rafalposwiata/plsc huggingface dataset:
Wykorzystanie rozkładów statystycznych miąższości pokładów do prognozy wielkości zasobów operatywnych węgla kamiennego

Niniejszy artykuł stanowi kontynuację rozważań autora nad badaniem wpływu czynników związanych z geologią i tektoniką złóż węgla, uwarunkowaniami technicznymi, produkcyjnymi, organizacyjnymi i ekonomicznymi na wartość górniczych projektów inwestycyjnych. W niniejszej publikacji skoncentrowano się w szczególności na badaniu właściwości rozkładów miąższości węgla w pokładach, w celu wskazania ich dominującej roli i wysokiej przydatności przy szacowaniu wielkości zasobów operatywnych. Tezy te zostały zweryfikowane pozytywnie dla dwóch odrębnych pokładów węgla. W pracach analitycznych dysponowano obszerną informacją pozyskaną z modelu geologicznego złóż Lubelskiego Zagłębia Węglowego, którym dysponuje Pracownia Pozyskiwania Surowców Mineralnych IGSMiE PAN. Z modelu wyekstrahowano dane określające przestrzenną zmienność miąższości i gęstości węgla dla wyselekcjonowanych pokładów złóż. Wygenerowane z modelu geologicznego zbiory danych traktuje się jako przedstawiające pewien stan wiedzy i będące jedynie interpretacją zawartej tam informacji geologicznej. W celu realizacji tez badawczych skonstruowano rozkłady teoretyczne i empiryczne miąższości węgla w pokładzie 391 obszaru „Puchaczów V” oraz w pokładzie 382 w obszarze „Ostrów”. Są to pokłady jeszcze niezagospodarowane. Wykazano, że przy wykorzystaniu odpowiednio dobranych rozkładów statystycznych można wiarygodnie przybliżać ilość zasobów operatywnych w określonych przedziałach miąższości. Punktem odniesienia dla weryfikacji jakości prognozy były zasoby operatywne ścian zlokalizowanych w analizowanych pokładach oszacowane przy pomocy odrębnych narzędzi informatycznych (narzędzia do harmonogramowania produkcji) i zgodne z danymi udostępnionymi w dokumentacjach tych pokładów. Opracowana metoda badawcza stanowi stosunkowo nieskomplikowaną alternatywę dla tradycyjnych metod geostatystycznych. Problem zmienności przestrzennej zasobów węgla w pokładach redukuje się zasadniczo do miąższości i może być rozpatrywany tak na poziomie pojedynczej ściany jak i pokładu, czy ostatecznie – całego złoża. Jakość prognozy wartości średniej wielkości zasobów była weryfikowana przy pomocy metody bootstrap nieparametrycznego. W metodzie tej analizuje się daną statystykę, próbkując wielokrotnie dane empiryczne (nie ma żadnych założeń wobec pierwotnego lub wymaganego rozkładu danej statystyki – np. rozkładu normalnego). Warunkiem krytycznym wykorzystania zaproponowanego podejścia jest posiadanie źródła wiarygodnej informacji geologicznej – np. modelu złoża, z którego można wygenerować reprezentatywne i liczne zbiory danych.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Alkaliczna aktywacja popiołów po spalaniu mułów węglowych

