GEOLOGIA GÓRNICZA W STULECIE DZIAŁALNOŚCI KRAKOWSKIEJ AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ
MINING GEOLOGY IN THE CENTURY OF ACTIVITY AGH IN KRAKÓW
Marek Nieć, Jerzy Górecki, Jacek Mucha – AGH Akademia-Górniczo-Hutnicza
Po utworzeniu w 1919 roku Akademii Górniczej w Krakowie podjęte zostały badania geologiczne związane z działalnością górniczą w Zakładzie Geologii Stosowanej pod kierunkiem Karola Bohdanowicza. Zakład Geologii Stosowanej przekształcono w 1953 roku w Katedrę Geologii Kopalnianej, której długoletnim kierownikiem został Profesor Roman Krajewski, twórca nowoczesnej polskiej szkoły geologii górniczej. Początkowo wiodąca tematyka badań geologii złóż poszerzona została o zagadnienia metodyki ich rozpoznawania, opróbowania, szacowania zasobów, uwarunkowań geologiczno-górniczych eksploatacji, w szczególności warunków hydrogeologicznych i inżyniersko-geologicznych. Rosnąca rola problematyki hydrogeologicznej w związku z budową nowych kopalń spowodowała wyodrębnienie Katedry Hydrogeologii, a później utworzenie Instytutu Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej z Zakładem Geologii Kopalnianej. W 1994 roku powrócono do „historycznej” nazwy Katedry Geologii Kopalnianej. Z początkiem 2006 roku wszystkie jednostki naukowo-dydaktyczne z zakresu nauki o złożach kopalin stałych i geologii górniczej połączono i w roku 2007 utworzono Katedrę Geologii Złożowej i Górniczej. Po wyodrębnieniu hydrogeologii i geologii inżynierskiej Geologia kopalniana (górnicza) jest rozumiana jako obszar badań dotyczących rozpoznawania złóż i ich badania na potrzeby górnicze. Przedmiotem badań są: zmienność złóż i wykorzystanie metod geostatystycznych w ich dokumentowaniu, metodyka rozpoznawania złóż, opróbowania, szacowanie zasobów.
At the AGH (Mining University) in Kraków founded in 1919 the mining geological researches were initiated at the Applied Geology Department, headed by professor Karol Bohdanowicz. In 1953 the Applied Geology Department was reorganized and the new Mining Geology Department formed, headed by professor Roman Krajewski founder of modern school of mining geology in Poland. The geology of mineral deposits was the main preliminary field of research. The further research were focused on methodology of exploration, sampling, resources evaluation and geological factors affecting mining. The increasing importance of hydrogeology and geotechnical problems in new deep underground and opencast mines provokes formation of separate Department of Hydrogeology and afterwards Institute of Hydrogeology and Engineering Geology, with Mining Geology Division. In 1994 the separate Mining Geology Department was restituted, and in 2007 after reorganization the joint Department of Mineral Deposits and Mining Geology was formed. The mining geological geology researches are focused on variability of mineral, coal and industrial rock deposits, methodology of exploration, sampling, resources evaluation and application of geostaistical methods.
ZNACZENIE ZNAJOMOŚCI BUDOWY WEWNĘTRZNEJ ZŁOŻA SIARKI DLA PROWADZENIA EKSPLOATACJI METODĄ OTWOROWĄ
THE IMPORTANCE OF GEOLOGICAL FEATURES OF NATIVE SULPHUR DEPOSITS FOR MANAGING THEIR EXPLOITATION BY UNDERGROUND MELTING
Marek Nieć – Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków
Edyta Sermet – AGH Akademia Górniczo-Hutnicza
Przemysław Bokwa – Kopalnie Dolomitu S. A. w Sandomierzu
Złoża siarki rodzimej eksploatowane metodą podziemnego wytapiania cechują się złożoną budową, która jest wynikiem wielu procesów, jakie prowadziły do ich utworzenia i ostatecznego uformowania. Stopień wykorzystania zasobów i zużycie wody gorącej na tonę siarki zależą od zasobności przepuszczalności skał tworzących złoże, form występowania siarki (tekstury rudy), rozmieszczenia partii skał o zróżnicowanej porowatości i przepuszczalności. Skrasowienie złoża powoduje bardzo duże, lokalne i kierunkowe zróżnicowanie jego parametrów hydrogeologicznych. Dla właściwego rozumienia i przewidywania procesów zachodzących w złożu w czasie wytopu siarki, prognozowania jego efektów i właściwego sterowania eksploatacją niezbędna jest pełna informacja o złożu. Dlatego też, nieodzowne jest wykonywanie wszelkich otworów wiertniczych niezbędnych dla prowadzenia wydobycia siarki jako pełnordzeniowych, gdyż stosowane badania geofizyczne nie dostarczają kompletnej informacji o złożu.
