Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Finite Element Method Application to Determine Appropriate Splitting Parameters for Dimensional Stone Quarries

Pham Van Viet, Nguyen Anh Tuan, Pham Van Hoa

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 2, vol. 1

95--103

EN

In dimension stone extraction, there have existed many block cutting techniques from intact rock or from a large block to smaller blocks such as disc sawing, chainsawing, diamond wire sawing and splitting techniques, one of which still has recently been used with the other modern methods is splitting techniques. The usage of the splitting methods has still based on the practical experience of mining workers on calculating the spacing of two holes in the co-planar line, resulting in increasing the roughness of the cutting face. The paper studies a relationship between beating force and two-hole spacing based on rock mass properties of dimension stone in order to find proper splitting parameters. The paper deploys the Finite Element Method (FEM) with computer simulation in 2D using Phase2 software. From input data including rock mechanics (unit density, Young’s modulus, Poisson’s rate), compressive pressure on the hole wall due to the force, the spacing, the simulation represents stress and displacement distributions along the two adjacent holes. A regression function for a relationship between the pressure and the spacing is established with the results of stress distribution along the two adjacent holes, compared to uniaxial tensile strength through running the software, which leads to making suggestions to appropriate splitting parameters.

PL

W zakresie wydobywania złoża kamieni blocznych istniało wiele technik cięcia bloków, od nienaruszonej skały lub od dużych bloków do mniejszych bloków, takich jak piły tarczowe, piły łańcuchowe, piły diamentowe i tech-niki łupania, z których jedna jest ostatnio używana z drugą nowoczesną metody to techniki dzielenia. Stosowa-nie metod łupania nadal opiera się na praktycznym doświadczeniu górników przy obliczaniu rozstawu dwóch otworów w linii współpłaszczyznowej, co skutkuje zwiększeniem chropowatości czoła skrawania. W artykule zbadano zależność między siłą uderzenia a rozstawem dwóch otworów na podstawie właściwości górotworu kamieni blocznych w celu znalezienia odpowiednich parametrów rozłupywania. W artykule zastosowano meto-dę elementów skończonych (MES) z symulacją komputerową 2D przy użyciu oprogramowania Phase2. Na pod-stawie danych wejściowych obejmujących mechanikę skał (gęstość jednostkowa, moduł Younga, współczynnik Poissona), ciśnienie ściskające na ścianę otworu spowodowane siłą, rozstaw, symulacja przedstawia rozkłady naprężeń i przemieszczeń wzdłuż dwóch sąsiednich otworów. Na podstawie wyników rozkładu naprężeń wzdłuż dwóch sąsiednich otworów, w porównaniu z jednoosiową wytrzymałością na rozciąganie po uruchomieniu oprogramowania, ustala się funkcję regresji zależności między ciśnieniem a rozstawem, co prowadzi do sugestii dotyczących odpowiednich parametrów rozłupywania.

2

Wstępna ocena opłacalności podziemnej eksploatacji kamieni blocznych w Polsce

Galos K., Guzik K., Stachowiak A.

Mining Science

|

2016

|

Vol. 23, Special Issue 1

23--36

PL

Podziemna eksploatacja kamieni blocznych jest rozpowszechniona w wielu krajach europejskich. Jej popularność będzie niewątpliwie rosnąć, przede wszystkim w związku z uwarunkowaniami środowiskowymi, przestrzennymi i ekonomicznymi. Najczęstszą przyczyną uruchamiania eksploatacji podziemnej tych skał jest rosnące zapotrzebowanie na niektóre materiały kamienne, których wydobywanie metodą odkrywkową jest utrudnione lub niemożliwe. Istotnym aspektem eksploatacji podziemnej musi być gwarantowana długoterminowa stabilność geomechaniczna górotworu. W artykule przedstawiono ocenę możliwości i celowości podziemnej eksploatacji 19 złóż kamieni blocznych w Sudetach i Górach Świętokrzyskich. W wyniku przeprowadzonej wielokryterialnej oceny, uwzględniającej czynniki geologiczno-zasobowe, geologiczno-górnicze, środowiskowe, jakościowe i ekonomiczne, do szczegółowych analiz wytypowano cztery złoża: wapieni jurajskich Wola Morawicka, wapieni dewońskich Szewce, zlepieńców permskich Zygmuntówka w Górach Świętokrzyskich, oraz piaskowca Radków w Górach Stołowych na Dolnym Śląsku. W każdym z czterech analizowanych przypadków ustalono podstawowe założenia rynkowe, produkcyjne, techniczne udostępniania i eksploatacji złoża, szacunkowe wielkości nakładów inwestycyjnych i kosztów operacyjnych. Niestety, przy przyjętych założeniach wartość wszystkich analizowanych projektów, określona z zastosowaniem podejścia dochodowego metodą zdyskontowanych przepływów pieniężnych, była zdecydowanie ujemna. Największa szansa podjęcia takiej eksploatacji istnieje w przypadku złoża piaskowca Radków i złoża wapienia Wola Morawicka, ale pod warunkiem wzrostu cen bloków o min. 20% i/lub znaczącego wzrostu wielkości zakładanej sprzedaży.

