Złoże naturalne nagromadzenie kopaliny lub kilku kopalin, które może być przedmiotem eksploatacji.

Transkrypt

1 WPROWADZENIE Złoże naturalne nagromadzenie kopaliny lub kilku kopalin, które może być przedmiotem eksploatacji. Według art. 6. ust. 1, pkt 19 ustawy z dnia 9 czerwca 2011 r. - Prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. nr 163 Poz. 981) złożem kopaliny jest naturalnym nagromadzeniem minerałów, skał oraz innych substancji, których wydobycie może przynieść korzyść gospodarczą Kopalina główna kopalina o wyraźnie wyższej wartości ekonomicznej lub użytkowej w stosunku do innych kopalin z nią występujących. Kopalina towarzysząca kopalina występująca w granicach lub bliskim sąsiedztwie złoża kopaliny głównej, która może być eksploatowana równolegle z kopaliną główną, a nie kwalifikuje się do samodzielnej eksploatacji. Kamienie budowlane i drogowe (obecnie: łamane i bloczne) są to skały, których cechy oraz parametry fizyko-mechaniczne kwalifikują je do produkcji dla potrzeb drogownictwa, budownictwa i kolejnictwa oraz elementów kamiennych dla drogownictwa (kostka, płyty, krawężniki) i dla budownictwa (bloki, płyty, kamień murowy).budowlanych i drogowych. Do grupy tej zalicza się: skały magmowe głębinowe: granity, granodioryty, sjenity, gabra, skały magmowe wylewne: melafiry, bazalty, porfiry, skały piroklastyczne: tufy, skały osadowe: piaskowce kwarcytowe, piaskowce, szarogłazy, dolomity, wapienie, skały metamorficzne: marmury, gnejsy, kwarcyty. Występowanie: Obszar Dolnego Śląska Obszar Śląsko-Krakowski Karpaty Zewnętrzne Góry Świętokrzyskie W zależności od kierunku zastosowania możliwe są następujące sposoby wykorzystanie skał: Tab. 1. Klasyfikacja kamienia budowlanego i drogowego wg S. Kozłowskiego 1986 (Ney R. 2002) Kamień budowlany Kamień bloczny (ciosowy) Kamień do produkcji bloków konstrukcyjnych Kamienie do produkcji kształtek budowlanych Kamień do produkcji płyt Kamień okładzinowy Kamień podsadzkowy Kamień łupany Kruszywo do budowy murów Kamień do produkcji kruszywa łamanego Kruszywo kamienne ciężkie Kruszywo kamienne lekkie Kamień do produkcji grysów i lastriko Kamień do produkcji mączek mineralnych Kamień drogowy Kamień formakowy Do produkcji krawężników, znaków drogowych Do produkcji materiałów brukowych (kostki) Kamień do produkcji kruszywa łamanego Kruszywo drogowe i kolejowe Kamień (wapienie) do produkcji mączek do mas bitumicznych 1

2 Wykorzystanie poszczególnych typów skał przedstawia tab. 2. Tab. 2. Rodzaje skał stanowiących kopaliny do produkcji kamienia drogowego i budowlanego (Ney R. 2002) Magmowe głębinowe Magmowe wylewne Piroklastyczne Osadowe Metamorficzne Kierunki zastosowań Rodzaj Kamienie drogowe Kamienie budowlane Kamień Kruszywo Kruszywo Bloki Kamień Kruszywo formakowy do lastrico do betonu konstrukcyjne okładzinowy Granit Sjenit Gabro + Porfir + + Melafir + Diabaz + Bazalt + Tuf porfirowy + + Piaskowce kwarcytowe + Piaskowce Szarogłazy + (+) Zlepieńce (+) + Chalcedonity + Opoka, gezy (+) + Dolomity + (+) + Wapienie + + (+) (+) + Marmury Gnejsy, migmatyty + + (+) Serpentynity + (+) Amfibolity + Hornfelsy + Zieleńce + Skały cechujące się dobrą blocznością (procentowy wskaźnik uzysku bloków) oraz mające odpowiednie płaszczyzny podzielności przeznacza się do eksploatacji na bloki. Partie niebloczne lub przypowierzchniowe tych złóż (zwietrzałe) przeznaczone są najczęściej na kruszywo. Skały cechujące się wyraźnie gorszymi i zmiennymi wartościami parametrów fizyko-mechanicznych przeznacza się na kruszywo. Dlatego wśród skał magmowych generalnie skały głębinowe urabia się na bloki a wylewne na kruszywo. Obszar złoża wyznacza się w oparciu o granice naturalne (zmiany litologiczne, zaburzenia tektoniczne) lub sztuczne (granice własności gruntu, infrastruktura terenu, granice obszaru objętego pracami rozpoznawczymi). Spąg złoża stanowi granica, do której eksploatacja jest możliwa z punktu widzenia technicznego i ekonomicznego. Złoża kamieni budowlanych i drogowych rozpoznaje się za pomocą: otworów wiertniczych, w strefach przypowierzchniowych za pomocą rowów i szybików, opróbowania powierzchniowego (w obszarach niezmienionych wietrzeniowo), metod geofizycznych (sejsmika, geoelektryka itd.). 2

