Geologia górnicza

Wyznaczanie granicy złoża bilansowego

Piotr Gruca, 237895

Maciej Jakubowski 237907

POLECENIE:

Wyznacz granicę złoża bilansowego w próbie pobranej ze złoża Cu-Ag LGOM. Podać informację o początku i końcu złoża bilansowego oraz określ parametry złoża bilansowego (miąższość, zawartość miedzi, zasobność jednostkową).

Parametry dla złoża rud miedzi (Cu):

Maksymalna głębokość spągu złoża	1500m
Minimalna zawartość miedzi w próbce konturującej złoża	0,5%
Minimalna średnia ważona zawartość ekwiwalentna miedzi z uwzględnieniem zawartości Ag w profilu złoża wraz z przerostami	0,5%
Minimalna zasobność złoża	35kg/m2

Granice złoża bilansowego wyznaczmy na podstawie zawartości miedzi (Cu) w danej próbce. Wszystkie próbki o zawartości miedzi powyżej 0,5% kwalifikują się do eksploatacji, a więc zaliczają się do złoża bilansowego. Przy ustalaniu granicy nie kierujemy się tylko i wyłącznie zawartością miedzi. Bardzo często kwalifikujemy próbki o mniejszej zawartości, po to aby nie ciąć złoża tylko stworzyć jednolitą warstwę, którą można z punktu widzenia górniczego, bezproblemowo wyeksploatować. Należy jednak pamiętać, aby zawartość miedzi w całej wyznaczonej przez nas warstwie wynosiła co najmniej 0,5% Cu.

Sekcja KO12-2583

Z otrzymanych dwudziestu próbek zestawionych w tabeli wyznaczamy granicę złoża od cząstki o numerze 103 do cząstki o numerze 116. Strop złoża jest zbudowany z cienkiej 10cm warstwy łupków dolomitycznych o bardzo dużej zawartości miedzi (4,44%). Rekompensuje ona niską zawartość Cu (0,12 i 0,15%) w pozostałych dwóch warstwach zbudowanych z piaskowca o łącznej miąższości 0,8m. Wydzielone złoże oprócz cienkiej warstwy łupka dolomitycznego w stropowej części składa się z piaskowca, a więc spągową granica jest właśnie piaskowiec. Rozmieszczenie okruszcowania w złożu potwierdza ogólną tendencję jaka zachodzi w złożach Lubińsko-Głogowskiego okręgu miedzionośnego, a mianowicie taką, że największa koncentracja miedzi występuje w spągu łupków dolomitycznych na granicy z piaskowcem. Miąższość wyznaczonego złoża wynosi 3,8m z czego 0,1m stanowią łupki dolomityczne a 3,7m piaskowce. Zawartość miedzi w warstwie łupkowej to 4,44%, w warstwach piaskowcowych wynosi ona 0,62% natomiast w całym złożu

jest ona równa 0,73%. Zasobność jednostkowa czyli ilość kopaliny przypadająca na jednostkę powierzchni wynosi dla warstwy łupkowej 11,1 kg/m³, dla warstw piaskowcowych 52,76 kg/m³, a łącznie 63,86 kg/m³.

Sekcja i nr próby	Nr cząstki	Litologia skrócona	Litologia pełna	Miąższość cząstki (m)	Zaw. Cu [%]	M*Zaw. Cu*γa	M*γa
KO12-2583	103	L	Łupek dolomityczny	0,1	4,44	1110	250
KO12-2584	104	P	Piaskowiec	0,4	0,12	110,4	920
KO12-2585	105	P	Piaskowiec	0,4	0,15	138	920
KO12-2586	106	P	Piaskowiec	0,4	0,72	662,4	920
KO12-2587	107	P	Piaskowiec	0,15	2,27	783,15	345
KO12-2588	108	P	Piaskowiec	0,15	0,98	338,1	345
KO12-2589	109	P	Piaskowiec	0,2	0,16	73,6	460
KO12-2590	110	P	Piaskowiec	0,2	0,75	345	460
KO12-2591	111	P	Piaskowiec	0,2	0,8	368	460
KO12-2592	112	P	Piaskowiec	0,2	0,83	381,8	460
KO12-2593	113	P	Piaskowiec	0,2	0,9	414	460
KO12-2594	114	P	Piaskowiec	0,4	0,79	726,8	920
KO12-2595	115	P	Piaskowiec	0,4	0,52	478,4	920
KO12-2596	116	P	Piaskowiec	0,4	0,53	487,6	920
			Suma	3,8		6417,25	8760

Poniżej zamieszczono tabelę zawierającą warstwy zaliczone do złoża bilansowego oraz obliczenia.