EN

Underground extraction of dimension stone is widespread in many European countries. Its popularity will undoubtedly grow, mainly due to environmental considerations and the accessibility of deposits for extraction. The most common reason for launch of underground dimension stone mining is demand for some stone materials which commonly can not be obtained from opencast mining. An important aspect of such operation is guaranteed long-term geomechanical stability of post-mining voids. In the paper, there is presented assessment of possibilities and purposefulness of underground extraction for 19 dimension stone deposits located in the Sudetes and in the Świętokrzyskie Mountains. As a result of multi-criteria assessment taking into account geological, resource, mining, environmental and economic factors, four deposits were selected for detailed analysis: Wola Morawicka Jurassic limestone deposit, Szewce Devonian limestone deposit, Zygmuntówka Permian carbonate conglomerate – all in the Świętokrzyskie Mountains, as well as Radków Cretaceous sandstone deposit in the Sudetes. In each case, some basic assumptions on market, production and deposit development, as well as estimated level of capital investments and operation costs, were adopted. Unfortunately, with such assumptions, net present value of each analyzed project, established by discounted cash flow method, was distinctly negative. The most promising for underground extraction are Radków sandstone deposit and Wola Morawicka limestone deposit, provided growth of blocks’ prices by min. 20% and/or significant increase of blocks’ sales.

3

Wstępna analiza możliwości podziemnej eksploatacji skał blocznych w rejonie świętokrzyskim

Kot-Niewiadomska A., Guzik K.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2016

|

R. 57, nr 4

12--18

PL

W artykule przedstawiono wstępną analizę możliwości eksploatacji podziemnej kamieni blocznych w wybranych złożach rejonu świętokrzyskiego. W tym celu zaproponowano pięć grup kryteriów (zasobowe, geologiczno-górnicze, środowiskowe, jakościowe i ekonomiczne), na podstawie których wskazano trzy złoża najbardziej perspektywiczne pod względem prowadzenia dalszej ich eksploatacji metodą podziemną. Są to złoża wapieni dewońskich, permskiego zlepieńca węglanowego Zygmuntówka Szewce oraz złoże wapieni jurajskich Wola Morawicka. Wysoką pozycję w klasyfikacji zapewniła im niewielka baza zasobowa dostępna do eksploatacji metodą odkrywkową, znikoma podaż tego rodzaju materiałów kamiennych na krajowym rynku oraz długie tradycje ich stosowania w budownictwie. Istotne znaczenie miała również wysoka jakość surowca i sprzyjające parametry geologiczno-górnicze złóż. Czynnikami ograniczającymi prowadzenie eksploatacji metodą odkrywkową w złożach Szewce i Zygmuntówka są zidentyfikowane konflikty środowiskowe. Z kolei w złożu Wola Morawicka występowanie ławic dających największe możliwości uzysku bloków związane jest z najniższą częścią obecnego wyrobiska eksploatacyjnego.