The native sulphur deposits exploited by underground melting were formed by varied natural processes, and has composed internal structure, that affects economic sulphur extraction. Sulphur resources extraction rate, and quantity of necessary water consumption depend on varied sulphur content and ore porosity, as well as of size and distribution of sulphur aggregates (ore texture) and varied permeability of rocks. Deposit karstification is the main factor affecting local and directional variation of deposit hydrogeological features. The full, correct knowledge of deposit features is indispensable for understanding, prediction and management of sulphur melting and extraction. The geophysical borehole logging and aerial seismic investigations are valuable, but incomplete source of geological data on detailed deposit features. Therefore geological core logging of all boreholes, drilled for sulfur extraction is also necessary.
PROBLEMY ZAGOSPODAROWANIA ZŁÓŻ KOPALIN NA OBSZARZE MIELECKO-KOLBUSZOWSKO-GŁOGOWSKIEGO OBSZARU CHRONIONEGO KRAJOBRAZU
PROBLEMS OF MANAGEMENT OF MINERAL DEPOSITS IN THE MIELECKOKOLBUSZOWSKO-GŁOGOWSKI PROTECTED LANDSCAPE AREA
Barbara Radwanek-Bąk – Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
Odkrywkowa eksploatacja złóż stanowi zawsze ingerencję w środowisko przyrodnicze, jakkolwiek zakres i skala jego przekształceń mogą być zróżnicowane – od niewielkich i ograniczonych w zasadzie do okresu eksploatacji, aż do znacznych, i długotrwałych, a niekiedy nieodwracalnych – przy masowym wydobywaniu kopaliny. Oprócz działań minimalizujących skutki tej ingerencji już w czasie prowadzenia eksploatacji, zasadnicze znaczenie ma właściwe i zindywidualizowane przeprowadzenie rekultywacji/rewitalizacji terenów poeksploatacyjnych i ich zagospodarowanie. Konfliktowość działalności wydobywczej wzrasta na obszarach objętych prawną ochroną przyrody i krajobrazu. Do takich należy Mielecko-Kolbuszowsko-Głogowski Obszar Chronionego Krajobrazu, o powierzchni blisko 50 tys. ha, położony w północno-zachodniej części województwa podkarpackiego. Jednym z głównych celów jego utworzenia jest czynna ochrona ekosystemów oraz zachowanie różnorodności biologicznej i walorów krajobrazowych pozostałych jeszcze fragmentów rozległej niegdyś Puszczy Sandomierskiej. Dotyczy to zwłaszcza unikatowych w tym regionie wydm śródlądowych i ich zespołów. Cele te powodują, że odkrywkowa eksploatacja kopalin uznawana jest tu za działalność o dużym stopniu konfliktowości. Z drugiej strony, trudno wyobrazić sobie całkowitą rezygnację z wydobywania kopalin ze złóż występujących na tym rozległym i zamieszkałym terenie, położonym ponadto w pobliżu dużych ośrodków miejskich: Rzeszowa, Mielca czy Dębicy. Kopaliny pozyskiwane ze złóż, głównie piaski lub piaski ze żwirami, są niezbędne dla zaspokojenia potrzeb bytowych lokalnych społeczności. W artykule przedstawiono skalę tego problemu oraz prowadzone działania, ukierunkowane na osiągnięcie trudnego nieraz kompromisu. Ich podstawą jest wielopłaszczyznowa waloryzacja przyrodnicza M-G-K OchK wraz z określeniem możliwości i zakresu eksploatacji kopalin pospolitych oraz wskazanie najbardziej efektywnych sposobów rekultywacji terenów poeksploatacyjnych.