Muły węglowe powstają w procesach wzbogacania węgla w zakładach przeróbki mechanicznej kopalni węglowych. Mogą być wykorzystywane przy wytwarzaniu mieszanek energetycznych lub też składowane w osadnikach. Po spaleniu mułów pozostaje kilkadziesiąt procent popiołów, które warto w odpowiedni sposób zagospodarować. Niniejsza praca opisuje koncepcję wykorzystania popiołu ze spalania mułów węglowych do wytwarzania sorbentów i materiałów zeolitowych. Badany popiół aktywowany był roztworem wodorotlenku sodu o stężeniu 5 M w dwóch temperaturach (75°C i 175°C). W pracy przedstawiono charakterystykę fazową i chemiczną produktów syntezy. Zastosowanie skaningowej mikroskopii elektronowej pozwoliło na opis powstałych form morfologicznych. Wykonano analizy składu chemicznego oraz wyznaczono parametry tekstualne powstałych materiałów. Przeprowadzone badania pozwalają stwierdzić, że synteza w środowisku alkalicznym popiołów ze spalania mułów węglowych prowadzi do zmiany morfologii tych popiołów. Dominującymi składnikami mineralnymi produktów syntezy są zeolity: faujasyt i sodalit, którym towarzyszą nie przereagowane składniki wyjściowego popiołu: skalenie, kwarc, illit, kalcyt. Analiza SEM wykazała obecność żelu glinokrzemianowego. Stwierdzono ponad czterokrotny wzrost powierzchni właściwej (BET) produktu alkalicznej aktywacji w temperaturze 75°C. Stwarza to potencjalne możliwości zastosowania takich materiałów jako sorbentów.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Zawartość rtęci w odpadach z procesu wzbogacania węgli kamiennych oraz ubocznych produktach spalania węgla w aspekcie ich utylizacji

Podczas wydobycia i przeróbki mechanicznej węgla kamiennego oraz w procesach jego spalania powstają różne odpady. Zaliczyć do nich można m.in. odpady z procesu wzbogacania węgla oraz uboczne produkty spalania (popioły lotne i żużle). Aktualne przepisy prawne i branżowe zalecają określanie w nich m.in. zawartości rtęci oraz definiują graniczne jej wartości. Celem pracy było określenie poziomu rtęci w odpadach z procesu wzbogacania węgli kamiennych oraz stałych ubocznych produktach spalania węgli w energetyce w aspekcie ich wykorzystania i/lub utylizacji. Określono zawartość rtęci w reprezentatywnych próbkach odpadów z procesu wzbogacania na mokro i suchej separacji węgla kamiennego oraz w ubocznych produktach spalania z ośmiu kotłów opalanych węglem kamiennym: próbkach żużla i popiołu lotnego. Zawartość rtęci w badanych odpadach ze wzbogacania na mokro węgli kamiennych zmieniała się w granicach od 54 do 245 μg/kg (średnia 98 μg/kg), a z procesu suchej separacji od 76 do 310 μg/kg (średnia 148 μg/kg), w przeliczeniu na stan roboczy. Zawartość rtęci w popiołach lotnych wynosiła od 70 do 1420 μg/kg (średnia 567 μg/kg), a w żużlach od 8 do 58 μg/kg (średnia 21 μg/kg). Obecnie – w świetle obowiązujących przepisów prawnych z punktu widzenia zawartości rtęci w odpadach – nie ma istotnych barier w ich wykorzystaniu. Niemniej jednak mogą pojawić się w przyszłości przepisy limitujące maksymalną zawartość rtęci oraz dopuszczalną ilość wymywanej rtęci. Może to utrudnić ich wykorzystanie i/lub utylizację według dotychczasowych sposobów. Zasadne jest więc przygotowanie się na taką sytuację, poprzez opracowanie innych alternatywnych sposobów wykorzystania tych odpadów.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Nowe dane na temat bazy zasobowej rud miedzi i srebra w Polsce

W artykule przedstawiono nowe, dokładniejsze dane, które mogą posłużyć uzupełnieniu bazy zasobowej rud miedzi i srebra w Polsce. Badania zostały wykonane na podstawie przeszło stu nowo zbadanych otworów archiwalnych. Uwzględniając kryteria wyróżniania obszarów o potencjalnych zasobach prognostycznych, perspektywicznych i hipotetycznych poddano weryfikacji dotychczasowe oceny perspektywiczności obszaru Polski. Biorąc pod uwagę obecny stan wiedzy i uwarunkowania ekonomiczne stwierdzono, że zasoby prognostyczne, perspektywiczne i hipotetyczne można określić jedynie w odniesieniu do złóż stratoidalnych Cu-Ag monokliny przedsudeckiej, niecki północnosudeckiej i perykliny Żar oraz porfirowych złóż Mo-Cu-W strefy kontaktowej bloku górnośląskiego i małopolskiego. Na podstawie uzyskanych danych stwierdzono, że zasoby prognostyczne są nieco niższe niż wskazywały na to wcześniejsze opracowania, ale jednocześnie pojawiły się perspektywy poszerzenia obszarów zasobowych ze względu na dokładniejsze rozpoznanie cechsztynu monokliny przedsudeckiej.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Pomiary inklinometryczne jako narzędzie monitoringu deformacji górotworu w kopalniach podziemnych

