Ograničavanje Metode izra Kategorizacija i klasifikacija Elaborat o rezervama 1. Program... nja i vanjska granica Numeričko

Transcript

1 Izra račun rezervi (zaliha) ugljena Ograničavanje avanje ležišta Metode izra računa Kategorizacija i klasifikacija Elaborat o rezervama 1. Program... 1 i.k.2 Ograničavanje avanje ležišta (okonturivanje) Grafičko - unutrašnja nja i vanjska granica Numeričko - srednji kut isklinjavanja Sigurnost - zaštitna zona - zaštitni stup - zaštitni kutβ tekući i vodonosni pijesci sipke i meke stijene tvrde stijene

2 Slide 2 i.k.2 Da bi se mogle točno izračunati rezerve ugljena, ležište treba okonturiti. Kod grafičkog ograničavanja ležišta granica (kontura) može se izvući na polovici udaljenosti izmeñu pozitivnog i negativnog istraživačkog rada (to je zapravo ekstrapolacija). Kod ležišta ugljena ekstrapolacija je dozvoljena za rezerve B i C1 kategorije, pod uvjetom da se ekstrapolacijom izračunate rezerve bočno nastavljaju na utvrñene rezerve iste ili više kategorije. Ovakvo ograničavanje primjenjuje se kod ležišta jednostavne grañe i ujednačenog sastava. Kod numeričkog ograničavanja izračunava se položaj granice rudnog tijela čija se debljina postupno smanjuje. ikolenko;

3 Metode izra računa rezervi Metoda aritmetičke sredine Metoda geoloških blokova Metoda eksploatacijskih blokova Metoda trokuta Metoda poligona Metoda izolinija Metoda paralelnih profila 3 i.k.1 Koja će metoda biti prihvatljiva za ležište odreñenih geološki značajki ajki? Glavna i pomoćna metoda (±15%) Izračunavaju se: geološke rezerve (ukupne) bilančne ne rezerve eksploatacijske rezerve 4 2

4 Slide 4 i.k.1 Pri izboru metode izračuna rezervi ugljena treba procijeniti koja će biti najprihvatljivija s obzirom na geološke značajke ležišta. Korisno je zbog mogućnosti usporedbe i provjere koristiti bar još jednu metodu. Glavna metoda proračuna rezervi prikazuje se u Elaboratu o rezervama, a tolerancija u dobivenim vrijednostima glavne i pomoćne metode treba biti manja od 15%. Prema uvjetima za rentabilnu eksploataciju, rezerve ugljena kategorija A, B i C1 dijele se na bilančne i izvanbilančne. Rezerve kategorija C2, D1 i D2 smatraju se potencijalnima i ne razvrstavaju se u klase. Bilančne rezerve ugljena su one koje se postojećim tehnikama i tehnologijama mogu rentabilno eksploatirati. Kada se od bilančnih rezervi oduzmu otkopni gubitci (gubitci pri eksploataciji) dobivaju se eksploatacijske rezerve. Izvanbilančne rezerve ugljena u ležištu predstavljaju onu količinu ugljena koja se postojećom tehnikom i tehnologijom ne može rentabilno eksploatirati, te ugljen u sigurnosnim stupovima i završnim kosinama površinskih kopova.

5 i.k.5 Metoda aritmetičke sredine + jednostavna, za brzo izračunavanje približnih vrijednosti i za kontrolu drugih metoda + u ležištima s malom promjenljivosti debljine i s ravnomjerno postavljenim istr. radovima preciznost parametri: h sr = (h 1 +h 2 + +h n ) / n V = P h sr R = V ρ (t) 5 i.k.6 Metoda geoloških blokova Dijelovi ležišta/sloja odvajaju se prema: debljini rudnog tijela stupnju istraženosti uvjetima zalijeganja - eksploatacije sastavu m. s. + jednostavno (aritm. sredina), a selektivno ± blokovi moraju biti čim veći (s više istr. radova) 6 3

