokalnej (C0) prowadzi do pewnego obniżenia mediany błędów oszacowań zasobów, ale nadal są one wysokie (>35%). Jest to wynikiem dużej, naturalnej zmienności zasobności Pb w lokalnej skali obserwacji. Przy aktualnym systemie opróbowania wyrobisk górniczych złóż Cu-Ag LGOM, prowadzonego pod kątem poprawnego oszacowania zasobów i zawartości Cu oraz prognozy jakości urobku, niemożliwe jest osiągnięcie dokładności oszacowań zasobów Pb zbliżonych do dokładności oszacowań zasobów głównego metalu. Teoretycznie efekt taki można by uzyskać przez silne zagęszczenie sieci opróbowań oraz wielokrotne zwiększenie mas pobieranych próbek, co jest w praktyce nierealistyczne ze względów ekonomicznych, jak i organizacyjno-technicznych. Należy się więc liczyć z tym, że prognoza wielkości zasobów Pb, jak i innych pierwiastków towarzyszących o podobnych cechach statystycznych (np. As) w partiach złoża przewidzianych do wydobycia i urobku będzie obarczona dużym błędem.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Polska w ostatniej dekadzie stała się jednym z najbardziej aktywnych rynków poszukiwania niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Obecnie na terenie kraju obowiązuje 20 koncesji na poszukiwanie i/lub rozpoznawanie złóż, w tym gazu z łupków. Powierzchnia objęta koncesjami poszukiwawczymi to 7,5% powierzchni kraju. W cyklu życia projektu zagospodarowania i eksploatacji gazu z zasobów łupkowych można wyróżnić cztery główne etapy: wybór i przygotowanie miejsca wykonania odwiertów, etap wiercenia i szczelinowania hydraulicznego, eksploatacja (produkcja) i marketing oraz „wygaszenie” eksploatacji i rekultywacja terenu. W artykule przedstawiono koncepcję analizy kosztów projektu inwestycyjnego związanego z poszukiwaniem i zagospodarowaniem złoża/obszaru gazu z łupków. Poddano analizie dwa pierwsze etapy dotyczące prac przygotowawczych, realizowanych na wybranym placu oraz prac wiertniczych i szczelinowania hydraulicznego. Ze względów ekonomicznych jedynym racjonalnym sposobem udostępnienia złóż gazu łupkowego jest stosowanie otworów poziomych, wykonywanych pojedynczo lub grupowo. Ilość padów wiertniczych, pokrywających obszar koncesji jest podstawowym determinantem kosztów zagospodarowania złoża. W artykule przedstawiono wyniki analizy kosztów różnego rodzaju sposobu rozwiercania złoża o powierzchni 25 000 000 m2. Oszacowań kosztów dokonano dla dwóch wariantów: grupowego wiercenia dla trzech rodzajów padów wiertniczych − z trzema, pięcioma i siedmioma otworami oraz dla otworów wykonywanych pojedynczo. Wyniki analizy pokazują, że wraz ze wzrostem liczby odwiertów w padzie maleją sumaryczne koszty rozwiercania złoża o założonej powierzchni. Dla padów z trzema odwiertami są mniejsze w stosunku do wariantu drugiego o ponad 7%, przy pięciu są mniejsze o 11%, a przy siedmiu odwiertach realizowanych z jednego placu budowy są mniejsze w stosunku do wariantu drugiego o 11,5%. Autorzy poprzez zastosowaną metodykę wskazują kierunek oraz sposoby dalszych badań i analiz, które umożliwią optymalizację prac wiertniczych na złożach gazu z łupków.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Eksploatacja i przetwórstwo węgla brunatnego w rejonie bełchatowskim związane są z powstawaniem różnorodnych mineralnych surowców odpadowych. Należą do nich zróżnicowane pod względem genezy, składu mineralnego i chemicznego oraz właściwości surowcowych kopaliny towarzyszące, popioły i żużle ze spalania węgla brunatnego oraz desulfogipsy z instalacji mokrego odsiarczania spalin. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, których głównym celem było uzyskanie danych związanych z możliwością wykorzystania popiołów lotnych powstających w Elektrowni Bełchatów i wybranych kopalin towarzyszących eksploatowanych w KWB Bełchatów w formie mieszanin samozestalających się. Spośród kopalin towarzyszących, jako najbardziej predysponowane do wykorzystania uznano iły beidellitowe z uwagi na właściwości puzzolanowe i sorpcyjne oraz zdolność pęcznienia. Pomimo przewidywanego korzystnego wpływu minerałów ilastych z grupy smektytu na proces samozestalania, jak i trwałość tego typu mieszanek po zestaleniu, uzyskane wyniki badań fizykomechanicznych (wytrzymałości na ściskanie i rozmakalności w wodzie) były niesatysfakcjonujące. Konieczne okazało się zastosowanie Ca(OH)2, uzyskanego z kredy jeziornej jako aktywatora procesu samozestalania się. Obecność wapnia umożliwia tworzenie się faz cementowych, które będą w stanie silnie związać składniki ziarnowe szkieletu. Do poprawy parametrów fizykomechanicznych tego typu mieszanek przyczyniłby się również dodatek desufogipsów do składu mieszaniny. Podwyższony udział jonów SO4 2– w mieszaninie podczas zestalania umożliwia wykrystalizowanie faz siarczanowych w przestrzeni porowej, pełniących funkcję mostków pomiędzy składnikami popiołów a minerałami ilastymi. Zastosowanie mieszanin do rekultywacji terenów niekorzystnie przekształconych w wyniku odkrywkowej eksploatacji w rejonie bełchatowskim przyniosłoby wymierne korzyści ekologiczne i ekonomiczne i w znaczącym stopniu rozwiązałoby problem składowania odpadów powstających w wyniku eksploatacji i przetwórstwa węgla brunatnego.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Dysponując danymi przebadanych paliw grillowych, których skład mieścił się w normie PN-EN 1860-2 pod względem ilości dozwolonych zanieczyszczeń typu: węgle kopalne, ropa naftowa, koks, tworzywa sztuczne, szkło, żużel, rdza, metale, proszek kamienny, podjęto temat możliwości zastosowania popiołów uzyskanych w wyniku grillowania z węgla drzewnego i brykietu drzewnego jako dodatkowego komponentu podczas produkcji ziemi konfekcjonowanej i nawozów mineralnych. Dodawanie popiołu pogrillowego do nawozów i ziemi konfekcjonowanej ma na celu zmniejszenie zakwaszenia ziemi ogrodniczej i gleb uprawnych oraz wzbogacenie ich o dodatkowe składniki mineralne. Przeprowadzone badania mikroskopowe czterech preparatów wykonanych z węgla drzewnego wykazują jednoznacznie, że w badanym materiale wyjściowym znajduje się po stronie związków niepożądanych (wymienionych w PN-EN 1860-2) wyłącznie materia mineralna. Zanieczyszczenie to mieści się w granicach dopuszczalnej normy i nie wpływa na jakość uzyskanego popiołu w przeciwieństwie do pozostałych niewystępujących, a wymienionych w PN-EN 1860-2, zanieczyszczeń. Przebadane próbki z brykietów z węgla drzewnego zawierają więcej czynników niepożądanych. Poza materią mineralną zaobserwowano w nich ziarna węgla kamiennego, koksu i żywic kopalnych. Należy podkreślić, że są to ilości minimalne i dopuszczalne w wykazanych proporcjach przez PN-EN 1860-2. Zarówno w węglu drzewnym, jak i w badanych brykietach z węgla drzewnego stwierdzono całkowity brak produktów ropopochodnych, co pozwala przyjąć uzyskany popiół ze spalania tych paliw jako przydatny dodatek odkwaszający do gleb, pozbawiony składników kancerogennych. Dokonano również wstępnego oszacowania możliwej ilości (kg/tydzień) pozyskania popiołu z 50 gospodarstw domowych i jednego ośrodka wypoczynkowego wyposażonego w stanowiska do grillowania. Zaproponowano logistyczną możliwość odbioru, składowania i transportu pozyskanego popiołu z gospodarstw domowych. Oszacowano również wagowe orientacyjne zapotrzebowanie na komponent odkwaszający (popiół pogrillowy) producenta nawozów sztucznych, oraz producenta ziemi konfekcjonowanej.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

