1. Górnictwo(1), egzamin inzynierski gig


I. Górnictwo (przedmiot kierunkowy)

  1. Kryteria klasyfikacji surowców mineralnych, formy występowania złóż.

  2. Lokalizacja obszarów występowania oraz rejonów wydobycia złóż surowców mineralnych w Polsce.

  3. Etapy działalności górniczej.

  4. Pojęcie i klasyfikacja zasobów, kryteria bilansowości kopalin podstawowych.

  5. Wpływ działalności górniczej na środowisko przyrodnicze.

Ad.1

  1. Ze względu na użyteczność

- złoża surowców energetycznych

- chemicznych

- metalicznych

- skalnych

- kamienie szlachetne i półszlachetne

2. ze względu na sposób powstawania ( genezę )

Rodzaj złóż

Typy

Złoża pochodzenia magmowego

Intruzywne, pomagmowe, wulkanogeniczne (ekstruzywne)

Złoża hipergeniczne ( powstałe w wyniku procesów fizyko-chemicznych - atmosfera -> deszcz, wiatr, snieg)

Wietrzeniowe, osadowe, biogeniczne

Złoża metamorficzne ( przeobrażone )

Zmetamorfizowane, metamorficzne

  1. Ze względu na kształt
    a) złoża o kształtach prawidłowych
    - pokłady pojedyncze lub wiązki pokładów
    - żyły pokładowe, żyły soczewkowe, żyły kontaktowe
    b) o kształtach nieprawidłowych
    - - gniazda, soczewki, masywy, słupy, sztokwerg,

Formy występowania złóż

1. Pokład - forma warstwy ograniczona prawie równoległymi powierzchniami zalegającymi na dużym obszarze, zróżnicowane kąty zalegania. Skałę leżącą bezpośrednio nad pokładem nazywa się stopem , a pod pokładem - spągiem. Pokład charakteryzują grubość, kąt nachylenia i rozciągłość. Grubość pokładów to odległość mieszona od spągu do stropu w kierunku prostopadłym do jego nachylenia. Ze względu na grubość pokłady dzielimy na - cienkie do 1,0m, średnie - od 1.0 do 3.0 metra i grube o grubości powyżej 3 metrów.

Z uwagi na kąt nachylenia pokłady dzielimy na :
- prawie poziome - do 10 stopni

- słabo nachylone 10-35

- silnie nachylone 35-45

-strome - powyżej 45

2. Gniazdo - naturalne nagromadzenie w skorupie ziemskiej kopalin lub minerałów w skupiskach o niezbyt dużych rozmiarach ( kilka lub kilkadziesiąt metrów), nieregularnego kształtu niezwiązanego z zaleganiem warstw otaczających, występują tak np. boksyty, rudy cynku i ołowiu

  1. Soczewka - złoże zajmujące niewielką przestrzeń w górotworze, którego miąższość jest największa w części centralnej i stopniowo maleje we wszystkich kierunkach aż do zaniku
    4. Żyła geologiczna - masa skalna lub mineralna wypełniająca szczelinę w górotworze. Grubość waha się od kilku milimetrów do kilkudziesięciu metrów
    5. Pnie - przedstawiają skupienia kopaliny w formie wydłużonej w kierunku pionowym o przekroju poprzecznym zbliżonym do koła, elipsy lub soczewki.
    6. Impregnacje - są to drobne skupienia (nieraz mikroskopowej wielkości) kopalin w skałach płonnych, a czasem większych okruchów surowca mineralnego; najczęściej stanowią je rudy rozsiane w skałach płonnych.

