Celem działalności górniczej jest wydobywanie kopalin użytecznych. Metody pozyskiwania:

-stałe (naziemne i podziemne)

-gazowe, ciekłe (otworowe)

OGÓLNE WIADOMOŚCI Z GEOLOGII

1)Ocena złóż

1. Poszukiwanie i rozpoznanie

2. Poszukiwanie złóż

3. Badanie złoża

2) roboty udostępniające

3) roboty przygotowawcze

4)roboty eksploatacyjne

5) roboty przeróbcze

Budowa kuli ziemi:

- skorupa ziemska (sial) Si, Al grubość 4-120 km, gęstość 2,6-3,4 g/cm3

- płaszcz (sima) Si, Mg, Fe, Ca grubość ok. 1500km gęstość 3,4-5 g/cm3

- strefa przejściowa (nife) Si, Ni, Fe grubość ok. 1400km, gęstość 5,6-9 g/cm3

- jądro ziemi (nife) Si, Ni, Fe, S, K, r= 3500km, gęstość 11-16g/cm3, temperatura 5k ⁰C

Promienie:

-poziomy 6378km

-pionowy 6357 km

Masa węgla brunatnego ok. 800kg/m3

Masa węgla kamiennego ok. 1300kg/m3

Masa soli ok. 2000kg/m3

Masa rudy miedzi ok. 2500-3000kg/m3

Obliczanie ciśnienia pierwotnego:

Ciśnienie pierwotne Pz i zależy od głębokości i ciężaru objętościowego skały

Pz= γ * H

γ- ciężar objętościowy średniej

H - głębokość

Krzem (Si) - występuje w każdej warstwie ziemi. Co ważne przez krzemionkę możmy nabawić się choroby zawodowej co tak naprawdę chodzi o SiO₂ -> kwarc przez co górnicy narażeni są na krzemicę płuc.

Jądro ziemi - temperatura do 7000 ⁰C i temperatura ta promieniuje i powoduje różną przenikalność cieplną aż do skorupy ziemskiej.

Stopień geotermiczny - co 20-40m 1 ⁰C, na dolnymśląsku a w Suwałkach wynosi 100m, w RPA ST. Geotermiczny wynosi 160m.

Praca w trudnych warunkach naraża nas na udar cieplny. Stosuje się w tym celu klimatyzacji i kabiny klimatyzowane.

Uskoki - ruch wokół własnej osi i obiegowy wokół słońca oraz oziębianie się i kruczenie jądra ziemi powoduje powstawanie sił działających poprzecznie i wzdłużnie. Wzdłuż warstw skalnych prowadząc do powstawania tak zwanych uskoków i pofałdowań.

Nieregularności w postaci uskoków umożliwiają przedostawanie się wody i gazów do wyrobisk górniczych prowadzące do kojonego zagrożenie wodnego i gazowego.

STRATYGRAFIA - dziedzina nauki geologicznej zajmująca się określaniem wieku i przyczyn rozmieszczenia skał w skorupie ziemskiej. Prawdopodobnie:

-wszechświat powstał ok. 30. mld lat temu

-kula ziemska ok.4,6 mid lat temu

- skorupa ziemska ok. 2-3 mld lat temu

- węgiel kamienny, okresu karbonu ok. 360mln lat temu

- złoże rudy miedzi, okresu premu 270 mln lat temu

- sól, ropa naftowa ok. 200 mln lat temu

OGÓLNE WIADOMOŚĆI MINERALOGII

Ruda miedzi - to mieszanina tzw. skały płonnej z minerałami miedzi.

Mineralogia - to nauka o skałach

W naukowym pojęciu skałami nazywa się masy mineralne z których utworzona jest skorupa ziemska. Powstaje w sposób naturalny pod działaniem różnorodnych czynników geologicznych.

Skały mogą być utworzone z jednego tylko minerału i występuje w postaci dużych mas(np. wapień, sól kamienna) i nazywa się je skałami prostymi. Najczęściej skały zbudowanie są z kilku minerałów (granit) i wtedy nazywa się je skałami złożonymi.

