Geologiczne uwarunkowania eksploatacji złóż kopalin węglanowych we wschodniej części Gór Świętokrzyskich : rozprawa doktorska /

Recenzenci pracy: Barbara Radwanek-Bąk, Jan Bromowicz.Praca doktorska. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica (Kraków), 2008.Bibliogr. k. 129-136.Tradycje badań geologicznych węglanowych utworów środkowodewońskich w Górach Świętokrzyskich, pojęcie geologicznych uwarunkowań eksploatacji, kryteria wyboru wschodniej części Gór Świętokrzyskich jako obszaru badań, wybór terenu badań, kryteria wyboru złóż, aktualny stan rozpoznania, metodyka badań złóż dolomitów, wapieni środkowodewońskich we wschodniej części Gór Świętokrzyskich, pozycja geologiczna obszaru badań, charakterystyka geograficzna, położenie geologiczne terenu badań, zagospodarowanie terenu, ochrona środowiska we wschodniej części synklinorium kielecko-łagowskiego, antyklinorium klimontowskiego, budowa geologiczna, stratygrafia, zarys tektoniki, problem powstawania dolomitów, charakterystyka litologiczno-surowcowa środkowodewońskich utworów węglanowych, cechy litologiczne wapieni, dolomitów, kompleksy litologiczno-surowcowe, rola informacji geologicznej w gospodarce złożem, zasady gospodarki, rola informacji geologicznej w gospodarce, podstawowe błędy w dokumentacjach geologicznych badanych złóż wapieni, dolomitów, zastosowanie metod geofizycznych w rozpoznawaniu złóż, budowa wewnętrzna, jej znaczenie dla zagospodarowania omawianych złóż, litologia, tektonika, rola tektoniki w zagospodarowaniu, eksploatacji, strefy mineralizacji, strefy wietrzenia, wpływ budowy wewnętrznej złóż na jakość kopaliny, kras, zjawiska krasowe w skałach dewońskich analizowanego regionu, terminologia krasu, geologiczno-górnicze definiowanie utworów krasowych, rozpoznawanie, dokumentowanie „krasu”, metodyka określania współczynnika skrasowienia złoża, błędy oceny współczynnika skrasowienia złoża najczęściej spotykane w dokumentacjach geologicznych, formy krasowe zarejestrowane w badanych złożach, wpływ krasu na warunki eksploatacji, charakterystyka nadkładu w złożach kopalin węglanowych wschodniej części Gór Świętokrzyskich, definiowanie, rola nadkładu w gospodarce złożem, wykształcenie nadkładu w badanych złożach, źródła danych o budowie nadkładu, zagospodarowanie nadkładu, uwarunkowania hydrogeologiczne eksploatacji, dewońskie skały węglanowe jako ośrodek wodonośny, wpływ warunków wodnych na eksploatację omawianych złóż, waloryzacj

The Lower Silesian anthracite - mineral abandone

W okresie likwidacji kopalń w Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym (DZW) udokumentowano w części złóż ZG Chrobry i ZG Victoria jedyne w Polsce złoże antracytu Wałbrzych-Gaj. Wykorzystując istniejącą infrastrukturę powierzchniową i wyrobiska podziemne, utworzono Zakład Wydobywczo-Przeróbczy Antracytu, który działał w latach 1994-1998. Po skreśleniu zasobów antracytu z krajowego bilansu, pozostawione w złożu zasoby w ilości około 46 mln ton zaliczono do resztkowych zasobów bilansowych węgli DZW. Możliwe wydaje się zagospodarowanie nie udostępnionej i nie rozciętej do tej pory partii złoża przez nowy zakład górniczy. Antracyt, ta zapomniana dolnośląska kopalina o dużym i rosnącym znaczeniu surowcowym oraz wysokich cenach na rynku światowym, czeka na wykorzystanie w przyszłości.During the liquidation of mines in the Lower Silesian Coal Basin (LSCB), the only Polish anthracite deposit, Wałbrzych-Gaj, was documented in part of the ZG Chrobry and ZG Victoria deposits. Using the existing surface infrastructure and underground workings, the Anthracite Mining and Processing Plant was established, which operated in the years 1994-to1998. After deleting the anthracite resources from the national balance, the resources left in the deposit, in the amount of about 46 million tonnes, were included in the residual balance resources of DZW coal. It seems possible to develop a part of the deposit that has not been made available and has not been shared so far by a new mining plant. Anthracite, this forgotten Lower Silesian mineral with the large and growing importance of raw materials and high prices on the world market, is waiting to be used in the future