Opencast mining acitvity is always an injury of the natural environment, although the scope and scale of its transformations can be varied – from small and limited to the period of operation, up to significant, and long-lasting, sometimes irreversible – by mass-scale of extraction. In addition to actions minimizing the effects of this injury already during the operation, it is essential to properly and tailor reclamation / revitalization of post-mining areas and their management. The conflict of mining activity is increasing in areas covered by legal protection of nature and landscape. Mielecko-Kolbuszowsko-Głogowski Protected Landscape with an area of nearly 50,000 ha, is located in the north-western part of the Podkarpackie Voivodeship. One of the main goals of its creation is the active protection of ecosystems and preservation of biological diversity and landscape values of the remains of the Sandomierz natural forest. This particularly applies to the inland dunes that are unique in this region and their clusters. These objectives make the surface exploitation of minerals considered here to be highly conflictual activities. On the other hand, it is difficult to imagine a complete giving up extracting minerals from deposits found in this vast and inhabited area, located also near large urban centers: Rzeszów, Mielec and Dębica. The raw materials obtained from them, mainly sands or sands with gravels, are necessary to satisfy the living needs of local communities. The article presents the scale of this problem and the activities carried out, aimed at reaching a difficult compromise. Their basis is the multifaceted environmental evaluation of the M-G-K OChK together with the determination of the possibilities and scope of exploitation of common minerals and the indication of the most effective ways of re clamation of post-mining areas.
KRZEMIONKA JAKO POTENCJALNIE REAKTYWNY SKŁADNIK KRUSZYW WĘGLANOWYCH
SILICA AS POTENTIALLY REACTIVE COMPONENT IN CARBONATE AGGREGATES
Marek Rembiś, Andrzej Dubiniewicz – AGH Akademia Górniczo-Hutnicza
W artykule przedstawiono wyniki badań petrograficznych dotyczących udziału i formy krzemionki występującej w zróżnicowanych litologicznie skałach węglanowych z siedmiu złóż, które są stosowane do produkcji kruszyw budowlanych. Stwierdzono związek między litologią tych skał a rodzajem obecnej w nich krzemionki o różnej genezie. W wapieniach odmiany biomikrytowej, pochodzących z czterech złóż, wykazano obecność głównie chalcedonu i podrzędnie kwarcu, a w jednym złożu także obecność opalu. W odmianach biosparytowej i dolobiomikrytowej zaobserwowano jedynie chalcedon lub minerał ten występował wspólnie z kwarcem. W wapieniach sparytowych i mikrosparytowych stwierdzono obecność tylko kwarcu. Udział poszczególnych form krzemionki występującej w skałach węglanowych odniesiono do kryteriów przyjętych przez National Ready Mix Concrete Association. Ustalono, że kruszywa pozyskane z badanych skał węglanowych, będą charakteryzować się brakiem potencjalnej reaktywności alkalicznej (ASR) lub jej zróżnicowanym stopniem, uzależnionym od tekstury skały oraz nasilenia sylifikacji jakiej została ona poddana.
The article presents the results of the petrographic analysis of the content and the form of silica occurring in the lithologically varied carbonate rocks. The investigations were carried out on the rocks deriving from seven deposits and used as material for the production of construction aggregates. It was found a relationship between lithology of the rocks and occuring type of silica of diverse origin. The biomicrites, coming from four deposits, contain mainly chalcedony and subordinately quartz, whereas in one deposit additionally opal has been found. In the biosparites and the dolobiomicrites chalcedony occurs separately or with accompanying of quartz. The sparites and the microsparites contain exclusively quartz. The content of the individual form of silica in the carbonate rocks was compared to National Ready Mix Concrete Association standards. It has been determined that the aggregates from the investigated carbonate rocks are characterized by lack of potential alkaline reactivity (ASR) or varying degree of reactivity, depending on the texture of the rock and advancement of silicification processes.
