Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analogue GPR study of the Permian fanglomerates from Zygmuntówka Quarry near Chęciny, Holy Cross Mountains, southern Poland, for construction of a training image for multiple point simulations

Żuk T., Małolepszy Z., Szynkaruk E.

Geological Quarterly

|

2018

|

Vol. 62, No. 4

755--766

EN

The distribution of Permian alluvial fan lithofacies in a quarry at Zygmuntówka near Chęciny, Holy Cross Mts., in southern Poland was investigated using ground penetrating radar (GPR) in order to create a training image for multiple point statistics (MPS) reconstructions of alluvial fan sedimentary facies. Five pseudo-3D GPR datasets were collected, processed and uploaded for interpretation into SKUA-GOCAD 3D geological modelling software. Three radar facies were distinguished based on the 3D geometrical pattern of radar reflections and linked to lithofacies described from the quarry by Zbroja et al. (1998). A statistical summary showed that ~50% of the lithofacies resulted from gravity flows (mostly non-cohesive), while the remaining proportion was deposited by unconfined and confined flash floods. Fluvial sedimentary facies left by waning of catastrophic floods or reworking during fair weather, alihough not prevalent, could not be distinguished from confined flood deposits based only on GPR data. The GPR datasets together with information from field observations were used to carry out MPS simulations and estimate the most probable 3D model of lithofacies at the quarry scale. This model will in turn serve as a training image for MPS reconstructions of alluvial-fan facies of Rotliegend conglomerates in the multi-scale geological model of the Gorzów Block (western Poland).

2

Rozwój sedymentacji utworów ewaporatowych cechsztynu na obszarze rowu mazursko-lubelskiego (SE Polska)

Czapowski G., Chełmiński J., Małolepszy Z., Nowacki Ł.

Przegląd Solny

|

2017

|

T. 13

75--93

PL

Utwory ewaporatowe (siarczany i sole kamienne) cyklotemów PZ1, PZ2 i PZ3 cechsztynu występują w NW części rowu mazursko-lubelskiego (SE Polska), dla którego skonstruowano w latach 2012-2016. model 3D budowy geologicznej. Dostępne dane z otworów wiertniczych (karotaże, opisy rdzeni wiertniczych i prób okruchowych) pozwoliły ustalić warunki (głębokość, miąższość) i przypuszczalny zasięg występowania tych utworów oraz wyróżnić 8 typów facjalnych, reprezentujących różne środowiska depozycji. Opracowane mapy rozmieszczenia poszczególnych typów facji dla każdego z ewaporatowych wydzieleń litostratygraficznych oraz 3D wizualizacje rozmieszczenia głównych komponentów litologiczno- facjalnych wymienionych cyklotemów umożliwiły przedstawienie zmian środowisk depozycji w kolejnych cyklach cechsztynu w tej części rowu mazowiecko-lubelskiego.

EN

Evaporites (sulphates and halites) of Zechstein PZ1, PZ2 and PZ3 cyclothemes occur in the NW part of Mazovia-Lublin Graben (SE Poland), for which the 3D model of geological structure was created in 2012-2016. Available geological data from boreholes (well logs and descriptions of cores and crushed rock samples) enabled to precise the occurrence parameters (depth and thickness) and the supposed extent of studied evaporites as well as to define 8 facies types, represented various depositional settings. Several maps, illustrating facies distribution of each evaporitic lithostratigraphic unit, supported with 3D images of main lithological-facies components of mentioned cyclothemes allowed to comment the environmental changes in the Mazovia-Lublin Graben area during evaporitic periods of studied cyclotheme successions.

3

Integracja wgłębnych danych geologicznych i geofizycznych w celu uszczegóławiania budowy geologicznej wysadów solnych na przykładzie wysadu Łanięta

Chełmiński J., Czapowski G., Małolepszy Z., Nowacki Ł., Rosowiecka O., Stępień U.

