Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management

Występujące na terenie byłego województwa bielskiego skały ilaste można podzielić na dwie grupy: plastyczneiły i gliny oraz lite-lupki. Do pierwszej należą czwartorzędowe gliny aluwialne, zwietrzelinowe i lessowe, a także iły mioceńskie. Druga reprezentowana jest przez odmiany łupków zalegające w różnych ogniwach litostratygraficznych Karpat. Okolice Bielska-Białej nic należą do rejonów szczególnie zasobnych w te odmiany skal. Można je uznać za mało zróżnicowane genetycznie i nic najlepsze surowcowo. Złoża ceramiki budowlanej tego rejonu reprezentują typ wiclosurowcowy. Eksploatuje się w nich dwie, trzy, a nawet cztery odmiany surowców. Z uwagi na ich własności wyróżnia się odmiany mogące mieć zastosowanie w następujących technologiach: - ceramika budowlana; ten kierunek wykorzystania dotyczy czwartorzędowych glin zwietrzelinowych i lessowych oraz częściowo aluwialnych, a także iłów mioceńskich i łupków cieszyńskich; - produkcja keramzytu; takie możliwości istnieją w przypadku m.in. łupków warstw hieroglifowych czy istebiańskich. Zasoby surowców ilastych tego rejonu - zarówno udokumentowanych, jaki i zarejestrowanych - są nieduże. W złożach zalega około 14 mln m3 kopalin udokumentowanych w różnych kategoriach. Eksploatacja prowadzona jest w JO złożach. Dysponują one około 9,5 mln m3 surowców. W pięciu zakładach produkcja odbywa się okresowo. Wydobycie surowca w 1998 r. wynosiło około 25 tys. m3. Wykorzystywany on był głównie do produkcji zróżnicowanych wyrobów ceramiki budowlanej.

W pracy zamieszczono wyniki badań iłów krakowicckich ze złoża Kolbuszowa-Kupno. Przedstawiono skład ziarnowy i mineralny, a także skład chemiczny w zakresie pierwiastków głównych, podrzędnych i śladowych. Na podstawie analizy termicznej metodą EGA określono skład chemiczny gazów wydzielających się podczas ogrzewania ilu. Uzyskane wyniki porównano z właściwościami iłów krakowieckich z innych rejonów ich występowania. Ponadto zbadano podstawowe parametry technologiczne ilu wypalonego metodą tradycyjną w piecu laboratoryjnym i w piecu do szybkościowego wypalania. Stwierdzono możliwość znacznego skrócenia czasu wypalania bez istotnego wpływu na właściwości uzyskanego tworzywa.

W artykule przedstawiono grupę podstawowych parametrów fizycznych (w tym mechanicznych) skal zwięzłych będących podstawą wstępnej oceny surowców skalnych pod kątem ich przydatności do zastosowań przemysłowych w budownictwie i drogownictwie. Są wśród nich: wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na zginanie, gęstość objętościowa, nasiąkliwość, ścieralność i mrozoodporność. Na ich podstawie wskazano kierunki wykorzystania badanych skal (dolomitu, diabazu i porfiru) w budownictwie ogólnym (kształtki budowlane, kamień łupany do wykonywania murów oraz elementów do licowania ścian), budownictwie drogowym, mostowym i wodnym (krawężniki uliczne, mostowe i drogowe), jak również do produkcji kruszyw do nawierzchni drogowych i kolejowych. Podkreślono również znaczenie niektórych parametrów fizycznych (w tym wytrzymalościowo-odksztalccniowych) wykorzystywanych dotychczas do rozwiązywania różnych zagadnień i zastosowań nietypowych z zakresu górnictwa podziemnego i budownictwa tunelowego. Niektóre z nich (własności pokrytycznc, wyrażające się np. modulcm spadku) uzyskuje sic; stosując w badaniach laboratoryjnych generację nowoczesnych maszyn wytrzymałościowych z możliwością scrwokontroli i odpowiednio dużą sztywnością.

