Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Construction of a numerical groundwater flow model in areas of intense mine drainage, as exemplified by the Olkusz Zinc and Lead Ore Mining Area in southwest Poland

Juśko K., Motyka J., d’Obyrn K., Adamczyk Z.

Geologos

|

2018

|

Vol. 24, No. 3

237--244

EN

Areas of intense mine drainage that are subjected to numerical modelling require the construction of a complex model structure that will properly reflect actual conditions. This paper presents the process and results of constructing such a structure for the Olkusz Zinc and Lead Ore Mining Area, an area situated in a cone of depression the extent of which reaches 500 km2. This size range calls for a selection of appropriate external boundaries, properly separated from these of the mine drainage area. The complex geological structure of the Olkusz area, associated with considerable variation in the thickness of rock formations, discontinuities of rock levels and occurrence of numerous faults, must be schematised so that calculation layers can be identified. The faults in the study area have to be reflected in the regional model structure, although only those faults that actually affect groundwater flows should be selected. The model structure needs to include detailed recognition and reflection of hydraulic contacts between aquifer levels, together with a selection of hydrogeological parameters that are different for particular formations. Only a complex structure built in such a manner may be the foundation of further model studies.

2

Charakterystyka stanu chemicznego wód rzeki Sztoły

Durak J., Widelska M., Juśko K., Kasprzak A.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2017

|

R. 56, nr 2

249--262

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na rzece Sztole zlokalizowanej w południowej Polsce, w rejonie olkuskim. Pobliska kopalnia Olkusz-Pomorzany eksploatująca złoża cynku i ołowiu ma znaczący wpływ na chemizm tych wód. Próbki wód do badań pobrano w górnym i środkowym biegu rzeki. W górnym biegu wody charakteryzują się typem hydrogeochemicznym HCO3–Ca–Mg, natomiast w dolnym są to wody typu HCO3–SO4–Ca–Mg. Na podstawie uzyskanych wyników analiz fizykochemicznych dokonano uproszczonej oceny stanu ekologicznego i stanu chemicznego wód rzeki Sztoły zgodnie z wytycznymi podanymi w rozporządzeniu Ministra Środowiska z 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz.U. 2016, poz. 1187). Wyniki badań wskazują, że ogólny stan wód w rzece jest zły, a stan chemiczny na całym badanym odcinku Sztoły jest poniżej dobrego, co jest spowodowane zrzutem poprzez Kanał Baba wód kopalnianych pochodzących z odwodnienia olkuskich kopalń rud Zn-Pb, które zawierają znaczące ilości jonów siarczanowych, cynku oraz ołowiu.

EN

In this paper, the results of inspections on the Sztoła river were presented. Based on this research, the quantative status of surface water was shown. River chemistry and hydrogeological conditions are dependent on the Zn-Pb "Olkusz–Pomorzany" mine and the "DB Schenker" sand mine. Water samples for the analysis from the upper and middle course of the Sztoła river were taken. The conducted analysis have led to changing the hydrochemical water type from HCO3–Ca–Mg in the upper course to HCO3–SO4–Ca–Mg in the middle course. An assessment of the chemical status was carried on the basis of individual physicochemical elements of surface water and one series of survey, in accordance with Polish legislation (Dz.U. 2016, poz. 1187 and Dz.U. 2016, poz. 681). The results indicate that the status of the surface water of the Sztoła river is bad. The chemical status are below good. Based on that research has shown that the general state of surface water is bad and the chemical state is below good. This situation is caused by water from the "Olkusz-Pomorzany" mine which contain sulphate, zinc and lead ions. Water from Baba Canal to the Sztoła river is provided from the Zn-Pb mine.

3

Chemistry of water from the inflows to the “Franciszek” dipheading in the “Pomorzany” Zn-Pb mine in the Olkusz Area (SW Poland)

Motyka J., d’Obyrn K., Juśko K., Wójcik T.

Journal of Sustainable Mining

|

2017

|

Vol. 16, iss. 4

139--150

EN

The “Franciszek” dipheading is one of the main components of the transportation infrastructure in the “Pomorzany” zinc and lead mine in the Olkusz ore district. The heading was cut out of the aeration zone, created by mine drainage in Quaternary sands and Middle and Lower Triassic carbonates. This study presents the results of the examination of the chemical composition of water leaks identified in the dipheading. It was found that the chemical composition of the water under examination depends on geogenic factors, mainly the mineralogical composition of the rocks that are infiltrated by the meteoric waters which feed the leaks, as well as the geochemical processes associated with metal sulphate weathering in the carbonate rock environment (with dolomites and limestones). The significant influence of anthropogenic factors was also identified, including the most important one linked to the migration of polluted waters from the surface mine facilities.