Przegląd Solny

|

2016

|

T. 12

98--113

PL

Współczesne modele geologiczne 3D mają charakter innowacyjny w kompleksowym podejściu do rozpoznania wgłębnej budowy struktur i jednostek geologicznych. Umożliwiają one integrację i przestrzenną interpretację informacji geologicznej, archiwizowanej w postaci różnorodnych baz danych oraz analogowych materiałów kartograficznych. Zaletą tworzonych modeli 3D jest możliwość ich bieżącej modyfikacji wraz z dopływem nowych danych. Model geometryczny 3D uzupełniony informacjami o zmienności litolofacjalnej, parametrami petrologicznymi lub/i petrofizycznymi, jest podstawą szacowania zasobów złóż surowców i może być wykorzystany w symulacjach procesów geologicznych i hydrogeologicznych. Przedstawiony model budowy geologicznej wysadu solnego Łanięta prezentuje możliwości kompleksowej analizy danych, uwzględniającej szerokie spektrum skali rozpoznania geologicznego wysadu. Podczas procesu budowania modelu matematycznego opierano się w znacznej mierze na archiwalnych danych otworowych, wynikach pomiarów i analiz fizyko-chemicznych, a także na dostępnych interpretacjach profilowań sejsmiki 2D. Główną część modelowania przeprowadzono w oparciu o szczegółowe i półszczegółowe zdjęcia grawimetryczne. Do modelowania gęstościowego wykorzystano anomalie grawimetryczne w redukcji wolnopowietrznej, dzięki czemu możliwe było zbudowanie modelu od powierzchni terenu. Modelowanie wykonano w dwóch etapach. W pierwszym etapie obliczono prosty model oparty o zdjęcie półszczegółowe. Głównym efektem tego etapu było uzyskanie tła geologiczno- gęstościowego dla drugiego etapu, jakim było modelowanie samej struktury solnej. Etap ten realizowany był w oparciu o zdjęcie szczegółowe. Zdjęcie to w jednoznaczny sposób ukazuje niejednorodność modelowanego ciała. Dużym problemem w tego typu analizach jest prawidłowe zróżnicowanie gęstości w obrębie samego wysadu. Obecność dwóch typów litologicznych o bardzo zróżnicowanej gęstości (lekka sól i bardzo ciężki anhydryt) powoduje, że jednoznaczność wynikowego modelu w dużym stopniu uzależniona jest od znajomości relacji miąższościowych poszczególnych typów skał budujących pień solny wysadu (z otworów wiertniczych bądź sejsmiki).

EN

Recent techniques of 3D geological models building present an innovative approach to integrated subsurface mapping of geological structures. Multiple sources of geological and geophysical data have been used in complex 3D modeling from both digital databases as well as analogue archives. Structural framework of the model supplemented with lithological and petrophysical data discretized in spatial grids is used for resources assessment and modeling of geological and hydrogeological processes. The 3D geological model of the Łanięta salt diapir has been developed as a case study for refinement of known structure and lithological variation of the salt dome with use of borehole data, cross sections and 2D seismic interpretation as well as petrophysical and geochemical analysis. The study has been focused on application of the geologically-constrained 3D geophysical inversion of gravity data for delineation of undrilled parts of the structure. The free-air correction of gravity data have been used for modeling of the structure from the terrain surface down to the depth of 1 km below sea level. Both regional and local gravity surveys were used in two steps approach. The low resolution regional model has been created for 3D trend model of density distribution in the first step. It was followed by the high resolution, detailed inversion of local gravity data. The 3D inversion constrained by borehole control points presents density variation of modeled structure. A significant challenge of presented approach of gravity inversion is an adequate differentiation of density in the salt diapir. The delineation of large density contrast of halite and anhydrite rock in the highly deformed internal diapir structures is problematic and it depends mostly on available borehole or seismic data on lithological succession and spatial distribution.

4

Trójwymiarowy model geologiczny złoża węgla kamiennego KWK „Knurów-Szczygłowice”

Stano M., Żaba J., Małolepszy Z.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 12

846–-847

EN

The paper describes a workflow (and a resulting 3D geological model), developed for detailed 3D modeling of coal deposits in the "Knurów-Szczyg³owice" Underground Coal Mine in the Upper Silesian Coal Basin. The model covers 20 sq. km (4 5 km) and integrates data from various sources: mainly coal seam mining maps and lithological borehole profiles, but also auxiliary sources like legacy cross-sections and structural maps. High grid resolution and relatively small uncertainties allow future testing of the model's application in industry-related issues such as mining subsidence prediction or underground coal gasification.

