ZESZYTY NAUKOWE ROLIIBCHHIKI SLjSK IE J S e r ia : GÓRNICTWO z . 96
1979 Nr k o l .595
He nryk SIENKIEWICZ
OCENA DOKUMENTACJI GBOLOGICZNEJ DLA PRAC PROJEKTOWYCH
S tr e s z c z e n ie . W artyk u le dokonano an alizy porównującej stany wiedzy o zło żu i poglądy na budowę g eo lo g iczn ą zło żas
- na podstaw ie bezpośrednich wyników badań geo lo giczn ych , - na podstaw ie dokum entacji g e o lo g ic z n e j,
- w wyobraźni p r o je k ta n ta ,
oraz przedstaw iono pogląd na sposób in t e r p r e t a c ji wyników prac geologów d la p o trzeb projektow ania k o p a ln i.
1 . WST|P
P ro je k tan t wykonując którąkolw iek z fa z projektow ych, pracę swoją o p iera na dokum entacji g e o lo g ic z n e j.
Samo jednak p o ję c ie dokum entacji g e o lo g ic z n e j j e s t bardzo s z e r o k ie , a sposób in terpretow an ia t e j dokum entacji c z ę sto bywa bardzo różny nawet j e ś l i j e s t ona wykonana zgodnie z p rzep isam i. A oto k ilk a przy
kładów:
1 . W P o lsce dokumentacja g eo lo giczn a może być opracowana w k ateg o riach C2, C2+C1, C1, C1+B. Symbolom tym odpow iadają określone normy i prze
p i s y , k tó re d op u szczają do ró żn ej dok ładn ości i w iarygodności do
k u m en tacji.
2 . Często przy pracach d la inwestorów zagranicznych spotk ać s i ę można z dokumentacją g e o lo g icz n ą opracowaną przez różne p rzed sięb io rstw a duże i m ałe, wykonując swoja prace według przepisów k tó re go ś z k ra
jów lub nawet według zasad p rzy ję ty ch w swoim p rz e d się b io rstw ie . S to p ień dok ład n ości ty ch dokum entacji j e s t bardzo różny i nie zawsze sprecyzowany .
3 . Ja k bardzo różn ie j e s t interpretow ana dokumentacja geo lo giczn a i to nie ty lk o całeg o z ło ż a , nie ty lk o dla c a ł e j k o p a ln i, a le nawet dla g łę b ie n ia 1 szybu; n a jle p ie j św iadczą przykłady z d y sk u sji nad meto
dą doboru te c h n o lo g ii g łę b ie n ia szy bu , rodzajem obudowy szybu , oraz przykłady, poważnych niepowodzeń w c z a sie budowy szybu prowadzonej w o p arciu o "p ełn ą dokumentację g e o lo g ic z n ą ".
T ra fn ie js z a in t e r p r e ta c ja budowy g e o lo g ic z n e j zło ża i to właśnie przez p ro je k ta n ta g ó rn ic z e g o , pozw olić może na uniknięcie w ielu bardzo kosztownych pomyłek*
194
H.Sienkiewicz
2 . BADANIA GIOLOGICZBB I WYNIKI BBZPOSRBDUIKP rzystępująe do ba dań geologicznych złoża m in erału , lub nawet do ba
dań geologicznych , określonego n iew ielk iego te re n u , np, dla budowy szy bu, sporządza s i ę p ro jek t badań, Ea podstawie is tn ie ją c y c h in fo rm a cji o budowie g e o lo g iczn e j tego obszaru o k reśla s i ę i l o ś ć otworów w ie rtn i
czych, ich g łęb o k o ść, l o k a li z a c je , śre d n ic e , metody w ierceń, sposób różnorodnych badań próbek skaln ych, dopływu wody, gazu i t p .
lo k a liz a c ja otworów, pomimo że poparta J e s t głęboką a n a liz ą i s t n i e jących in fo rm acji geologiczn ych , ma również dużo cech losowych.