6 Slide 5 i.k.5 Metoda aritmetičke sredine jedna je od najjednostavnijih metoda izračunavanja rezervi ugljena. Koristi se ukoliko je sloj ugljena razmjerno ujednačene debljine i jednostavne grañe, pri čemu se ugljeni sloj aproksimira s ravnom pločom čija debljina odgovara srednjoj produktivnoj debljini sloja. Rezerve se izračunavaju kao umnožak obujma ležišta i obujamske mase ugljena. Volumen ležišta izračunava se kao umnožak površine ležišta i srednje debljine ležišta. Srednja debljina sloja odreñuje se istraživačkim radovima, a površina ležišta se odreñuje kao površina koju okonturuje granica ležišta na karti odreñenog mjerila. Ova metoda može se koristiti za vrlo jednostavna ležišta s pravilno postavljenim istraživačkim radovima. Zbog nepreciznosti, najčešće se koristi za brzo izračunavanje približnih vrijednosti te za kontrolu drugih metoda. Slide 6 i.k.6 Metoda geoloških blokova zapravo predstavlja modificiranu metodu aritmetičke sredine. Koristi se za rudna tijela složenije grañe koja se zamjenjuju sustavom jednostavnih tijela, a izračun rezervi vrši se metodom aritmetičke sredine za svaki blok posebno. Dijelovi ležišta odvajaju se prema debljini rudnog tijela, prema stupnju istraženosti, uvjetima zalijeganja, sastavu ugljena. Prednost ove metode je što je vrlo jednostavna, ali selektivna.

7 i.k.7 Metoda eksploatacijskih blokova za rudno tijelo obuhvaćeno eksploatacijskim rudarskim radovima srednja debljina - aritmetička ili ponderirana + nema grafičke obrade materijala + ekspl. blokovi se mogu i dijeliti (kvaliteta m. s.) uglavnom za rudna tijela čija debljina nije veća od promjera rudarskih radova 7 i.k.8 Metoda trokuta Rudno tijelo se razdijeli na kose trokutne prizme + izuzetno jednostavno,, a dobro ako je mala bočna promjenljivost subjektivno - mreža trokuta se može različito ito nacrtati izmeñu bušotina i drugih istraž. radova trokuti nisu ni geološki niti eksploatacijski blokovi Metoda kvadrata

8 Slide 7 i.k.7 Metoda eksploatacijskih blokova koristi se za izračun rezervi rudnog tijela obuhvaćenog eksploatacijskim rudarskim radovima. Povoljno je kada su eksploatacijski blokovi sa sve četiri strane ograničeni rudarskim radovima, pri čemu se srednja debljina izračunava kao srednja aritmetička ili ponderirana debljina. Za dio ugljenog ležišta koji nije obuhvaćen rudarskim radovima koriste se podaci iz istraživačkih bušotina. Prednosti ove metode su što nema grafičke obrade materijala, odnosno vrijednosti se mjere izravno, a eksploatacijski blokovi se mogu i dijeliti, ukoliko postoji razlika u kvaliteti ugljena unutar pojedinog bloka. Ograničavajuće je što se metoda može koristiti uglavnom za rudna tijela čija debljina nije veća od promjera rudarskih radova. Slide 8 i.k.8 Kod metode trokuta rudno tijelo se razdijeli na kose trokutne prizme na način da se u vrhovima trokuta nalaze istraživački radovi. Osim trokuta, može se postaviti i mreža četverokuta. Rezerve se izračunavaju tako da se odredi obujam svake prizme, te se ukupni obujam dobiven njihovim zbrajanjem pomnoži s obujamskom masom ugljena. Površinu trokuta jednostavno je izračunati (Heronovom formulom), a srednja debljina izračunava se kao aritmetička sredina debljina utvrñenih istraživačkim radovima za svaki pojedini trokut. Metoda je izuzetno jednostavna i povoljna za korištenje u uvjetima male bočne promjenjivosti rudnog tijela. S druge strane, postavljanje mreže trokuta je proizvoljno (mreža se može različito nacrtati izmeñu bušotina i drugih istraživačkih radova), trokuti ne predstavljaju niti geološke niti eksploatacijske blokove.