5

Fault network in Rio Colca valley between Maca and Pinchollo, Central Andes, southern Peru

Żaba J., Małolepszy Z., Gaidzik K., Ciesielczuk J., Paulo A.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2012

|

Vol. 82, No. 3

279-–290

EN

The network of faults and joints within the Mesozoic, Miocene and Pleistocene–Holocene formations was studied in the Rio Colca valley, in the Pinchollo–Lari–Maca area (Central Andes, southern Peru). A complex, multi-phase development of these structures was revealed. The results show that the structural framework of the Rio Colca valley consists of WNW–ESE and NE–SW faults, and a few W–E faults. The strike of the most common fault sets is approximately parallel (longitudinal) or perpendicular (transverse) to the W–E oriented strike of stratification surfaces in the Mesozoic sedimentary series and the W–E fold macro-structures, developed in these strata. Diagonal faults and joints are less common, although at some localities they are numerous. The recurrence of major fault systems throughout the Mesozoic and Miocene series and the Pleistocene–Holocene (mainly colluvial) deposits is proof of recent, tectonic activity in the study area. The recent faulting has led to the development of a system of distinct, primary fault scarps, tectonic grabens and horsts, as well as open fissures, which are well marked in the surface morphology, and in many cases have not yet been eroded.

6

Szczegółowy model struktury 3D zbiornika GZWP Gliwice nr 330

Sitek S., Kowalczyk A., Małolepszy Z.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/2

463-468

PL

Tworzenie wielowarstwowych modeli numerycznych w systemach krasowo-szczelinowych napotyka na duże problemy n wiarygodnym odwzorowaniu układu krążenia wód podziemnych, już na etapie modelu koncepcyjnego. Sposób przedstawiania geometrii ośrodka hydrogeologicznego w oparciu o dwuwymiarową mapę geologiczną, wybrane przekroje i otwory geologiczne bez szczegółowej interpretacji wgłębnej, często skomplikowanej budowy geologicznej, może być niewystarczający. Zastosowanie nowoczesnych metod trójwymiarowej kartografii do przedstawienia wgłębnej budowy geologicznej, przy wykorzystaniu specjalistycznego oprogramowania typu Earth Vision pozwalana lepsze jej odwzorowanie i zrozumienie. W pracy opisano wykonany model budowy geologicznej wielowarstwowego systemu wodonośnego, którego głównym elementem jest GZWP Gliwice, o powierzchni 392 km2, wyodrębniony w węglanowym kompleksie wodonośnym triasu. Możliwość odwzorowania struktury geologicznej zbiornika, w tym w szczególności licznych rowów i zrębów tektonicznych, wpłynie znacząco na poprawność dyskretyzacji ośrodka hydrogeologicznego w modelu przepływu wód podziemnych FeFlow.

EN

Construction of multilayer numerical models in a karst-fractured medium creates big difficulties in the correct and credible presentation of groundwater flow systems. Presentation of geometric groundwater medium using data from 2D geological maps, bore holes and geological cross-sections can be insufficient without acute interpretation of deep geological structure. Applications of new techniques of computer 3D geological modelling helps better mapping and understand deep geological structure. In the paper 3D geological model of MGWB Gliwice is presented. Geological model has been developed using Earth Vision software. Possibility of presenting 3D hydrogeological formation in geological structure model with many horsts and grabens separated by faults will be have significantly influenced on correctness digitizing hydrogeological medium structure in the flow model FeFlow.

7

Aktywność uskoków w Dolinie Rio Colca w rejonie Pinchollo-Maca, Andy Środkowe, południowe Peru

Żaba J., Małolepszy Z.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2008

|

T. 34, z. 2/1

83-106

PL

Praca prezentuje wyniki badań strukturalnych sieci uskoków i spękań w utworach mezozoiku i czwartorzędu przeprowadzonych w Dolinie Rio Colca w okolicy Pinchollo-Lari-Maca (Andy Peruwiańskie). Z przeprowadzonych badań wynika, że Dolina Rio Colca ma założenia tektoniczne i wykorzystuje niemal wszystkie występujące na analizowanym terenie zespoły nieciągłości, ze szczególnym uwzględnieniem uskoków o przebiegu WNW-ESE, NE-SW oraz rzadziej - W-E. Większość stwierdzonych uskoków przemieszcza zarówno utwory mezozoiczne i mioceńskie jak i czwartorzędowe, co świadczy o ich współczesnej aktywności. W pokrywających dużą część terenu czwartorzędowych koluwiach zaznaczają się kierunki niemal wszystkich uskoków stwierdzonych w utworach mezozoicznych. Współczesna aktywność uskoków spowodowała utworzenie się na powierzchni terenu wyraźnych pierwotnych skarp uskokowych, które nie uległy dotychczas procesom denudacyjnym.