Minerały - nazywamy pierwiastki chemiczne lub naturalne związki chemiczne pierwiastków, powstałe bez udziału człowieka. W przyrodzie występuję w postaci stanów skupieniach:

- stałych

- ciekłych (ropa naftowa)

- gazowych (gaz ziemny)

Minerały w skorupie ziemskiej powstały przez krzepniecie płynnych mas magmy przez oddziaływanie gazów lub z roztworów wodnych.

W przyrodzie minerały w czystej postaci chemicznej występują bardzo rzadko i jako pierwiastki rodzime określane też jako samorodki ( złoża złota, srebra, itp.)

Większości minerały w przyrodzie występują w postaci różnorodnych związków chemicznych pierwiastków, głównie występują w postaci:

Siarczki a) chalkozyn Cu2S b) kowelin CuS c) bornit Cu5FeS4 d) chalkopiryt CuFeS2	tlenki metali a) miedzi kupryt Cu2O tenoryt CuO b)żelaza magnetyt FeOFe2O3 hematyt Fe2O3	wodorotlenki a) miedzi malachit CuCO3Cu(OH)2 azuryt 2CuCO3Cu(OH)2 b) żelaza Getyt Fe2O3*H2O c) cynku i ołowiu kalamin Zn(Si2O7)*H2O
cynku i ołowiu a) galena PbS b) blenda ZnS	chlorki a)sól kamienna NaCl b)sól potasowo-magnezowa KCl i MgCl2 -siarczanu a) anhydryt CaSO4 b) gips CaSO4*2H2O	węglany a) syderyt FeCO3

Ruda - jest to mieszanina minerałów metali ze skałą płonną. Rude nazywamy substancję mineralną z której celowe jest odzyskiwanie składników użytecznych dla gospodarki przy określanym poziomie techniczno-ekonomiczne.

Złożem rudy- nazywamy nagromadzenie minerałów rudnych które nadaje się do eksploatacji górniczej przy spełnieniu określonych wymogach ilościowych i jakościowych.

Natomiast skałę wśród której zalega złoże rudne a które nie zawiera składników użytecznych nazywamy skałą płonną. Rude ze skałą płonna, która przedostała się podczas eksploatacji nazywamy urobkiem rudnym.

OGÓLNE WIEADOMOŚĆI O ZŁOŻACH

Skorupa ziemska zbudowana jest ze skała, które w pojęciu naukowym noszą nazwę mas mineralnych. Masy mineralne w skorupie ziemskiej powstały w sposób naturalny pod działaniem różnorodnych czynników geologicznych. Masy te, które w jakimkolwiek stanie skupienia wydobywa się z ziemi nazywamy kopalinami. Te kopaliny, które w stanie naturalnym lub po przeróbce mechanicznej lub chemicznej użyteczne są dla ludzkości nazywa się je kopalinami użytecznymi. Kopaliną użyteczną może być1 minerał lub zespół minerałów. Minerały nadający wydobywanej kopalinie wartość gospodarczą nazywa się minerałem użytecznym. Minerały użyteczne zalegające pośród skał, które nie stanowią bezpośredniego przedmiotu eksploatacji noszą nazwę skał płonnych.

Nagromadzenie się w jednym miejscu większych ilości minerału użytecznego wśród skał płonnych nazywamy złożem kopaliny użytecznej. Nie wszystkie złoża kopaliny użytecznej nadają się do eksploatacji. A więc nie mięć wartości przemysłowej. Znaczenie gospodarcze i wartości przemysłowej mają tylko te złoża, które mogą być eksploatowanie z korzyścią ekonomiczną, tzn. gdy wartość eksploatowanego materiału jest wyższa niż koszty wydobycia. Złoże takie nazywamy przemysłowymi.

Klasyfikacja, ocena i eksploatacja uzależniona jest od stopnia rozwoju techniki. Ciągły postęp techniki umożliwia z czasem opłacalną eksploatacją, tych kopalin użytecznych, których wydobywanie było nieopłacalne.