9 i.k.9 Metoda poligona površine rudnog tijela za koje vrijedi podatak iz samo jednog istraživa ivačkog rada + jednoznačno i relativno jednostavno samo jedan podatak može biti i slučajni poligoni - geološki blokovi - eksploatacijski b. ± za tektonski razlomljena ležišta ugljena ± može se proširiti u 1/2 područja ekstrapolacije 9 i.k.10 Metoda izolinija Pomoću dubinskih karata - k. izopaha + oblik rudnog tijela - planiranje + za velika i dovoljno istražena ležišta novi istr. radovi = ponoviti cijeli proračun Metoda izohipsi, Statistička metoda

10 Slide 9 i.k.9 Kod metode poligona rudno tijelo dijeli se na prizme u čijim su bazama manje-više nepravilni poligoni, pri čemu se u središtu svakog poligona nalazi istraživački rad. Rezerve se izračunavaju na način da se odredi obujam svake prizme, te se ukupni obujam pomnoži s obujamskom masom ugljena. Za odreñivanje površine nepravilnih poligona može se koristiti planimetar. Ova metoda upotrebljava se u slučaju velike bočne promjenjivosti debljine ili kvalitete ugljena, odnosno za tektonski razlomljena ležišta ugljena. Metoda je jednoznačna i razmjerno jednostavna, no samo jedan podatak može biti i slučajan, a poligoni, kao i trokuti, ne predstavljaju niti geološke, niti eksploatacijske blokove. Slide 10 i.k.10 Metoda izolinija pretpostavlja izračun volumena pomoću posebnih dubinskih karata karata izopaha. (Izopahe su linije koje povezuju vrijednosti iste prave debljine sloja) Izračun se vrši Simpsonovom ili trapezoidalnom formulom. Ukupni volumen se izračunava kao zbroj volumena koji zatvaraju površine omeñene izopahama odreñene ekvidistancije te volumena vrha (kape). Ova metoda u pravilu se koristi za ležišta ugljikovodika.

11 i.k.11 Metoda (paralelnih) profila Uglavnom za ležišta boksita površina na profilima, volumen geometrijski 11 Kategorizacija G. Hoover (1909) dokazana ruda / vjerojatna / moguća SAD (1947) UN, Londonski inst. za rud.. i metalurgiju Measured ore (±( 20%) / Indicated / Possible SSSR (1941) kategorije - A 1, A 2, B, C 1, C 2 Hrvatska (1992) Pravilnik o prikupljanju... skupine i podskupine ležišta ugljena kategorije i klase rezervi m. s. 12 6

12 Slide 11 i.k.11 Metoda paralelnih profila ne koristi se za izračun rezervi ugljena, već za rezerve boksita. Rudno tijelo pokriva se nizom paralelnih profila. Na profilima se iscrta kontura rudnog tijela, te izračuna površina rudnog tijela prikazanog na profilu. Prostor izmeñu svaka dva susjedna profila može se aproksimirati geometrijskim tijelom za izračun čijeg volumena postoji jednadžba. Zbrajanjem tako dobivenih volumena, odredi se ukupni volumen koji se množi s gustoćom ugljena da bi se izračunale rezerve.

13 Izvor: Thomas, L. (2002 ): Coal Geology, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 384 p. 13 Izvor: Thomas, L. (2002 ): Coal Geology, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 384 p. 14 7

14 i.k.4 Kategorizacija A - osnova za tehnički projekt eksploatacije (±10%) presjek sloja od krovine do podine, nema ekstrapolacije B - za investicijski program izgradnje rudarskog objekta (±20%) samo bušotine otine, ekstrapolacija 1/4 C 1 - za izradu programa detaljnog istraživanja ivanja (±40%) površinska istr.. + bušotine otine, kvaliteta?, ekstrapolacija 1/4 C 2 - za planiranje geoloških istražnih radova D 1 u neistraženim enim dijelovima poznatih ležišta D 2 pretpostavljene na osnovi podataka o geološkoj grañi 15 i.k.3 Klasifikacija samo za rezerve kategorija A, B i C 1 Bilančne ne R. - koje se postojećom om tehnikom i tehnologijom eksploatacije mogu rentabilno koristiti Izvanbilančne ne R. - sada nerentabilne R. + m. s. u zaštitnim stupovima i završnim kosinama površinskih kopova Eksploatacijske R. (bilančne ne - gubitci) 16 8