UNEXMIN – AUTONOMICZNA SONDA DO BADANIA ZALANYCH PODZIEMNYCH KOPALŃ
UNEXMIN – THE AUTONOMOUS UNDERWATER EXPLORER FOR FLOODED MINES
Eugeniusz Jacek Sobczyk – Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków
Marek Szuwarzyński – niezależny ekspert w zakresie geologii górniczej
Szacuje się, że w Europie jest 30 000 zamkniętych kopalń, a wiele z nich może zawierać znaczne ilości niewydobytych kopalin. Większość z tych kopalń jest teraz zatopionych, a w wielu przypadkach informacje o ich stanie pochodzą sprzed dziesięcioleci. Skomplikowany układ podziemnych wyrobisk większości podziemnych kopalń uniemożliwia wykonywanie w nich pomiarów i obserwacji za pomocą konwencjonalnych metod. Wykorzystanie płetwonurków do eksploracji podwodnej w zatopionych kopalniach może być bardzo niebezpieczne. W związku z tym powstał pomysł opracowania autonomicznej sondy powalającej na badanie zalanych podziemnych kopalń. Głównym celem projektu UNEXMIN (Underwater Explorer For Flooded Mines) jest opracowanie w pełni autonomicznego wieloplatformowego eksploratora, który tworzą trzy roboty, umożliwiające nieinwazyjne metody badawcze w zatopionych kopalniach. Pionierska technika opracowana przez UNEXMIN mogłaby otworzyć nowe scenariusze eksploracji zatopionych kopalń w Europie, aktualizując dane geologiczne, mineralogiczne i przestrzenne, do których nie można uzyskać dostępu w żaden inny sposób, bez ponoszenia ryzyka dużych kosztów.
In Europe, it is estimated that there are 30,000 closed mine sites and many of these may have considerable amounts of unexploited mineral commodities. Many of these closed mines are now flooded and the last piece of information of their status and layout is decades or more than a hundred years old. The complex underground layout, topology and geometry of most underground mines, make it impossible to do any surveying by conventional or remotely controlled equipment. One of these examples is the usage of human divers, which can prove unfruitful and even lethal in harsh deep mine conditions. The main objective in the UNEXMIN project is to develop a fully autonomous multi-platform Robotic Explorer, made by three robots which will share the workload, that will use non-invasive methods for 3D mine mapping on flooded and deep mines, otherwise inaccessible, in Europe. UNEXMIN’s pioneer developing technique could open new exploration scenarios for European abandoned mines, with the help from actualized data that cannot be accessed any other way, without major costs.
POTRZEBA STWORZENIA NOWYCH UWARUNKOWAŃ PRAWNYCH ORAZ REGULACJI PLANOWANIA PRZESTRZENNEGO I ROZWOJU PRZY ROZPOZNAWANIU I DOKUMENTOWANIU ZŁÓŻ
THE NEED TO TAKE INTO ACCOUNT NEW LEGAL CONDITIONS AND SPATIAL PLANNING DURING THE RESEARCH AND DOCUMENTING MINERAL DEPOSITS
Jan A. Stefanowicz – Kancelaria Juris Sp. z o. o., Warszawa
W artykule przedstawiono na tle aktualnych regulacji te nowe, które dopiero wchodzą w życie lub są projektowane w regulacjach planowania przestrzennego, rozwoju, budownictwa i inwestycji infrastrukturalnych, a także niektórych innych istotnych, jak: ochrony środowiska i przyrody, gospodarki odpadami, prawa wodnego, prawa energetycznego, mających wpływ na przyszłe inwestycje sektora wydobywczego. Autor uzasadnia tezę, iż dokumentacja geologiczna złoża oraz obliczenie zasobów niezbędne dla projektowania przyszłego wydobycia, a więc projekt zagospodarowania złoża, a także uwarunkowania dla budowy kopalni muszą uwzględniać regulacje, które będą obowiązywać w chwili udzielania koncesji wydobywczej i zatwierdzania planu ruchu zakładu górniczego. Artykuł przedstawia aktualne kierunki zmian w podstawowych dokumentach związanych z rozwojem kraju i regulacjami działalności gospodarczej, wskazując na rolę regulacji takich nowych instytucji, jak inwestycje celu publicznego, obszary funkcjonalne, nowe narzędzia dla reglamentacji inwestycji oraz szczególne regulacje w odrębnych ustawach dla specjalnych przedsięwzięć (przykładowo: autostrady o znaczeniu krajowym, sieci transgraniczne i interkonektory, czy elektrownia atomowa). Autor formułuje wnioski co do niezbędnych uzupełnień regulacji, zarówno w obszarze, o którym mowa wyżej, jak i dla kompatybilności w postanowieniach prawa geologicznego i górniczego.
