GÓRNICTWO
KRYTERIA KLASYFIKACJI SUROWCÓW MINERALNYCH, FORMY WYSTEPOWANIA ZŁOŻA
SUROWIEC MINNERALNY – uzyskujemy z kopaliny użytecznej, którą bezpośrednio lub po przeróbce wykorzystujemy w gospodarce.
Klasyfikacja:
Ze względu na zastosowanie, SM dzielimy na:
Surowce skalne (np. piaskowce, bazalt, granit, porfir)
Surowce hutnicze (np. metale i topniki)
Surowce energetyczne (np. węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, torf, łupki palne)
Surowce ceramiczne (np. kwarc, łupki ogniotrwałe, gliny ceramiczne)
Surowce chemiczne (np. siarka, piryt, fosforyt, sole potasowo -magnezowe i kamienne).
Ze względu na powstanie, SM dzielimy na:
Magmowe – powstałe na wskutek zastygnięcia gorącej magmy.
Metamorficzne – tzw. Przeobrażeniowe – powstałe pod wpływem działania bardzo dużych ciśnień i wysokiej temperatury, w wyniku zetknięcia się gorącej magmy ze skałami otaczającymi lub pod działaniem gorących wód hydrotermalnych).
Osadowe – powstałe wskutek osadzania się głównie na dnie zbiorników wodnych produktów pochodzenia roślinnego, organicznego i nieorganicznego)
Ze względu na stan skupienia dzieli się złoża na złoża w stanie:
stałym np. węgiel, rudy metali, sole,
ciekłym: ropa naftowa, solanki
gazowym: gaz ziemny.
Formy występowania złóż:
Ze względu na kształt (formę występowania), złoża dzielimy na,
Złoża foremne
Złoża nieforemne
Do złóż foremnych zaliczmy:
Pokłady
Żyły pokładowe pojedyncze,
Soczewki pokładowe
Kopuły i niecki
Słupy
Do złóż nieforemnych zaliczamy:
Gniazda
składy
pnie
masywy
soczewki
żyły
apofizy
pokrywy
lakolity
złoża okruchowe
sztok werk
impregnacje i inne
Złoże kopaliny jest to takie naturalne nagromadzenie minerałów i skał oraz innych substancji gazowych i ciekłych, których wydobywanie może przynieść korzyść gospodarczą.
Pokład jest to złoże zalegające na znacznej przestrzeni, ograniczone od góry i od dołu dwiema mniej więcej równoległymi płaszczyznami, stanowiącymi miejsce zetknięcia się pokładu ze skałami otaczającymi. Skałę zalegającą bezpośrednio nad pokładem nazywa sie stropem, skałę, na której spoczywa - spągiem. Strop jest górną powierzchnią pokładu a spąg jest dolną powierzchnią pokładu.
Najmniejsza odległość między stropem a spągiem pokładu nazywa się grubością pokładu.
Rys. 1. Złoże pokładowe Rys. 2. Charakterystyczne
Wychodnia jest to obszar występowania jakiejś skały lub kompleksu skalnego na powierzchni terenu lub pod przykryciem zwietrzeliny. Rozróżniamy wychodnię ukrytą i obnażoną.
Pokłady w zależności od grubości dzielą się na:
a) węgiel :
- cienkie do 1,5 m;
- średniej grubości od 1,5 do 4,0 m;
- grube powyżej 4,0 m.
b) złoża rud :
- cienkie do 3,0 m;
- średniej grubości od 3,0 do 6,0 m;
- grube powyżej 6,0 m.
W zależności od kąta nachylenia pokłady dzieli się na:
pokłady poziome lub prawie poziome do 100
słabo nachylone 10 do 350
silnie nachylone 35 do 450
strome 45 do 900
Żyły pokładowe- zwane też silami, są wykształcone poprzez wciśnięcie magmy pomiędzy skały osadowe tworząc skały osadowe tworząc formę geometryczną jak pokład, diabaz, złoże rudne.
Kopuła – złoże wypiętrzone łukowato zamknięte ze wszystkich stron skrzydłami fałdu, w przekroju podobne do siodła
Niecka – ułożenie złoża odwrotne do fałdu
Soczewka pokładowa – złoże o znacznym wydłużeniu w stosunku do grubości zmieniające się nieznacznie na dłuższym odcinku.