4

Zmienność jonu chlorkowego i siarczanowego w Wiśle między zbiornikiem Goczałkowickim a ujściem Skawy

Kasprzak A., Juśko K., Motyka J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 94

197--204

PL

Początki górnictwa węgla kamiennego w regionie górnej Wisły sięgają XVI w., natomiast wydobycie na skalę przemysłową rozpoczęło się w drugiej połowie XVIII wieku. Rozwój technik i technologii górniczych umożliwił eksploatację coraz głębszych pokładów węgla kamiennego, co jest związane z koniecznością odprowadzania coraz bardziej zmineralizowanych wód kopalnianych do cieków powierzchniowych. Skutkuje to bardzo wysoką wartością zasolenia wody w miejscu ich zrzutu. Badania stopnia zasolenia Wisły są prowadzone przez wielu badaczy już od lat 70. XIX wieku. W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących zawartości jonu chlorkowego i siarczanowego w Wiśle na odcinku od zbiornika Goczałkowickiego do ujścia Skawy. Podczas badań przeprowadzonych w latach 2013–2015 pobrano próbki wody z Wisły oraz jej dopływów. W Laboratorium Hydrogeochemicznym AGH oznaczono zawartość jonu chlorkowego i siarczanowego. W sierpniu 2015 roku, w trakcie długotrwałych niskich stanów wody w ciekach opróbowano cały badany odcinek Wisły w ciągu jednego dnia. Umożliwiło to pokazanie, jakie konsekwencje w trakcie skrajnie niekorzystnych warunków atmosferycznych niesie za sobą zrzut zasolonych wód kopalnianych. Dodatkowo na podstawie uzyskanych wyników laboratoryjnych oceniono zmienność zasolenia w wybranych punktach reprezentatywnych na przestrzeni 3 lat. Otrzymane wyniki wykazały wysoką zmienność tych jonów na krótkim odcinku biegu rzeki Wisły. Ich zawartość w Wiśle a zarazem zmienność zależą ściśle od ładunku soli w zrzucanych wodach kopalnianych oraz od przepływu, a także od ilości oraz jakości wód pochodzących z dopływów rzeki Wisły.

EN

The beginnings of coal mining in the Upper Vistula River region date back to the 16th century, however the exploitation on an industrial scale started in the second half of the 18th century. The development of mining techniques and technologies allowed for the exploitation of the deeper coal seems, which resulted in the necessity of discharging more mineralized mine water into the rivers and streams. This led to a high salinity level in the place where the mine water are discharged. Research on the Vistula river salinity level has been conducted by many scientists already since the 1870s. The article presents the results of the research regarding the content of chloride and sulfate ions in the Vistula river between the Goczałkowice reservoir and the estuary of the Skawa river. During the research period (2013–2015), samples from the Vistula river and its tributaries were collected. The concentration of the chloride and sulfate ions was measured in the AGH hydrogeochemical laboratory. In August 2015, when the continuous, long term low water levels were observed, the entire part of the Vistula river was sampled during one day. This allowed the kind of consequences that can be expected from the discharge of mine water in the extremely unfavorable atmospheric conditions to be shown. Furthermore, on the basis of received laboratory results, the variability of salinity levels in the chosen representative points during the period of 3 years was evaluated. The results showed high variability of the ions concentration on the short section of the Vistula river. The water salinity rate depended on the water flow in the Vistula river, the salinity of the discharged mine water and on the water quality in the Vistula tributaries.

5

Dopływy wody do olkuskich kopalń rud cynku i ołowiu w ujęciu historycznym

Motyka J., Adamczyk Z., Juśko K.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 6