W artykule opisano wykształcenie litologiczno-facjalne skał złożowych w strefach elewacji stropu białego spągowca oraz relacje między litologią a intensywnością okruszcowania Cu-Ag. Szczególny nacisk położono na charakter enklaw pozbawionych mineralizacji bilansowej (stref bezzłożowych) wewnątrz bryły złożowej. Za strefy bezzłożowe uznaje się przestrzenie, w których mineralizacja siarczkami Cu zazwyczaj występuje, jednak jej ilość nie spełnia kryterium brzeżnego dotyczącego zawartości Cu w kopalinie. Dla zilustrowania zmienności parametrów złożowych ściśle związanych z uwarunkowaniami facjalno-litologicznymi skał goszczących, na podstawie obserwacji terenowych i wyników opróbowania złoża wykonano metodami geostatystycznymi trójwymiarowe modele litologiczne i geochemiczne dla dwóch obszarów badań. Obszary badań obejmują fragmenty Północnej Elewacji Rudnej wraz z otaczającymi elewację depresjami w granicach złóż Sieroszowice i Rudna. Dzięki przekrojom przez modele 3D scharakteryzowano wykształcenie złoża w obszarach elewacji stropu utworów piaskowcowych, gdzie profil litologiczny określany jest jako „nietypowy” z powodu braku serii łupków miedzionośnych, czyli warstwy najbardziej charakterystycznej dla złóż rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej. Potwierdzono dużą zmienność kształtu bryły złożowej oraz nieregularność granic stref mineralizacji bilansowej i enklaw skały płonnej w złożu. Stwierdzono obecność wielkoobszarowych enklaw skały płonnej w całym profilu skał dolnego cechsztynu (obszary pozbawione bilansowego okruszcowania miedziowego) i niewielkich stref płonnych piaskowców wzbogaconych w spoiwa anhydrytowe w sąsiedztwie bloków złoża bilansowego ulokowanego w piaskowcach ilastych. Wskazano na możliwość występowania w obrębie złoża bilansowego płatów skał płonnych w stropowej warstwie białego spągowca, bezpośrednio przy granicy z dolomitem wapnistym i nieregularnych przerostów skał płonnych wewnątrz utworów piaskowcowych. Ponadto zaobserwowano niewielkie strefy silnego wzbogacenia w siarczki Cu w strefach kontaktu spoiw siarczanowych i ilastych w serii piaskowcowej białego spągowca.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Celem artykułu jest analiza zmienności metanonośności pokładów węglowych w złożu Dębieńsko i powiązanie jej z budową geologiczną tego złoża oraz przedyskutowanie możliwości wystąpienia potencjalnego zagrożenia metanowego w rejonach przyszłej eksploatacji węgla, a także gospodarczego wykorzystania metanu. Złoże węgla kamiennego Dębieńsko znajduje się w zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego na granicy fałdowej i dysjunktywnej strefy tektonicznej. Eksploatacja węgla w tym obszarze zakończyła się w 2000 r., jednak zainteresowanie tym złożem jest obecnie duże z uwagi na plany wszczęcia wydobycia węgla koksującego. Obszar złoża Dębieńsko jest stosunkowo dobrze rozpoznany geologicznie, m.in. z uwagi na głębokie wiercenia (do 2000 m) wykonane w jego obrębie. Warunki metanowe złoża są zróżnicowane, metanonośność wzrasta wraz z głębokością zgodnie z tzw. modelem północnym zmienności ilości metanu w GZW, zgodnie z którym pod kilkusetmetrową strefą naturalnie odgazowaną występuje strefa wysokometanowa, która w badanym obszarze rozdziela się dodatkowo na dwie podstrefy metanonośne – płytszą występującą na głębokości około 1000 m i głębszą na 1700–1900 m. Obie strefy rozdziela interwał obniżonej metanonośności. Do najistotniejszych przyczyn takiego rozkładu należą: temperatura i ciśnienie warunkujące adsorpcję metanu w pokładach węgla, a także obecność nieprzepuszczalnego pakietu iłowców i mułowców serii mułowcowej oraz budowa petrograficzna i stopień uwęglenia pokładów. Metanonośność złoża zmienia się też lateralnie głównie w zależności od tektoniki obszaru. Szczególną rolę odgrywa tu tzw. antyklina knurowsko-leszczyńska, w której stwierdzono podwyższoną ilość metanu w pokładach węgla w stosunku do obszarów sąsiednich oraz nasunięcie orłowskie wraz z systemem równoleżnikowych uskoków o reżimie tensyjnym, mogących stanowić drogi migracji metanu. Struktury te powinny być brane pod uwagę jako potencjalne źródła zagrożenia metanowego w przyszłej kopalni oraz jako perspektywiczne z punktu widzenia poszukiwania metanu jako kopaliny.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