EN

Fault/fracture network within Mesozoic and Quaternary formations has been studied in Rio Colca Valley in Pinchollo - Lari - Maca area (Peruvian Andes). The results show structural framework of the Rio Colca Valley based on nearly all tectonic discontinuities observed in the area; mostly on WNW-ESE and NE-SW faults, and on few W-E faults. Displacements of Mesozoic, Miocene and Quaternary formations observed on nearly all faults in the study area provide evidence for recent tectonic activity. Most of the faults in the Mesozoic bedrock continue in Quaternary colluvial deposits. Recent faulting led to development of a system of distinct, primary scarps and land cracks on the surface, which have not been eroded yet.

8

Rozwój technologii geotermalnych pomp ciepła

Oleksy B., Małolepszy Z.

Czysta Energia

|

2008

|

Nr 6

28-31

9

Zastosowanie numerycznego modelu terenu do wizualizacji rzeźby terenu i interpretacji budowy geologicznej

Nita J., Małolepszy Z., Chybiorz R.

Przegląd Geologiczny

|

2007

|

Vol. 55, nr 6

511-520

EN

Geological sciences have recently utilized a wide range of numerical methods to collect, analyze, visualize and interpret geospatial datasets both at industrial and academic level. Investigation of various elements of surface and subsurface structures using DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital Terrain Model) and SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) data provides unique opportunities for depiction of geology and geomorphology in a form of three-dimensional maps. These digital maps should potentially replace traditional topographic maps in the nearest future. New numerical systems have enhanced significantly time efficiency of producing maps and related databases. Advance in detailed work on the high resolution maps and digital elevation computer-supported models is essential for precise and objective interpretation of large datasets. Available visualization systems produce sets of images and animations showing geospatial structures, processes and their relations in a multi-dimensional form commonly presented as stereo-pairs for presentation in an immersive environment or as anaglyphs. Utilization of web-accessible datasets of DTED level 0 and 1 and LandSat images is a new advantage in small and regional scale mapping.

10

The numerical spatial model (3D) of geological structure of Poland- from 6000 m to 500 m b.s.l.

Piotrowska K., Ostaficzuk S., Małolepszy Z., Rossa M.

Przegląd Geologiczny

|

2005

|

Vol. 53, nr 10/2

961-966

EN

The article describes the methodology and the results of the pilot stage of a project, aimed at representing the deep geological structure of Poland from 6000 m to 500 m b.s.l. as a 3D numeric spatial model in scale 1 : 500,000, in the "1992" georeference system.

11

Międzynarodowa Konferencja Geotermalna Reykjavik, Islandia 2003

Śliwa T., Wojnarowski P., Kępińska B., Małolepszy Z.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2004

|

R. 43, nr 1-2

77-80

PL

Sprawozdznie z konferencji zorganizowanej w roku jubileuszu 25-lecia programu Szkolenia Geotermlnego Uniwersytetu Narodów Zjednoczonych.

EN

Conference held to celebrate the 25th anniversary of the united National University's Geothermal Training programme.

12

Metody usprawnienia wizualizacji i interpretacji powierzchniowej budowy geologicznej

Nita J., Małolepszy Z.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2004

|

R. 43, nr 3

39-43

PL

W artykule zaprezentowano dwie metody usprawniające wizualizację powierzchniowej budowy geologicznej i jej bezpośrednich związków z ukształtowaniem oraz obecnym zagospodarowaniem powierzchni terenu. W pierwszej wykorzystano cieniowany relief powierzchni terenu utworzony z numerycznego modelu wysokościowego (DEM). Cieniowany relief posłużył jako tło dla mapy geologicznej. Dzięki połączeniu dwóch obrazów uzyskano pseudo-trójwymiarowy model wychodni geologicznych, prezentujący w sposób czytelny geomorfologiczne cechy powierzchni terenu. W drugiej metodzie obraz geologii powierzchniowej zestawiono z fragmentem satelitarnej mozaiki archiwalnych obrazów Landsat 5 w formacie kompresji danych MrSID. Obraz jest udostępniony przez NASA i doskonale nadaje się do ogólnej oceny zagospodarowania powierzchni terenu. Zasięg prezentowanego opracowania ograniczono do obszaru województwa śląskiego. Autorzy wskazują inne możliwości praktycznego wykorzystania przez różnych użytkowników metod wizualizacji przestrzeni geologicznej w opracowaniach dokumentacyjnych i naukowych.

