POSZUKIWANIE I

ROZPOZNAWANIEI

OCENA ZŁÓŻ

POSZUKIWANIE ZŁÓŻ KOPALIN

UŻTECZNYCH

●

Roboty poszukiwawcze prowadzi się w celu:
- znalezienia złoża kopaliny,
- rozpoznania – dokł. zbad. znalezionego
złoża.

●

Rozpoznanie – stw. przydatności gospodarczej
i zebranie danych do projektowania kopalni:
- kształt i granice złoża,
- głębokość zalegania,
- grubość pokładów, żył i soczewek,
- stopień zanieczyszczenia kopaliny użytecznej
- poziom zawodnienia i innych warunków geol.
- wielkość zasobów kopaliny użytecznej.

Sposoby prowadzenia robót poszukiwawczych

●

Poszukiwania geologiczne – polega na bagd.
możliwości występ. kopalin użyt. na podst. bud.
geolog. terenu i objawów występow. minerału
użyt. na pow. ziemi w postaci odłamków skał,
nalotów, zabarwień gleby, charakt. roślin itp.

●

Poszukiwania geofizyczne oparte bad. własn.
fizycznych skał (gęstości, włas. magnetyczne i
elektryczne, prędkość rozchodz. się fal
sejsmicznych, promieniotwórczość)

●

Poszukiwania robotami górniczymi za pomocą
wyrobisk górniczych i otworów wiertniczych

Poszukiwania geologiczne

●

Prowadzą geolodzy w oparciu o nauki; geologia,

mineralogia, petrografia i paleontologia(minerały i

kopaliny występują w określ. formacjach geolog.):

Występowanie złoża kopaliny użytecznej może objawiać

się, obecnością odłamków minerałów użytecznych lub
towarzyszących na powierzchni ziemi Minerały użyteczne
mogą powodować zabarwienie powierzchni ziemi, np.
wychodnie rud żelaza objawiają się brązowym lub
czerwonym pasem, białe naloty solne wskazują na złoża
soli, siarka daje naloty żółte, miedź niebieskie lub zielone,
cynk białe. Pewne wskazówki może dawać roślinność
rozwijająca się bujniej na podłożach bogatych w azot,
fosfor lub potas, słabiej na glebach zawierających związki
arsenowe lub piryty. Pewne rośliny związane są z
występowaniem pewnych minerałów (fiołek cynkowy).

Wskazówką może być również obserwacja źródeł i wód

powierzch­niowych.

Ich

czerwone

zabarwienie

może

świadczyć o obecności rud żelaza lub kruszców miedzi. Słony
smak wody wskazuje na obecność złóż soli. Złoża odporne na

wietrzenie uzewnętrzniają się na powierzchni wypiętrzeniem w
postaci wału lub garbu, łatwo wietrzejące - zagłębieniem
terenu. Cennych wskazówek dostarczają odsłonięcia warstw

skalnych - naturalne (wąwozy, doliny rzeczne) lub sztuczne w
postaci wykopów, tras drogowych, kolejowych, tuneli itp.

Poszukiwania geofizyczne - metody:

●

Grawimetryczne – pomiary siły ciężkości

●

Magnetometryczne – pomiary pola magnetyczne

●

Elektrometryczne – pom. elektryczne górotworu

(przewodność skał),

●

Sejsmometryczne - wywołanie drgań sprężystych w

górotworze i badanie rozchodzenia się fal,

●

Radiometryczne - pom. promieniotwórczości skał

Wyniki pozwalają stwierdzić występowanie skał o

charakterystycznych własnościach fizycznych.

Górnicze roboty poszukiwawcze

●

Metody i sposoby prowadzenia poszukiwań.

Rozpoznanie znalezionego złoża prowadzi się dokonując
sztucznych odsłonięć za pomocą:
- górniczych robót poszukiwawczych (rowy poszukiwawcze,

sztolnie i szybiki poszukiwawcze),
- wierceń poszukiwawczych.

●

Złoża zalegające płytko bada się za pomocą górniczych robot

poszukiwawczych, zalegające głęboko - wyłącznie otworami wiert­

niczymi. Poszukiwania górnicze są bardzo kosztowne i dlatego
prowadzi się je w sposób planowy. Najpierw jednym wyrobiskiem
określa się rozciągłość warstw, a następnie prostopadle do niej

zakłada się linię poszukiwawczą. Wzdłuż tej linii rozmieszcza się
górnicze wyrobiska poszukiwawcze (szybiki, sztolnie, rowy) lub

otwory wiertnicze. Rozmieszczenie ich powinno być takie, aby
żadna z warstw nie została pominięta

Zazwyczaj

zakłada się najpierw jedną, a

następnie więcej równoleg­łych do siebie linii

poszukiwawczych. Odległość między nimi może wynosić

od

300

do

3000

m.