2. Lokalizacja obszarów występowania oraz rejonów wydobycia złóż surowców mineralnych w Polsce.

Węgiel kamienny - występuje w 3 zagłębiach - Lubelski, Górnośląskim i Dolnośląskim.
Węgiel brunatny występuje w kilku miejscach - Bełchatów, Konin, Turów, Bogatynia, złoża Legnickie

Ropa naftowa i gaz ziemny ( odpad) - okolice Poznania ( zachodnia część Polski) , Podkarpacie, Jasło, Gorlice, Szelf Bałtycki W Polsce w roku 2009 były udokumentowane 84 złoża ropy naftowej, w tym w Karpatach - 29 złóż, na ich przedgórzu (w zapadlisku przedkarpackim) - 11, na Niżu Polskim 42 złóż oraz w obszarze polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku - 2 złoża. Złoża występujące w Karpatach i na ich przedgórzu mają długą historię, jest to rejon najstarszego światowego górnictwa ropy naftowej. Obecnie zasoby tych złóż są na wyczerpaniu. W Polsce, największe znaczenie gospodarcze mają złoża ropy naftowej występujące na Niżu Polskim. W 2009 r. wydobywalne zasoby złóż na Niżu stanowiły blisko 75 %, a zasoby złóż polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku 21% zasobów krajowych.

Podmioty gospodarcze wydobywające węgiel kamiennych

- Górny Śląsk - Kompania Węglowa ( 16 kopalń), Katowicki Holding Węglowy ( 5 kopalń) , Jastrzębska Spółka Węglowa ( 6 kopalń) oraz Południowy Koncern Węglowy
- Lubelski Węgiel - Bogdanka - okolice Lublina

Węgiel Brunatny to : KWB Bełchatów, KWB Konin, Turek - kopalnia Adamów, Bogatynia - KWB Turów

Surowce metaliczne
- rudy miedzi - Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy KGHM Polska Miedź - w skład KGHM wchodzą ZG Rudna (siedziba Polkowice), ZG Lubin, ZG Polkowice- Sieroszowice ( siedziba Polkowice)

- rudy cynku i ołowiu - Trzebinia ( ZG Trzebionka) , Olkusz kopalnia Olkusz-Pomorzany

Surowce chemiczne

- siarka - dawne okolice Tarnobrzega, eksploatowane metodą otworowa ( Osiek okolice Staszowa i Grzybów okolice Łańca)
- metodą odkrywkową - Machów ok. Tarnobrzega zlikwidowane gdyż eksploatacja się nei oplatała

Sól kamienna - Kłodawa - kopalnia podziemna

3.Etapy działalności górniczej.

  1. Roboty poszukiwawcze

  2. Roboty udostępniające

  3. Roboty przygotowawcze

  4. Roboty eksploatacyjne i likwidacja zrobow

  5. Rekultywacja i likwidacja kopalń

Ad. 1

Celem prac poszukiwawczych jest odnalezienie miejsc wystepowania złóż kopalin użytecznych lub dokładniejsze poznanie i zbadanie złóż poprzednio odkrytych. Ze względu na sposób prowadzenia roboty poszukiwawcze dzieli się na:

  1. Poszukiwania geologiczne

  2. Poszukiwania geofizyczne

  3. Poszukiwania robotami górniczymi

Stosunkowo najmniej kosztowne są poszukiwania geologiczne i dlatego zwykle od nich rozpoczyna się poszukiwanie złoża, a dopiero po stwierdzeniu możliwości jego występowania przystępuje się do znacznei kosztowniejszych poszukiwań. Roboty poszukiwawcze mogą być wykonywane zarówno z powierzchni ziemi, jak i z wyrobisk podziemnych

Celem poszukiwań geologicznych jest określenie rodzaju i struktury skał zalegających w danym rejonie, co ułatwia zorientowanie się o możliwości występowania wśród nich pewnych rodzajów kopalin użytecznych.

Górnicze roboty poszukiwawcze

Celem górniczych robót poszukiwawczych jest sprawdzenie wyników badań geologicznych i geofizycznych oraz dokładne określenie warunków zalegania złoża i jego wartości przemysłowej. Do tego rodzaju informacji zaliczamy: wielkość zalegania złoża, głębokość zalegania, skład petrograficznych i chemiczny, grubość, rozciągłość i nachylenie złoża, warunki wodne złoża oraz charakter skał otaczających. Informacje takie uzyskuje się poprzez wykonanie górniczych wyrobisk poszukiwawczych, takich jak rowy poszukiwawcze, szybiki, sztolnie poszukiwawcze.