EN

The paper presents preliminary analysis of possibilities of underground extraction of dimension stone from selected deposits in the Świętokrzyskie region. Based on five group of criteria (domestic reserve base, geological and mining conditions, environmental constrains, quality of raw material and economic conditions) three deposits which are the most perspective in terms of possibility of underground exploitation have been indicated. There are: Jurassic limestone deposit - Wola Morawicka, Devonian limestone deposit - Szewce as well as Permian conglomerate deposit - Zygmuntówka. They reached high position in classification due to small reserve base available to extract in open-pit mines, low level of supply on the domestic market, and long tradition of its architectural applications. High quality of raw material and favourable geological and mining conditions have been also important. Environmental constrains has been identified as major limiting factors of open-pit mining in the Szewce and Zygmuntówka deposits. On the other hand, the highest yield of block is associated with the lowest part of Wola Morawicka deposit (high thickness of overburden).

4

Środowiskowe ograniczenia eksploatacji złóż kamieni blocznych w Sudetach i Górach Świętokrzyskich

Guzik K., Kot-Niewiadomska A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2015

|

nr 91

67--80

PL

W pracy przedstawiono główne ograniczenia środowiskowe zagospodarowania i rozwoju eksploatacji złóż skał blocznych w Górach Świętokrzyskich i Sudetach. Szczegółowej charakterystyce poddano udokumentowaną bazę zasobową skał przydatnych do produkcji materiałów kamiennych, w podziale na złoża zagospodarowane i niezagospodarowane. Na podstawie obowiązujących przepisów prawa ustalono rodzaj obszarów chronionych istniejących na analizowanym obszarze oraz oceniono możliwość wystąpienia potencjalnych konfliktów środowiskowych. Analizie poddano łącznie 260 złóż zróżnicowanych litologicznie odmian kamieni blocznych (granity, piaskowce, skaty węglanowe, sjenity). Ustalono, iż ok. 60% udokumentowanych zasobów złóż świętokrzyskich i ok. 40% zasobów złóż sudeckich położonych jest na obszarach chronionych. Obszerna lista form ochrony przyrody o różnym stopniu restrykcyjności warunkuje rozwój działalności górniczej w obydwu rejonach, uszczuplając wielkość możliwych do wykorzystania zasobów.

EN

The paper presents the major environmental constraints of expansion of dimension stone development and exploitation in the Sudetes and the Świętokrzyskie Mountains. Detailed characteristics of the resource base of the rocks suitable for the dimension stone production, including developed and undeveloped resources, has been given. According to existing regulations, the kind of protected areas occurring in each of the regions has been determined and the potential environmental conflicts has been identified. The total of 260 deposits of lithologically diversified dimension stone (granite, sandstone, carbonate rocks, syenite) has been analysed. It was found that approximately 60% resources of deposits in the Świętokrzyskie Mountains and approximately 40% of the deposits in the Sudetes has been located in the protected areas. The wide list of different categories of protected areas with varying restrictiveness determine the development of mining activity in both regions.

5

Eksploatacja podziemna kamieni blocznych w Europie

Galos K., Guzik K., Kot-Niewiadomska A., Lewicka E., Stachowiak A.

Mining Science

|

2014

|

Vol. 21, Special Issue 1

49--64

PL

Podziemna eksploatacja kamieni blocznych jest rozpowszechniona w wielu krajach europejskich. Jej popularność będzie niewątpliwie rosnąć, przede wszystkim w związku z uwarunkowaniami środowiskowymi, przestrzennymi i ekonomicznymi. Najczęstszą przyczyną uruchamiania eksploatacji podziemnej skał blocznych jest rosnące zapotrzebowanie na materiały kamienne, których wydobycie metodą odkrywkową jest ograniczone. Istotnym aspektem tej eksploatacji musi być gwarantowana długoterminowa stabilność geomechaniczna górotworu. Eksploatacja podziemna umożliwia pozyskiwanie tylko wybranych partii złoża, bez konieczności usuwania nadkładu, przy minimalnym wpływie na powierzchnię terenu oraz niższych kosztach rekultywacji w porównaniu do eksploatacji odkrywkowej. Obecnie dotyczy ona niemal wyłącznie skał osadowych (głównie wapienie i piaskowce) oraz niektórych metamorficznych (głównie marmury). Najbardziej znane przykłady występują we Włoszech, także w Wielkiej Brytanii, Belgii, Portugalii, Słowenii, Chorwacji i Grecji. Najczęstszym stosowanym systemem jest komorowo-filarowy. Uzysk bloków jest zwykle wyższy niż w przypadku eksploatacji odkrywkowej, rzadko poniżej 60%. W Europie środkowej i wschodniej (w tym w Polsce) metoda podziemnej eksploatacji kamieni blocznych nie była do tej pory stosowana.