Słupy są złożami typu składowego, wykształconymi wskutek ruchów górotwórczych (sól kamienna, gips, surowce ceramiczne i niektóre rudy.
ZŁOŻA NIEFOREMNE:
Żyły są to złoża kopalin użytecznych o zmiennym kierunku, grubości i objętości powstałe przez wypełnienie szczelin i spękań skorupy ziemskiej substancją mineralną odmienną od skał otaczających.
Rys. 6. Żyła pojedyncza Rys. 7. Żyła złożona Rys. 8. Łupina złożowa
Charakterystyczną cechą żył jest późniejsze ich pochodzenie niż otaczających je skał, oraz strome nachylenie – zwykle większe niż 450
Na skrzyżowaniu dwóch żył występuje zazwyczaj wzbogacenie rud. W złożach żylnych występują rudy metali szlachetnych (np. złotonośne rudy kwarcowe), metali kolorowych (rudy miedzi, cynku i ołowiu), a np. Au, Pt, Cu, Ag spotyka się w stanie rodzimym.
Żyły pokładowe- zwane też silami, są wykształcone poprzez wciśnięcie magmy pomiędzy skały osadowe tworząc skały osadowe tworząc formę geometryczną jak pokład, diabaz, złoże rudne.
Soczewki są to złoża typu pokładowego o znacznie mniejszym jednak zasięgu zarówno w kierunku rozciągłości, jak i upadu. Środkowa część soczewki jest najgrubsza, a jej grubość maleje we wszystkich kierunkach.
Soczewki występują grupami jedna obok drugiej. Nachylenie soczewek jest zgodne z nachyleniem warstw pośród których zalegają. W postaci soczewek występują rudy żelaza, rudy metali nieżelaznych, rudy chromu w serpentynie, gliny ogniotrwałe, sole potasowe i inne.
Rys. 9. Złoże soczewkowe Rys. 10. Złoże gniazdowe
Gniazda są to złoża powstałe przez wypełnienie substancją mineralną rozpadlin i pieczar skalnych. Mają one małe wymiary (ich wymiary mieszczą się w granicach od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów) i nieregularny kształt (rudy żelaza, manganu i metali kolorowych). Ruda w gniazdach bywa zwykle zmieszana ze skałą płonną pochodzącą z otoczenia ( zawartość metalu w poszczególnych częściach złoża jest zmienna).
Składy różnią się od gniazd tylko wymiarami, które dochodzą do kilku a nawet kilkunastu km długości i szerokości.
Pnie należą do składów. Są to złoża skał magmowych wypełniających wielkie nieregularne przestrzenie podziemne o przekroju poprzecznym zbliżonym do koła lub elipsy.
Słupy są złożami typu składowego, wykształconymi wskutek ruchów górotwórczych (sól kamienna, gips, surowce ceramiczne i niektóre rudy.
Masyw nieregularne złoże skał magmowych o długości od kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów i szerokości od kilku do kilkudziesięciu kilometrów. Zwykle złoże sięga na znaczne głębokości i jest wciśnięte w inne skały.
Złoża okruchowe powstałe na skutek naniesienia przez wodę okruchów skalnych, powstałych z procesów wietrzenia skał, rozpadania i kruszenia.
W złożach okruchowych spotyka się minerały odporne na wietrzenie, np. złoto, platynę diamenty, korund, turmalin, związki cyny, kwarc itp.
Impregnacje – są to drobne zazwyczaj owalne skupienia kopaliny w skałach płonnych.
Sztokwerk – są to drobne skupienia kopaliny użytecznej w formie cienkich nitek.
LOKALIZACJA OBSZARÓW WYSTĘPOAWANIA ORAZ REJONÓW WYDOBYCIA ZŁOŻ SUROWCÓW MINERALNYCH W POLSCE
(to było na gospodarkę ale się w miarę pokrywa więc wykorzystalam :D
WĘGIEL BRUNATNY
Występowanie- Złoża występują na niewielkich głębokościach i są przedmiotem eksploatacji w kopalniach Bełchatów, Turów, Konin, Adamów.
