WPROWADZENIE Złoże – naturalne nagromadzenie kopaliny lub

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 drogowy
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
Kruszywo kamienne ciężkie
kruszywa łamanego
Kruszywo kamienne lekkie
Kamień do produkcji grysów i lastriko
Kamień do produkcji mączek mineralnych
Kamień formakowy
Do produkcji krawężników, znaków drogowych
Do produkcji materiałów brukowych (kostki)
Kamień do produkcji
Kruszywo drogowe i kolejowe
kruszywa łamanego
Kamień (wapienie) do produkcji mączek do mas bitumicznych
1
Wykorzystanie poszczególnych typów skał przedstawia tab. 2.
Tab. 2. Rodzaje skał stanowiących kopaliny do produkcji kamienia drogowego i budowlanego (Ney R. 2002)
Rodzaj
Magmowe
głębinowe
Magmowe
wylewne
Piroklastyczne
Osadowe
Metamorficzne
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
Kierunki zastosowań
Kamienie budowlane
Kruszywo
Kruszywo
Bloki
do lastrico
do betonu
konstrukcyjne
+
+
+
Kamienie drogowe
Kamień
Kruszywo
formakowy
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Kamień
okładzinowy
+
+
+
+
+
+
(+)
+
+
+
+
(+)
+
+
(+)
+
+
+
+
+
+
(+)
+
(+)
(+)
+
+
+
+
+
+
+
+
(+)
(+)
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
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.
Lp.
1
2
3
Złoża kopalin skalnych budowlanych blocznych
Parametr
Jednostka Wartość brzeżna
Maksymalna głębokość dokumentowania
m
do głębokości
możliwej
eksploatacji
Maksymalny stosunek grubości nadkładu do --------------- 1,0
miąższości złoża
Minimalna bloczność geologiczna:
 marmurów, serpentynitów
% obj.
5,0
 sjenitów, gabr, granodiorytów oraz
przyjmujących poler wapieni i
% obj.
10,0
dolomitów
 granitów, tufów, piaskowców oraz
% obj.
20,0
nieprzyjmujących poleru wapieni i
dolomitów
3
Tab. 4. Graniczne wartości parametrów definiujących złoże i jego granice dla kopalin
skalnych nieblocznych budowlanych i drogowych.
Lp.
1
2
3
4
5
Złoża kopalin skalnych nieblocznych budowlanych i drogowych
Parametr
Jednostka Wartość brzeżna
Maksymalna głębokość dokumentowania
m
do głębokości
możliwej
eksploatacji
Maksymalny grubość nadkładu
m
15
Maksymalny stosunek grubości nadkładu do
miąższości złoża
Maksymalny udział skał niespełniających
wymagań jakościowych w profilu złoża
Maksymalna zawartość CaCO3 w wapieniach
---------
0,3
%
%
20
90
Tab. 5. Kryteria bilansowości dla geologicznego dokumentowania złóż kopalin do produkcji kamieni
budowlanych (Ney R. 2002).
Kierunek zastosowań
Lp.
Parametr
Jednostka
Maksymalna głębokość dokumentowania
m
Maksymalny stosunek N/Z1)
----Minimalna bloczność geologiczna dla:
- marmurów i serpentynitów
- sjenitów, gabra, granodiorytów, wapieni,
% obj.
dolomitów (przyjmujących poler)
- granitów, tufów, piaskowców oraz
nieprzyjmujących poleru wapieni
Kamienie budowlane
1.
Maksymalna głębokość dokumentowania
m
niebloczne
2.
Maksymalny stosunek N/Z1)
----3.
Maksymalny udział skał nie spełniających
%
wymagań jakościowych w profilu
4.
Maksymalna zawartość kalcytu w
%
wapieniach (CaCO3) w wapieniach
Kamienie do
1.
Maksymalna głębokość dokumentowania
m
produkcji kruszywa
2.
Maksymalny stosunek N/Z1)
----3.
Maksymalny udział w profilu złoża
przerostów nie spełniających wymagań
%
jakościowych
4.
Minimalna średnia wytrzymałość na
MPa
ściskanie w stanie powietrzno suchym
5.
Maksymalna ścieralność w bębnie Los
%
Angeles
6.
Maksymalna zawartość kalcytu w
%
wapieniach (CaCO3) w wapieniach
1) stosunek miąższości nadkładu do miąższości złoża (wartość bezwymiarowa)
Kamienie budowlane
bloczne
1.
2.
3.
Wartości brzeżne dla zasobów
bilansowych
do głębokości możliwej ekspl.
1,0
5
10
20
do głębokości możliwej ekspl.
0,3
20
90
do głębokości możliwej ekspl.
0,3
30
80
35
90
Parametry siatki otworów rozpoznawczych uzależnione są od kategorii rozpoznania złoża i
współczynnika zmienności (tab. 6.).
4
Tab. 6. Orientacyjne odległości między punktami rozpoznawczymi dla dokumentowania złóż kamieni
drogowych i budowlanych (Ney R. 2002)
Rodzaj kopaliny
Skały magmowe głębinowe
Skały magmowe wylewne i metamorficzne
Wapienie
Dolomity
Piaskowce, szarogłazy, piaskowce
kwarcytowe, chalcedonity
Grupa złóż1)
I
II
III
I
II
III
I
II
I
II
III
I
II
III
C2
1200-600
600-300
300-150
800-400
400-200
200-100
1200-600
600-300
1000-500
500-250
250-125
800-400
400-200
200-100
Kategoria rozpoznania2)
C1
B
A
600-300
300-150
Wyrobiska
górnicze
300-150
150-75
150-75
Wyrobiska górnicze
400-200
200-100
Wyrobiska
górnicze
200-100
100-50
100-50
Wyrobiska górnicze
600-300
300-150
300-150
150-75
Wyrobiska
górnicze
500-250
250-125
250-125
125-75
125-75
Wyrobiska górnicze
400-200
200-100
Wyrobiska
górnicze
200-100
100-50
100-50
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
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