PODZIAŁ SKAŁ I ZŁÓŻ KOPALIN UŻYTECZNYCH

W górnictwie stosowany jest następujący podział skał złóż:

1) według sposobu pochodzenia ( geneza)

a)skały magmowe są to skały które powstały poprzez zastygnięcie magmy dzielą się na magmowe głębinowe (sjenit, granit) te co na powierzchni to magmowe wylewne (bazalt).

Charakteryzują się jednorodną budową i wysokimi parametrami w zakresie tzw. właściwości fizyko-mechanicznymi (min. Ciężarem jednostkowym) oraz w zakresie doraźnych wytrzymałości na ściskanie i rozrywanie.

b)skały osadowe - powstały wskutek tworzenia się osadów cząstek mineralnych lub cząstek organicznych na dnie mórz, jezior i rzek a także na powierzchni lądu. Dzielą się na:

- mechaniczne (piaski, żwiry)

-chemiczne (gips, sól, siarka, anhydryt)

- organiczne pochodzenia zwierzęcego (wapień)

- organiczne pochodzenia roślinnego i zwierzęcego ( węgiel brunatny i kaminny)

Skały osadowe wykształciły się w postaci uwarstwionej. Ponadto charakteryzują się dużymi rozbieżnościami w zakresie własności fizycznych i mechanicznych.

c) skały metamorficzne - powstały wskutek przeobrażania się skał osadowych i magmowych w głębi skorupy ziemskiej pod działaniem wysokiego ciśnienia, temperatury i wymianą składników drogą chemiczną ( marmur -> wapień)

2) według kształtu

Z górniczego punktu widzenia bardzo ważny jest podział skał, złóż kopaliny użytecznej, względem ich kształtu ponieważ od kształtu złoża zależy model kopalni i sposób jego eksploatacji. Złoża kopalin dzielą się na kształty foremne i nieforemne. Do kształtów foremnych zalicza się:

a) pokłady - złoże osadowe kapaliny użytecznej zajmujące znaczną przestrzeń i ograniczone jest dwiema mniej lub więcej równoległymi płaszczyznami zbudowanymi innych skał niż pokład. Złóż pokładowe mogą występował w postaci pojedynczych pokładów i jako złoża wielopokładowych.

b)soczewki - są to złoża o niezbyt dużych wymiarach porzecznych, których grubości ku krańcom znacznie maleje we wszystkich kierunkach. Max grubość sięga do kilku metrów.

c) żyły - złoża powstałe w skorupie ziemskiej wyniku wypełnienia szczelin substancją mineralną odmienną od tej jaką żyła przecina. Charakteryzują się małą grubością do kilku metrów i znacznych długościach sięgających kilku kilometrów ( rudy metali).

d) słupy - złoża wysadowe w postaci słupów i kominów są to złoża w postaci wydłużonego wysadu w 1 kierunku i w przekroju poprzecznym owalnym eliptycznym o rozciągłych od kilkudziesięciu do kilkuset metrów tak występuje sól.

Do złóż nieforemnych zalicza się:

a) masywy - są to przeważnie złoża skał głębinowych pochodzenie magmowego na przykład sjenity i granity. Powstają poprzez wypełnienie ogromnych przestrzeni na dużych głębokościach podobnie są wysadów

b) składy - złoże podobnie do masywów ale o mniejszych wymiarach, powstałe w rozpadlinach skalnych i pieczarach poprzez wypełnienie ich masą mineralną.

c) gniazda - złoża podobne do składów o mniejszych wymiarach niż składy od kilku do kilkudziesięciu metrów w zakresie grubości i długości. W postaci składów i gniazd występują złoża gipsu i anhydrytu i niektórych metali ( cynku, ołowiu)

d) pnie - są to złoża o znacznie mniejszych wywarach. Są to złoża magmowe powstałe przez wypełnienie nieregularnych przestrzeni pod ziemię o przekrojach eliptycznych.

e) złoża okruchowe - są nagromadzeniem luźnych ziaren piasku i okruchów mineralnych powstałych wskutek wietrzenia skały. Znajdujemy je przeważnie w dolinach rzek, potoków i pod powierzchnią.