W perspektywie zmian zachodzących w ciągu ostatnich lat na międzynarodowych rynkach surowców mineralnych, coraz większego znaczenia nabiera konieczność zapewnienia ich trwałych i bezpiecznych dostaw, zarówno w obrębie Unii Europejskiej, jak i w innych krajach wysoko rozwiniętych. W odpowiedzi na to globalne wyzwanie, w lutym 2015 roku, w ramach programu Horyzont 2020, zainaugurowany został projekt INTRAW, mający na celu promowanie międzynarodowej współpracy w zakresie surowców mineralnych pomiędzy UE a krajami zawansowanymi technologicznie. Pierwszym etapem projektu jest przegląd uwarunkowań sprzyjających stabilnej podaży surowców mineralnych ze źródeł pierwotnych i wtórnych w wybranych krajach świata: USA, Kanadzie, Australii, RPA i Japonii. Wynikiem prac są dwie grupy kompleksowych raportów. Pierwsze z nich to szeroka analiza kontekstowa, której przedmiotem były czynniki geologiczno-środowiskowe, polityczne, techniczo- ekonomiczne i społeczne sprzyjające efektywnemu gospodarowaniu surowcami mineralnymi. Druga grupa to tzw. raporty operacyjne, zrealizowane w trzech blokach tematycznych: przemysł i handel, badania i innowacje, edukacja. Jednoznacznie wynika z nich, że podstawą efektywnych działań w omawianym zakresie jest stabilne środowisko polityczne, gospodarcze i instytucjonalne, przyjazne górnictwu i nowym podmiotom chcącym inwestować w nowoczesne technologie, poszukiwanie i eksploatację złóż. Zachętą dla inwestorów są zasady opodatkowania, niekiedy również bezpośrednie wsparcie finansowe rządu i sprawne procedury uzyskiwania pozwoleń. Nie bez znaczenia jest również właściwie zdefiniowana ochrona praw własności, a praw własności złóż w szczególności. Wybrane aspekty szerokiej analizy czynników decydujących o konkurencyjności tych państw w zakresie gospodarki surowcami mineralnymi przedstawione zostały w niniejszym artykule.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

W artykule podjęto próbę syntetycznej oceny pierwotnego rynku surowców żelaza oraz stali na przestrzeni stulecia w kontekście oceny perspektyw i wskazania czynników decydujących o przydatności złóż do wydobycia. Wyroby ze stali mają kluczowe znaczenie dla gospodarki światowej, a ich produkcja wywiera duży wpływ na stan środowiska. Podstawowym czynnikiem jest ogromna skala produkcji i tempo wzrostu, niespotykane wśród surowców mineralnych. Produkcja rud i koncentratów żelaza wzrosła na przestrzeni stulecia trzydziestokrotnie, a geologiczna baza zasobowa przy obecnym poziomie konsumpcji zapewnia niemal 250-letni okres wystarczalności. Nastąpiły ogromne zmiany w światowej geografii górnictwa rud i hutnictwa stali. Przemysł wydobywczy rud żelaza jest motorem napędowym innych działalności gospodarczych (transportu lądowego, frachtu, metalurgii) i angażuje ogromne środki kapitałowe i ludzkie. Zużycie surowców żelaza jest też uważane za istotny wskaźnik rozwoju państw i bieżącej, a nawet przyszłej koniunktury. Przyrost liczby ludności pozostaje zatem jednym z kluczowych czynników stymulujących. Ceny rud i koncentratów żelaza zależą od jakości surowca, warunków dostaw, równowagi rynkowej oraz ciężaru zamawianego ładunku. Są one zwykle przedmiotem negocjacji. W przeszłości były to kontrakty wieloletnie, podczas gdy obecnie uzyskują znaczenie transakcje krótkoterminowe (roczne, kwartalne) i bieżące typu spot. Ceny rud i koncentratów względem cen stali wykazują wzajemnie silną korelację. Średnie zawartości żelaza w zasobach przemysłowych u największych producentów uległy obniżeniu w XXI w., jakkolwiek nie przekłada się to na jakość urobku górniczego. Prowadzona jest zwykle eksploatacja tylko bogatszych partii złóż. Wysoka zawartość żelaza w urobku jest odpowiedzią na wymogi technologiczne metalurgii, gdzie wsad wielkopiecowy powinien zawierać przynajmniej 56% Fe i 5–8% FeO. Przy braku przesłanek niedoboru podaży ze strony geologiczno-górniczej (obfita baza zasobowa) uzasadnieniem wyboru złoża do eksploatacji jest obecnie maksymalizacja zysku oraz względy społeczne i środowiskowe.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Stosownie do art. 37 Prawa geologicznego i górniczego jeżeli przedsiębiorca:

- narusza wymagania ustawy, w szczególności dotyczące ochrony środowiska lub racjonalnej gospodarki złożem, albo

- nie wypełnia warunków określonych w koncesji, w tym nie podejmuje określonej nią działalności albo trwale zaprzestaje jej wykonywania, lub

- wykonuje roboty geologiczne z naruszeniem harmonogramu określonego w projekcie robót geologicznych, lub

- nie wykonuje obowiązków określonych w art. 82 ust. 2, lub

- wykonuje obowiązki określone w przepisach wydanych na podstawie art. 82a ust. 1,

- organ koncesyjny, działając w drodze postanowienia, wzywa przedsiębiorcę do usunięcia naruszeń oraz określa termin ich usunięcia. Organ koncesyjny może ustalić sposób usunięcia wspomnianych naruszeń (ust. 1).