3 Sposoby wyznaczania granic złóż przedstawiono na rys. 1. Rys. 1. Sposób definiowania granic złoża kopalin budowlanych i drogowych. Oznaczenia: 1 skały magmowe, 2 piaskowce, 3 łupki, 4 wapienie, 5 wychodnie skał na powierzchni, 6 granice jednostki surowcowej, 7 nadkład, 8 otwory wiertnicze, 9 złoże, 10 kontur złoża, 11 granice własności, 12 granice złoża na powierzchni (Ney R. 2002). Złoża kamieni budowlanych i drogowych powinny spełniać graniczne wartości parametrów definiujących złoże i jego granice (d. kryteria bilansowości) określone w Załączniku nr 11 do rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 22 grudnia 2011 r. w sprawie dokumentacji geologicznej złoża kopaliny (tab. 3 i 4). Tab. 3. Graniczne wartości parametrów definiujących złoże i jego granice dla kopalin skalnych budowlanych blocznych. Złoża kopalin skalnych budowlanych blocznych Lp. Parametr Jednostka Wartość brzeżna 1 Maksymalna głębokość dokumentowania m do głębokości 2 3 Maksymalny stosunek grubości nadkładu do miąższości złoża Minimalna bloczność geologiczna: marmurów, serpentynitów sjenitów, gabr, granodiorytów oraz % obj. możliwej eksploatacji 1,0 5,0 przyjmujących poler wapieni i % obj. 10,0 dolomitów granitów, tufów, piaskowców oraz nieprzyjmujących poleru wapieni i dolomitów % obj. 20,0 3

4 Tab. 4. Graniczne wartości parametrów definiujących złoże i jego granice dla kopalin skalnych nieblocznych budowlanych i drogowych. Złoża kopalin skalnych nieblocznych budowlanych i drogowych Lp. Parametr Jednostka Wartość brzeżna 1 Maksymalna głębokość dokumentowania m do głębokości możliwej eksploatacji 2 Maksymalny grubość nadkładu m Maksymalny stosunek grubości nadkładu do miąższości złoża Maksymalny udział skał niespełniających wymagań jakościowych w profilu złoża Maksymalna zawartość CaCO3 w wapieniach % % 0, Tab. 5. Kryteria bilansowości dla geologicznego dokumentowania złóż kopalin do produkcji kamieni budowlanych (Ney R. 2002). Kierunek zastosowań Lp. Parametr Jednostka Wartości brzeżne dla zasobów bilansowych Kamienie budowlane 1. Maksymalna głębokość dokumentowania m do głębokości możliwej ekspl. bloczne 2. Maksymalny stosunek N/Z 1) ,0 3. Minimalna bloczność geologiczna dla: - marmurów i serpentynitów 5 - sjenitów, gabra, granodiorytów, wapieni, dolomitów (przyjmujących poler) % obj granitów, tufów, piaskowców oraz 20 Kamienie budowlane niebloczne Kamienie do produkcji kruszywa nieprzyjmujących poleru wapieni 1. Maksymalna głębokość dokumentowania m do głębokości możliwej ekspl. 2. Maksymalny stosunek N/Z 1) ,3 3. Maksymalny udział skał nie spełniających % 20 wymagań jakościowych w profilu 4. Maksymalna zawartość kalcytu w wapieniach (CaCO3) w wapieniach % Maksymalna głębokość dokumentowania m do głębokości możliwej ekspl. 2. Maksymalny stosunek N/Z 1) ,3 3. Maksymalny udział w profilu złoża przerostów nie spełniających wymagań jakościowych % Minimalna średnia wytrzymałość na ściskanie w stanie powietrzno suchym MPa Maksymalna ścieralność w bębnie Los Angeles % Maksymalna zawartość kalcytu w wapieniach (CaCO3) w wapieniach % 90 1) stosunek miąższości nadkładu do miąższości złoża (wartość bezwymiarowa) Parametry siatki otworów rozpoznawczych uzależnione są od kategorii rozpoznania złoża i współczynnika zmienności (tab. 6.). 4