Złoża perspektywiczne: Gubin- Mosty, Legnica, Złoczew
Forma złoża- Złoża pokładowe o znacznych miąższościach.
Zasoby/wystarczalność - Duże zasoby węgla brunatnego. Wystarczalność zasobów – 30lat.
Sposób wydobycia - Eksploatacja węgla brunatnego prowadzona jest metodą odkrywkową. Stosowane są wysokowydajne technologie wydobywcze. Do urabiania węgla i nadkładu stosuje się koparki wieloczynnościowe (kołowe i łańcuchowe) na
podwoziach gąsienicowych.
Rola w gospodarce - Wydobycie węgla brunatnego 50-60 mln ton rocznie. 35-40 % udział w produkcji energii elektrycznej. Niekorzystne oddziaływanie na środowisko.
Zasoby bilansowe 14,8 mld ton. Zasoby przemysłowe 1,4 mld ton.
Węgiel brunatny z największych odkrywek : Bełchatów, Turów, Konin i Adamów praktycznie w całości został dostarczony do elektrowni.
WĘGIEL KAMIENNY
Występowanie - Dolny Śląsk (znaczenie historyczne), Górny Śląsk, Lubelskie Zagłębie Węglowe. Znaczenie gospodarcze: LZW (KWK Bogdanka, GZW. Wydobywany jest w 40 kopalniach.
Forma złoża - Pokłady o grubości złoża będącej przedmiotem eksploatacji >1,5 m. Złoża
pokładowe, często zaburzone tektonicznie. Zagrożenia górnicze: metanowe,
wodne, pyłowe, sejsmiczne, klimatyczne, pożarowe, zawałowe. Średnia
głębokość eksploatacji prawie 700 m.
Zasoby/wystarczalność - Zasoby przemysłowe 4,4 mld ton, zasoby bilansowe 44 mld ton. Wystarczalność 25-30 lat.
Sposób wydobycia - Węgiel wydobywany jest metodą podziemną. Dominującym systemem
eksploatacji - system ścianowy z zawałem skał stropowych.
Rola w gospodarce - Główna rola w bilansie energetycznym kraju (<50 % energii pierwotnej z węgla
kamiennego). Ważna rola na rynkach europejskich
i światowych. Eksploatowany w 40 kopalniach. Branża węgla kamiennego
przechodzi proces głębokich zmian – restrukturyzacji.
Zasoby bilansowe LZW stanowią ok. 21,5% polskich zasobów bilansowych węgla kamiennego.
Wydobycie brutto w 2009 r. wyniosło 70.5 mln ton. W stosunku do roku poprzedniego, wydobycie węgla kamiennego zmniejszyło się o 7 489 tys. ton.
Import węgla kamiennego w 2009 r. był minimalnie większy niż we wcześniejszym roku i wyniósł 10,8 mln ton. Najwyższy wzrost dotyczył importu węgla z Rosji.
Na eksport przeznaczono około 12 % wydobytego węgla, to jest 8,4 mln ton. Eksport utrzymał się na podobnym poziomie jak w 2008 r
Udokumentowane zasoby bilansowe złóż węgla kamiennego wg stanu na 31.12.2009 rok wynoszą 44 229 mln ton. Prawie ¾ zasobów, to węgle energetyczne, ¼ to węgle koksujące, a inne typy węgli stanowią ułamek procenta wszystkich zasobów węgla. Zasoby złóż zagospodarowanych stanowią obecnie 38,3 % zasobów bilansowych i wynoszą 16 948 mln ton.
Cynk i ołów
Występowanie
Rejon Trzebini, Olkusza. Rudy cynku i ołowiu wydobywane są w dwu kopalniach
ZG Trzebionka, Olkusz-Pomorzany (ZGH Bolesław).
Forma złoża
Złoża gniazdowe o zróżnicowanej miąższości. Zagrożenie wodne. Jedne
z najbardziej zawodnionych kopalń na świecie, (260-280 m3/min).
Zasoby/wystarczalność
Bilansowe zasoby rud cynku i ołowiu wg stanu na 31.12.2009 rok wynoszą 90,42 mln ton rudy zawierającej 3,93 mln ton cynku i 1,53 mln ton ołowiu.