W związku z tym powstaje problem, bowiem projekt robót geologicznych dla działalności koncesjonowanej (przede wszystkim dla poszukiwania i rozpoznawania złóż objętych własnością górniczą) jest wyłącznie załącznikiem do wniosku koncesyjnego i nie podlega zatwierdzeniu w drodze decyzji. Jeżeli przedsiębiorca nie zastosował się do opisanego wyżej wezwania, organ koncesyjny może, bez odszkodowania, cofnąć koncesję lub w przypadku wykonywania robót geologicznych z naruszeniem harmonogramu określonego w projekcie robót geologicznych – cofnąć koncesję lub ograniczyć jej zakres. Postępowanie w tej sprawie podlega natomiast umorzeniu, jeżeli przedsiębiorca: nie naruszył opisanych wyżej wymagań, naruszył je, ale z powodu siły wyższej, lub zastosował się do wezwania. Do cofnięcia koncesji bez odszkodowania może dojść także wtedy, gdy na podstawie ustawy z dnia 24 lipca 2015 r. o kontroli niektórych inwestycji wydano decyzję o stwierdzeniu niedopuszczalności wykonywania praw z udziałów albo akcji przedsiębiorcy, a takim cofnięciem przemawia interes publiczny, w szczególności związany z bezpieczeństwem państwa lub ochroną środowiska, w tym racjonalną gospodarką złożami kopalin (ust. 4).

