BazTech - Yadda

1

An approach to detect local tectonic dislocations in coal seams based on roughness analysis

Młynarczuk Mariusz, Skiba Marta

Archives of Mining Sciences

|

2022

|

Vol. 67, no. 4

743--756

EN

The occurrence of faults in coal seams has an impact on the possibility of methane hazard. There are several methods for identifying tectonic faults, but they cannot be applied directly to solve dynamic hazard problems in coal mine. Thus, searching for appropriate methods, that can detect faults in regional and local scales is needed. In order to meet this need, the paper proposes a new measurement method of estimating changes to the coal structure, based on profilometry measurements (roughness analysis) and application of madogram functions. Based on examining coal samples from near fault zones it was shown that the proposed approach allows us to detect changes of the coal surface that appear as the distance to a tectonic fault gets shorter. The proposed method, due to its simplicity and speed of measurement, implies a potential for practical application in the process of detecting local tectonic dislocations in coal mines.

2

Awaryjność sieci wodociągowych w województwach dolnośląskim i opolskim

Świętochowski Kamil

Instal

|

2020

|

nr 10

42--47

PL

Liczba awarii sieci wodociągowej na bezpośredni wpływ na wielkość strat rzeczywistych wody. Jedna z miar niezawodności systemu dystrybucji wody jest wskaźnik intensywności uszkodzeń. Wskaźnik intensywności uszkodzeń można stosować zarówno dla obiektów punktowych, jak i liniowych. Wskaźnik intensywności uszkodzeń stosuje się również do oceny grupy obiektów lub całych systemów. Celem niniejszego artykułu było sprawdzenie i przedstawienie oceny stopnia awaryjności systemów dystrybucji wody w jednostkach administracyjnych w województwie dolnośląskim i województwie opolskim w Polsce w latach 2015-2019, w oparciu o obliczone wartości wskaźnika intensywności uszkodzeń. W artykule zaprezentowano wyniki analiz i klasyfikację powiatów obszaru badawczego pod względem klasy awaryjności. W dalszej części artykułu zaprezentowano uzyskane wyniki wskaźnika intensywności uszkodzeń w województwie dolnośląskim i województwie opolskim dla każdego roku oddzielnie. Uzyskane wyniki porównano ze średnią wartością wskaźnika intensywności uszkodzeń odnalezionego w literaturze.

EN

The number of failures and their frequency in the water supply system have a direct impact on the amount of actual water losses. The measure of the failure frequency of the water distribution system is the rate of damage intensity. The failure intensity index can be used for both point and line features. The failure intensity index is also used visually for groups of objects or entire systems. The aim of this article was to check and present the assessment of the failure rate of water distribution systems in administrative units in the Dolnośląskie Voivodeship and the Opolskie Voivodeship in Poland in 2015-2019 based on the calculated values of the failure intensity index. The article presents the results of analyses and the classification of counties of the research area in terms of the failure rate class. The next part of the article presents the results of the failure intensity index for each year separately for the Dolnośląskie and Opolskie Voivodeships. The obtained results were compared with the average value or the failure intensity index found in the literature.

3

The application of the geo-accumulation index and geostatistical methods to the assessment of forest soil contamination with heavy metals in the Babia Góra National Park (Poland)

Łyszczarz Stanisław, Błońska Ewa, Lasota Jarosław

Archives of Environmental Protection

|

2020

|

Vol. 46, no. 3

69--79

EN

The aim of this study was the application of the geo-accumulation index and geostatistical methods to the assessment of forest soil contamination with heavy metals in the Babia Góra National Park (BGNP). For the study, 59 sample plots were selected to refl ect all soil units (soil subtypes) in the studied area and take into account various forms of terrain. The content of organic carbon and total nitrogen, pH, hydrolytic acidity, the base cations and heavy metals content were determined in the soil samples. The geo-accumulation index (Igeo) was calculated, enabling estimation of the degree of soil pollution. The tested soils are characterized by strong contamination with heavy metals, especially with lead. The concentration of heavy metals in the surface horizons of the tested soils exceeds allowable concentration. The content of heavy metals was related to the content of soil organic matter, soil acidity and altitude. Higher altitudes are dominated by coniferous tree stands, which are accompanied by acidic, poorly decomposed organic horizons. Our study has confi rmed the impact of pollutants transported from industrial areas on the amount of heavy metals in soils of the BGNP.