Zasoby przemysłowe niewielkie ok.14 mln ton (ZG Trzebionka- eksploatacja zakończona w 2008 roku, Olkusz- Pomorzany).
Sposób wydobycia
Sposobem podziemnym. System komorowo-filarowy z podsadzką hydrauliczną, przy wykorzystaniu maszyn samojezdnych o napędzie spalinowym.
Rola w gospodarce:
W cechsztyńskich złożach miedziowo-srebrowych monokliny przedsudeckiej występują koncentracje cynku i ołowiu towarzyszące rudom miedzi. Mają one niewielkie znaczenie praktyczne, choć część ołowiu jest pozyskiwana z koncentratów miedzi w trakcie ich przetwarzania hutniczego. W roku 2009 w KGHM Polska Miedź S.A. wyprodukowano 24,1 tys. ton ołowiu.
Wydobycie rud cynku i ołowiu w Polsce w 2009 r. wyniosło 2 349 tys. ton rudy, zawierającej 89 tys. ton cynku i 34 tys. ton ołowiu i było mniejsze od wydobycia z 2008 r. z powodu zakończenia eksploatacji złoża Balin-Trzebionka. Krajowa produkcja górnicza cynku i ołowiu nie jest wystarczająca dla potrzeb przemysłu przetwórczego. Polska importuje więcej cynku niż eksportuje.
MIEDŹ (SREBRO)
Występowanie/lokalizacja
Baza surowcowa to Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy. Wydobycie realizowane w trzech kopalniach: Lubin - Małomice, Rudna, Polkowice-Sieroszowice. Wiele pierwiastków towarzyszących.
Forma złoża
Złoże pseudo-pokładowe o nachyleniu kilku stopni. Głębokość eksploatacji 600-1250 m (głębiej w obszarach perspektywicznych). Zagrożenia: tąpaniami, zawałowe, klimatyczne.
Zasoby złoża/wystarczalność
Jedno z największych złóż na świecie, ok. 6-8 % światowych zasobów
przemysłowych, dominuje mineralizacja siarczkowa. Wystarczalność 20-30 lat.
Sposób wydobycia
Wydobycie realizowane jest systemem podziemnym,, najczęściej systemem
komorowo-filarowym z ugięciem skał stropowych. Urabianie techniką strzelniczą. W procesach technologicznych główną rolę odgrywają maszyny samojezdne o napędzie spalinowym.
Rola w gospodarce
Ważny surowiec eksportowy. KGHM Polska Miedź SA – prawie 50 % udziałów Skarbu Państwa. Ważny i znaczący eksporter na rynki zachodnioeuropejskie. Produkcja: ok. 500tys ton Cu i ok. 1200 ton Ag oraz 24 tys ton ołowiu.
SÓL KAMIENNA
Występowanie
Złoża soli kamiennej występują n terenie Niżu Polskiego oraz w monoklinie Przedsudeckiej (np. złoże Sieroszowice)
Znaczenie gospodarcze mają złoża w środkowej Polsce (rejon Kłodawy, rejon
Inowrocławia) oraz złoże Sieroszowice.
Forma złoża - Najczęściej wysady solne.
Zasoby - Zasoby złóż soli kamiennej wynoszą ponad 80 mld ton
Sposób wydobycia
Wydobycie jest realizowane sposobem podziemnym z zastosowaniem często
klasycznych systemów eksploatacji. Także metodą otworową.
Rola w gospodarce
Wielkość wydobycia 3,1-3, 5 mln ton, głównie na potrzeby krajowe.
GAZ ZEIMNY:
Występowanie
Złoża gazu ziemnego występują w Karpatach, Zapadlisku Przedkarpackim , na
obszarze Niżu Polskiego.
Forma złoża
Złoża mają często charakter masywowy. Gaz występuje w utworach karbońskich , piaskowcowych.
Zasoby/wystarczalność
Wielkość zasobów bilansowych około 150 mld m , wystarczalność 30-40 lat. Wielkość zasobów przemysłowych 65 mld m3.
Wydobycie i rola w gospodarce
Eksploatacja otworowa ( ponad 1000 otworów wiertniczych). Wydobycie w r. 2009 – 6 mld m3.