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Metoda korelacyjno-regresyjna jako jedna z metod opróbowania pośredniego jest wykorzystywana w praktyce geologiczno-górniczej jedynie sporadycznie. Teoretycznie powinna ona być szczególnie przydatna do prognozowania zawartości niektórych składników chemicznych w złożach wapieni i margli z uwagi na łączące je silne zależności korelacyjne. W artykule przedstawiono wyniki analizy korelacji i regresji prostej oraz wielokrotnej (wielorakiej) dla 5 wytypowanych składników (CaO, SiO2, Al2O3, MgO, SO3) oznaczonych w próbach z otworów wiertniczych rozpoznawczych i otworów strzałowych wykonanych w złożu Barcin-Piechcin-Pakość. Jako miarę siły korelacji i jakości modeli regresyjnych wykorzystano współczynniki determinacji. Stwierdzono bardzo silną korelację liniową zawartości CaO i SiO2 oraz silną korelację liniową zawartości CaO z Al2O3 i SiO2 z Al2O3. Związki korelacyjne pozostałych par tlenków są słabe lub bardzo słabe i nie stwarzają podstaw do predykcji ich zawartości opartej na modelach regresyjnych wiążących je z zawartościami innych składników. Wykorzystanie modeli nieliniowych dla rozpatrywanych par składników przynosi jedynie niewielkie polepszenie jakości regresji, nieznaczące z praktycznego punktu widzenia. Do podobnych wniosków prowadzi także zastosowanie modeli regresji wielokrotnej, wiążącej zawartości kolejnych składników (z wyjątkiem CaO) ze wszystkimi pozostałymi. Uzyskany w dwóch przypadkach silny wzrost współczynników determinacji w porównaniu ze współczynnikami determinacji dla prostej korelacji liniowej okazał się być sztuczny i spowodowany występowaniem współliniowości pomiędzy zawartościami niektórych składników pełniących rolę zmiennych niezależnych. Z punktu widzenia praktyki geologiczno-górniczej uzyskane wyniki analizy wskazują na możliwość w pełni wiarygodnej predykcji jedynie zawartości SiO2 oraz ograniczonej wiarygodności predykcji zawartości Al2O3, gdy znana jest zawartość CaO przy wykorzystaniu prostych, liniowych modeli regresji.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Utylizacja odpadów wydobywczych jest jednym z ważniejszych problemów w Polsce i na Ukrainie. W artykule przedstawiono jeden z wariantów lokowania odpadów górniczych w wyrobisku kopalni wapieni w Płazie. W tym celu przeprowadzono analizę bazy zasobowej złoża oraz rozmieszczenia zasobów w ustalonych granicach. Złoże wapieni Płaza zlokalizowane jest w zachodniej części województwa małopolskiego, w całości na terenie gminy Chrzanów. Złoże budują węglanowe utwory triasu środkowego reprezentowane przez wapienno- dolomitowe warstwy olkuskie, wapienno-margliste warstwy gogolińskie oraz podścielające je dolomityczne utwory retu. Największą wartość surowcową posiadały czyste wapienie ze spągowej części warstw olkuskich, obecnie niemal całkowicie wyeksploatowane. W artykule przedstawiono obecny stan zasobów przemysłowych oraz ich jakość (właściwości chemiczne i fizyczne), a także potencjalnych odbiorców surowca i możliwości przedłużenia żywotności pracy kopalni. Zgodnie z wynikami monitoringu środowiska przeprowadzono ocenę warunków gruntowych i hydrogeologicznych, której wyniki pozwoliły na zaproponowanie nowego wydajniejszego wykorzystania obszaru funkcjonującego kamieniołomu dla celu lokowania odpadów górniczych. W opracowaniu przedstawiono koncepcyjny schemat transportu odpadów, planowanego ich rozmieszczenia i zagęszczenia w wyrobisku odpadów wydobywczych pierwszej, drugiej i trzeciej grupy oraz następnie rekultywacji powierzchni terenu. Ze względu na brak analogii takiego rozwiązania, proponuje się traktowanie funkcjonującego wyrobiska jako jednolitego zintegrowanego systemu geomechanicznego, działającego w warunkach niepewności. W celu zbadania dynamiki rekonsolidacji odpadów, przewidziano środki techniczne służące do ciągłego monitorowania ich osiadania. Proponowane rozwiązania dotyczące synchronicznego składowania odpadów wydobywczych oraz jednoczesnej eksploatacji pozostałych zasobów złoża pozwolą wydłużyć żywotność pracy kopalni na następne 15–20 lat.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Zarówno problem ochrony złóż, jak i proces likwidacji zakładu górniczego nie doczekały się skutecznych rozwiązań w prawie krajowym, pomimo że są to zagadnienia bardzo aktualne. Sytuacja taka skłoniła autorów artykułu do szczegółowej analizy tych zagadnień. Ilość złóż porzuconych, o zaniechanej eksploatacji, które ujawnia Bilans zasobów złóż kopalin, powinna wpłynąć, zdaniem autorów, na tworzoną od lat politykę surowcową państwa, a w szczególności racjonalną gospodarkę surowcami, w tym również na cały system koncesjonowania, zabezpieczania złóż i procedurę likwidacji zakładów górniczych. Jako dobry gospodarz surowców, które dała nam Matka Ziemia, nie możemy pozwolić, by system koncesjonowania złóż, a takż procedury likwidacji zakładów górniczych bez właściwej staranności, powodowały brak zabezpieczenia tych złóż. Racjonalna gospodarka surowcowa, w tym zagwarantowanie możliwości eksploatacji przez przyszłe pokolenia, przy jednoczesnym braku skutecznego egzekwowania procesu likwidacji zakładu, powoduje, zdaniem autorów, konieczność podjęcia działań. Działania te nie powinny utrudniać przyszłej eksploatacji złóż z powodu źle przeprowadzonej likwidacji. Przeprowadzona analiza wskazuje na właściwe działania w tym zakresie. Autorzy szczegółowo prześledzili regulacje prawne na przestrzeni minionego wieku, zestawiając je z aktualnie obowiązującymi przepisami i wskazując słabe punkty systemu w zakresie zabezpieczenia złóż, w szczególności części złóż niewyeksploatowanych. Krytyka objęła zarówno regulacje ustawowe – Prawo geologiczne i górnicze, jak i akty wykonawcze w zakresie zabezpieczenia złóż. Odrębnej analizie została poddana procedura likwidacji zakładu górniczego w aspekcie zabezpieczenia złóż dla zakładów górniczych działających na podstawie koncesji marszałkowskich. Przedstawiony w układzie schematu blokowego proces, jasno uwidacznia słabe punkty obecnie działającego systemu.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Złoże Legnica należy do jednego z najbardziej perspektywicznych w kontekście przyszłej eksploatacji węgla brunatnego. Jego wydobycie będzie nierozerwalnie związane ze zdejmowaniem skał nadkładu. Kubatura nadkładu w przypadku tego złoża jest wyjątkowo duża, a część tworzących go skał, z uwagi na wykazywane właściwości surowcowe, może być zaliczana do kopalin towarzyszących. Stan rozpoznania surowcowego skał nadkładu w złożu węgla brunatnego Legnica jest niewystarczający. Jak dotąd nie były one obiektem szczegółowych i kompleksowych badań mogących wykazać ich przydatność. W artykule dokonano podsumowania stanu wiedzy na ten temat. Informacje dotyczące właściwości surowcowych tych utworów będą stanowić jedno z zasadniczych kryteriów decydujących o traktowaniu ich jako kopaliny towarzyszące. Do kopalin towarzyszących powinny zostać zaliczone: piaski i żwiry czwartorzędowe oraz gliny zwałowe, a także piaski i iły trzeciorzędowe. Za szczególnie przydatne surowcowo należy uznać iły trzeciorzędowe (poznańskie). Występują one w dwu odmianach kolorystycznych – zielonkawo-niebieskiej i płomienistej. Pierwsze z nich (zielonkawo-niebieskie), ze względu na skład fazowy substancji ilastej, należy zaliczyć do odmian illitowo-kolinitowo-smektytowych, drugie (płomieniste) – do odmian kaolinitowo-illitowo-smektytowych. Stanowią one wartościowy surowiec do produkcji materiałów budowlanych. Z uwagi na charakter asocjacji minerałów ilastych (w szczególności obecność montmorillonitu) stanowią potencjalne sorbenty mineralne. Wykazują również przydatność do budowy przesłon hydroizolacyjnych. Piaski i żwiry czwartorzędowe zalegające w nadkładzie złoże Legnica są zróżnicowane surowcowo. Większość z nich stanowi surowiec przydatny dla przemysłu budowlanego. Gliny zwałowe mogą znaleźć zastosowanie jako składnik mieszanek ceramicznych. Piaski trzeciorzędowe można wykorzystać jako materiał podsadzkowy. Stan rozpoznania surowcowego skał nadkładu w złożu węgla brunatnego Legnica jest niewystarczający. Jak dotąd nie były one obiektem szczegółowych i kompleksowych badań mogących wykazać ich przydatność. Kopaliny towarzyszące zalegające w złożu Legnica, powinny być selektywnie eksploatowane i składowane. Utworzenie złóż antropogenicznych gromadzących te kopaliny, zapewni możliwość ich wykorzystania przez kolejne dziesięciolecia po zakończeniu eksploatacji.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