The article presents new regulations that are coming now into effect or that are being designed under regulations of spatial planning, development, construction and infrastructural investments as well as some other important ones such as: environmental and nature protection, waste management, water law and energy law which have an huge impact on future investments of the mining sector. Author justifies the thesis that the geological documentation of the deposit and the calculation of resources are necessary for designing future extraction and that the deposit development plan must take into account regulations that will apply at the time of granting the mining license and approval of the mining plant’s plan of operation. The article also presents current directions of changes in the basic documents related to the development of the country and business regulations, indicating the role of regulation of new institutions such as a public purpose investment, functional areas, new tools for investment regulation and special regulations in separate acts for special projects (for example: motorways of national importance, cross-border networks and interconnectors or a nuclear power plant). In the end, author formulates conclusions as to the necessary complements of the regulations of geological and mining law.
WYKSZTAŁCENIE ZŁOŻA RUD MIEDZI W STREFACH WYSTĘPOWANIA FACJI ROTE FÄULE W ZACHODNIEJ CZĘŚCI ZŁOŻA SIEROSZOWICE (KGHM POLSKA MIEDŹ S.A.)
CHARACTERISTIC OF THE COPPER ORE DEPOSIT WITHIN AREAS OF ROTE FÄULE OCCURRENCE IN THE WESTERN PART OF SIEROSZOWICE DEPOSIT (KGHM POLSKA MIEDŹ S.A.)
Ariel Wojciuszkiewicz, Wojciech Kaczmarek – KGHM Polska Miedź S.A.
Złoże rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej tworzą skały osadowe zdeponowane na przełomie czerwonego spągowca i cechsztynu (perm). Powstanie mineralizacji miedziowo-srebrowej jest związane z długotrwałymi i kilkuetapowymi procesami geologicznymi. Zagadnienie genezy złoża jest szeroko opisywane w literaturze jako zbiór następujących po sobie procesów sedymentacyjnych, diagenetycznych i tektonicznych. Parametry geologiczne złoża charakteryzują się znaczną zmiennością pionową i poziomą wynikającą ze zróżnicowania wykształcenia litologicznego skał złożowych oraz intensywności okruszcowania. Jednym z głównych czynników, które zdecydowały o poziomym rozprzestrzenienie siarczków miedzi w piaskowcach, łupkach i dolomitach miedzionośnych były warunki geochemiczne w jakich następowały kolejne fazy diagenezy skał osadowych. Obserwowane obecnie granice facji utlenionej i redukcyjnej (niekiedy wyróżniana jest też facja przejściowa) są nieregularne i nieostre. Prowadzenie racjonalnej gospodarki zasobami złoża w strefach kontaktu facji geochemicznych wymaga stałego dozoru geologicznego oraz bardzo szczegółowego opróbowywania i kartowania przodków i ociosów wyrobisk. Autorzy podjęli próbę scharakteryzowania fragmentu obszaru złoża bilansowego oraz sąsiadującej z nim strefy bezzłożowej, związanej z obecnością czerwonych plam (rote Fäule) w południowej części złoża Sieroszowice.
The copper ore deposit of Foresudetic Monocline comprise the sedimentary rocks formed in the turn of Rotliegend and Zechstain (Permian). The origin of copper-silver mineralisation is involved with long and multistage geological processes. The issue of origin is widely described in literature as the series of sequential sedimentary, diagenetic and tectonic processes. The ore body is variable in horizontal and vertical direction which caused by different lithology of hosting rocks and mineralisation intensity. One of the main factors which determine the horizontal spread of mineralisation in sandstones, shales and dolomites is geochemical variability. The boundaries of oxidized and reduced facies are irregular and indistinctive. The mining extraction of the deposit in areas of the contact of oxidized and reduced facies requires the permanent geological supervision and detailed sampling and surveying. The authors make the attempt to document the deposit boundaries in area of red staining (Rote Fäule) in the southern part of Sieroszowice deposit.