4

Zastosowanie interpolacji przestrzennych, jako jednej z metod geograficznych systemów informacyjnych wyznaczania lokalizacji punktów kontroli jakości wody w systemach wodociągowych

Zimoch I., Paciej J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2015

|

Nr 6

245--250

EN

In this paper, the hardness water parameter has been used to presentation spatial interpolation algorithm. Those analyses were carried out based on the results of water quality database from the Chief Sanitary Inspection for the Silesian Province (2012–2014). Only the points which have been assigned the value of water hardness below the 60 [mg/l] and above 400 [mg/l] were selected. These points can be sensitive to loss health safety of drinking water in supply system. Making above mentioned analysis allows to limit the number of water quality control points from 1500 to 150 for Silesia Province. The analysis showed clearly that the use of GIS in procedures of selecting monitoring points allow to reduce the cost of controls on both the official control and internal control carried out by water company.

PL

W artykule, do prezentacji algorytmu interpolacji przestrzennej wykorzystano wartości parametru twardość wody. Przeprowadzone analizy oparto na wynikach jakości wody pochodzących z baz danych Głównego Inspektora Sanitarnego dla województwa śląskiego (2012–2014). W analizach wyselekcjonowano tylko te punkty, o przypisanych wartościach granicznych, dla których stężenie parametru wskaźnikowego przyjmowało wartość poniżej 60 [mg/l] i wyższą niż 400 [mg/l]. Tak wyselekcjonowane punkty mogą być wrażliwe na utratę bezpieczeństwa wody. Przeprowadzenie tych analiz dla województwa śląskiego umożliwia znaczne ograniczenie ilości punktów kontroli jakości wody z ponad 1500 do ok 150. Analiza wykazała jednoznacznie, iż wykorzystanie GIS w typowaniu punktów monitoringu umożliwia obniżenie kosztów kontroli zarówno po stronie urzędowej jak i przedsiębiorstwa wodociągowego.

5

Zmienność sezonowa i przestrzenna sodu i chloru w glebach inowrocławskiego Parku Zdrojowego

Krzyżaniak M., Długosz J.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 1

233--237

PL

Badaniami objęto czarne ziemie zlokalizowane w parku zdrojowym w Inowrocławiu, będące pod stałym wpływem tężni. Ten specyficzny czynnik antropogenny powoduje wzrost stężenia jonów sodowych i chlorkowych, zmieniając tym samym istotnie skład kompleksu sorpcyjnego i roztworu glebowego analizowanych gleb. Analizy przeprowadzono na 27 próbkach powierzchniowych pobranych trzykrotnie w ciągu roku (wiosna, lato, jesień). Obliczenia geostatystyczne obejmowały wykreślenie semiwariogramów z danych empirycznych, opracowanie ich modeli oraz wykreślenie na ich podstawie map zmienności przestrzennej badanych składników. Przed wykonaniem map dane były estymowane metodą krigingu punktowego, a zgodność modelu z wariogramem weryfikowano metodą kross-walidacji. Do wykonana modeli semiwariogramów badanych składników wykorzystano modele: sferyczny, liniowy i efektu samorodka. Otrzymane modele dla semiwariogramów jonów chlorkowych, wymiennych i wodnorozpuszczalnych jonów sodowych wykazały, że zakres ich oddziaływania mieści się w przedziale 61÷148 m. Również w rozkładzie przestrzennym we wszystkich badanych składnikach przeważała zmienność strukturalna (długiego zasięgu), co potwierdziła niska wartość efektu samorodka (nugget effect) (8,5÷14,9%). Z badanych składników największą zmiennością przestrzenną charakteryzowały się wymienne jony Na+, na co wskazuje największa wartość wariancji progowej (sill) (59,8÷237,4 (mmol/kg)2). Natomiast najmniejszą zmienność przestrzenną miały jony chlorkowe (0,91÷127,7 (mmol/kg)2). Porównując zmienność w poszczególnych sezonach, stwierdzono, że największą zmiennością charakteryzowały się badane składniki w okresie letnim (121,6÷237,4 (mmol/kg)2).