W pracy przedstawiono rezultaty modelowych badań nad wpływem kształtu ziarn na proces rozdziału w osadzarce. Do badań wykorzystano wąską klasę ziarnowąmateriału o zbliżonej gęstości ziarn i wyraźnym zróżnicowaniu ich pod względem kształtu. Przyjęto, że dla takiego materiału czynnikami decydującymi o rozdziale ziarn w procesach grawitacyjnych będzie masa ziarna i jego kształt. Wyznaczono prędkości opadania ziarn o zbliżonej masie w zależności od ich kształtu oraz dokonano rozdziału w urządzeniu imitującym pracę osadzarki. Uzyskano potwierdzenie wpływu kształtu ziarn na przebieg i wyniki rozdziału grawitacyjnego. Wprzypadku wąskiej klasy ziarnowej wpływ masy ziarna na wyniki rozdziału był mniej istotny. Ważnym parametremjest czas rozdziału i kształt ziarna. Ziarna kuliste ulegają uporządkowaniu szybciej niż ziarna płaskie.

W pracy podjęto zadanie oceny wpływu, jaki wywarł na amerykański sektor naftowy spadek cen ropy na rynkach światowych na przełomie lat 1997/98. Poddano analizie sytuację ekonomiczną amerykańskiego przemysłu naftowego, uwzględniając w szczególności takie czynniki, jak: niską wydajność złóż, spadek możliwości rafinacji oraz wysokie koszty produkcji, które spowodowały, iż producenci amerykańscy zaczęli przenosić produkcję w inne bardziej opłacalne regiony świata. Wśród głównych przyczyn załamania poziomu cen na świecie w latach 1997-1998 r. wymieniono wysoką podaż surowca i częściowy spadek popytu. Pomimo ogólnie korzystnego wpływu na gospodarkę USA, niskie ceny doprowadziły do dużych zmian wewnątrz sektora naftowego; spadek dochodów producentów przełożył się na zahamowanie inwestycji i obniżenie wydatków, co pociągnęło za sobą integrację producentów i trwałą restrukturyzację przemysłu. W efekcie nastąpiło dalsze, znaczne obniżenie poziomu produkcji surowca na terenie Stanów Zjednoczonych. Aby uzupełnić deficyt podaży ropy na rynku USA musiały znacznie zwiększyć import ropy z rynków zagranicznych.

Celem artykułujest przedstawienie metody trzech punktów, która służy do oceny wielkości zasobów pojedynczego złoża węglowodorów. Metoda ta, należąca do grupy metod wolumetrycznych, oferuje prostotę procedur obliczeniowych połączoną z odpowiednią dokładnością oszacowania. W metodach wolumetrycznych zasoby złoża są obliczane jako iloczyn kilku parametrów geologicznych, takich jak powierzchnia, miąższość, porowatość itd. Ze względu na ryzyko i niepewność, każdy z parametrówjest przedstawiany nie w postaci pojedynczej wartości, lecz jako rozkład prawdopodobieństwa. W rezultacie oszacowane zasoby złoża przyjmują również postać statystycznego rozkładu zmiennej losowej. Rozkład ten można uzyskać w wyniku symulacji metodąMonte Carlo. Metoda trzech punktów, która może być uznana za metodę alternatywną, zamiast tysiąca iteracji symulacyjnych, wymaga zastosowania estymatorów Pearsona-Tuckeya. Pozwalają one na wyznaczenie średniej, wariancji oraz innych charakterystyk liczbowych rozkładu zasobów złoża węglowodorów. W pierwszej części artykułu zostały zaprezentowane założenia i główne procedury obliczeniowe metody trzech punktów. W części drugiej zaprezentowano przykład praktycznego wykorzystania tej metody, jak również pokazano wyniki porównania rezultatów oszacowania zasobów złoża ropy naftowej metodą trzech punktów i metodą symulacyjną. Analizowany przypadek i przeprowadzone testy statystyczne potwierdziły, że obie metody dają porównywalne wyniki.