EN

Underground extraction of dimension stone is widespread in many European countries. Its popularity will undoubtedly grow, mainly due to environmental considerations and the accessibility of deposits for extraction. The most common reason for launch of underground dimension stone mining is demand for some stone materials which commonly cannot be obtained from opencast mining. An important aspect of such operation is guaranteed long-term geomechanical stability of post-mining voids. This method allows to extract only selected parts of the deposit, without necessity of overburden removal, reduced impact on surface and lower costs of reclamation as compared to open pit mining. Currently, underground mining relates almost entirely of sedimentary rocks (mainly limestone) and some metamorphic rocks (e.g. marble). The best-known examples of underground exploitation of building stones are found in Italy, but also in the UK, Belgium, Portugal, Slovenia, Croatia and Greece. The room-and-pillar system is the most common operating system of extraction. It is important to have the opportunity for selective mining of parts of deposit showing the best quality parameters, which allows for higher yield of the blocks, which is rarely less than 60%. In the Central and Eastern Europe (also in Poland), undeground method of dimension stone extraction until now was not used.

6

Eksploatacja podziemna kamieni blocznych - podstawowe aspekty geologiczne i górnicze

Galos K., Guzik K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2013

|

nr 84

25--36

PL

Podziemna eksploatacja kamieni blocznych jest rozpowszechniona w wielu krajach europejskich, a także w Ameryce Północnej. Jej popularność będzie jednak niewątpliwie rosnąć, przede wszystkim w związku z uwarunkowaniami środowiskowymi i kwestią dostępności terenu. Metoda ta zapewnia często długoletnią działalność górniczą, umożliwiając eksploatację tylko wybranych partii masywu skalnego, bez konieczności usuwania nadmiernego nadkładu, przy zredukowanym do minimum wpływie na powierzchnię terenu oraz niższych kosztach rekultywacji w porównaniu do eksploatacji odkrywkowej. Eksploatacja podziemna w chwili obecnej dotyczy niemal wyłącznie skał osadowych (głównie wapienie) oraz niektórych metamorficznych (np. marmury). Najbardziej znane przykłady podziemnej eksploatacji kamieni budowlanych występują we Włoszech, a także w Wielkiej Brytanii, Portugalii i kilku innych krajach Europy południowej. Najczęstszą przyczyną uruchamiania eksploatacji podziemnej skał blocznych jest występowanie zapotrzebowania na materiały kamienne, których wydobycie metodą odkrywkową jest utrudnione bądź niemożliwe. Istotnym aspektem eksploatacji podziemnej musi być gwarantowana długoterminowa stabilność geomechaniczna pustek poeksploatacyjnych. Warunki geostrukturalne (tektonika, litologia) determinują zarówno plan wyrobisk podziemnych, jak też metody pozyskiwania bloków w przodkach eksploatacyjnych. Najczęstszym stosowanym systemem eksploatacji podziemnej jest system komorowo-filarowy. Istotna jest także możliwość prowadzenia eksploatacji wybranych części złóż, charakteryzujących się najkorzystniejszymi parametrami jakościowymi. Za podjęciem podziemnej eksploatacji przemawia również stwierdzany wielokrotnie wzrost możliwości pozyskania bloków w głębiej położonych partiach złóż. Powoduje to, że uzysk bloków w kopalniach podziemnych jest rzadko mniejszy niż 60%. W Polsce podziemna eksploatacja krajowych skał blocznych nie była dotychczas prowadzona. Najbardziej interesujące perspektywy rozwoju eksploatacji metodą podziemną mogą dotyczyć m.in. marmurów, serpentynitów i sjenitów na Dolnym Śląsku oraz wapieni (marmurów technicznych) w rejonie Krakowa i Kielc.