W artykule, w syntetycznym ujęciu, scharakteryzowano występujące w polskich złożach węgla brunatnego utwory geologiczne posiadające właściwości surowcowe, czyli kopaliny towarzyszące, podając ich lokalizację, charakterystyki jakościowe, szacunkowe zasoby i możliwości zastosowań. Zwrócono też uwagę na przydatność gospodarczą np. w robotach infrastrukturalnych i dla rekultywacji wielu utworów geologicznych występujących w nadkładzie, kwalifikowanych jako tzw. masy ziemne lub skalne. Wykazano przyczyny niezadawalającego dotychczas stopnia wykorzystania kopalin towarzyszących. Opisano stosowane w kopalniach sposoby eksploatacji i przeróbki kopalin towarzyszących, a także obowiązujące w Polsce podstawy prawne dla wydobywania tych kopalin oraz uwarunkowania ekonomiczno-finansowe. Zaakcentowano potrzebę zabezpieczenia wydobywanych, a nie wykorzystanych kopalin towarzyszących przez budowę złóż antropogenicznych. Działalność ta wymaga przede wszystkim uregulowania statusu prawnego tych złóż oraz opracowania i stosowania systemu ekonomiczno-finansowego, stymulującego gospodarkę tymi kopalinami. W podsumowaniu wypunktowano niezbędne działania dla zwiększenia stopnia wykorzystania kopalin towarzyszących i ich udziału w bilansie surowców mineralnych kraju.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

„Model złoża” i „modelowanie złóż” – to pojęcia powszechnie stosowane, ale niedookreślone (niejednoznaczne). Często są rozumiane prawie wyłącznie jako stosowanie technik komputerowych do przedstawiania złóż, w szczególności na potrzeby projektowania górniczego. Modelowanie złoża jest tworzeniem jego obrazu, który w przekonaniu twórcy, możliwie najlepiej przedstawia sposób występowania naturalnego nagromadzenia kopaliny i jej właściwości w obszarze między punktami, w których wykonane były obserwacje. Przedstawianie złóż kopalin za pomocą ich „modeli” ma bardzo długą tradycję, sięgającą XVI–XVIII wieku, chociaż ten termin nie był wówczas stosowany. Opracowano wiele metod kartograficznej prezentacji złóż oraz ich zmienności, a prace te traktowano od XIX wieku jako zadanie miernictwa górniczego (markszajderii). Postęp w przedstawianiu ułożenia złoża w przestrzeni za pomocą map izolinii skłonił później do wyodrębnienia metod geometryzacji złóż. W XX wieku zastosowano do opisu parametrów złożowych najpierw proste metody statystyki matematycznej, a następnie metody geostatystyczne. Niektóre z nich nie były jednak szerzej stosowane ze względu na pracochłonność. Zastosowanie techniki komputerowej, automatyzacja szeregu działań, mimo niewątpliwych korzyści, niesie ze sobą niebezpieczeństwo niewłaściwej, sformalizowanej i błędnej interpretacji danych geologicznych. Prawidłowe modelowanie złóż powinno obejmować kolejno sformułowanie modelu pojęciowego (opisowego) i graficznego złoża, zgodnie z zasadami wiedzy geologicznej, następnie wybór odpowiedniego algorytmu opracowania danych i modelowanie komputerowe złoża oraz weryfikację modelu i jego korektę stosownie do posiadanego stanu wiedzy geologicznej. Tworzenie modeli złóż pozostaje zadaniem koncepcyjnym i nie może być w pełni zautomatyzowane.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

