Zastosowanie metody georadarowej i tomografii elektrooporowej do
rozwiązywania
wybranych problemów geologiczno–górniczych w
kopalniach KGHM Polska Miedź S.A.
W pracy doktorskiej analizowano możliwość zastosowania dwóch technik geofizycznych, tj. metody georadarowej (GPR) i tomografii elektrooporowej (ERT) do rozwiązania trzech zdefiniowanych zagadnień, tj.:
1. Detekcja z poziomu wyrobisk górniczych stref spękań indukowanych działalnością górniczą oraz naturalnych stref podwyższonej porowatości i szczelinowatości. Strefy takie mogą kumulować wody złożowe, gazy, materiał ilasty i kurzawkę, a przedostanie się tych mediów do wyrobisk górniczych może zagrażać zdrowiu i życiu ludzi oraz utrudnić lub czasowo uniemożliwiać prowadzenie sprawnego procesu wydobywczego. Obecnie rozpoznanie zagrożenia wodno-gazowego prowadzi się jedynie na podstawie informacji z otworów wierconych co 20÷30m.
2. Okonturowanie stref podwyższonej mineralizacji polimetalicznej, zawierających Cu i dodatkowo Fe oraz akcesorycznie Ag i Pb. Obecnie opróbowanie złoża miedzi prowadzi się poprzez pobór próbek z ociosów, wzdłuż profili pionowych, oddalonych od siebie o ok. 10m; pobór próbek na każdym profilu odbywa się z interwałem 10-i-20cm. Brak jest informacji w kierunku głębokościowym. W tym zagadnieniu dodatkowo wykonano profilowanie elektromagnetyczne (EMP).
3. Detekcja w złożu soli kamiennej porwaków i brekcji anhydrytowej z poziomu otworów wyprzedzających, przy pomocy georadaru otworowego. Obecnie rozpoznanie górotworu przed frontem wyrobiska odbywa się z otworu wierconego w osi planowanego wyrobiska. Technika taka daje możliwości rozpoznania górotworu punktowo. Obecność w świetle wyrobiska lub w jego sąsiedztwie porwaków i brekcji anhydrytowej przewarstwiającej sól, mogą powodować dopływ do wyrobiska siarkowodoru gromadzącego się w anhydrycie.
czasochłonne i pracochłonne, nieinwazyjne i co najważniejsze dostarczają informacji quasi- ciągłej o badanym ośrodku, pozwoliło na detekcję w układzie 2D stref spękań, okonturowanie stref okruszcowanych Cu oraz na detekcję anhydrytu w soli.
Application of the GPR method and Electrical Resistivity Tomography for
solving of selected geological and mining problems in the mines of KGHM
Polska Miedź S.A.
The doctoral thesis analysed the possibility of applying two selected geophysical techniques, i.e. the GPR (Ground Penetrating Radar) and ERT (Electrical Resistivity Tomography) to solve three issues, i.e.:
1. Detection, from the mining excavations, the fractured zones induced by mining activity and natural fractures and zones of increased porosity. Such zones may accumulate water, gas, clay and watersand, while inflow of these media into the excavations may pose a danger to people and make it difficult or temporarily impossible to carry out efficient mining operations. Currently, the identification of water and gas hazards is carried out on the basis of data obtained from the boreholes spaced every 20m to 30m.
2. Outlining of the zones of increased polymetallic mineralisation, containing Cu and Fe as well as, occasionally Ag and Pb. Currently, copper deposits are analysed along vertical profiles, located about 10m apart, at the sidewalls; sampling on each profile is carried out with an interval of 10-5-20cm. There was no information in the depth direction, the GPR and ERT methods were supplemented by electromagnetic profiling (EMP).
3. Detection of anhydrite bodies and breccia in the salt deposits from the boreholes, by means of the GPR method. Currently, the rock mass is identified in front of the excavation from a borehole drilled in the axis of the planned excavation. The presence of anhydrite located in the excavation or in its vicinity may result in the inflow to the excavation a gas (mainly hydrogen sulphide) accumulating in the anhydrite.
Application of selected geophysical methods, which are much more cost-effective than drilling, less time-consuming and less labor-intensive, non-invasive and most importantly, provide quasi-continuous information about the studied rock mass,
allowed for detection of fractured zones, outlining of ore mineralization zones and detection of anhydrite in salt.