Dotychczasowy zakres stosowanych w górnictwie podziemnym metod pomiarowych na ogół pomija wykorzystanie do tego celu obserwacji inklinometrycznych. Tymczasem na ich podstawie dokonuje się pomiaru zmian kąta nachylenia warstw skalnych i odległości pomiędzy punktami pomiarowymi, co może być wykorzystane do śledzenia procesu deformacji górotworu. Dla sprawdzenia przydatności metody inklinometrycznej do monitorowania deformacji górotworu naruszonego procesem eksploatacji, na przestrzeni kilku ostatnich lat (od 2011 roku) przeprowadzono wiele pomiarów obiektowych w wybranych polach eksploatacyjnych kopalń LGOM. Obserwacjami objęto wszystkie elementy układu geomechanicznego, jakie na złożu rud miedzi stanowią: strop, filary i spąg. Rejestracje prowadzono za pomocą specjalnie wytworzonej aparatury, składającej się z czujników nachylenia CNS oraz terminali komunikacyjnych TK. Aktualnie uzyskane wyniki, dzięki dużej czułości i rozdzielczości pomiaru oraz quasi ciągłemu charakterowi rejestracji, dostarczyły nowych, bardzo ciekawych informacji odnośnie przebiegu deformacji ośrodka skalnego, niemożliwych do pozyskania obecnie stosowanymi metodami pomiarowymi. Przeprowadzone aktualnie badania wskazują, że inklinometryczna metoda pomiarowa może być użytecznym narzędziem identyfikacji i oceny procesów zachodzących w górotworze w trakcie prowadzonej eksploatacji złoża.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Deskrypcja parametrów złoża w modelowaniu rozmytym - zarys problematyki

W naturalnym języku często funkcjonują nieprecyzyjnie pojęcia próbujące odzwierciedlać otaczającą rzeczywistość. Matematycy od dość dawna wskazywali, że sam rachunek prawdopodobieństwa nie jest w stanie uchwycić całego zakresu możliwych aspektów niepewności, a precyzyjniej ujmując niedoskonałości informacji. Powszechnie używane pojęcia i zwroty w języku naturalnym, np. ludzie wysocy, około 5, bardzo zimno, to wzorcowe terminy nieprecyzyjne (rozmyte). Granica pomiędzy stanem gdzie jest zimno i ciepło, ludzi wysokich i niskich nie jest skokowa, a niektóre zwartości opisujące konkretny wzrost czy temperaturę spełniają daną właściwość w różnym stopniu. Takie stopniowanie pomiędzy pełną przynależnością, częściową przynależnością i brakiem przynależności nie może być ujęte w klasycznej teorii zbiorów. Ograniczenia tradycyjnej teorii mnogości rozwiązuje teoria zbiorów rozmytych. 
W zagadnieniach geologiczno-złożowych funkcjonują często kategorie rozmyte. Używanie terminów takich jak: duże/małe złoże, bogata/uboga ruda, duża/mała miąższość serii, wysoka/niska zawartość siarki, dobre/złe właściwości flotacyjne i wiele innych jest naturalną cechą języka, narzędzia ekspresji w dążeniu do wyrażenia i wzajemnego porozumiewania się. Wszelkie cechy złoża wyrażane w sposób ilościowy (parametry złoża) mogą być w taki sposób werbalizowane. Czy złoże gazu ziemnego jest duże, gdy jest w nim co najmniej 100 mln m3? a może 99 mln m3 stanowi tę granicę? a może 98 mln m3, czy jest to jeszcze zupełnie inna wielkość zasobów. Próba ustalenia rozgraniczenia wydaje się zabawna i oczywiste jest, że będzie ona kłopotliwa, gdyż transformacja pojęć jakościowych w kierunku ilościowych nie zawsze jest bezpośrednia i bezproblemowa. W artykule przybliżono podstawową terminologię i generalne zasady modelowania rozmytego. Bazując na przykładzie złoża rud miedzi wskazano i zademonstrowano narzędzia nieprecyzyjnego opisu do pojęć i parametrów stosowanych w geologii złożowej.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Wpływ podatku od wydobycia miedzi i srebra na nowe inwestycje