Rowy poszukiwawcze stanowią wykopy o szerokości około 1m i głębokości do 4m, wykonywane wzdłuż linii poszukiwawczych. Stosuje się je w wypadkach, kiedy spodziewamy się małej miąższości nadkładu i stromego ułożenia warstw.

Szybiki poszukiwawcze są pionowymi, rzadziej pochyłymi wyrobiskami górniczymi, zwykle o przekroju prostokątnym i głębokości do 25m. W przypadku skał zwięzłych szybiki poszukiwawcze mogą mieć kształt okrągły i być wykonywane bez obudowy. W okolicach górzystych poszukiwania górnicze prowadzą są za pomocą sztolni - jest to wyrobisko poziome lub lekko nachylone mające wlot z powierzchni, a udostępniających złoże ze stoku góry.

W przypadku poziomego lub słabo nachylonego zalegania warstw i przy dużej miąższości warstw nadkładowych prace poszukiwawcze wykonuje się za pomocą wierceń. Z uwagi na głębokość wierceń dzieli się je na płytkie i głębokie. Wiercienia płytkie wykonuje się recznie lub mechanicznie. Głębokość takich otworów rzadko przekracza 75 metrów. Otwory wierci się najczęściej z powierzchni, można je jednak wykonywać ze sztolni, przecznic lub chodników poszukiwawczych.
Wiercenia głębokie wykonuje się wyłącznie za pomocą specjalnych maszyn wiertniczych, które umożliwiają obecnie wiercenie do około 10 000 metrów. Otwory takie wykonuje się z powierzchni ziemi i są to tylko i wyłącznie otwory pionowe.

Ad. 2 Roboty udostępniające

Gdy złoże kopaliny zostało dostatecznie zbadane i gry zdecydowano na nim założyć kopalnię, wówcza należy wykonac wiele róznych rodzajów wyrobisk górniczych, które w przyszłości pozwolną nam na eksploatację złoża.
roboty górnicze rozpoczyna się więc od utworzenia dostępu do złoża, czyli od jego udostępniania. Dostep do złoża wykonuje się za pomoca wyrobisk udostępniających łączących złoze lub jego część z powierzchnią ziemi. Zależnie od warunkow zlaegania, złoże możemy udostępnić przez usunięcie nadkładu - przy wybieraniu złoża sposobem odkrywkowym, albo za pomocą wyrobisk podziemnych - przy wybieraniu złoża spoboem podziemnym

Do udostępnienia złóż przy eksploatacji podziemnej stosuje się wyrobiska:

- pionowe

- poziome

- pochyłe

Do wyrobisk udostępniających pionowych zalicza się szyby i szybiki oraz szyby i szybiki ślepe

Szybem nazywa się wyrobisko korytarzowe pionowe głębione z powierzchni ziemi o przekroju powiezej 4m2, zgłębione w warstwach skalnych i mających bezpośrednie połączenie z powierzchnią ziemi,

Szybikiem nazywa się podobne wyrobisko, lecz o przekroju poniżej 4m2 i zazwyczaj nie głębokie

Szybem lub szybikiem ślepym nazywa się wyrobisko pionowe nie wychodzące na powierzchnię lecz łączące wewnątrz kopalni pokłady między soba.

Do poziomych wyrobisk udostępniających zaliczamy sztolnie i przecznice

Sztolnią nazywa się wyrobisko korytarzowe poziome Lu lekko nachylone ku ujściu sztolni mające wlot z powierzchni i udostępniające złoże ze stoku góry

Przecznicą nazywa się wyrobisko korytarzowe poziome lub o małym wzniesieniu wykonane w celu udostępnienia złoża w poprzek warstw skalnych i nie mające bezpośrednio połączenia z powierzchnią.

  1. Roboty przygotowawcze

- wyrobiska przygotowawcze to
a - pochyłe dowierzchnie

b- poziome - chodniki

Roboty eksploatacyjne

- wyrobiska ubierkowe, zabierkowe, komorowe blokowe

  1. Pojęcie i klasyfikacja zasobów, kryteria bilansowości kopalin podstawowych.

Kopalina stała - skała występująca w złozu w stanie stalym skupiona, która nadaje się do bezpośredniego wykorzystania gospodarczego lub po odpowiedniej przeróbce.