Punkty, w których złoże zostało
obnażone górniczym wyrobiskiem poszukiwawczym lub
odwiertem, nazywają się punktami stwierdzenia złoża.

Górnicze roboty poszukiwawcze -

wyrobiska poszukiwawcze

●

Rowy poszukiwawcze – stosuje się przy
stromym zaleganiu warstw o wychodniach
znajdujących się bezpośrednio na powierzchni
ziemi lub ukrytych pod cienkim nadkładem.

●

Szybiki poszukiwawcze – pionowe(rzadziej
pochyłe) wyr. górn. drążone do głębokości 25m
(max. do 40m) o p. prostokątnym lub kołowym.

●

Sztolnie poszukiwawcze – wyr. korytarzowe
poziome mające jedno wyjście na powierzchnię
– do rozpoznania złóż w rejonach górzystych.

W celu zbadania struktury skał kopie się rowy w

odkryte warstwy na głębokość 0,1 do 0,5 m. Przy

głębokościach większych od 2 m lub, gdy nadkład

tworzą skały sypkie, zabezpiecza się rowy deskami i

rozporami

Szybiki poszukiwawcze

Stosuje się je tam, gdzie

miąższość nadkładu przekracza 4 m, a upad warstw jest

mały. W skałach mocnych, gdzie wyrobisko można

utrzymać bez obudowy, szybiki poszukiwawcze głębi się o

przekroju kołowym, w skałach słabszych natomiast o

przekroju

prostokątnym

z

obudową

drewnianą.

Gdy miąższość nadkładu jest znaczna, a pokłady zalegają

stromo, korzystnie jest stosować szybiki połączone

przekopami, czyli poziomymi korytarzami łączącymi

szybiki

Górnicze roboty poszukiwawcze –

otwory wiertnicze

●

Otwór wiertniczy – wyrobisko cylindryczne wykonane w
skorupie ziemskiej metodami wiertniczymi do celów:

1) poszukiwawczych,
2) eksploatacyjnych(ropa naftowa, gaz z. wody mineralne,
sól, siarka) ,

3) technicznych w kopalniach podziemnych.

●

Przez otwór wiertniczy rozumie się wyrobisko cylindryczne

wykonane w skorupie ziemskiej metodami wiertniczymi.
Pojęcie odwiert oznacza ukończony otwór wiertniczy
obudowany i wyposażony w sprzęt konieczny do eksploatacji

złoża. Dział górnictwa zajmujący się eksploatacją złóż za
pomocą odwiertów z powierzchni ziemi nazywa się
górnictwem odwiertowym.

Przekrój geologiczny złoża węglowego wzdłuż linii poszukiwawczej sporządzony na
podstawie profili odwiertów

otwory wiertnicze

●

Wiercenia stosowane są szeroko przy poszukiwaniach i

rozpoznaniu złóż. Stanowią jedyny możliwy sposób
odsłonięcia złoża, w przypadku głębokiego zalegania lub

grubej warstwy nadkładu i poziomego zalegania warstw.

●

W kopalniach podziemnych wykonuje się otwory
wiertnicze dla celów technicznych związanych z

udostępnieniem i eksploatacją złoża, a więc otwory
zsypne, wentylacyjne, odwadniające, rurowe, kablo­we itp.
Wiercenia wielkośrednicowe (o średnicach od 0,6 do 8,0

m) stosowane są niekiedy do wykonywania szybów,
szybików, a w razie potrzeby również w celach

ratowniczych. Zespół urządzeń przeznaczony do wiercenia
otworów wiertniczych nazywa się wiertnicą.

otwory wiertnicze

●

Głównymi czynnościami przy wykonywaniu otworów wiertni­czych

są: -
urabianie skały na dnie otworu, -
usuwanie zwiercin z dna otworu, -
zabezpieczenie ścian otworu przed osypywaniem się z nich skały,
-
pobieranie próbek przewierconych skał.

●

Podział wierceń.

●

Ze względu na sposób urabiania skały na dnie otworu wiercenia
dzieli się na:
- udarowe, w których skała kruszona jest przez udar

spadającego narzędzia (dłuta),
- obrotowe, w których obracające się na dnie otworu
narzędzie wiercące (świder lub koronka wiertnicza) kruszy,

skrawa lub ściera skałę.

Do wierceń obrotowych zalicza się również tzw. wiercenia

okrętne albo ręczne obrotowe, stosowane do wykonywania
płytkich otworów (do 60 m) w skałach miękkich i sypkich

(gliny, iły, żwiry i piaski).