EN

On the base of geological map of the Silesia province two methods of significant improvement of surficial geology visualisation are presented in the paper. The application of digital techniques to image processing combined with spatial information makes presentation clear and more understandable regarding interaction between geology and topography. According to the first method the shaded relief of DEM is overlaid by geological map what gives pseudo three-dimensional impression. According to the second method, the geological map is combined with the Landsat image (NASA) available in the MrSID format, what improves the understanding of relationships between geology and landuse.

13

Energia geotermalna w Polsce i na Górnym Śląsku

Małolepszy Z.

Problemy Ekologii

|

2004

|

R. 8, nr 5

247--250

PL

Energia geotermalna znajduje się dziś na znaczącym miejscu wśród coraz szerzej wykorzystywanych na świecie i w Polsce odnawialnych źródeł energii, którym przypisuje się rolę energii przyszłości. Jednak jak dotychczas prognozy znacznego zmniejszenia zużycia paliw kopalnych na rzecz nowych, czystych ekologicznie, niekonwencjonalnych źródeł energii pozostają w sferze daleko posuniętego optymizmu.

EN

Today geothermal energy is highly ranked among renewable energy sources that have become more and more frequently used worldwide and in Poland and which are attributed the role of the energy sources of the future. Nonetheless, the up-to-date forecast of a significant reduction of fossil fuels use for the sake of new, ecologically clean, unconventional energy sources is still in the sphere of far-reaching optimism.

14

Wielowymiarowa kartografia geologiczna

Małolepszy Z.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2003

|

R. 42, nr 6

39-42

PL

Nowoczesne metody informatyczne ujęte w ramy Systemu Informacji Geograficznej (GIS) używane w kartografii służą na szeroką skalę do digitalizacji powierzchniowych i wgłębnych map geologicznych do formy numerycznej. Tworzone obecnie cyfrowe mapy geologiczne opierają się jednak podobnie jak mapy papierowe jedynie na dwóch wymiarach poziomych X i Y z pominięciem trzeciego wymiaru Z tak ważnego dla geologów, który na mapach powierzchniowych pozostaje ukryty w zapisie kształtu wychodni warstw w intersekcji z powierzchnią terenu. Dla zrozumienia wgłębnej budowy geologicznej konieczna jest właściwa, często trudna interpretacja powierzchniowego zdjęcia geologicznego posiłkowana przekrojami i profilami geologicznymi. Czy jednak nowoczesne metody kartograficzne nie dają możliwości pełnego zaprezentowania na numerycznej mapie geologicznej trzeciego lub nawet czwartego wymiaru? Moce obliczeniowe obecnie stosowanych komputerów osobistych mogą być wykorzystane do przetwarzania i wizualizacji dużych zbiorów danych opisujących wielowymiarową przestrzeń geologiczną. Współczesny rozwój badań przemysłowych w poszukiwaniu złóż węglowodorów prezentuje zaawansowane metody modelowania i prezentacji wgłębnej budowy geologicznej, które powinny być stosowane również w standardowej numerycznej kartografii geologicznej. W artykule zaprezentowano możliwości poszerzenia Systemu Informacji Geograficznej o dodatkowe wymiary dla potrzeb powierzchniowej i wgłębnej kartografii geologicznej. Omówiono metody numerycznej prezentacji przestrzennej budowy geologicznej oraz intuicyjnej wizualizacji trójwymiarowych obiektów reprezentujących formacje geologiczne w formie czytelnej i zrozumiałej oraz w pełni umożliwiającej interpretację.

EN

Conventional methods of numerical mapping (GIS) are used widely to convert surface and subsurface geological maps into digital 2D space, which still can be simply identified with sheet of paper. Digital polygons, polylines and points represent geological information on intersectional surfaces e.g. terrain surface, without relief in most cases. It seems not too much different from the traditional mapping. In general, the conventional digital mapping deals only with new technology of data acquisition, storage, processing and visualisation. As in traditional mapping the 3rd dimension which is so important for geologists remains still hidden for common reader; one must interpret and penetrate the 2D map to imagine and understand subsurface structures. Shall we, however, employ the 3rd dimension, or even 4th in digital geological mapping? Computational power of the new hardware gives us possibility to store, manage and visualise of voluminous and complex data necessary to present the 3D geological space. Recent industrial development presenting new techniques of computer modelling of spatial geological objects and processes may and can be applied into standard geological mapping. The following topics are presented in the paper: including of 3D in GIS used in geological mapping - various techniques of geological data representation, intuitive visualisation to display the multiplied, interbedded 3D objects in a form suitable for human perception and interpretation, 3D volumes - techniques of construction and visualisation of 3D digital objects representing geological formations defined on stratigraphy, lithostratigraphy or lithology only, faults - techniques of modelling and visualisation of discontinuous tectonic structures in 3D.