W trakcie obliczeń należy jednak pamiętać, że gęstość przestrzenna (γ_a) dla poszczególnych skał jest różna i wynosi ona:

• 2600 kg/m³ dla skał węglanowych

• 2500 kg/m³ dla skał łupkowych

• 2300 kg/m³ dla skał piaskowcowych

Obliczenia:

1. Miąższość – jest to suma miąższości cząstek i wynosi 3,8 [m]

2. Zawartość miedzi w złożu obliczamy wyliczając średnią ważoną. Czyli sumę iloczynu miąższości, zawartości miedzi oraz gęstości przestrzennej podzielonej przez sumę miąższości i gęstości przestrzennej.

Z=Zaw. Cu = $\frac{\sum_{}^{}{M*Zaw.\ Cu*Y_{a}}}{\sum_{}^{}{M*Y_{a}}}$ [%]

Z_L=$\frac{0,1*4,44*2500}{0,1*2500} = \frac{1110}{250} = 4,44\%$

Z_P=$\frac{\sum_{}^{}{M*Zaw.\ Cu*Y_{a}}}{\sum_{}^{}{M*Y_{a}}} = \frac{5307,25}{8510} = 0,62\%$

Zaw._śred Cu =$\frac{6417,25}{8760}$= 0,73%

1. Zasobność jednostkowa (q) – obliczamy osobno zasobność jednostkową dla warstw łupkowych, a osobno dla warstw piaskowcowych, a następnie je dodajemy.

q=M*Z*Y_a*0,01 [Mg/m²]

gdzie:

M-miąższość warstw

Z- zawartość Cu

Y_a- gęstość przestrzenna

q_L=0,1*4,44*2500*0,01=11,1 [Mg/m²]

q_p=3,7*0,62*2300*0,01=52,76 [Mg/m²]

q=11,1+52,76=63,86

Sekcja KO12-2471

Dane do zadania znajdują się na dołączonej do sprawozdania kartce.

Wyniki:

Miąższość złoża:

Granicę złoża bilansowego sekcji KO12-2471: stanowią cząstki od 100 do 119.

Litologia: cząstki od 100-103 → łupek dolomityczny; cząstki od 104-119 → piaskowiec

Całkowita miąższość złoża: M_b wynosi 4,9m. (w tym: 0,35m → łupek dolomityczny i 4,55m → piaskowiec)

Zawartość miedzi mierzymy za pomocą wzoru:

$${\overset{\overline{}}{\text{Cu}}}_{b} = \frac{\left( M \bullet Z \bullet \gamma \right) + \ldots + (M_{n} \bullet Z_{n} \bullet \gamma_{n})}{\sum_{}^{}{(M \bullet \gamma)} + \ldots + (M_{n} \bullet \gamma_{n})}$$

Dla badanego złoża zawartość miedzi (Cu) wynosi 0,693%

Zawartość miedzi w łupku dolomitycznym= 2,305%

Zawartość miedzi w piaskowcu = 0,565%

Zasobność jednostkową liczymy ze wzoru:

q = M • Z • γ • 0, 01

Zasobność jednostkowa złoża q= 79,318 [Mg/m2]

Zasobność jednostkowa w łupku q= 20,165 [Mg/m2]

Zasobność jednostkowa w piaskowcu q= 59,153 [Mg/m2]

Na podstawie danych zawartych w tabeli i wykonanych obliczeń stwierdzamy, że mamy do czynienia ze złożem bilansowym, a miąższość piaskowca jest zdecydowanie większa od miąższości łupka dolomitycznego w naszym złożu, ale to łupek jest bardziej kruszconośny. Mimo dużo mniejszej miąższości warstwy łupków, są one bardziej opłacalne w eksploatacji.