Rola w gospodarce
Potrzeby krajowe < 50% zapotrzebowania. Udział gazu w produkcji energii
pierwotnej w Polsce wynosi 8-10 % i ma tendencję rosnącą.
Na przedgórzu Karpat złoża gazu ziemnego występują w utworach jurajskich, kredowych i mioceńskich. Jest to najczęściej gaz wysokometanowy, niskoazotowy, a jedynie w kilku złożach występuje gaz zaazotowany.
Na Niżu Polskim złoża gazu ziemnego występują w regionie przedsudeckim , wielkopolskim i Pomorzu Zachodnim. Gaz występuje w złożach typu masywowego i blokowego o wodno- lub gazowo-naporowych warunkach eksploatacji. W tym obszarze jedynie kilka złóż zawiera gaz wysokomentanowy, w pozostałych złożach dominuje gaz ziemny zaazotowany zawierający od 30 do ponad 80 % metanu. Jest to zatem często mieszanina metanowo-azotowa albo azotowo-metanowa.
W złożach Niżu Polskiego występuje obecnie 69 % wydobywalnych zasobów gazu ziemnego. Na przedgórzu Karpat znajduje się 26 % tych zasobów. Zasoby strefy morskiej Bałtyku oraz Karpat odgrywają rolę podrzędną (odpowiednio 4,0 % i 1,0 % zasobów krajowych).
SIARKA:
Występowanie
W trzech rejonach : staszowski, tarnobrzeski (złoże Osiek), lubaczowski.
Forma złoża
Siarka występuje w formie pokładów.
Zasoby / wystarczalność
Największe na świecie- szacowane na 0,5 mld ton. Zasoby przemysłowe 28,8 mln ton. Wystarczalność ponad 200 lat.
Sposób wydobycia
Do niedawna eksploatacja odkrywkowa i otworowa, obecnie już tylko otworowa. Wydobycie siarki rodzimej prowadzone jest obecnie tylko ze złożą Osiek.
Rola w gospodarce
W roku 1998 uzyskiwano w Polsce 90 % europejskiej i 35 % światowej produkcji siarki.
Pojawienie się siarki z odzysku, co wymuszają coraz bardziej surowe przepisy w ochronie środowiska spowodowały całkowite załamanie (spadek cen i nieopłacalność produkcji) tej branży górnictwa.
Znaczny niekorzystny wpływ na środowisko. Wydobycie siarki w 2009 roku wynosiło niecałe 300 tys ton.
W Polsce udokumentowano cztery złoża zasiarczonej ropy naftowej i gazu ziemnego, o łącznych zasobach 822 tys. t siarki. Odzysk jej prowadzony jest na złożach Zielin, BMB, Cychry oraz okresowo ze złoża Górzyca.
ROPA NAFTOWA:
Występowanie
Złoża ropy naftowej występują w Karpatach, Zapadlisku Przedkarpackim
i na obszarze Niżu Polskiego , także w synklinie bałtyckiej. Najbardziej znane rejon Gorlic, Sanoka, Zielonej Góry.
Forma złoża
Są to głównie złoża typu strukturalnego, decydujący wpływ na wielkość złóż ma charakter tzw. pułapek. Złoża niewielkie o powierzchni 1-2 km2.
Zasoby
Wielkość zasobów 26 mln ton ogółem, w tym 17,5 mln ton zasobów przemysłowych.
Wydobycie i rola w gospodarce.
Eksploatacja otworowa. Wydobycie w r. 2009 – 660 tys. ton.
W 2009 r. wydobywane zasoby złóż na Niżu stanowiły blisko 75 %, a zasoby złóż polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku 21% zasobów krajowych.
Największym złożem jest BMB (skrót od nazw miejscowości Barnówko- Mostno- Buszewo) koło Gorzowa Wielkopolskiego. Zasoby tego złoża były ponad dwukrotnie większe od stanu zasobów ropy naftowej w Polsce przed jego odkryciem. Na Niżu występują również inne znaczące zasobowo złoża ropy naftowej jak: Lubiatów, Grotów i Cychry.
SUROWCE SKALNE:
Bardzo duża grupa surowcowa, którą tworzą przede wszystkim kamienie i
kruszywa drogowe oraz budowlane, kruszywa naturalne, piaski, surowce ilaste,
węglanowe i siarczanowe, skalenie i magnezyty, kwarcyty.