15

Pole geotermiczne zlikwidowanej kopalni węgla kamiennego w Nowej Rudzie w aspekcie potencjalnego pozyskiwania energii geotermalnej

Małolepszy Z.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2003

|

R. 42, nr 4

3-14

PL

W artykule zaprezentowano numeryczne modelowanie pola geotermicznego w obszarze zlikwidowanej kopalni węgla kamiennego w Nowej Rudzie z zastosowaniem programu symulacyjnego TOUGH2. Badania zostały wykonane dla pola eksploatacji "Piast". W pierwszej fazie opracowano trójwymiarowy model górotworu dla symulacji naturalnych warunków geotermicznych nie zaburzonych robotami górniczymi. Dla określenia stopnia wychłodzenia górotworu w trakcie prowadzonych robót górniczych wykonano dwuwymiarowy model wzdłuż przekroju prostopadłego do rozciągłości eksploatowanych pokładów. Przeprowadzone symulacje wskazały na wielkość zaburzonej termicznie strefy w spągu i stropie wyrobisk. Na podstawie symulacji określono czas odbudowy naturalnych warunków geotermicznych po zakończeniu eksploatacji i całkowitym zatopieniu wyrobisk. Prognozy wskazują, że w warunkach całkowitego wypełnienia wyrobisk wodą w ciągu 10 lat po ich zatopieniu temperatura w zrobach osiągnie poziom 85-95% nie zaburzonej temperatury skał otaczających. Wyniki przeprowadzonych symulacji wskazują na korzystne warunki do podjęcia planowanej w Nowej Rudzie eksploatacji ciepłych wód z wyrobisk górniczych w celu pozyskiwania energii geotermalnej. Temperatura wód w wyrobiskach po okresie stabilizacji (około 2005 roku) osiągnie wartości od 15°C w najpłytszych partiach do ponad 26°C w najgłębszych partiach zrobów.

EN

The numerical models based on the TOUGH2 program have been developed to introduce heat exchange modelling into "Piast" mining field of the flooded coal mine ot Nowa Ruda in south-western Poland. In the Piast mining field the abandoned workings in the Carboniferous Lower Zacler beds contain about 5,000,000 cubic meters of water at a temperature of 16-26°C. The exploitation of this mine water for geothermal heat pumps is planned. The 3-D model of the mining area has been developed for modelIing of natural undisturbed thermal regime. The model of temperature recovery of abandoned workings shows the time required to return to natural thermal conditions in a rock massit that has cooled down during coal mining. The expected time for temperature recovery to 85-95% of natural state formation temperature is approximately 10 years. Water temperature in abandoned workings will reach after the period of thermal stabilisation (ca. 2005 yr.) 15°C in shallow levels and 26°C in deepest levels of the mine. The model of a geothermal doublet producing water at a temperature of 23°C from abandoned workings presents the rate of cooling of the reservoir.

16

Modelowanie numeryczne zasobów energii geotermalnej w wyrobiskach zlikwidowanych kopalń węgla kamiennego z zastosowaniem symulatora TOUGH2

Małolepszy Z.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2003

|

R. 42, nr 3

5-9

PL

W artykule zaprezentowano modelowanie numeryczne zasobów energii geotermalnej z zastosowaniem symulatora wielowymiarowego przepływu ciepła i masy w skałach porowatych i spękanych TOUGH2. Modelowanie przeprowadzono dla sztucznego zbiornika niskotemperaturowych wód geotermalnych w zatopionych wyrobiskach zlikwidowanej kopalni węgla kamiennego. Prezentowany modelowy przykład wyrobisk na głębokości 500 m zawiera wody o temperaturze 24,7°C. Symulowana jest eksploatacja energii cieplnej z wyrobisk poprzez eksploatację ciepłej i zatłaczanie schłodzonej wody w okresie 5 i 50 lat. Przy założonej w symulacji ilości uzyskiwanej mocy cieplnej 400 kW zgromadzona w zrobach energia powinna zostać wyeksploatowana w ciągu zaledwie 78 dni, co przejawiłoby się schłodzeniem warstwy do 7°C. W symulacji uzyskujemy jednak w ciągu 5 lat schłodzenie wydobywanej wody równe zeru przy eksploatacji 12600 GJ rocznie. Ilość możliwej do wydobycia energii wskazuje na odnawialność źródła ciepła w zlikwidowanych wyrobiskach górniczych.