Przedstawiona praca charakteryzuje wyniki badań wykonanych w ramach wielowariantowego projektu koncepcyjnego docelowego systemu odwadniania kopalń tworzących tzw. podsystem Sosnowiec, gwarantującego bezpieczeństwo sąsiednich kopalń. Zrealizowano ją w ramach drugiego etapu prac wdrożeniowych związanych z wcześniej wykonanym projektem celowym, którego wykonawcą była Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie. W projekcie przedstawiono sposób docelowego odwadniania kopalń: Saturn, Siemianowice z ZG Rozalia, Jowisz z ZG Wojkowice, Grodziec, Paryż, Sosnowiec, Porąbka-Klimontów i Kazimierz-Juliusz. Do opracowania wariantów docelowego systemu odwadniania konieczne było uwzględnienie szeregu czynników hydrogeologicznych i górniczych. Przeanalizowano wielkości wieloletnich dopływów do poszczególnych kopalń oraz stan ich systemów odwadniających. Następnie dokonano analizy istniejących bezpośrednich bądż pośrednich połączeń hydraulicznych między kopalniami. Powyższe czynniki w znacznym stopniu determinują zaproponowane warianty systemu odwadniania. Przedstawiony projekt koncepcyjny stanowi w pewnym sensie kontynuację i rozwinięcie wielowariantowego .Projektu koncepcyjnego docelowego modelu odwadniania KWK Saturn i kopalń sąsiednich tworzących tzw. podsystem Saturn". Proponuje się koncepcję docelowego systemu odwadniania kopalni Sosnowiec w warunkach prowadzonych zmian systemu odwadniania w kopalniach Saturn i Paryż oraz prac likwidacyjnych w kopalni Porąbka-Klimontów. Do obliczeń dopływów prognostycznych wykorzystano model matematyczny przygotowany w ramach projektu celowego, wprowadzając liczne zmiany wynikające z nowych uwarunkowań techniczno-organizacyjnych. Dla umożliwienia wyboru najkorzystniejszego wariantu przeprowadzono szereg wstępnych obliczeń symulacyjnych. Szczegółowo scharakteryzowano wyniki trzech wariantów, które po dokładnej analizie uznano za najkorzystniejsze. Wykonano również wstępne obliczenia czasów zatapiania kopalń. Najkorzystniejszym rozwiązaniem w zakresie docelowego pompowania wody w kopalniach tworzących tzw. podsystem Sosnowiec jest wariant I.

Praca prezentuje wyniki badań składu chemicznego wód podziemnych poziomu czwartorzędowego oraz roztworów porowych wydzielonych z próbek gruntów pobranych w rejonach ekspozycji odpadów przemysłowych i komunalnych Skawiny. Wykonanie 26 otworów wiertniczych w otoczeniu składowisk pozwoliło określić ładunki wynoszonych zanieczyszczeń oraz ocenić stan środowiska wodnogruntowego.

Współczesne prognozy hydrogeologiczne coraz częściej wykonywane są metodami modelowania matematycznego. W stosunku do dotychczas stosowanych obliczeń analitycznych mają przewagę w postaci znacznie mniejszego zakresu schematyzacji hydrogeologicznej. Ale również w przypadku schematu obliczeniowego identycznego z modelem można wskazać na czynniki decydujące o dokładności obliczeń i wielkości popełnionych błędów. Cel taki postawiono przed obliczeniami prognostycznymi wykonanymi dla studni położonej na obszarze międzyrzecza. Obliczenia analityczne i badania symulacyjne na modelu przeprowadzone zostały dla 192 wariantów obliczeniowych, w których uwzględniono różnorodne parametry filtracyjne warstwy wodonośnej i zmienne warunki techniczno- eksploatacyjne studni (tab. 1). Porównanie uzyskanych wyników wskazuje na poprawność obliczeń analitycznych jedynie w przypadku braku powierzchniowego zasilania warstwy wodonośnej przez infiltrację opadów atmosferycznych. Uwzględnienie tego elementu bilansowego wód podziemnych powoduje, że w niesprzyjających warunkach filtracyjnych (malej przewodności) prognoza wydajności studni może być obarczona błędem około 9% (tab. 3), błąd oceny położenia piezometrycznego zwierciadła wody sięgać może natomiast nawet kilkuset procent (tab. 4). Na wielkość obliczonego błędu względnego ma również wpływ depresja w studni i jej położenie w stosunku do dwóch równoległych granic zasilających. Przy wysokiej przewodności ujmowanej warstwy wodonośnej, rzędu kilkuset m2/d, błędy obliczeń analitycznych zdecydowanie maleją, osiągając wielkości nic mające praktycznego znaczenia w obliczeniach hydrogeologicznych