15 Slide 15 i.k.4 Nakon što su provedeni istraživački radovi, ležište ograničeno izvršeno prikupljanje podataka o kvaliteti ugljena, vrši se kategorizacija rezervi ugljena. Prema stupnju istraženosti i stupnju poznavanja kvalitete ugljena, rezerve se dijele na kategorije A, B, C1, C2, D1 i D2 (čl Pravilnika). Pri tome se istraživačka bušenja ili istraživački rudarski radovi za utvrñivanje i razvrstavanje rezervi ugljena kategorija A, B i C1 obavljaju u okviru najvećih udaljenosti koje su za pojedine skupine i njima odgovarajuće podskupine dane Pravilnikom. U kategoriju A uvrštavaju se rezerve koje su potpuno utvrñene, odnosno one rezerve za koje su istraživačkim radovima potpuno definirani ležišni uvjeti, zalijeganje, prostiranje, veličina, oblik i graña ležišta, sve korisne sirovine i njihov meñusobni odnos i prostorni razmještaj. Takoñer, za rezerve A kategorije moraju biti poznati vrsta, kvaliteta i tehnološka svojstva ugljena, moraju biti potpuno utvrñeni prirodni tipovi sirovine, detaljno ograničeni i izdvojeni jalovi dijelovi u okviru rudnih tijela te utvrñeni tektonski, hidrogeološki, inženjersko geološki i drugi uvjeti čije je poznavanje preduvjet za izbor metode eksploatacije. Za rezerve A kategorije nije dopuštena ekstrapolacija, a one služe kao osnova za izradu tehničkog projekta eksploatacije. Rezerve pripadaju kategoriji B, ukoliko su istraživačkim radovima utvrñeni ležišni uvjeti, zalijeganje, prostiranje, veličina, oblik i graña ležišta, sve korisne sirovine i njihov meñusobni odnos i prostorni razmještaj. Nadalje, moraju biti utvrñene značajke i osnovna tehnološka svojstva ugljena bitna za oplemenjivanje i preradu, moraju biti utvrñeni prirodni tipovi i industrijske vrste sirovine, utvrñeni odnosi i karakter jalovih dijelova u okviru rudnih tijela te utvrñeni tektonski, hidrogeološki, inženjersko geološki i drugi uvjeti u opsegu dovoljnom za dobivanje osnovnih elemenata za izbor metode eksploatacije. U kategoriju B uvrštavaju se i zalihe ugljena dobivene ekstrapolacijom izvan granica A i B kategorije, najviše do 25% najveće udaljenosti izmeñu istraživačkih radova propisanih za sirovinu B kategorije. Rezerve kategorije B služe kao osnova za izradu investicijskog programa izgradnje rudarskog objekta. Kategoriji C1 pripadaju rezerve kod kojih su upoznati ležišni uvjeti, zalijeganje, prostiranje, veličina, oblik i graña ležišta, korisna sirovina i njezin prostorni razmještaj, utvrñene značajke i tehnološka svojstva ugljena, utvrñeni prirodni tipovi sirovine, te razjašnjeni tektonski, hidrogeološki, inženjersko geološki i drugi uvjeti za eksploataciju. U ovu kategoriju uvrštavaju se i rezerve ugljena dobivene ekstrapolacijom izvan granica A, B i C1 kategorije, najviše do 25% najveće udaljenosti izmeñu istraživačkih radova propisanih za ugljen C1 kategorije. Rezerve kategorije C1 služe kao osnova za izradu programa detaljnog istraživanja, a u iznosu od 40% mogu se pridodati rezervama B kategorije za izradu investicijskog programa izgradnje rudarskog objekta. U kategoriju C2 uvrštavaju se perspektivne rezerve ugljena čiji su uvjeti zalijeganja, veličina, oblik i položaj odreñeni na temelju geoloških i geofizičkih podataka i djelomično provjereni istraživačkim radovima, odnosno odreñeni analogijom s proučenim dijelovima ležišta. Kvaliteta ugljena odreñena je prema analizama pojedinačnih uzoraka ili prema podacima najbližih istraženih ležišta, odnosno istraženih dijelova ležišta. Kategoriji D1 pripadaju rezerve koje se prognoziraju na temelju analize općih geoloških uvjeta i usporedbe podataka detaljne prospekcije, istraživačkih i eksploatacijskih radova u odreñenom prostoru. Ove rezerve nalaze se u neistraženim dijelovima poznatih ležišta. Kategoriji D2 pripadaju rezerve koje su pretpostavljene na temelju podataka o geološkom razvoju i specifičnostima geološke grañe odreñenog područja. Ovoj