Eksploatacja złóż mineralnych zazwyczaj obciąża przedsiębiorcę dodatkowymi podatkami lub opłatami typu royalty, które wykraczają poza powszechny podatek dochodowy (CIT). Państwa z zasady preferują stabilne źródła dochodów fiskalnych oparte np. na wielkości wydobycia surowca, zaś inwestorzy modele oparte na opodatkowaniu z zysku, tj. uwzględniające koszty działalności i ryzyko niższe niż zakładana opłacalność projektu. Zbyt wysokie fiskalne obciążenie sektora wydobywczego z zasady wpływa negatywnie na podejmowane przez inwestorów decyzje dotyczące realizacji nowych inwestycji. Znanych jest wiele przykładów, że zbyt wysokie obciążenia fiskalne skłaniają inwestorów do zmiany lokalizacji na kraje o korzystniejszych systemach podatkowych. Przedstawiono analizę różnych form opodatkowania przedsiębiorstw wydobywczych w świecie i porównano je z systemem obowiązującym w Polsce. Zazwyczaj kraje stosujące w sektorze wydobywczym podatki typu royalty wprowadzają jednocześnie liczne mechanizmy adaptacyjne. Jest to kluczowe dla rozwoju nowych inwestycji z uwagi na fakt, iż w pewnym stopniu mogą one rekompensować wysokie koszty przejścia z fazy inwestycyjnej do operacyjnej. Najczęściej stosowanych jest kilka mechanizmów zachęt jednocześnie, np. przyspieszone rozliczanie wydatków inwestycyjnych i bezterminowa możliwość rozliczania strat. Wprowadzony w Polsce w 2012 roku podatek od wydobycia miedzi i srebra zwiększył zdyskontowaną efektywną stawkę podatkową z poziomu 38,5 do 89% za cały okres trwania inwestycji, co spowodowało wydłużenie zwrotu z inwestycji (PB) o 11 lat, a także spadek wewnętrznej stopy zwrotu (IRR). Obecnie w Polsce brakuje mechanizmów, które równoważyłyby ciężar tego podatku dla nowego inwestora. W celu zrównoważenia podatku od wydobycia niektórych kopalin pod kątem kluczowych wskaźników IRR i ETR zaproponowano możliwość wprowadzenia kilku mechanizmów adaptacyjnych. Dla nowych inwestycji największe znaczenie mają mechanizmy preferencyjnego rozliczania nakładów kapitałowych ponoszonych w przedprodukcyjnej fazie inwestycji. Istotne są: przyspieszona amortyzacja, możliwość odliczenia od podstawy opodatkowania określonych wydatków na fazę poszukiwawczą w połączeniu z wydłużonym okresem rozliczenia straty podatkowej, bądź też mechanizm odliczenia określonego procentu wydatków inwestycyjnych bezpośrednio od podatku.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Klastry energii jako narzędzie budowy energetyki obywatelskiej