EN

The research covered Phaeozems (WRB 2007) located in the Spa Park in the town of Inowroclaw, which are under continuous influence of graduation towers. This specific anthropogenic factor induces the increased concentration of calcium, sodium and chloride ions, and thus significantly modify the composition of the sorption complex and the soil solution of the analysed soils. Analyses were carried out on 27 surface samples collected three times per year (spring, summer, autumn). Geostatistical calculations included plotting of semivariograms based on empirical data, drawing up their models and based on them - plotting of spatial variability maps of the studied components. Before maps were drawn, the data were estimated by the method of point kriging, and the goodness of fit of a model to a variogram was verified by the method of cross-validation. Spherical and linear models, as well as the nugget effect were applied in order to prepare the models of semivariograms for the studied elements. The obtained models for semivariograms of chloride ions, exchangeable and water-soluble sodium ions proved that their interactions range from 61 to 148 m. Structural variability prevailed also in the spatial distribution in all studied components (long range), which was confirmed by a low value of the nugget effect (8.5÷14.9%). Among the studied components, exchangeable Na+ ions were characterised by the highest spatial variability, and this is indicated by the highest sill value (59.8÷237.4 (mmol/kg)2). Whereas, chloride ions were characterised by the lowest spatial variability (0.91÷127.7 (mmol/kg)2). When comparing particular seasons, the highest variability of the studied components occured in the summer (121.6÷237.4 (mmol/kg)2).

6

Geostatystyka jako narzędzie wspomagające badania polskich złóż – główne kierunki zastosowań

Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 439 (2)

409--415

PL

W artykule skrótowo przedstawiono historię rozwoju geostatystyki w świecie i jej zastosowań w Polsce. Wymieniono i skomentowano główne kierunki wykorzystania geostatystyki w badaniu polskich złóż kopalin stałych, a w szczególności do szacowania zasobów kopaliny oraz modelowania rozkładu przestrzennego wartości parametrów złożowych. Wskazano na potrzebę i celowość wdrożenia metod geostatystycznych do praktyki rozpoznawania i dokumentowania złóż, projektowania ich eksploatacji i prognozy jakości urobku.

EN

The history of development of geostatistical methods in the world and their applications in Poland are shortly presented. Main directions of the use of geostatistics in the evaluation of mineral deposits of Poland are discussed, especially with regard to resource estimation and modelling of spatial distribution of deposit parameters. The necessity of wider implementation of geostatistics for proving mineral deposits, exploitation planning, sampling pattern optimizing and output quality predicting is emphasized.

7

Graficzny wymiar analizy przestrzennej krajowego systemu elektroenergetycznego

Gacek Z., Przygrodzki M.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2008

|

z. 3

45-62

PL

Artykuł zawiera podstawowe treści dotyczące analizy przestrzennej SEE oraz propozycje ujęcia tego zagadnienia i aplikację w postaci programu "Wizualizacja SEE". W artykule przedstawiono również wyniki obliczeń przykładowych.

EN

The basic issues concerning spatial analysis of the power system, structure of "Wizualizacja SEE" application and selected calculation results are presented in the paper.

8

Geostatystyka nieparametryczna w dokumentowaniu złóż

Mucha J., Wasilewska M.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2007

|

nr 6

21-23

PL

Przedstawiono skrótowo genezę i zalety nieparametrycznych metod geostatystycznych: krigingu wskaźnikowego i probabilistycznego na tle klasycznego krigingu zwyczajnego. Podano przykłady ich zastosowań do opisu polskich złóż.

EN

The methods of nonparametric geostatistics: indicator and probability kriging were presented as an alternative to ordinary kriging and ordinary kriging with correcting the smoothing effect of Yamamoto. Use of the method was illustrated by examples drawn from mining geology, connected with interpolation and contouring of values of deposit parameters, and prediction of recoverable reserves.