49--58

PL

Złoża rud cynku i ołowiu w rejonie olkuskim zalegają w węglanowych skałach triasowych, tworzących zbiornik wód podziemnych typu porowo-szczelinowo-krasowego. Dopływy do wyrobisk górniczych, drążonych w takich skałach są zazwyczaj bardzo duże. Początki drenażu górniczego omawianych złóż sięgają XV wieku, kiedy wykonano odwadniające je sztolnie. Sumaryczny dopływ wody do tych sztolni sięgał około 100 m3/min. Sztolnie przestały odwadniać górotwór w drugiej połowie XX wieku, po przejęciu wody przez kopalnie „Bolesław”, „Olkusz” i „Pomorzany” na poziomach odwadniających odpowiednio 60, 100 i 130 m poniżej powierzchni terenu. Aktualnie odwadniane jest także złoże „Olkusz-Podpoziom” na głębokości około 130 m. Maksymalne dopływy wody do wyrobisk tych kopalń mieściły się w przedziale od około 30 m3/min (złoże „Olkusz-Podpoziom”) do około 300 m3/min (kopalnia „Pomorzany”). Wielkości dopływów wody do olkuskich kopalń rud cynku i ołowiu są uwarunkowane przede wszystkim charakterem skał otaczających. Zmienność dopływów wody do poszczególnych kopalń zależy od stadium ich rozwoju oraz od wzajemnego wpływu. Wyrobiska odwadniające najgłębszej kopalni „Pomorzany” przejęły większość dopływu wody do kopalni „Bolesław” i niewielką część wody dopływającej do kopalni „Olkusz”, a odwadniane złoża „Olkusz-Podpoziom” zredukowały niemal do połowy dopływ wody do kopalni „Olkusz”. Wielkość dopływu wody zależy także od wysokości opadów atmosferycznych, ale jest to widoczne w przypadku zjawisk ekstremalnych.

EN

Zinc and lead ore deposits in the Olkusz region cover carbonate triassic rocks, which form the ground water reservoir of the porous-fissured-karst type. Inflows to the excavations carved in this kind of rocks are usually very large. The beginnings of the mining drainage are dated back to the XV century, when draining adits were created. The cumulative inflow of water to the adits reached about 100 m3/min. The adits stopped to perform their draining function in the second half of the XX century, after the water was taken over by “Bolesław”, “Olkusz” and “Pomorzany” mines on the drainage levels of 60, 100 i 130m below the ground surface. Currently, also the “Olkusz-Podpoziom” deposit is being drained on the depth of about 130m. The critical inflows to these excavations were in the range from about 30 m3/min (“Olkusz-Podpoziom deposit”) to about 300 m3/min (“Pomorzany” mine). The size of inflows to the zinc and lead ore mines in the Olkusz region is conditioned in the first place by the nature of the surrounding rocks. The variability of water inflows to the mines is dependent on the phase of their development and their mutual influences. Drain workings of the deepest mine “Pomorzany” have captured most of the water flow to the “Bolesław” mine and a small part of water flow to the “Olkusz” mine. Drainage of the “Olkusz-Podpoziom” deposit has reduced almost by half the water inflow to the “Olkusz” mine. The size of water inflow depends also on the amount of the precipitation, but it is noticeable in the case of extreme weather phenomena.

6

Water chemical composition characteristic in the upper part of the Sztoła River

Juśko K., Kasprzak A., Pietrzak D.

Geology, Geophysics and Environment

|

2016

|

Vol. 42, no. 1

81--82

EN

The Sztoła River crosses Lesser Poland and Silesia voivodships in the region of Olkusz zinc and lead ores mining and sands extraction. It is one of the left-bank tributary of Biała Przemsza. Its sources are located southwest of Olkusz. In the geological structure of Sztoła water catchment area, on the basis of conducted drillings, the following deposits can be distinguished: Paleozoic, represented by Permian deposits, Mezozoic-Triassic deposits, and Cenozoic-Quaternary deposits (Buła 2000, Motyka 2010). Hydrodynamic conditions in the region of Sztoła have been strongly interrupted by the development of zinc and lead ores mining and a sand pit, which required an application of drainage. The first system of drainage was adits built in 16 th century, which resulted in a decrease of the groundwater table level from few to over a dozen meters (Żukowski 1946, Górnisiewicz 1975, Molenda 1977, Kosiński 1882). The intensive development of mining in this region began in the first half of 19 th century, along with appearance of new drainage techniques. The Sztoła River changed its character from draining to infiltrating on its the whole length as the effect of development of vast zinc and lead ores mine depression cone, related to the exploitation of the „Pomorzany” mine, and later with a gravitational drainage of sandpit „Szczakowa” (Witczak & Motyka 1975, Haładus et al. 2007). In the upper part of the river it resulted with a partial dry out of the riverbed. Water flowing in the river originated from the drainage of Olkusz zinc and lead ores mines and is directed there through Baba channel. A research conducted in the summer of 2014 examined the upper part of the Sztoła River. Groundwater taken from springs, as well as surface water, was collected, and the areas of critical riverbed dry out were identified. A complete physicochemical analysis was carried out in the AGH hydrogeochemical laboratory in Cracow. On the basis of the received data, the characteristics of chemical composition of groundwater and surface water were prepared. Their hydrochemical type, pH values, electrolytical conductivity was determined. Chemical composition was also presented in the selected graphical forms (Piper, Collins, Pie Chart). Based on analysis, the statistical parameters of composition of water from the research region were calculated. Furthermore, the quality of underground and surface water was evaluated according to the existing standards, and suitability to consumption by people was determined. The Obtained data were also compared with archival results of samples collected within the investigated area.