16 Slide 15 (Continued) kategoriji pripadaju pretpostavljene rezerve područja na kojima su otkrivena ležišta ili pojave ugljena, kao i područja na kojima nisu otkrivena ni ležišta ni pojave, ali se njihovo postojanje može pretpostaviti. Slide 16 i.k.3 Bilančnost ugljenih slojeva u ležištu ovisi o debljini i broju ugljenih slojeva, dubini zalijeganja tih slojeva, geomehaničkim i hidrogeološkim svojstvima podine i krovine te stijena kroz koje prolaze jamski radovi, o geološkim uvjetima i strukturnim osobinama ležišta, o količini i kvaliteti utvrñenih zaliha ugljena, o prometnom položaju ležišta, klimatskim prilikama itd. Bilančne zalihe ugljena utvrñuju se tehničko-ekonomskom ocjenom, koja obuhvaća analizu osnovnih faktora, od kojih su najznačajniji sljedeći: geološki tip ležišta, stupanj koncentracije zaliha i morfološke karakteristike ugljena genetski utvrñivanje potencijalnosti ležišta i njegova šireg područja tehničko-eksploatacijski opći uvjeti buduće eksploatacije, HG i IG uvjeti,... tehnološki tehnološki tip ugljena, osnovni uvjeti oplemenjivanja,... regionalni prometni uvjeti, reljef, klima, opskrba vodom i energijom, općenito gospodarstvo,... tržišni ponuda i potražnja, cijena, perspektiva društveno-gospodarski ekonomsko značenje za odreñeno područje, strateško značenje, utjecaj na okoliš i mogućnost sanacije ugljenokopa. U izvanbilančne rezerve uvrštavaju se i one koje se nalaze ispod naselja, prometnica, oko rudarskog okna, površinskih rudarskih objekata i postrojenja, te riječnih tokova. Izvanbilančne zalihe ugljena ispod različitih objekata ili riječnih tokova dio su sigurnosnog stupa, koji uključuje i stijene izmeñu krovinske plohe ugljenog sloja i površine terena. Ostavljanje sigurnosnih stupova je neophodno za sprečavanje slijeganja terena, a time i objekata. Pri odreñivanju sigurnosnog stupa zaštitna zona na površini iznosi m oko objekta, a od granice zaštitne zone treba odrediti nagib (kosinu) sigurnosnog stupa, čiji je kut za različite stijene različit. Treba uzeti u obzir stijene koje su u krovini ugljenog sloja. ikolenko;

17 Elaborat o rezervama 1) Tekst Uvod - Opći dio geografija, klima, prethodni radovi, gospodarski uvjeti Geološke značajke ajke geološka graña i postanak l. HG i IG odnosi Istraživa ivački radovi - metode i., analiza efektivnosti i. Odreñivanje kvalitete - metode, rezultati, oplemenjivanje Proračun rezervi - postupci, popr. koef., tablični pregled Tehničko ko-ekonomska ocjena naturalni i vrijednosni pokazatelji svi faktori Zaključak - Popis literature 2) Grafička dokumentacija Geografska k. (1: ) Geološka k. (do 1: ) Geol. k. ležišta (do 1:1000) Geol. profili (1:1000) 2500? Stupovi istr. bušotina (1:500) Karte istr. radova Plan površ.. i jamskih radova Geol. k. horizonata (1:1000) K. površine ine, k.uzorkovanja 3) Prilozi - rezultati Kemijski,, miner., IG, HG Odr. obujamske mase m. s. Tabele rezervi po dijelovima i po klasama, kategorijama Obrasci: : 1, 2 i Program: PRORAČUN REZERVI UGLJENOG SLOJA Tabela s podatcima Topografska karta Karta stratoizohipsi krovinske plohe Karta stratoizohipsi podinske plohe Karta izohora Karta sadržaja aja sumpora/pepela ili Karta relativne dubine do krovine ugljenog sloja Profil Karta eksploatacijskih blokova 18 9