Każda z metod badańt Ja k o śc i skały rdzen ia w ie rtn icze g o , dopływu wody do otworu, obarczona J e s t pewnym błędem zależnym od samej metody, rz e te ln o śc i pracowników / n p .: sposób zabezpieczenia rdzeni w iertniczych 1 okres czasu pd ic h pobrania do badań/ i od w ielu innych czynników /przy pomiarach dopływu wody Isto tn a może być nawet pora ro k u /.
Po zrealizow aniu programu badań, c zę sto korygowanego k ilk a razy w c z a sie badań, otrzymuje s i ę inform acje o warunkach geo lo giczn ych , o s t r a t y g r a f i i , o dopływie wody w określonych punktach z ło ż a . Można posta*
wić p y tan ie : czy s ą to inform acje obiektywne 1 pełna?
A n alizując przeb ieg badań można s tw ie r d z ić , że ty lk o częściowo ponie
waż między innymi:
- uzysk rdzenia J e s t m niejszy niż 100%,
- lokalne w łasności sk a ł rdzenia s ą zmienione przez d z ia ła n ie p łu czk i 1 kontakt z atm o sferą,
- dokonano tylko k ilk a zamknięć poziomów wody, być może k tó re ś zamknięcie obejmuje 2 poziomy wodonośne,
- wpływ wody ze skały może być zmieniony na skutek m ig ra c ji p łu czk i w ie rtn icz e j do n ie j w c z a sie p rzew iercan ia,
- pomiar pierw otnej gazonośności sk a ł może być zn iekształco n y wieloma czynnikami.
Tak więc suche wyniki bezpośrednich badań d a ją dużo in fo rm a c ji,
Jednak: \
- s ą to inform acje dotyczące pewnej i l o ś c i punktów na planie z ło t a , - lo k a liz a c ja tych punktów posiada w iele cech losowych, a wyniki
z b a d a ń nie muszą być reprezentacyjne dla określonych p a rc e l zło ta, - same wyniki badań przeprowadzone w cz a sie w iercenia otworów i wy
konywane na rdzeniach też p o sia d a ją pewien p rz e d z iał d ok ładn ości.
Podsumowując: M ateriał podstawowy z badań geologicznych zawiera w sobie in fo rm ącje, których dokładność i reprezentatyw ność dla badanego złoża może być dyskutowana. Odwiercenie t a k ie j samej i l o ś c i otworów w iertniczych , na tym samym zło żu , le c z w innych m ie jscach , może dać wyniki znacznie różniące s i ę . Oczywista j e s t , że im g ę s ts z a będzie s ie ć odwierconych otworów tym prawdopodobieństwo d o k ła d n ie jsz e j oceny złoża b{ zia w iększe.
Ocena dokum entacji g e o lo g ic z n e j . . . .
231 r
3 . DOKUMENTACJA GBOLOGICZHA
P o sia d a ją c wyniki podstawowe z badań geologicznych, przed wykonaniem dokum entacji g e o lo g ic z n e j w fo n a ie ; map, wykresów, t a b e l , opisów, doko
nuje s i ę in t e r p r e t a c ji wyników.
J e ś l i i l o ś ć otworów w iertn iczy ch j e s t niew ielka / n a jl e p i e j 3 / in t e r p re ta to rz y s ą w z a sa d z ie zgodni i m ają zbliżone poglądy nie zawsze trdr- n e. Im i l o ś ć otworów w iertn iczy ch j e s t w ięk sza, tym b a rd z ie j ró żn ią s ię między sobą wykonane przez różnych lu d z i mapy pokładowe, zaw ierające w arstw ice zło ża i uskoki}
- n aniesio n e na mapy te k to n ik i "d u ż e j" j e s t więc ty lk o in t e r p r e ta c ją - in t e r p r e t a c ji te k to n ik i "m ałej" lub m ikro tekton ik i /u sk o k i o zrzu
cie p o n iże j 5 m/ w z a sad zie nie podaje s i ę ,
- z a s ię g występowania utworów wodonośnych j e s t wyinterpretowany, - podobnie in te r p r e tu je s i ę zmienność ja k o ś c i m in erału , zaso le n ie
wód, gazowośó górotw oru i inne param etry.