7

Ryzyko wykorzystania modeli numerycznych do identyfikacji zasobów wodnych w Beskidzie Wyspowym (Karpaty Zewnętrzne)

Bar-Michalczyk D., Michalczyk T., Juśko K., Dendys M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2015

|

T. 15, z. 3

5--14

PL

Badania terenowe przeprowadzono w okresie niskich stanów wód w zlewni częściowej potoku Smolnik, obejmującej zlewnie potoków Kłodnianka i Bukowiec. Skonstruowano jednowarstwowy model filtracji ustalonej lokalnego pola filtracji wód podziemnych metodą różnic skończonych w programie Visual MODFLOW. Wykorzystanie modelowania matematycznego do oceny możliwości zwiększenia eksploatacji zasobów wodnych przysporzyło wielu problemów. Obszar badań cechuje się trudną do odwzorowania, złożoną budową geologiczną. Duża jego część jest aktywnym osuwiskiem. Niewielkie rozpoznanie budowy geologicznej obszaru przekłada się na jakość odwzorowania warunków krążenia wód podziemnych. Problemem wymagającym rozwiązania jest brak wiedzy o wielkości rzeczywistego poboru wód podziemnych z prywatnych studni przyzagrodowych. Celem prac było wyznaczenie obszarów perspektywicznych dla poboru wody pitnej w obszarze działania wodociągu wiejskiego w miejscowości Kłodne.

EN

Numerical modelling is a frequently used tool in the assessment of both available groundwater resources and for optimization of water management in shortage areas. Field studies in the Kłodne and Męcina area were carried out in December 2012, in the period of low water level after a long term drought. Archive and collected data on groundwater levels and flows in streams were the base for creation a one-layer steady state hydrodynamic model of the local area. Possibilities of increasing aquifer exploitation in the study area were evaluated with the finite difference method in Visual MODFLOW V.4.2 package. Modelling the Carpathians gives rise to many problems. First problem with model construction was the description of geological structure, which resulted in low fidelity model. Study area has a complicated geological structure with large part of the active landslide. Flysch Carpathians are characterised by a lack of continuity of aquifer structures but the software allows to characterise only continuous layers in the model. Furthermore, real groundwater intake was burdened by high uncertainty. Specific water use is registered. Problematic was to estimate unregistered exploitation by private farmstead wells fairly widespread in the study area.

8

Porowatość matrycy wapieni i margli jury górnej w rejonie Olkusza

Juśko K., Motyka J., Postawa A.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/1

801--804

EN

The article presents results of laboratory open porosity analysis on 167 Jurassic limestones and marls samples. Samples was taken from five boreholes drilled on the East of the Olkusz Zn-Pb mining region. Statistical methods was used to elaborate of the research results. The mean, standard deviation and maximum and minimum value was calculated. The variability of open porosity with depth was shown on the example of one borehole. Relationship of the parameter in the rock samples taken horizontal and vertical to the bedding was analyzed.

9

Badania porowatości głowy kości udowej człowieka jako wskaźnik osteoporozy

Pawlikowski M., Bieniek A., Motyka J., Juśko K., Niedźwiedzki T.

Auxiliary Sciences in Archaeology, Preservation of Relics and Environmental Engineering

|

2015

|

nr 19

1--32

PL

Badaniom poddano głowy kości udowej usunięte podczas totalnej alloplastyki stawu biodrowego. Badania porowatości tych samych próbek kości wykonano trzema metodami: metodą densymetryczną, pomiarów mikroskopowych oraz metodą wykorzystywaną w określaniu porowatości skał. Każda z wykorzystanych metod dała inne wyniki. Wyniki badań podsumowano i przedyskutowano.

EN

The porosity of heads of femur removed during general alloplastic surgery of iliac joint were examined using three various methods i.e.: densitometry, microscopic measurement and using classic method preferred for determination of porosity of rocks. Results of these examination were compared and show various value of porosity of the same samples.