5 Tab. 6. Orientacyjne odległości między punktami rozpoznawczymi dla dokumentowania złóż kamieni drogowych i budowlanych (Ney R. 2002) Rodzaj kopaliny Grupa złóż 1) Kategoria rozpoznania 2) C2 C1 B A I Wyrobiska Skały magmowe głębinowe II górnicze III Wyrobiska górnicze I Wyrobiska Skały magmowe wylewne i metamorficzne II górnicze III Wyrobiska górnicze Wapienie I II Wyrobiska I górnicze Dolomity II III Wyrobiska górnicze I Wyrobiska Piaskowce, szarogłazy, piaskowce II górnicze kwarcytowe, chalcedonity III Wyrobiska górnicze 1) Grupa złoża określa stopień skomplikowania budowy geologicznej oraz zmienność złoża i jego parametrów. Podział złóż ze względu na grupy: Grupa I prosta i łatwa do interpretacji budowa geologiczna, złoża ciągłe mogą być nieznacznie zaburzone tektonicznie, jakość kopaliny i zasobność niewielka, współczynnik zmienności V do ok. 30%. Grupa II zróżnicowana i trudna do interpretacji budowa geologiczna, złoża lokalnie nieciągłe, zaburzone tektonicznie, jakość kopaliny i zasobność duża, współczynnik zmienności V do ok. 60%. Grupa III zróżnicowana i trudna do interpretacji budowa geologiczna, złoża nieciągłe, silnie zaburzone tektonicznie, jakość kopaliny i zasobność bardzo duża, współczynnik zmienności V ponad ok. 60%. 2) Kategoria rozpoznania złoża określa stopień znajomości jego budowy i zasobów. Klasyfikacja zasobów złóż ze względu na stopień ich zbadania (kategorie złóż): Według 6. ust. 1. ww. rozporządzenia w dokumentacjach geologicznych złóż kopalin stałych stosuje się następujące kategorie rozpoznania złoża: D, C2, C1, B, A: 1) w kategorii D granice złoża kopaliny, jego budowę geologiczną i przewidywane zasoby określa się na podstawie istniejących, dostępnych danych geologicznych, w szczególności odosobnionych wyrobisk lub odsłonięć naturalnych, interpretacji geologicznej danych geofizycznych przy zastosowaniu ekstrapolacji, przy czym błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów może przekraczać 40%; 2) w kategorii C2 granice złoża kopaliny określa się na podstawie danych z wyrobisk, odsłonięć naturalnych lub badań geofizycznych metodą interpolacji lub odpowiednio uzasadnionej ekstrapolacji; poznane są główne cechy formy, budowy i tektoniki złoża; wstępnie są określone warunki geologiczno-górnicze eksploatacji; jakość kopaliny jest rozpoznana na podstawie systematycznego opróbowania w pełnym zakresie możliwych 5

6 zastosowań kopaliny, przy czym błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów nie może przekraczać 40%; 3) w kategorii C1 granice złoża kopaliny określa się na podstawie danych z wyrobisk rozpoznawczych, z odsłonięć naturalnych lub badań geofizycznych metodą interpolacji lub w ograniczonym stopniu ekstrapolacji; stopień rozpoznania złoża jest wystarczający do opracowania projektu zagospodarowania złoża, w tym do szczegółowego określenia formy, budowy, tektoniki złoża i jakości kopaliny w złożu, warunków geologicznogórniczych eksploatacji, oraz do dokonania oceny wpływu przewidywanej eksploatacji na środowisko, przy czym błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów nie może przekraczać 30%; 4) w kategorii B granice złoża kopaliny określa się w sposób uściślony na podstawie specjalnie wykonanych w tym celu wyrobisk rozpoznawczych lub badań geofizycznych, wymagane jest określenie formy i budowy złoża, korelacji warstw, podstawowych cech tektoniki w sposób jednoznaczny, jakość i własności technologiczne kopaliny powinny być potwierdzone wynikami prób w skali półtechnicznej lub przemysłowej, przy czym błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów nie może przekraczać 20%; 5) w kategorii A złoże kopaliny jest rozpoznane w stopniu umożliwiającym bieżące planowanie i prowadzenie jego eksploatacji przy możliwie najwyższym stopniu wykorzystania zasobów; wymagane jest określenie formy i budowy złoża, tektoniki, zasobów na podstawie danych z wyrobisk udostępniających, przygotowawczych i eksploatacyjnych, rodzaju, jakości kopaliny i jej właściwości technologicznych na podstawie systematycznego opróbowania wyrobisk i danych z bieżącej produkcji, przy czym błąd oszacowania średnich wartości parametrów złoża i zasobów w poszczególnych blokach nie może przekraczać 10%. 6