●

Zwierciny mogą być usuwane z

dna otworu za pomocą łyżki lub
za pomocą płuczki wiertniczej.
Łyżkę stanowi rura stalowa

zakończona od dołu zaworem
klapowym lub kulkowym .

Opuszczona na dno otworu
napełnia się zwiercinami, po
czym zostaje wyciągnięta na

powierzchnię ziemi i opróżniona.

●

Płuczkę

wiertniczą

stanowi

woda czysta lub zmieszana z
pewną ilością iłu (płuczka iłowa).

Wiercenia okrętne zalicza się do najprostszych z uwagi na

stosowa­ny sprzęt i sposoby wykonania. Stosuje się je
powszechnie

w

bada­niach

geologicznych,

pracach

poszukiwawczo-rozpoznawczych złóż glin ceramicznych, piasków i

żwirów, dla potrzeb budownictwa oraz przy wierceniu studzien.

●

Urządzenie do wiercenia okrętnego

składa się z trójnoga, kołowrotu
ręcznego, świdra oraz przewodu

wiertniczego

skręconego

ze

stalowych żerdzi wiertniczych.

●

Przewód wiertniczy podnosi się

(wyciąga) lub opuszcza za pomocą

kołowrotu i liny przerzuconej przez
krążek zawieszony pod szczytem
trójnoga. Narzędziem urabiającym,

jest świder, którego dobór zależy od
rodzaju przewiercanych skał. Do skał

spoistych (gliny, piaski gliniaste, iły)
używa się, świdrów spiralnych, do

skał sypkich i mało spoistych (piaski i
mułki) świdrów rurowych

Wiercenia obrotowe. Stanowią najczęściej stosowaną obecnie

metodę wierceń. Rozróżnia się wiercenia bezrdzeniowe, czyli
pełne, i wiercenia rdzeniowe.Do wierceń bezrdzeniowych
(pełnych) używa się świdrów, które urabiają skałę na całej

powierzchni dna otworu.

●

wiercenie rdzeniowe polega na

skrawaniu lub ścieraniu narzędziem
urabiającym koronką wiertniczą -

pierścienia skalnego na obwodzie dna
otworu z pozostawieniem w środku

nienaruszonego

rdzenia,

który

wchodzi

do

rury

rdzeniowej

umieszczonej ponad koronką Podczas

podnoszenia przewodu rdzeń zostaje
urwany za pomocą specjalnego,
urządzenia, tzw.- zrywaka a następnie

wyciągnięty

na

powierzchnię

stanowiąc próbkę skały. Rdzeń skalny

stanowi dokument przewiercanych
skał, dlatego wiercenie rdzeniowe
stosowane jest powszechnie do robót

poszukiwawczo-rozpoznawczych.

Wiercenia pełne stosuje się głównie tam, gdzie wymagane jest

szybkie wykonanie otworu do celów eksploatacyjnych związanych

z uzyskaniem produkcji, np. ropy naftowej, gazu ziemnego, solanki
itp.

●

Wiercenia

obrotowe

małośrednicowe

(otworów

o

średnicach do 216 mm) prowadzi

się do głębokości około 1200 m.
Otwory te mogą być wiercone z

powierzchni ziemi, jak również z
wyrobisk podziemnych. Kierunek
ich może być pionowy (pionowy w

dół lub pionowy w górę), poziomy
lub

pochyły.Zespół

wiertniczy

składa się z przyrz. wiertniczego ,
wiertnicy, urządz. płuczkowego i
wieży lub masztu wiertniczego

umożliw. zapuszczanie i wyciąg.
przew. wiertniczego za pomocą

wyciągu wiertniczego

Przekroje geologiczne i mapy górnicze.

●

Wszelkie dane uzyskane w czasie wykonywania robót

poszukiwawczych powinny być dokładnie i systematycznie notowane w
specjalnych dziennikach, przy czym dla każdego wyrobiska

poszukiwawczego lub otworu wiertniczego należy prowadzić osobny
dziennik. Na podstawie danych zawartych w dziennikach oraz próbek
napotkanych

skał

sporządza

się

dla

każdego

wyrobiska

poszukiwawczego profil geologiczny.

●

Na podstawie profili wyrobisk poszukiwawczych oraz odsłonięć

naturalnych sporządza się; przekroje geologiczne złoża. W okresie
prowadzenia robót poszukiwawczych i rozpoznawczych dokonuje się je
wzdłuż linii poszukiwawczych. W miarę rozpoznania złoża sporządza

się przekroje geologiczne wzdłuż linii charakterystycznych dla danego
złoża, a więc po rozciągłości lub po upadzie warstw, prostopadle do

głównych uskoków, do osi fałdów itp. Na podstawie przekrojów
geologicznych sporządza się dla złóż pokładowych mapy pokładowe,
oddzielnie dla każdego pokładu. Mapy te sporządza się jako mapy

warstwicowe - położenie warstwicy odniesione jest do poziomu morza.