Prawie każdy nowy otwór lub nowe badania zm uszają do znacznej aktua
l i z a c j i dokonanych poprzednio i n t e r p r e t a c ji .
Nowoczesne metody geofizyczn e u ła tw ia ją sporządzanie dokumentacji g e o lo g ic z n e j, jednak te ż n ie zawsze w y ja śn ia ją w szystkie w ątp liw o ści.
Za te n sta n rzeczy nie można wymienić osób opracowujących dokumentację g e o lo g ic z n ą , należy jednak zdawać sob ie spraw ę, na ja k ic h m ateriałach i ja k pow staje dokumentacja g e o lo g ic z n a .
S ta re pow iedzenie, żes "dokładnie poznaje s i ę budowę geo lo giczn ą zło ża po je g o wyeksploatowaniu" ma swoje r a c je .
4 . BUDOWA GEOLOGICZNA ZŁOŻA W WYOBRAŹNI PROJEKTANTA
J e s t to n a jb a r d z ie j złożona spraw a. Pogląd p ro jek tan ta górn iczego na budowę g e o lo g ic z n ą zło ża zależy od je g o *
- widdzy,
- d ośw iadczenia,
- g łę b o k o śc i poznania "Dokumentacji g e o lo g ic z n e j" oraz In form acji podstawowych,
- w yobraźni, - odwagi.
Na podstaw ie m ate riału podatswov;ego sporządzony z o s t a ł dokument*
"Dokumentacja g e o lo g icz n a" podpisany przez sze re g osób i firmowany przez I n s t y t u c je .
Dokument te n podaje mapy zale g an ia z ło ż a , p rzeb ieg uskoków str e fy za
grożeń i inne in fo rm acje .
N a jp ro stsz ą i najw ygodniejszą drogą postępowania przez p rojek tan ta górn iczego j e s t p rz y ję c ie dokum entacji g e o lo g ic z n e j za pewnik, a miano
w icie *
196 H .Sienkiew icz
? askoki 1 warstwice za ś c i ś l e o k reślo n a,
- zmienność złoża 1 zasoby za t a k i e , ja k podane w ta b e la c h , - wytrzymałość sk a ł za określoną la b o r a to ry jn ie ,
- dopływy wody obliczone ze wzorćw.
Można dla tych warunków wyrysować dokładny przeb ieg wyrobisk g ó rn i
czych, o b liczy ć wytrzymałość obudowy w yrobisk, o k r e ś lić wydajność pomp odwadniających i z detalam i zaprojektow ać k o p aln ie ,
W z a sa d z ie , dokumentacja g eo lo giczn a stanowi w y sta rc z ają c ą podkład
k ę, żeby nie poczuwać s i ę do od po w ied zialn ości, że np.s - obudowa j e s t niepotrzebnie za droga,
- komora pomp za m ała,
- głćwne wyrobiska transportowe krzywe /bo warstwice pokładów przeb iegały in a c z e j/ .
Przykładów ro zb ie żn o ści pomiędzy dobrymi projektam i wykonanymi na podstawie dokumentacji g e o lo g ic z n e j a rzeczywistym przebiegiem budowy kopalni j e s t bardzo dużo.
Drogą znacznie tr u d n ie js z ą , wyobraźni, a c z ę sto i odwagi j e s t przy
ję c ie innego z a ło ż e n ia , a mianowicie że>
- dokumentacje geologiczn a j e s t w iz ją zło ża wyinterpretowaną przez pewnych lu d z i,
- różne elementy dokumentacji g e o lo g ic z n e j mają inny sto p ie ń dokład
n ości i prawdopodobieństwa,
- sposób powstawania dokumentacji g e o lo g ic z n e j j e s t t a k i , ja k podano w ro zd ziałac h 2 i 3 .