9

Analiza i modelowanie danych geologicznych z wykorzystaniem narzędzi geostatystycznych dla celów projektowania górniczego

Naworyta W.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2006

|

R. 48, nr 1-2

76-81

PL

W artykule podjęto próbę naświetlenia problemów związanych z interpretacją niektórych pojęć stosowanych w geostatystyce. Wskazano na możliwości aplikacyjne narzędzi geostatystycznych z akcentem na analizę i geometryzację parametrów złoża. Zaprezentowano wybrane specjalistyczne produkty w postaci programów komputerowych oraz przedstawiono obszary, w których ich zastosowanie może znacznie ułatwić proces projektowania górniczego. Zwrócono uwagę na zastosowanie symulacji geostatystycznej jako narzędzia przydatnego do oceny niektórych właściwości złoża.

EN

The article describes the issues related to interpretation of some conceptions used in geostatistics. Indicated were possibilities of geostatistical tools application with a special emphasis on deposit modeling. Technical products such a computer software were reviewed and the domains where their application may essentially facilitaate the process of mining projecting were presented. Special attention was paid to the application of geostatistics as a tool useful to assess some properties of a deposit.

10

Zastosowanie geostatystyki i GIS do analizy wpływu czynników naturalnych i antropogenicznych na koncentrację metali ciężkich w glebach rejonu olkuskiego

Namysłowska-Wilczyńska B., Rusak K.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 2

115-124

EN

The distribution and concentration of metals in soils depends on many natural and anthropogenic factors such as: the percentages of clayey, dusty and sandy fractions, the soil's pH, the lithology of surface formations, the wind directions, the kind of flora, the distance from pollution sources and the type of building and land development. The subject of the investigations was the Olkusz region where Zn and Pb ore deposits occur and are mined. The soils in the area show one of the greatest Cd-Pb-Zn anomalies in Poland, associated with ore-bearing dolomite outcrops and the historical and contemporary mining, processing and smelting of Zn and Pb ores. As part of this research an analysis of the factors affecting the distribution of heavy metals in the Olkusz industrialized area was carried out using GIS and geostatistics. The combination of these tools allowed more accurate estimation of soil Cd and Zn content averages Z and the computation of an estimation accuracy measure, i.e. standard deviation sk for averages Z. First numerical surface maps were constructed using GIS spatial analysis and the MicroStation GeoGraphics software. Topographical and geological maps at a scale of 1:50 000 were vectorized to create various thematic overlays such as: land development, building development, transport, waters and geologic structure elements. The object-oriented structure of the map elements was taken into account in the vectorization. Then geostatistical studies based on the results of geochemical analyses of soil samples taken in a regular (1 km 1 km) grid from a depth of 0.0.0.2 m within a study area of 171 km2 in the years: 2000 (50 samples) and 2001 (70 samples) were carried out. The studied area was covered by a grid of 250 100 m elementary blocks. The total number of block centres for which estimated averages Z were calculated was 7696. Prior to the geostatistical analysis basic statistical parameters were calculated. Then the empirical isotropic semivariograms were computed. The linear model combined with the nugget effect, was used to approximate the heavy metals (Zn and Cd) content semivariograms. In the last stage of the structural analysis, the cross-validation procedure was applied. For the studied sampling subpopulation (N = 120) the values of the standardized estimation error . a measure of model fit show that the adopted mathematical model represents well the empirical Cd and Zn content semivariograms. Then ordinary (block) kriging was used to estimate the averages Z of the Cd and Zn. The analyses have shown that the presence of the ore-bearing dolomites in the substratum has no significant effect on the spatial distribution of estimated Cd and Zn content averages Z. The existing high Cd and Zn concentration centre is associated with the activity of the Boles3aw Mining-Smelting Works operating in this area for several decades and with the smelting wastes accumulated in the nearby dumps and sedimentation tanks. The geostatistical studies have corroborated the geochemical Zn and Cd anomaly which is unrelated to the shape or surface extent of the current mining areas in the Olkusz region, where mining is carried on underground. The elevated Cd and Zn content subareas show similar spatial distributions of the two metals and coincide to a large extent with the location of the historical and contemporary Zn-Pb ore mining.

11

Analiza statystyczna i geostatystyczna zróżnicowania przestrzennego parametrów położenia warstw w NW części Gór Świętokrzyskich

Dębowska U., Zawadzki J.