3) Według przydatności gospodarczej:

a) surowce energetyczne (węgiel kamienny i brunatny, torf, ropa naftowa, gaz ziemny i łupkowy, wody termalne)

b) surowce metaliczne (rudy żelaza, rudy metali nieżelaznych i szlachetnych, pierwiastki promieniotwórcze)

c) surowce niemetaliczne:

-chemiczne (sól kamienna, sole potasowe, siarka, gips)

-ceramiczne (gliny kaolinowe, piaski szklarskie)

- różnorodne (kreda, azbest, mika, kamienie szlachetne i półszlachetne)

Surowce występujące w Polsce:

-węgiel kamienny ( zagłębie górnośląskie, dolnośląskie, lubelskie)

-węgiel brunatny (okręg Turowski, bełchatowski, między Lubinem-legnicą)

-torf ( w dolinach rzek Narci, Noteci, dolinni Wisły i Odry i na podhalu)

-siarka ( Tarnobrzeg, Piaseczno)

-sól kamienna (okolice Kładowa, Inowrocław, Wieliczka, zatoka Pucka, Lubin SW-1)

-ruda żelaza (okręg Częstochowski, świętokrzyski, okolice Suwałk)

-ruda cynku i ołowiu ( okolice Siewierza, Trzebini, Chranowa)

-ruda miedzi (legnicko-głogowski, Bolesławiec-Złotoryja )

-gaz ziemny (okręg Lubaczowski i Przemyśl)

-ropa naftowa ( okolice Krasna)

BUDOWA ZŁOŻA POKŁADOWEGO:

Def. Pokład jest to złoże osadowe ograniczone mniej lub więcej równoległymi płaszczyznami które oddzielają pokład z dwóch stron warstwami skał zbudowane że innych niż złoże pokładowe. Skałe leżącą bezpośrednio pod pokładem nazywamy spąg, a nad pokładem strop.

Wychodnia pokładu - przecięcie się pokładu lub innych rodzajów złóż z powierzchnią ziemi lub powierzchnią innej formacji geologicznej nazywamy wychodnią pokładu lub złoża.

Złoża pokładowe opisuje się następującymi geometrycznymi wielkościami:

1. grubość pokładu - jest to najkrótsza prostopadła odległość między płaszczyzną stropu i spągu.:

Pod względem grubości pokładów dzielą się na
Pokłady węglowe: -cienkie do 1,5m -średnie 1,5-3m -grube powyżej 3,5m	Złoża rudne: -bardzo cienie do 0,4m -cienkie do 0,7m -niegrube 0,7-3m -średnio grube 3-15m -grube 15-60m -bardzo grube powyżej 60m

2. kąt nachylenia - jest to kąt zawarty między płaszczyzną spągu lub stropu a dowolną płaszczyzną poziomą. Kąt nachylenia wyznaczony jest w płaszczyźnie prostopadłej do rozciągłości.

Według kąta pochylenia
Pokłady węglowe: -poziome \ do 5% Prawie poziome / -słabo 5-30% -silnie 30-45% -strome <45%	Złoża rudne: -poziome \ do 3% Prawie poziome / -łagodnie 3-12% -słabo 12-30% -nachylone 30-60% -strome <60%

3. 
   rozciągłość pokładu - jest to krawędź przecięcia się płaszczyzny stropu lub spągu złoże z dowolną płaszczyzną poziomą. Może ona być stała lub zmienna. Może być także nazwana biegunem pokładu. W górnictwie podziemnym związek pomiędzy rozciągłością i kątem nachylenia i jego kierunkiem przedstawiany w postaci następującego znaku graficznego.

Pod względem głębokości zalegania wyróżnia się złoża:

-płytko do 400m

-średnio 400-700m

-głębokie 700-2000m

-bardzo głębokie <2000m

---