Przy takim sp o jrze n iu na dokumentację g eo lo giczn ą p ro jek tan t powinien wyrobió sobie p o g ląd , w jakim p rzed ziale dokładności mogą s i ę m ieścić poszczególne dane z dokumentacji g e o lo g ic z n e j, n p .:
- podany uskok o zrzu cie 50 m, - czy to je s t jeden uskok, - czy 2 uskoki po 25 m,
- czy 1 uskok wynoszący na 100 m, a 2 d alsze z rzu cające o 50 m, - czy te ż dopuszcza inne m ożliw ości,
“ ozy, przy o d le g ło śc ia c h pomiędzy otworami w iertniczym i 1000 m, uskok przebiega w środka czy b l i ż e j jednego lub drugiego otworu.
Podobną a n aliz ę p rojek tan t powinien przeprowadzić dla zasobów, zmie
nności cech z ło ż a , zawodnienia Ł tp . Dokumentację g eo lo giczn ą nie wolno traktować jako pewnik, le c z jedynie jak o pogląd na budowę z ło ż a , u sta
lony na powstanie in fo rm a cji obarczonych pewnym błędem.
Ocena dok ume nta e j i g e o lo g ic z n e j
5 . PROJEKTOWANIE KOPALNI W OPARCIU 0 DOKUMENTACJĄ GEOLOGICZNI Ja k ju ż wspomniano p ro je k ta n t p osiad a 2 m ożliw ości*
A. P rz y ję c ie dokum entacji g e o lo g ic z n e j za pewnik i opracowanie na t e j podstaw ie p ro jek tu k o p a ln i. J a k i j e s t s to p ie ń tr a fn o ś c i ta k ic h roz
wiązań i ja k ie s k u t k i, in form ują nas o tym doświadczenia zdobyta przy budowie liczn y ch ko palń .
B, P ro je k ta n t przyjm uje z dużą w iarygodnością wyniki podstawowe uzys
kane z w ierceń i badań geo lo giczn y ch . Mapy warstwicowe złoża i te k to n ik ę przyjm uje jak o m a te r ia ł pomocniczy. Opracowuje model kopalni a w ięc* l o k a li z a c ję szybów, głębo k o ść poziomów, główne wyrobiska u d o stęp n iające i n astępn ie dokonuje a n aliz y z punktu w idzenia; ja k ie sk u tk i dla t a k i e j k o p aln i miałby inny p rzeb ieg warstwie zło ża i us
koków - możliwy do w yinterpretow ania na podstawie badań podstawowych Dalszym krokiem d la p ro je k tan ta j e s t szukanie ta k ie g o modelu kopal
n i , ktjjry będzie najm niej wrażliwy na prawdopodobne n i e ś c i s ł o ś c i w do
kum entacji g e o lo g ic z n e j.
Szukanie ta k ie g o modelu, dla któi-ego p rze su n ię cia uskoku o 300m,czy w ystąpienie zam iast jednego uskoko s tr e fy k ilk u uskoków, nie wpłynie na poprawność rozw iązań gó rn iczy ch . In a c z e j form ując t ę zasad ę* ” Im p ro je k ta n t ocenia dokumentację g e o lo g icz n ą za mniej dokładną, im wię
c e j j e s t m ożliw ości in t e r p r e t a c ji wyników badań podstawowych, tym za
projektowany model k o p aln i powinien być b a rd z ie j przystosowany do zn ie s ie n i a różnicy pomiędzy, stanem rzeczywistym a przedstawionym w dokumen
t a c j i g e o lo g ic z n e j" . Innymi słowy* im w ięcej w ątpliw ości może nasuwać dokumentacja g e o lo g ic z n a , tym zaprojektowany model k o p aln i powinien być e la s t y c z n ie js z y .