●

Mapa pokładowa daje obraz

ukształtowania

pokładu

i

pozwala

na

odczytanie

rozciągłości,

upadu

oraz

grubości pokładu w każdym jego
wycinku. Mapy pokładowe są

podstawowym dokumentem do
projek­towania

eksploatacji

złoża pokładowego.

Mapa górnicza

Mapa górnicza - obraz przedstawiony na płaszczyźnie metodą rzutów geometrycznych w
sytuacji położenia wyrobisk górniczych i informacji geologicznych. Mapy górnicze dzielimy
na:

•

mapy powierzchni

•

mapy wyrobisk górniczych

•

mapy geologiczne

Każda z wymienionych map dzieli się na :

WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE

ZŁOŻE POKŁADOWE

●

Dla górnika wydobywającego węgle najważniejsze znaczenie

mają złoża pokładowe, gdyż w nich występują wszystkie rodzaje
węgli kopalnych. Pokład zalega zgodnie z ogólnym układem
wszystkich warstw złoża i jest ograniczony mniej lub więcej

równoległymi

powierzchniami.

Warstwy

skał

zalegające

bezpośrednio nad pokładem nazywa się jego stropem, a leżące
pod pokładem - jego spągiem

.

●

Kątem nachylenia pokładu nazywa się kąt zawarty między

płaszczyzną jego spągu a płaszczyzną poziomą. Z uwagi na

wielkość kąta nachylenia pokłady dzieli się na:
- poziome - o kącie nachylenia do 10°,

- słabo nachylone - o kącie nachylenia od 10 do 35°,
- silnie nachylone - o kącie nachylenia od 35 do 45°,

- strome - o kącie nachylenia powyżej 45°.

Bardzo ważnym pojęciem jest rozciągłość pokładu,

zwana też jego biegiem lub szerzeniem; jest to kierunek
krawędzi przecięcia się płaszczyzny spągu lub stropu

pokładu z dowolną płaszczyzną poziomą

●

Linię prostopadłą do rozciągłości pokładu nazywa się linią na­

chylenia pokładu, bieg tej linii od ustalonej płaszczyzny poziomej
w górę nazywa się wzniosem pokładu, w dół - upadem. Grubość
pokładu jest to odległość od spągu do stropu mierzona w kierunku
prostopadłym do płaszczyzny stropu lub spągu pokładu. Grubość

pokładów bywa różna, od kilku centymetrów do kilkuset metrów.
Znaczną grubość mają pokłady węgla brunatnego i niektóre

pokłady soli. Najgrubszy pokład węgla kamiennego w Polsce -
pokład 510 - ma we wschodniej części Zagłębia Górnośląskiego

grubość ponad 20 m.

●

Ze względu na grubość pokłady węgla dzieli się na: -

cienkie, grubości do 1,0 m, -
średnie, grubości od 1,0 do 3,0 m, -
grube, grubości powyżej 3,0 m.

Dokumentacja geologiczna złoża.

●

Podsumowaniem i efektem badań geologicznych, robót poszuki­

wawczych i rozpoznawczych jest dokumentacja geologiczna złoża. Sta­
nowi ona opracow. złożone z części opisowej i opracowania graficznego.

●

W części opisowej i tabelarycznej podane są:

- nazwa złoża i dokładna jego lokalizacja, -

zestawienie ustalonych zasobów bilansowych i pozabilanso­wych oraz
określenie geologiczno-górniczych możliwości eksploatacji, . -

dane zawierające opis złoża, a więc: ogólna charakt. terenu występow.
złoża, charakt. geologiczna złoża, granice, kształt i objętość złoża, rodzaj i
jakość kop. użytecznej, dokład. poznania zasobów oraz tabelaryczne

zestawienie z wykazem pobranych próbek, wyników badania kopaliny, a
także tabelę średnich grubości i obliczenia powierzchni pokładów.

●

Część graficzna obejmuje mapy, plany, profile, przekroje i fotografie

ilustrujące warunki, w jakich występuje złoże.

●

Oprac. dokumentacja geologiczna złoża, po zatwierdzeniu jej przez
właściwe władze (Centralny Urząd Geologii), stanowi podstawę do

projektow. i bud. kopalni na nowym złożu lub do rekonstrukcji oraz
modern. kopalni na złożu już znanym i będącym aktualnie w eksploat.