Złoże kopaliny użytecznej - jest to naturalne nagromadzenie w skorupie ziemskiej minerałó lub skał użytecznych, których eksploatacja przynosi korzyść gospodarczą.

Kopalina Głowna - kopalina użyteczna, która tworzy złoże i dla której wydobywania podjęto decyzję o budowie zakładu górniczego.

Przez zasoby geologiczne rozumie się całkowitą ilośc kopaliny w złożu, natomiast zasoby przemysłowe stawią tę część zasobów geologicznych, która może być wydobyta po uwzględnieniu strat związanych z eksploatacją złoża. Ilekroć jest mowa o dokumentacji geologicznej zawierającej ustalenie zasobow złoża kopaliny należy przez nią rozumieć dokumentację ustalającą geologiczne zasoby tego złoża.
Geologiczne zasoby złoża dizeli się na:
- bilansowe

- pozabilansowe

Bilansowe zasoby złoża, jest to ta cześć zasobów geologicznych, która przy obecnym stanie techniki i w aktualnych warunkach ekonomicznych nadaje się do eksploatacji na skale przemysłową, czyli to te zasoby, które opłaca się eksploatować. Przez zasoby poza bilansowe złoża rozumie się zasoby, których przy obecnym stanie techniki nie opłaca się lub nie można eksploatowac, zwłaszcza w skutek:

- niespełnienia wymagań przemysłu w zakresie ustalonych kryteriow bilansowości,

- szczególnie trudnych warunkow technicznych wydobycia, konieczności zastosowania bardzo skoplikowanych procesów przeróbki lub niekorzystnych naturalnych warunków zalegania zloża

Geologiczne zasoby podzielone zostały z punktu widzenia dokładności ich rozpoznania na cztery kategorie: C2, C1, B i A, przy czym zasoby kategorii C2 należą do najmniej rozpoznanych a zasoby kategorii A do najlepiej rozpoznanych, określając jednocześnie warunki, jakie powinny być spełnione przy rozpoznawaniu zasobów złoża w poszczególnych kategoriach.

Przy normalnym postępie prac geologicznych kategorie rozpoznawania są wynikiem poszczególnych etapów badań geologicznych w złożu a mianowicie:

- wynikiem robót poszukiwawczych są zasoby kategorii C2

- wynikiem robót rozpoznawczych są zasoby kategorii C1,

- wynikiem robot rozpoznawczych szczegółowych są zasoby kategorii B,

- wynikiem robót rozpoznawczych eksploatacyjnych ( przygotowawczych ) są zasoby kategorii A.

Kryteria bilansowości złóż kopalin

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA

z dnia 18 grudnia 2001 r.

w sprawie kryteriów bilansowości złóż kopalin.

Dz.U. nr 153, poz. 1774

Na podstawie art. 50 ust. 1 pkt 3 ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. - Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U. Nr 27, poz. 96, z 1996 r. Nr 106, poz. 496, z 1997 r. Nr 88, poz. 554, Nr 111, poz. 726 i Nr 133, poz. 885, z 1998 r. Nr 106, poz. 668, z 2000 r. Nr 109, poz. 1157 i Nr 120, poz. 1268 oraz z 2001 r. Nr 110, poz. 1190 i Nr 115, poz. 1229) zarządza się, co następuje:

§ 1. Ustala się kryteria bilansowości dla poszczególnych rodzajów złóż kopalin, stanowiące załącznik do rozporządzenia.

§ 2. Zmianę kryteriów bilansowości złóż kopalin dopuszcza się w przypadkach:

1) wystąpienia szczególnych warunków technicznych lub ekonomicznych wydobywania kopaliny albo dotyczących jej użytkowania,

2) uzasadnionych ochroną środowiska lub bezpieczeństwem pracy,

3) skomplikowanej budowy geologicznej złoża,

4) planowanego wykorzystania złoża kopaliny na potrzeby lokalne.

§ 3. Rozporządzenie wchodzi w życie z dniem 1 stycznia 2002 r.