Analiza funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (SEE) oraz zachowań uczestników rynku energii pozwala zidentyfikować występujące na przestrzeni lat trendy, w tym te związane z ewolucją profilu zapotrzebowania na energię elektryczną i moc. Problemy bilansowe z pokryciem zapotrzebowania na moc szczytową mają charakter zarówno krótko, jak i długoterminowy, co implikuje konieczność zmian w sektorze wytwarzania energii elektrycznej. Obok istniejących, „silosowych”, systemowych jednostek wytwórczych, sukcesywnie znaczenia nabiera budowa energetyki rozproszonej realizowanej w formule obywatelskiej w ramach gmin samowystarczalnych energetycznie i klastrów energii. Wsparcie dla tych programów realizowane jest zarówno na poziomie ustawodawczym, jak i w ramach konkretnych konkursów oraz działań ministerialnych. Odczuwalne jest także wsparcie finansowe realizowane m.in. przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej i Regionalne Programy Operacyjne. Jednym z działań promujących ideę klasteryzacji było przeprowadzenie przez Ministerstwo Energii konkursu na certyfikowany klaster energii. Jego celem była promocja i rozwój energetyki rozproszonej, która służyłaby poprawie bezpieczeństwa energetycznego w wymiarze lokalnym, a także mogłaby stanowić bazę wiedzy niezbędnej w pracach planistycznych i opracowywaniu polityki energetycznej państwa. Na tle potrzeb planistycznych oraz operacyjnych związanych z funkcjonowaniem SEE w referacie przedstawiono syntetyczną analizę wyników konkursu na certyfikowany klaster energii. Przedstawiono informacje dotyczące planów inwestycyjnych w nowe moce wytwórcze, z uwzględnieniem ich rodzaju oraz mocy i kosztów. Dokonano również charakterystyki pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną w klastrach, pochodzącej z własnych źródeł dla trzech perspektyw czasowych.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Możliwości wykorzystania procesu wymiany jonowej na sorbentach do oczyszczania wodnych roztworów z jonów metali toksycznych

Roztwory odpadowe zawierające m.in. jony metali Pb, Cd i Cu i in. powstają w przemyśle elektrochemicznej obróbki metali, w przemyśle przeróbki rud metali nieżelaznych, a także mogą być składnikiem odcieków ze składowisk odpadów po przeróbce rud. Toksyczność jonowych form wymienionych metali jest znaczna, dlatego w pracy skupiono się na badaniu sposobów obniżenia ich koncentracji w roztworach wodnych. W artykule podano wyniki dotyczące usuwania jonów Pb2+ , Cd2+ i Cu2+ z modelowych roztworów wodnych za pomocą wybranych jonitów syntetycznych firmy Purolite (C160, S920) oraz sorbentu naturalnego (łuszczyny słonecznika). W przypadku jonitów największe wartości współczynnika wydzielania osiągnięto dla jonów Pb 2+ na jonicie C160. Jego maksymalna wartość wyniosła 99,9%. Łuszczyny słonecznika są równie skuteczne w usuwaniu jonów Pb2+ . Współczynnik wydzielania tych jonów za pomocą słonecznika osiągnął maksymalną wartość równą 96,3%. Wyniki badań zinterpretowano opierając się na modelu adsorpcji Langmuira. Badane jonity charakteryzują się największymi zdolnościami sorpcyjnymi w stosunku do jonów miedzi (wartość parametru q max wyniosła około 468,4 mg/g dla jonitu C160 i 412,9 mg/g dla jonitu S920). Największą wartość powinowactwa (wartość współczynnika b) osiągnięto dla jonitu C160 i jonów ołowiu (ok. 1,44 dm3 /mg). Z otrzymanych danych wynika, że jonity C160 i S920 oraz łuszczyny słonecznika są skutecznymi wymieniaczami badanych jonów metali dwuwartościowych. Zaletą zastosowanej metody jest możliwość regeneracji użytych wymieniaczy i ponownego ich zastosowania oraz odzysku badanych jonów metali z zatężonych eluatów. Łuszczyny słonecznika są materiałem konkurencyjnym dla badanych żywic syntetycznych, ponieważ są tanie i ogólnodostępne. Dodatkowo istnieje możliwość zwiększania ich zdolności sorpcyjnych poprzez modyfikację powierzchni.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
O potrzebie reformy prawnych przesłanek funkcjonowania geologii i górnictwa

Wymagania prawa kształtujące aktualny model geologii i górnictwa są co prawda stosunkowo świeżej daty (ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r.), to jednak zawierają one rozwiązania utrudniające racjonalne i konkurencyjne funkcjonowanie tej gałęzi gospodarki. Należy dokonać ich zmian, przede wszystkim w drodze eliminacji niejednoznacznych rozwiązań, uproszczenia zbędnych procedur i zmniejszenia niektórych obciążeń inwestorów. Konieczne jest również stworzenie rozwiązań pozwalających na objęcie rygorami tego prawa takich rodzajów działalności prowadzonej we wnętrzu skorupy ziemskiej, które dotychczas nie są mu poddane. Opracowanie zawiera krytyczną analizę niektórych rozwiązań prawa geologicznego oraz propozycję ich zmian.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Predyktywne i reaktywne harmonogramowanie produkcji w odkrywkowych kopalniach rud metali