6 . PODSUMOiYAKIE I WNIOSEK
1 . P ro je k ta n t górniczy otrzym ując dokumentację g eo lo giczn ą jak o za ło że n ia d la p r o je k tu , powinien dokładnie zapoznać s i ę również ze wszys
tk im i dostępnymi m ateriałam i podstawowymi, oraz na podstawie c a ło ś c i uzyskanych in fo rm a c ji o k r e ś lić dla potrzeb projektow ania prze
d z ia ł mogących w ystąpić t o l e r a n c ji .
2 . Projektowane elementy ko p alń , np. szyby - główne poziomy, powinny być tak zaprojektow ane, ażeby ewentualne napotkane różnice pomiędzy dokumentacją g eo lo g iczn ą a etanem rzeczyw istym , w p rzed ziale okreś
lonych t o l e r a c j i , nie spowodowały zasadniczego obniżenia w arto ści rozw iązań projektow ych.
3 . Zanim na p ro je k c ie zn ajd zie s i ę a k ce p tacja "Ważne d la budowy" pro
je k t przechodzi przez sze re g lu d z i, k o m isji i i n s t y t u c ji , którzy go zm ie n iają w e ry fik u ją , a k c e p tu ją . Taki s ta n rzeczy ma dużo cech dob
rych a le i nie ty lk o dobrych. Nie w szyscy, mający wpływ na zatw ier
158 H .Sienkiew icz dzenie p ro je k tu , m ają ty le ozseu co p r o je k ta n t, ażeby rozważyć l i czne aBpskty proponowanych rozw iązań. Jednocześnie dopuszczenie l i cznych oeób i i n s t y t u c ji do dokonywania zmian w p ro je k c ie zm niejsza odpowiedzialność p ro jek ta n ta za rozw iązania projektow a. P ro jek tan t p rz e sta je być twórcą p ro jek tu lub jednego z wariantów rozw iązania projektow ego.
4 . Uwzględniając poruszone w artyk u le m ożliw ości 2 sposobów wykorzys
ta n ia przez p ro jek tan ta dokumentacji g e o lo g ic z n e j, oraz złożoność procesu zatw ierdzania p ro je k tu , p ro je k ta n t oprócz trudnych zagad
nień technicznych c z ę sto napotyka na trudny problem wyboru d ro gi postępow ania. W tym wyborze bardzo cenna j e s t życzliw a pomoc groma sp e c ja listó w o dużym doświadczeniu projektowym, którzy o so b iśc ie z e tk n ę li s i ę ze skutkami ro zb ie żn o śc i pomiędzy dokumentacją geo lo g iczn ą a stanem rzeczyw istym .
OIIEHKA rEtfflOriWECKOil flOKmBHTAUHIł JU1H nPOEKTHiH PAEOT
Pe3K>Me:
B CTSTŁe npHBOflZTCH CpaBHHBajOUHS anaj!H3 COCTOHHH0 SHaHIlii O MSCTOpOKgeHHH
z B3rZHgH Ha reoJiorHnecKoe cipoeHue MeciopozmeHiut:
_ H a o c H O B e H e n o e p e A C T B e H H m c p e 3 y jn > T a T O B r e o j i o r n q e c K H x H c c a e r o B a H u f i , - Ha ocHOBe reoaomtjecKoii goKyMeHiaipiH,
- b B o o O p a ite H H H n p o e K T H p o B ą H K a ,
a TaKsce npKBOSffTCH B3 rjrarH a a cnocofi HHTepnpeianHH pe 3yjiŁTaTOB reojrorz- H e c K in c p a 6 o i ą il a H y * g n p o e K T z p o B a H H H m a x i u .
EVALUATION OF GEOLOGICAL DOCUMENTATION FOR DESIGN ELABORATES
S u m m a r y
An a n a ly s is has been presented comparing knowledge and re c o g n itio n o f the d ep o sit and vews on i t s stru c tu re a g a in st the background of d i
re c t survey r e s u l t s , g e o lo g ic a l docum entation, and the d e s ig n e r 's opi
nion. A view has been shown on ways of in te r p r e ta tio n o f g e o lo g ic a l r e s u lt s f o r mine d esign requirem ents.