EN

The numerical modeling of geothermal resources using simulation code of multidimensional flow of mass and heat in porous and fractured rocks with TOUGH2 is presented in the paper. The man-made, low-temperature geothermal reservoir in flooded workings of abandoned coal mine is the example used in the simulated model. The reservoir at a depth of 500 m contains mine water at a temperature of 24,7°C. The production of warm water from the reservoir and the injection of cooled water are simulated in two time-periods of five and 50 years with output thermal power of 400 kW. At the assumed rate of produced thermal energy, the static resource should be over exploited in a period of 78 days, which could cause cooling the reservoir down to 7°C. However, in the simulation of the annual production of 12,600 GJ during a five-year period, the cooling is not present. The amount of potential energy accumulated in the reservoir and surrounding rock mass shows that geothermal resources in abandoned workings of former coal mines are renewable.

17

Możliwości wykorzystania energii geotermalnej z wód kopalnianych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym

Solik-Heliasz E., Małolepszy Z.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2001

|

R. 40, nr 5

81-88

PL

Kopalnie węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym wypompowują na powierzchnię około 600 tys. m3/d wód dołowych o temperaturze powyżej 13°C. Zasoby energii cieplnej zawartej w tych wodach są duże, jednak dotąd nie były wykorzystywane. Dla właściwego szacowania ich wielkości należy uwzględniać wielkość wychłodzenia górotworu na skutek działalności górniczej i czynniki wpływające na schłodzenie wód dołowych. W artykule określono zasoby energii geotermalne] w wodach wypompowywanych z 15 wybranych kopalń węgla kamiennego i rud, głównie zlikwidowanych, przy uwzględnieniu istniejących i planowanych systemów odprowadzających wody na powierzchnię. Łączne zasoby potencjalne określono na 83 MWt. W zakładach górniczych istnieją zasoby energii geotermalnej, które pozwalają na ich gospodarcze wykorzystanie.

EN

About 600 000 cubic meters of water are daily pumped out from coal mines in USCB. The temperature of that water is always higher tha 13°C. Thermal energy resources in mine waters are large, however not utilised. For proper estimation of these resources one have to consider aspects of mining activity which causes cooling of rock surrounding the mine workings as well as mine waters. The paper presents evaluation of geothermal energy resources in waters pumped out from 15 selected coal and ore mines. Most of these mines are abandoned. The dewatering systems have been taken under consideration in the evaluation. Total resources of geothermai energy in selected mines amount to 83 MWt and they may be economically utilised.

18

Geosynoptyczny model pola geotermicznego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Małolepszy Z.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2000

|

R. 39, nr 3

3-33

PL

W artykule przedstawiono geosynoptyczny model rozkładu temperatur w górotworze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego opracowany w celu określenia warunków geotermicznych oraz zasobów energii geotermalnej. Wykonano mapy głębokości powierzchni izotermicznych w zakresie od 10 do 120°C z zastosowaniem numerycznego modelowania. Dodatkowo opracowano mapy temperatur dla powierzchni stropu utworów karbonu produktywnego, spągu utworów karbonu produktywnego oraz na stropie utworów węglanowych karbonu dolnego i dewonu górnego. Zasoby energii geotermalnej zostały oszacowane w zakresach głębokości 1000 i 3000 m oraz w litostratygraficznych jednostkach karbonu produktywnego. W obszarach górniczych kopalń węgla kamiennego zasoby energii geotermalnej oszacowano do maksymalnej głębokości eksploatacji w poszczególnych kopalniach, jak również do głębokości 1200 m. Na podstawie przeprowadzonych kalkulacji i powstałych w ich wyniku map wydzielono obszary najbardziej perspektywiczne do pozyskania energii geotermalnej. Są to: południowo zachodnia część GZW - okolice Jastrzębia Zdroju i Żor rejon siodła głównego - okolice Rudy Śląskiej, Chorzowa, Świętochłowic oraz okolice Knurowa w zachodniej części GZW. Do najbardziej zasobnych w energię geotermalną kopalń węgla kamiennego w GZW zaliczono kopalnie: "Halemba", "Śląsk", "Borynia", "Pstrowski" oraz "Marcel". Oszacowane wydobywalne zasoby energii geotermalnej są równe w przybliżeniu rocznej eksploatacji węgla kamiennego we wszystkich kopalniach GZW. W artykule zaprezentowano metodykę cyfrowego przetwarzania danych geotermicznych i generowania map rozkładu temperatur górotworu na wgłębnych powierzchniach geologicznych.