Consuming resources of sulphur deposits mined by underground melting

Zasoby wydobyte ze złoża i nieuniknione straty stanowią łącznie zasoby zużyte. W przypadku eksploatacji otworowej złóż siarki przeciętne wydobycie zasobów przemysłowych wynosi około 60%. Wynika ono ze współczynnika wytapialności siarki z rudy (rzadko>70%), udziału partii wytopionej w profilu serii złożowej (nie większego niż 90%) i stopnia pokrycia obszaru eksploatacji przez strefę wytopu (najczęściej około 90%). Wytapialność siarki zależy głównie od udziału dominujących typów rudy w profilu złoża. Pozostałe czynniki działają w stopniu zależnym od przyjętej technologii podziemnego wytapiania (sposobu uzbrojenia i gęstości sieci otworów eksploatacyjnych, podaży wody gorącej, stosowania reeksploatacji). Z polskich złóż wydobyto do roku 2018 około 135 mln ton siarki, co oznacza zużycie zasobów na poziomie około 200 mln ton. W krajowym bilansie zasobów pozostaje ciągle ponad 500 mln ton siarki w złożach zlikwidowanych kopalń i w złożach niezagospodarowanych..Resources extracted from the deposit and inevitable losses constitute consumed resources altogether. In case of the borehole exploitation average degree of Sulphur deposit recovery is about 60%. It results from the ore smeltabitity (rarely over 70%), participation of the smelted part in the profile of productive series (not bigger than 90%) and degree of covering the area of the use by the zone of smelting (most often about 90%). Ore smeltability depends first of all on the participation of dominating types of ore in the deposit profile. Remaining factors are acting in the rank dependent on the accepted technology of underground melting. To 2018, about 135 million ton of Sulphur were get out of Polish borehole mines what consuming reserves of almost 200 million ton means. In domestic balance of resources constantly above 500 million ton in the deposits of liquidated mines and in undeveloped deposits

Not Mining Sterilization of Explored Mineral Resources. The Example of Native Sulfur Deposits in Poland Case History

The sterilization of mineral resources makes considerable amounts inaccessible for future use and may be a barrier to the free supply of commodities. During the exploitation of mineral deposits, some parts of their resources become sterilized as inaccessible because of natural hazards or unfavorable economic conditions. Not mining land use and the social opposition against mining is the purpose of sterilization of considerable demonstrated mineral resources of deposits not yet engaged in exploitation. The native sulfur deposits in Poland are a good example of such “not mining” sterilization, which makes a considerable part of known resources inaccessible. On the northern border of the Carpathian Foredeep within the Miocene gypsum formation, the systematic exploration had demonstrated about 1 billion tons of sulfur resources located in the deposits of varied dimensions. The sulfur opencast mining and underground melting (the modified Frasch method) flourished from 1958 up to 1993. The increasing sulfur supply, recoverable from hydrocarbons, caused the closing down of sulfur mines, leaving a place with considerable untouched resources. About 67% of sulfur resources left by closed mines and of other explored but not exploited deposits are sterilized by the advancement of settlements, industrial plants, road construction, and by social opposition against mining

Variation of coal quantity accumulated in the Mississippian to Pennsylvanian coal seams (Upper Silesia and Lublin Coal basins, Poland) : a reflection of changes in climate and CO2 availability