STRATEGIA POSZUKIWANIA I DOKUMENTOWANIA GŁĘBOKICH STRATOIDALNYCH ZŁÓŻ CU-AG W POLSCE
PROSPECTING AND DOCUMENTING STRATEGY FOR DEEP STRATIFORM CU- AG ORE DEPOSITS IN POLAND
Krzysztof Zieliński – Mozów Copper Sp. z o.o., Warszawa
Stanisław Speczik – Mozów Copper Sp. z o.o., Warszawa; Uniwersytet Warszawski
W 2011 roku Miedzi Copper Corp. zainicjowała program poszukiwań głębokich złóż Cu-Ag na monoklinie przedsudeckiej, na obszarze województw lubuskiego, wielkopolskiego i dolnośląskiego. Pozyskano 21 koncesji poszukiwawczych, których granice wyznaczono w oparciu o znane i przypuszczalne obszary prognostyczne w pobliżu cechsztyńskich paleoelewacji i kontaktów facji utlenionej z redukcyjną. W pierwszym etapie programu zbadano archiwalne rdzenie wiertnicze i pobrano z nich próby do badań petrograficznych, składu chemicznego i geochemii organicznej. Piroliza Rock Eval pozwoliła na określenie obszarów tak zwanego mocnego Rote Fäule, facji zwykle powiązanej z obecnością bogatej mineralizacji Cu-Ag. Przeprowadzono także reprocessing danych geofizycznych z zastosowaniem innowacyjnej metody efektywnych współczynników odbicia. Program wierceń rozpoczęto w roku 2013, koncentrując się na najbardziej perspektywicznych obszarach i modyfikując kształt koncesji, tak by odpowiadał precyzyjnie wyznaczonym granicom prognostycznych stref rudnych. Prace wiertnicze doprowadziły do odkrycia trzech głębokich złóż rud Cu-Ag: Mozów, Sulmierzyce i Nowa Sól, z których dwa są obecnie w fazie przygotowania dokumentacji geologicznej. Z powodu znaczących głębokości zalegania kopaliny konieczne było zastosowanie inwestorskich parametrów wyznaczających złoże i jego granice. Ich ustalenie poprzedzono przygotowaniem szeregu specjalistycznych studiów, określających ekonomiczne i techniczne warunki przyszłej eksploatacji. Wykonane analizy wykazały, że opłacalne wydobycie kopaliny z wymienionych złóż będzie możliwe, pod warunkiem użycia nowoczesnych technologii górniczych, jakich nie stosowano dotychczas w Polsce.
In 2011, Miedzi Copper Corp. initiated an exploration programme focused on deep Cu-Ag deposits of the Fore-Sudetic Monocline,
in the Lubuskie, Wielkopolskie and Dolnośląskie Voivodships. Twenty-one prospecting concession were acquired, with their boundaries demarcated based on known and presumed prognostic areas next to Zechstein palaeo-elevations and contacts between oxidised and reduced facies. During the first stage of the project, historical drill cores were analysed and samples were collected for examinations involving petrography, chemical composition and organic geochemistry. Rock Eval pyrolysis enabled the demarcation of areas of the so-called strong Rote Fäule, a facies usually associated with the presence of abundant Cu-Ag mineralisation. Also, geophysical data reprocessing was performed using an innovative method of effective reflection coefficients. The drilling programme started in 2013, focusing on the most prospective areas, with the shape of concession areas modified to correspond to precisely demarcated boundaries of prognostic ore-bearing zones. Drilling operations lead to the discovery of three deep Cu-Ag ore deposits: Mozów, Sulmierzyce and Nowa Sól, two of which are currently in the phase of preparation of geological documentation. Due to the considerable depths of the ore, it was necessary to use the investor’s own parameters defining the mineral deposit and its boundaries. Their determination was preceded by preparation of a number of specialised studies establishing the economic and technical conditions of future extraction. The performed analyses indicated that profitable extraction of ore from the abovementioned deposits will be possible, if modern mining technologies are used, ones which have not been applied in Poland so far.