W referacie przedstawiono zewnętrzne przesłanki (zarówno międzynarodowe, jak i krajowe) wskazujące na znaczenie kształtowania właściwej polityki surowcowej w kraju, zwłaszcza w kontekście bezpieczeństwa surowcowego. Na tym tle przedstawiono i omówiono obowiązujące aktualnie regulacje prawne związane z polityką surowcową i bezpieczeństwem surowcowym państwa, poczynając od zapisów Konstytucji RP, poprzez zapisy Strategii na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju, Koncepcji Przestrzennego Zagospodarowania Kraju 2030 z Planem Działań, Strategii Bezpieczeństwo Energetyczne i Środowisko perspektywa do 2020 r., Prawa Geologicznego i Górniczego oraz innych ustaw i przepisów wykonawczych, Planu Działań „Surowce dla Przemysłu” ogłoszonego przez Ministra Rozwoju, Koncepcji Polityki Surowcowej Państwa przedstawionej przez Pełnomocnika Rządu ds. Polityki Surowcowej, wreszcie projektu Kodeksu urbanistyczno-budowlanego w obszarze planowania przestrzennego. W przypadku dokumentów będących w trakcie procedowania przedstawiony jest aktualny stan prac nad nimi, także w kontekście konkretnych projektów rozwiązań ustawowych dla przyszłych regulacji. W końcowej części zawarte są konkluzje oraz przedstawiony jest aktualny stan debaty i opinii w zakresie polityki surowcowej i ochrony zasobów surowców kluczowych oraz płynące z niej wnioski. Wskazuje się i uzasadnia potrzebę przyśpieszenia prac i podjęcia działań dla przeciwdziałania aktualnie występującym zjawiskom, które mogą utrudnić w przyszłości realizację polityki surowcowej i ochronę zasobów surowców kluczowych.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Spalanie odpadów komunalnych w domowych piecach to problem, z którym boryka się wiele polskich samorządów. Zarządzanie procesami zwalczania i zapobiegania tym zjawiskom jest niezwykle trudne, ponieważ przepisy prawne oraz wymagania jednostek samorządu terytorialnego są niejednoznaczne. Kolejnym istotnym problemem jest stosowanie różnego rodzaju dodatków do paliw stałych. Często dodatki te, pomimo wysokich walorów energetycznych, nie powinny zostać poddane procesowi spalania przez indywidualnych użytkowników z powodu warunków technicznych procesu spalania w indywidualnych urządzeniach grzewczych. Z punktu widzenia użytkownika przy obowiązujących uwarunkowaniach prawnych nie ma możliwość zweryfikowania składu paliwa na etapie zakupu. Podjęta w artykule tematyka wskazuje na przyczyny zjawiska i podkreśla potrzeby wdrożenia modelu identyfikacji. W pracy szczegółowo omówiono diagnozę aktualnej sytuacji w zakresie interesariuszy przedsięwzięcia z uwzględnieniem ich potrzeb, oczekiwań przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów prawnych. W artykule wskazano możliwości w zakresie potencjalnych technik identyfikacji domieszek w materiałach opałowych, co pozwoli uzyskać skuteczne narzędzie jednoznacznie określające skład i czystość materiału opałowego oraz co istotniejsze produkty ich spalania. Ponadto przeanalizowano techniki umożliwiające weryfikację spalania i/lub współspalania odpadów komunalnych przez indywidualne urządzenia grzewcze, podkreślając wybrane modele koncepcji. W pracy wskazano na istotny element wdrożenia, którym jest ocena skuteczności. Zakłada się, iż z punktu widzenia założonego celu i przeprowadzonej analizy otoczenia wdrożenia zarówno po stronie interesariuszy, jak i wymagań prawnych, zaproponowany model koncepcji będzie skutecznym elementem poprawy jakości powietrza w zakresie eliminacji procederu nielegalnego spalania, termicznego przekształcania odpadów komunalnych przez użytkowników palenisk domowych oraz wskazania, czy paliwo stałe stosowane do spalania nie stanowi mieszaniny paliwa legalnego z dodatkami nieznanego pochodzenia.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Przedmiotem artykułu są problemy dotyczące zasad i sposobów ustalania wynagrodzenia za użytkowanie górnicze. Przeanalizowano obecnie obowiązujące przepisy prawa, regulującego zawieranie umów o użytkowanie górnicze złóż będących własnością Skarbu Państwa (stanowiących tzw. własność górniczą). Scharakteryzowano zasady i sposoby (algorytmy) stosowane przez właściciela złóż dla ustalenia wynagrodzenia za przekazanie tych złóż w użytkowanie górnicze. Wskazano, że kluczowe, stosowane w praktyce wzory nie wynikają wprost z zapisów prawa co budzi szereg uzasadnionych wątpliwości i niesie przedstawione w skrócie zagrożenia. Ponadto wskazano, że istnieje druga kategoria złóż będących własnością Skarbu Państwa, jednak nie jako własność górnicza ale konsekwencja posiadania przez niego szeregu nieruchomości, z prawem do złóż kopalin wynikającym pierwotnie z Kodeksu Cywilnego. Przeprowadzono ich analizę porównawczą zasad i algorytmów ustalania opłat za ustanowienie użytkowania górniczego z jednej strony oraz opłat za użytkowanie wieczyste nieruchomości gruntowych położonych na złożach kopalin należących do Skarbu Państwa i samorządu terytorialnego. Przedstawiono argumenty przemawiające za daleko posuniętą harmonizacją obu analizowanych opłat. Oznacza to, że punktem wyjścia dla ich wyznaczenia powinna być wartość rynkowa złoża, a nie nawet najbardziej skomplikowany wzór o charakterze uniwersalnym. Wycena złóż kopalin jest procesem złożonym wymagającym kompetencji w kilku dziedzinach: geologii, górnictwa i finansów. W konsekwencji powinny mieć zastosowanie wytyczne Polskiego Kodeksu Wyceny Złóż Kopalin (POLVAL), które definiują zarówno sam proces przeprowadzania wycen jak i osoby kompetentne do ich przeprowadzania. Końcowym wynikiem analizy są propozycje nowelizacji przepisów i oparcia ustalania wynagrodzenia za użytkowanie górnicze na podstawie wartości rynkowej złoża kopaliny. W podsumowaniu sformułowano wnioski i postulaty.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Artykuł przedstawia podstawowe zmiany, jakie przewiduje pierwotna wersja rządowego projektu Kodeksu urbanistyczno-budowlanego w dziedzinie planowania i zagospodarowania przestrzennego, w tym w zakresie podstawowych rodzajów dokumentów planistycznych i lokalizacyjnych oraz kompetencji organów odpowiednich do ich przyjmowania, uchwalania lub wydawania. Na tym tle wskazuje regulacje ważne dla działalności górniczej, a w szczególności dla ochrony złóż oraz dla inicjowania przedsięwzięć górniczych, przywołując w niektórych przypadkach opublikowane krytyczne stanowiska kilku rządowych instytucji. W nowym dokumencie o nazwie „studium rozwoju przestrzennego gminy” projekt Kodeksu nakazuje podział gminy na strefy funkcjonalne. Jedną z nich może być strefa górnicza i przemysłu wydobywczego. Natomiast przy wyznaczaniu obszarów nowej urbanizacji wymaga on, by unikać m.in. obszarów udokumentowanych złóż kopalin. W odniesieniu do planów miejscowych projekt Kodeksu ustala, że m.in. na obszarach udokumentowanych złóż strategicznych lokalizacja inwestycji innych niż inwestycje celu publicznego może nastąpić wyłącznie na podstawie planu miejscowego. Ten projekt przewiduje także, że m.in. „zakłady stwarzające ryzyko wystąpienia poważnej awarii przemysłowej” oraz „inwestycje mogące zawsze znacząco oddziaływać na środowisko” mogą być zlokalizowane wyłącznie na podstawie planu miejscowego. Inną innowacją projektu Kodeksu jest wprowadzenie możliwości sporządzenia planu miejscowego ze zintegrowaną oceną oddziaływania na środowisko. Przewidziane w projekcie Kodeksu „zgody inwestycyjne” mają zastępować zarówno dotychczasowe pozwolenia i zgłoszenia budowlane, jak i decyzje o warunkach zabudowy w odniesieniu do obszarów, na których nie ma planów miejscowych. W sprawach dotyczących zakładów górniczych zgody inwestycyjne mają wydawać organy administracji górniczej. Niekorzystną zmianą dla górnictwa jest odebranie statusu celu publicznego wydobywaniu złóż kopalin objętych własnością przysługującą Skarbowi Państwa. W artykule sygnalizuje się również, że w toku dalszych prac legislacyjnych część opisanych regulacji może ulec zmianie.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