Many coal seams of varied thickness and aerial extent occur in the Upper Silesia and Lublin basins within Mississippian and Pennsylvanian coal-bearing deposits. Well-documented data on coal quantity in the seams identified allows visualization of their variation within the stratigraphic succession and analysis of the time-dependent coal accumulation process. Some characteristic features of this variation were observed. Coal seams of the Mississippian age (Serpukhovian, Paralic Series), formed within a near-shore environment, most often constitute small resources. There were only two intervals of increased coal accumulation in seams of >100 million tons, in the lower and uppermost parts of the Paralic Series. Within the Pennsylvanian coal-bearing succession of terrestrial fluvio-lacustrine origin, a specific, wave-like pattern of seam resource variations and four intervals of increased coal accumulation are observed. In the Lublin Coal Basin, the Lublin Beds only, deposited during the Late Bashkirian, are coal-bearing, in which a bell-shaped pattern of seam resource variation in the stratigraphic succession is observed. The location of enhanced coal accumulation events in the stratigraphic succession suggests their repetition at ~1–4 My intervals. The characteristic features of the quantitative variation in these coal seams may be correlated with glacial-interglacial and climate humidity changes, and interpreted as a response to variable volcanogenic CO2 supply

The importance of geological features of native sulphur deposits for managing their exploitation by underground melting

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

Geologiczne uwarunkowania eksploatacji siarki metodą podziemnego wytapiania

Native sulphur deposits mined using the underground melting method are characterized by a complex structure, which is the result of the many geologic processes which led to their formation. The resource utilization rate and the consumption of hot water per ton of sulphur are the main criteria of mining effectiveness. They depend on the porosity and permeability of the rocks forming the deposit, the content and mode of occurrence of sulphur (ore texture), and the distribution of rocks with these varying features. Good recognition of geological and hydrogeological deposit features, exploitation results, is important for formulating the rules of controlling the course of exploitation in order to achieve the best recovery of sulphur with the lowest possible water consumption and to reduce operating costs. Sulphur deposits are characterized by great local and directional variations in their structure and hydrogeological parameters. This makes the melting process irregular. The flow of hot water and melted sulphur is facilitated in certain directions. As a result, the shape, and distribution and form of exploited parts of the deposit are highly variable. Full information about the deposit is necessary for the proper understanding and prediction of processes that occur in the deposit during sulphur melting, for forecasting its effects, and for controlling the exploitation process. This information is obtained through the lithological description of core samples from exploratory and exploitation boreholes, geophysical borehole logging, and surface seismic surveys.Polskie złoża siarki rodzimej obecnie eksploatowane są metodą podziemnego wytapiania. Charakteryzują się dość skomplikowaną budową wewnętrzną, będącą wynikiem formujących je procesów geologicznych. Przy stosowaniu metody podziemnego wytapiania szczególnie ważne jest jak najbardziej szczegółowe rozpoznanie cech geologicznych i hydrogeologicznych złoża, mających istotny wpływ na wyniki prowadzonej eksploatacji. Znajomość tych cech jest ważna dla sformułowania zasad kontroli przebiegu eksploatacji, w celu uzyskania jak najlepszego odzysku siarki przy jak najmniejszym zużyciu wody oraz dla obniżenia kosztów prowadzonej eksploatacji. Wskaźnik wykorzystania zasobów i zużycie gorącej wody na tonę siarki to główne kryteria efektywności wydobycia. Zależą one od następujących cech wykształcenia serii złożowej: porowatości i przepuszczalności skał tworzących złoże, zawartości, rodzaju i sposobu występowania siarki oraz od rozmieszczenia w przestrzeni złoża skał o zróżnicowanych tych cechach. Złoża siarki rodzimej charakteryzują się dużą lokalną i kierunkową zmiennością budowy wewnętrznej oraz parametrów hydrogeologicznych. Sprawia to, że proces topienia jest nieregularny, to znaczy ułatwiony jest przepływ gorącej wody i stopionej siarki w określonych, uprzywilejowanych kierunkach. W efekcie, kształt i rozmieszczenie oraz forma eksploatowanych części złoża są bardzo zmienne. Pełna informacja o złożu jest niezbędna do prawidłowego zrozumienia i przewidywania procesów zachodzących w złożu w czasie prowadzenia podziemnego wytapiania siarki, prognozowania jego skutków oraz sterowania przebiegiem eksploatacji. Uzyskuje się ją na podstawie opisu litologicznego próbek rdzeniowych z odwiertów, geofizycznej rejestracji w otworach wiertniczych oraz powierzchniowych badań sejsmicznych