Występowanie- Głównie na obszarze południowej Polski.
Forma złóż.
Bardzo zróżnicowana , ale często pokładowa, gniazdowa, masywowa.
Zasoby / wystarczalność
Zasoby przemysłowe , a więc te których wydobycie jest opłacalne wynoszą
ponad 10 mln (raczej mld) ton.
Wystarczalność zasobów bardzo zróżnicowana kwarcyty , skalenie ok.10 lat,
kruszywa naturalne – kilkaset lat.
Sposób wydobycia- Eksploatowane odkrywkowo.
Rola w gospodarce
Wydobycie surowców skalnych w ostatnich latach 160 –180 mln ton ma
tendencję rosnącą ( program budowy autostrad). Obecnie działa ponad 2700
kopalń i zakładów odkrywkowych.
ETAPY DZIAŁALNOŚCI GORNICZEJ:
Roboty poszukiwawcze i badawcze,
Roboty udostępniające
Roboty przygotowawcze,
Roboty eksploatacyjne i likwidacja zrobów
Rekultywacja i likwidacja kopalń
POJĘCIA I KLASYFIKACJA ZASOBÓW, KRYTERIA BILANSOWOŚCI KOPALIN PODSTAWOWOYCH:
(to też z gospodarki, osobiście uczę się z Woźnego, tam były te definicje)
Kryteria bilansowości złoża:
Z punktu widzenia gospodarczego, złoże kopaliny charakteryzuje następujące cechy:
Rodzaj kopaliny i jej zastosowanie surowcowe
Jakość kopaliny
Ilość kopaliny (zasoby)
Możliwość wydobycia kopaliny przy aktualnym stanie techniki zapewniającym opłacalność eksploatacji określonej przez kryteria bilansowości
Powyższą charakterystykę złoża uzupełniają dodatkowo czynniki warunkujące jego zagospodarowanie, a mianowicie:
Warunki geologiczno-górnicze tj. oceny określające budowę i zaleganie złoża
Uwarunkowania przestrzenne i sozologiczne udostępnienia i eksploatacji złoża
Stan formalno-prawny własności złoża i terenów nad złożem kopaliny
Kryteria bilansowości złoża – graniczne wartości parametrów złoża przy których jego eksploatacja jest technicznie możliwa i złoże może być przedmiotem zainteresowania przemysłu. A także warunki występowania złoża jakie złoże musi spełniać by mogło być przedmiotem zagospodarowania. KBZ stosowane do wyznaczania granic złoża dla jego udokumentowania geologicznego. Ustalone na podstawie analogi i doświadczenia górniczego. Obowiązujące kryteria bilansowości określa Rozporządzanie Ministra Środowiska z dnia 18 grudnia 2001 r. w sprawie kryteriów bilansowości złóż kopalin (Dz. U Nr 153 poz. 1774)
Przez zasoby bilansowe rozumie się zasoby złoża lub jego część, którego cechy naturalne określane przez kryteria bilansowości oraz warunki występowania umożliwiają podejmowanie jego eksploatacji.
Do zasobów pozabilansowych zalicza się zasoby złoża lub jego część którego cechy charakterystyczne lub warunki występowania powodują, iż jego eksploatacja nie jest możliwa obecnie, ale przewiduje się, że będzie możliwa w przyszłości w wyniku postępu technicznego, zmian ogólnogospodarczych itp.
Zasoby przemysłowe to zasoby bilansowe, a w szczególnie uzasadnionych przypadkach również zasoby pozabilansowe (...), które mogą być przedmiotem eksploatacji uzasadnionej technicznie i ekonomicznie przy uwzględnieniu wymagań określonych w przepisach prawa, w tym dotyczących wymagań ochrony środowiska
Straty w zasobach będące częścią zasobów przemysłowych i nieprzemysłowych przewidziane do pozostawienia w złożu, które na wskutek zamierzonego sposobu eksploatacji nie da się wyeksploatować w przewidzianej przyszłości, w sposób uzasadniony technicznie i ekonomicznie
Zasoby przemysłowe złoża pomniejszone o straty w tych zasobach stanowią tzw. zasoby operatywne, które powinny być wyeksploatowane