Przegląd Geologiczny

|

2005

|

Vol. 53, nr 4

306-310

EN

Stratapositions of the Paleozoic rocks in the NW part of Holy Cross Mts are analysed statistically and geostatistically. The study area was subdivided into the eastern and western part. Statistical characteristics allowed to exclude outlier values. Variograms were calculated to determine range of influence of strata position parameters analysis allows to describe the spatial diversity of strike and dip strata value.

12

Wykorzystanie własności wskaźnika dopasowania IGF w celu ograniczania liczby punktów opróbowania w cyklicznych kampaniach pomiarowych

Badyda A., Wawrzonek R., Zawadzki J.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2003

|

R. 42, nr 3

41-52

PL

Jednym z zagadnień związanych z ochroną gleb jest problem wysokiej koncentracji metali ciężkich. Dane dotyczące stężeń tych pierwiastków w glebach uzyskuje się na drodze kampanii pomiarowych, obejmujących kosztowne analizy chemiczne. W Stanach Zjednoczonych planuje się objęcie corocznymi kampaniami pomiarowymi terenów o łącznej powierzchni 2 milionów km2, na których przewiduje się wykonywanie analiz 50 parametrów, w tym m.in. wskaźników jakości gleb. Łączne nakłady finansowe na objęcie badaniami tych terenów, przy założeniu gęstości próbkowania 1 próba na 10 km2, sięgnąć mogą kilkuset milionów USD rocznie. Na obszarach o dużej zmienności badanego zjawiska taka gęstość opróbowania będzie zdecydowanie za mała. Zwiększenie liczby punktów pomiarowych oznacza wzrost kosztów, a co za tym idzie niemożliwe będzie zrealizowanie niektórych planowanych badań, szczególnie w krajach uboższych. Ze względów ekonomicznych, zatem, konieczne staje się poszukiwanie metod, które pozwolą ograniczyć koszty badań. Artykuł prezentuje sposób ograniczenia liczebności zbioru punktów pomiarowych w kampaniach prowadzonych cyklicznie. Wykorzystanie metody krigingu, modelowania wariogramów oraz wskaźnika dopasowania Indicative Goodness of Fit (IGF), umożliwia zmniejszenie liczby punktów opróbowania w taki sposób, aby zachować odpowiednią jakość końcowych wyników. Na podstawie danych dotyczących stężenia Pb w glebach Warszawy i okolic zaprezentowano przykład praktycznego wykorzystania tej metody. Wyniki uzyskane w drodze przeprowadzonej analizy potwierdzają, iż metody geostatystyczne, oparte na modelowaniu wariogramów oraz własnościach wskaźnika dopasowania, są narzędziami, które umożliwiają odraniczenie liczby punktów pomiarowych w cyklicznie prowadzonych badaniach bez znacznego pogorszenia jakości otrzymanych wyników.

EN

One of the matters connected with soil protection is the problem of high concentration of heavy metals. Data concerning concentrations of these elements in soil are obtained during measurement campaigns, including costly chemical analysis. In the United States of America, it is planned to proceed with annual campaigns over the area of two million square kilometers. It is anticipated to perform analysis of 50 parameters on these terrains, including soil quality indicators. The total financial costs needed for these measurements, assuming that the sampling density will amount to one sample for ever 10 sq. km, could reach several hundreds million USDs per year. On terrains where the variability of measured phenomena is considerable, such sampling density will definitely be insufficient. Increasing the number of sampling points leads to increasing costs, and by extension it will be impossible to obtain some planned measurements, especially in poorer countries. When considering the economics, it will be necessary to search for methods that will reduce the costs measurements. This article presents the method of reducing the number of sample points in periodic measurement campaignes. Using the kriging method, variogram modeling and Indicative Goods of Fit (IGF) will decrease the number of sampling points so that the quality of the final results will be satisfied. Using data of the concentration of Pb in soil from Warsaw and its environs, an example of the practical using of these methods are presented. The results, received after the analysis, confirm that the geostatistical methods based on the variogram modeling and properties of IGF are good instruments which will allow a decrease in the number of sampling points in periodic research without large quality deterioration of the results.