EN

The geo-synoptic model of temperature field of the Upper Silesian Coal Basin for estimation of geothermal resources is presented in the paper. The maps of depth to geoizotherms in the range of 10 to 120°C were computed using numerical modelling. The temperature distribution maps were prepared for the top of Upper Carboniferous, base of Upper Carboniferous, top of Lower Carboniferous and Upper Devonian carbonatites. Geothermal resources were estimated within the depth interval of 1000 and 3000 m, as well as within the main lithostratigraphic units of the Upper Carboniferous. In the coal-mining areas geothermal resources were evaluated down to maximal depth of the current coal extraction, and the depth of 1200 m. On the base of calculations and prepared maps the prospect geothermal areas were determined. The most prospective are the following: south-western part of the Upper Silesian Coal Basin i.e. Jastrzębie Zdrój and Żory areas, area ol Ruda Śląska, Chorzów and Świętochłowice - in the central part of the Upper Silesia, and the vicinity of Knurów in the western part. The highest geothermal resources have been evaluated in the following coal-mining areas: the "Halemba", "Śląsk", "Borynia", "Pstrowski", "Marcel". The estimated geothermal energy resources in the Upper Silesian Coal Basin seem to be equal to the amount of coal extracted annually from the all mines in the region. In the paper the methods of numerical processing of geothermal data are presented, showing computed maps of subsurface temperature.

19

Energia geotermalna w kopalniach węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym

Małolepszy Z.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

1999

|

R. 38, nr 3

57-69

EN

The paper presents the utilization potential of low-enthalpy waters (up to 45°C) from hard coal mines of the Upper Silesia region. The estimate of geothermal energy in water filling post-mining excavations of abandoned and existing coal mines of Upper Silesian Coal Basin has been carried on according to geothermal gradient 23 to 40°C/km and terrestrial heat flow 54-74 mW/m2 in the region. The numerical modelling of the heat transfer by conduction and convection has been used to simulate the heat flux from surrounding rocks into the water in geothermal reservoirs created in coal mines deep up to 1000 m with capacity of several millions cubic meters each. It shows that heat flux induced by the water - rock temperature difference in mine openings is of much higher range of W/m2 than the terrestrial heat flow. In practice, geothermal energy is within an average range of up to 20 MWt per one coal mine. The modelling presents high geothermal potential of lock-outed as well as existing mines, where for many years dewatering of mines provides up to 50 m3/min, water from single mine, at temperature of about 20°C on the surface. The heat pumps are proposed for utilization of geothermal heat in the district heating systems, in recreation, agriculture, industry as well as direct use of warm water in snow melting systems. Reduction of COa will benefit due to utilization of geothermal energy in this most polluted area of Poland.

PL

W artykule zaprezentowano wstępną ocenę potencjału energii geotermalnej niskiej entalpii w kopalniach węgla kamiennego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego zawartej w wodach o temp, do 45°C wypełniających zroby i dopływających do czynnych wyrobisk. Ocenę przeprowadzono na podstawie gradientu geotermicznego (23-40°C/km) oraz gęstości ziemskiego strumienia ciepła (54-74 mW/m2) w obszarze GZW. Na podstawie numerycznego modelowania wskazano duży potencjał energetyczny zbiorników wodnych w zrobach kopalnianych w interwale głębokości do 1000 m. Eksploatacja energii geotermalnej w ilości do 20 MWt jest możliwa w warunkach geologiczno-geotermicznych GZW, bez znaczącego wychłodzenia górotworu. Energia ta odprowadzana na powierzchnię w wodach pompowanych z objętością do 50 m3/min dla pojedynczej kopalni oraz w powietrzu wentylacyjnym, nadaje się do wykorzystania do celów grzewczych, w systemach odladzania, w rekreacji oraz w rolnictwie przy zastosowaniu pomp ciepła. Wykorzystanie ciepła Ziemi w rejonie Górnego Śląska - najbardziej zanieczyszczonym obszarze Polski - może znacząco przyczynić się do poprawy sytuacji ekologicznej przez redukcję emisji dwutlenku węgla do atmosfery.