Kopalinę z sąsiadujących ze sobą złóż Rutki i Ligota Tułowicka (okolice Niemodlina) stanowi wyłącznie jedna odmiana petrograficzna bazaltoidów, tj. nefelinit. Charakteryzuje się ona występowaniem w tle skalnym dominującego jasnego składnika mineralnego, którym jest nefelin zaliczany do skaleniowców. W skład tła skalnego obok nefelinu wchodzą drobne kryształy piroksenów i niezbyt liczny magnetyt. Pomiędzy tymi składnikami rozproszone są wyraźnie większe prakryształy piroksenów i oliwinów. Minerały tła skalnego, a także prakryształy piroksenów nie wykazują przejawów wietrzenia chemicznego. Są one natomiast wyraźnie widoczne w prakryształach oliwinów. Kopalina bazaltowa z omawianych złóż jest głównie wykorzystywana do produkcji różnych asortymentów kruszywa łamanego dla potrzeb budownictwa drogowego i jako składnik betonów. Do tego celu nadają się kruszywa o uziarnieniu >2 mm. Istnieje też perspektywa wykorzystania grubych frakcji kruszywa bazaltowego do produkcji wełny mineralnej. Korzystną w tym względzie cechą skał z Rutek i Ligoty Tułowickiej jest stosunkowo mała zawartość magnetytu i związana z tym niska podatność stopionego bazaltu do krystalizacji. Proces wietrzenia chemicznego prakryształów oliwinu doprowadził do powstania minerałów ilastych, reprezentowanych w zdecydowanej przewadze przez minerały grupy smektytu. Ich podwyższony udział obserwuje się w najdrobniejszym kruszywie, tj. we frakcji ziarnowej 0–0,85 mm. Drobne uziarnienie, a także podwyższony udział minerałów ilastych stanowią korzystną przesłankę do wykorzystania tego surowca zwłaszcza w przemyśle ceramiki budowlanej jako dodatku poprawiającego parametry fizykomechaniczne i kolorystykę produktów.

Przejdź do artykułu

Abstrakt

W 2011 r. grupa Miedzi Copper Corporation (MCC) rozpoczęła program poszukiwań głębokich złóż Cu-Ag na monoklinie przedsudeckiej. Przyjęto bardzo rozległy obszar badań i zastosowanie szerokiej palety instrumentów badawczych. W latach 2011–2013 badania MCC objęły 21 obszarów koncesyjnych. Lokalizacja koncesji poszukiwawczych i poszukiwawczo-rozpoznawczych opierała się na znanych obszarach prognostycznych i hipotetycznych o stwierdzonym kontakcie facji Rote Fäule z facją redukcyjną, położone w pobliżu cechsztyńskich obszarów wyniesionych. W latach 2012–2013 sprofilowano archiwalne otwory wiertnicze wykonane głównie przez przemysł naftowy, a w przypadkach, kiedy umożliwiał to stan zachowania materiału skalnego, pobrano próby do badań chemicznych. Wykonano także całą gamę badań specjalistycznych w zakresie chemii organicznej, macerałów węgla, zdolności refleksyjnej witrynitu, oraz petrograficznych, ze szczególnym naciskiem na metodę Rock Eval. Ta ostatnia pozwala na określenie obecności tzw. mocnego Rote Fäule, z którym powiązane jest występowanie najbogatszych horyzontów zmineralizowanych. Niemniej istotnym dla poszukiwań okazał się reprocessing danych geofizycznych z zastosowaniem nowatorskiej metody efektywnych współczynników odbicia. Umożliwia ona przekształcenie konwencjonalnego obrazu sejsmicznego w impulsową postać zapisów sejsmicznych, czyli czasowy ciąg współczynników, których sekcje można dowiązać do profili archiwalnych wierceń dla śledzenia przebiegu serii litologicznych. Metoda ta pozwala ze znacznie większą niż dotychczas dokładnością określić istotne dla prac poszukiwawczych elementy strukturalne, a także sugerować istotne dla mineralizacji zjawiska tektoniczne. W efekcie uzyskano bardziej dokładny model rozprzestrzenienia mineralizacji i wyznaczono tzw. sweet spots, które stały się przedmiotem dalszej eksploracji wiertniczej. Liczbę aktywnych koncesji ograniczono do 6, co w dużej mierze wynikało nie tylko z braku mineralizacji, ale także z przesłanek ekonomicznych. Program wiertniczy rozpoczęty w roku 2013 i prowadzony do dziś pozwolił na odkrycie i wstępne udokumentowanie trzech złóż miedzi i srebra na monoklinie przedsudeckiej. Są to złoża Mozów i Sulmierzyce, gdzie wcześniej wyróżniono obecność obszarów perspektywicznych, a także złoże Nowa Sól, odkryte na tzw. green field, gdzie dotychczas nie prowadzono żadnych badań złożowych. Każde z tych złóż na obecnym etapie rozpoznania posiada zasoby przekraczające 5 mln ton miedzi ekwiwalentnej, a wykonane analizy ekonomiczne wskazują na opłacalność ich eksploatacji przy zastosowaniu nowoczesnych metod głębienia szybów, klimatyzacji i gospodarki odpadami.

Przejdź do artykułu

Redakcja

Kolegium Redakcyjne
  • Redaktor naczelny: Krzysztof Galos
  • Z-ca redaktora naczelnego: Lidia Gawlik
  • Redaktor tematyczny: Gospodarka surowcami
  • Sekretarz redakcji: Zbigniew Grudziński
  • Redaktor tematyczny: Paliwa i energia
  • Z-ca sekretarza redakcji: Zenon Pilecki
  • Redaktor tematyczny: Górnictwo i geoinżynieria
  • Redaktor statystyczny: Jacek Mucha
Komitet Wydawniczy
  • Emilia Rydzewska – redaktor językowy (polski)
  • Michelle Atallah – redaktor językowy (angielski)
  • Barbara Sudoł – redaktor techniczny

Kontakt

Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energia Polskiej Akademii Nauk
ul. J. Wybickiego 7, 31-261 Kraków
tel.: +48 12 6323300, faks: +48 12 6323524
e-mail: lidia.gawlik@min-pan.krakow.pl

https://min-pan.krakow.pl/wydawnictwo/czasopisma/zeszyty-naukowe-instytutu-surowcami-mineralnymi-i-energia-pan/

Ta strona wykorzystuje pliki 'cookies'. Więcej informacji