Minister Środowiska: S. Żelichowski

Załącznik do rozporządzenia Ministra

Środowiska z dnia 18 grudnia 2001 r.

(poz. 1774)

KRYTERIA BILANSOWOŚCI DLA POSZCZEGÓLNYCH RODZAJÓW ZŁÓŻ KOPALIN

Tabela 1

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

5. Wpływ działalności górniczej na środowisko przyrodnicze.

Każda działalność górnicza - zarówno odkrywkowa jak i podziemna - wywiera niekorzystny wpływ na szeroko rozumiane środowisko. Dotyczy to powietrza, wody oraz powierzchni terenu. W przypadku niekorzystnego oddziaływania na powierzchnię terenu mówi się o szkodach górniczych.

Przemysł górniczy może w bardzo poważny sposób oddziaływać na środowisko:

- odpady, w wielu przypadkach zawierające duże ilości metali ciężkich i chemikaliów, mogą znacznie zanieczyszczać wody gruntowe i powierzchniowe.

- szczególnie w krajach rozwijających się, społeczności zamieszkujące tereny w pobliżu kopalń są uzależnione od dostępu do czystej wody, która służy zaspokajaniu ich podstawowych potrzeb - toksyczne wycieki wpływają na źródło utrzymania tych społeczności oraz na rożnorodność biologiczną.

Większość działań związanych z przemysłem górniczym wymaga użycia ogromnych ilości wody w celu oddzielenia cennych metali lub minerałów od piasku lub skały. Powoduje to obniżenie poziomu wód gruntowych, co z kolei utrudnia dostęp do zasobów wodnych bez zaawansowanego sprzętu technicznego. W Chile, społeczności rolnicze gwałtownie protestują przeciwko ekspansji przemysłu wydobywczego miedzi i złota, ponieważ skutkiem tego procesu są niedobory wody.

Z powodu wydobycia uranu ludzie mogą być narażeni na ekspozycję na przekraczające dopuszczalne normy dawki promieniowania radioaktywnego - zarówno podczas wydobywania transportowania, użytkowania, jak i składowania odpadów ( by nie wspomnieć o oczywistym ryzyku związanym z bombami jądrowymi i wypadkami w elektrowni nuklearnych).

Zagrożenia ekologiczne spowodowane przez kopalnie nie znikają z chwilą, gdy przestają one funkcjonować. Zamknięte i opuszczone kopalnie mogą być ekologiczną bombą zegarową, bowiem przedsiębiorstwa i władze nie wykazują chęci, aby usuwać substancje toksyczne z tych obszarów. Pozostawione „dziedzictwo” może oddziaływać na środowisko naturalne w otoczeniu kopalni.Na Filipinach znajduje się 800 opuszczonych kopalń szpecących krajobraz, lecz problem ten jest ignorowany. Jednym z głównych problemów ekologicznych związanych z opuszczonymi kopalniami, których wydobywano metal i węgiel są kwaśne wody pokopalniane ( acid mine drainage, w skrócie: AMD) oraz odcieki kwaśne ze składowisk odpadów ( Acid Rock Drainage, w skrócie ADR).

Szkoda górnicza - szkoda, powstała wskutek prowadzenia robót górniczych. Pojęcie to jest ujęte w prawie górniczym

Szkoda górnicza może powstać w budowli, części składowej nieruchomości, w urządzeniach naziemnych i podziemnych ( na przykład w urządzeniach inżynierskich służących do transportu wody, gazu, prądu elektrycznego, w liniach kolejowych i innych urządzeniach połączonych z nieruchomością). W wyniku wybierania złoża na pewnym obszarze oraz wypełnienia powstałej pustki przez skały warstw nadległych występują przemieszczenia górotworu w obszarze ponad dokonaną eksploatację sięgające, przy wybieraniu złoża na dostatecznie dużym obszarze, do powierzchni. W wyniku tych przemieszczeń powstają ponad wybraną partia złoża na poszczególnych poziomach niecki obniżeniowe.
Maksymalne możliwe obniżenie wynosi
Wmax= a * g



Wyszukiwarka