EN

Underground extraction of dimension stone is widespread in many European countries and in North America. Its popularity will undoubtedly grow, mainly due to environmental considerations and the accessibility of deposits for extraction. This method commonly results in long-term mining operations, allowing for the extraction of only selected parts of the rock mass without the necessity of overburden removal, reduced impact on the surface environment, and lower costs of reclamation as compared to open pit mining. Currently, underground mining is almost entirely associated with sedimentary rocks (mainly limestone) and some metamorphic rocks (e.g. marble). The best-known examples of underground exploitation of building stones are found in Italy, the UK, Portugal, and several other countries in southern Europe. The most common reason for initiating underground dimension stone mining is demand for certain stone materials which cannot be obtained from opencast mining. An important aspect of such operations is guaranteed long-term geomechanical stability of post-mining voids. Geostructural conditions (tectonics, lithology) determine both the plan of underground workings, as well as the method of blocks at the mining faces. The room-and-pillar system is the most common operating system of extraction. It is important to have the opportunity for selective mining of the parts of a deposit showing the best quality parameters, which allows for higher yield of the blocks (rarely less than 60%). In Poland, the underground extraction of dimension stone has not yet been conducted. The most interesting prospects for the development of an underground operation method may include — among other materials — marble, serpentinite, and syenite in Lower Silesia and limestone (technical marble) in the area of Cracow and Kielce.

7

Studium wydobycia i transportu surowców skalnych na Dolnym Śląsku. Stan i perspektywy

Blachowski J.

Kruszywa : produkcja - transport - zastosowanie

|

2012

|

Nr 1

28--32

PL

W artykule przedstawiono metodykę i wyniki wybranych analiz przestrzennych wykonanych w środowisku GIS na potrzeby opisu stanu górnictwa i transportu surowców skalnych w województwie dolnośląskim w okresie ostatnich 5 lat. Badania prowadzono na potrzeby opracowania w Urzędzie Marszałkowskim Województwa Dolnośląskiego Studium wydobycia i transportu surowców skalnych na Dolnym Śląsku, które odnosi się do wybranych problemów zagospodarowania przestrzennego związanych z tymi zjawiskami. Wyniki analiz wykorzystywane są także w pracach nad projektem zmiany planu zagospodarowania przestrzennego województwa.

EN

The article presents the methodology and selected results of spatial analysis describing the state of mining and transportation of raw rock in Lower Silesia in the last 5 years. The study was ordered in order to support the development of Lower Silesia region by Lower Silesia Marshal’s Office. The study of extraction and transportation of rock materials in Lower Silesia refers to specific spatial problems associated with these phenomena. The results of analysis are also used in the project development plan of the province.

8

Transport kruszyw jako intensyfikacja przewozów towarowych na Dolnym Śląsku

Mazurkiewicz R.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2010

|

Nr 95, z. 154

425--437

PL

Dolny Śląsk jest rezerwuarem wydobywczym surowców skalnych dla całego kraju. Wzrost zapotrzebowania na kruszywa spowodował pogłębienie się negatywnych zjawisk towarzyszących przewozowi kopalin samochodami ciężarowymi. W artykule scharakteryzowano kopalnie o największej wielkości wydobycia surowców skalnych w skali regionu. Przedstawiono praktykowane sposoby transportu urobku z pogłębieniem charakterystyk wywozów koleją. Wskazano na duży potencjał i możliwości większego wykorzystania sieci kolejowej w przewozach kruszyw, przy jednoczesnym odciążeniu systemu dróg samochodowych ruchem ciężkich pojazdów z surowcami skalnymi. Podano przykłady kilku nieczynnych linii kolejowych, które po rewitalizacji i wznowieniu przewozów mogłyby pełnić istotną rolę w transporcie kruszyw.

EN

The Lower Silesia is a place where mining of rocky materials, important for the country, is concentrated. The growing demand of aggregates has caused enforcement of negative events associated with road transport of aggregates. The mines of the highest volume of rocky materials production have been characterised. The ways of rocky materials transportation, in particular by railway transport, have been presented. The large potential and the possibilities of more extensive railway transport use for rocky materials conveyance and giving, by the way, the possibility to deload road transport system from trucks with rocky materials have been discussed. Some examples of closed railway lines that after reconstruction could be used to transport rocky material have been given.