W artykule zaprezentowano wyniki prac statutowych realizowanych w IGSMiE PAN w ramach tematu pn. „Predyktywne i reaktywne harmonogramowanie produkcji w odkrywkowych kopalniach rud metali". Harmonogramowanie produkcji jest zagadnieniem niezwykle ważnym z praktycznego punktu widzenia. Szczególnie istotne jest rozpatrywanie planowania realizacji przedsięwzięcia produkcyjnego w warunkach zmieniającego się otoczenia, w których często zrealizowane czasy trwania zadań różnią się od planowanych. Przedstawiono podstawowe koncepcje tworzenia harmonogramów predyktywnych i reaktywnych, czyli tworzonych odpowiednio: przed rozpoczęciem danej fazy produkcyjnej (harmonogramowanie predyktywne), jak również w trakcie produkcji w wyniku pojawiających się zewnętrznych zakłóceń przygotowanego wcześniej harmonogramu (harmonogramowanie reaktywne). W pracy dokonano analizy ryzyk występujących w górnictwie pod kątem ich wpływu na budowę harmonogramów produkcji. Wyszczególniono m.in. ryzyko geologiczne - związane z budową złoża i zasobami; ryzyko rynkowe zmiennych cen surowców, wahań kursów walut, relacji podaży i popytu na dany surowiec, wymagań jakościowych klientów co do produktu; ryzyko kosztowe cen paliw i materiałów pędnych, energii elektrycznej, kosztów zakupu/leasingu sprzętu; ryzyko infrastrukturalne; ryzyko środowiskowe; ryzyko polityczne; ryzyko związane z niezawodnością i dostępnością maszyn górniczych i sprzętu; ryzyko związane z wykorzystywaną i dostępną technologią; ryzyko pogodowe. Scharakteryzowano typowy sposób postępowania przy tworzeniu harmonogramów predyktywnych oraz przedstawiono koncepcję zastosowania metod harmonogramowania reaktywnego w górnictwie odkrywkowym rud metali, jak również w krajowym górnictwie węgla brunatnego i surowców skalnych.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Zastosowanie MASW i sejsmiki refrakcyjnej do badania anizotropii prędkości w masywie skalnym

Jedną z najbardziej charakterystycznych cech skał jest występowanie w nich spękań o różnym kształcie i wypełnieniu. Te nieciągłości powierzchni mają istotny wpływ na właściwości fizyczne skał. Efektem uprzywilejowania określonych kierunków jest anizotropia właściwości sprężystych masywu, w szczególności zaś anizotropia prędkości fal sejsmicznych, charakteryzująca się tym, że prędkość fal w kierunku prostopadłym do biegu spękań jest mniejsza niż w kierunku równoległym. Prezentowane badania prowadzone były w kopalni dolomitu Podleśna. W celu określenia związku pomiędzy szczelinowatością a prędkością fal sejsmicznych wykorzystano metodę sejsmiki refrakcyjnej (RFR) oraz wielokanałową analizę fal powierzchniowych (MASW). Otrzymane wartości prędkości fal sejsmicznych dla azymutów 0, 30, 60, 90, 120 i 150° porównano z kierunkami systemów spękań pomierzonych kompasem geologicznym. Do opisu kierunkowych rozkładów prędkości wykorzystano również rachunek tensorowy, który pozwala na odwzorowanie anizotropii sejsmicznej. Uzyskane maksima prędkości dla fali P pomierzonej za pomocą sejsmiki refrakcyjnej, jak i wartości prędkości fali S uzyskanej metodą MASW pokazują korelację z kierunkami głównych systemów spękań pomierzonych kompasem geologicznym, co pozwala na wykorzystanie wymienionych technik do badania szczelinowatości masywów skalnych.

Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka