PL121388B2 - Method of carrying out detailed technological identification of a mineral and determining optimal directions of selective exploitation of carbonate containing minerals in particular for cement industryaemogo i opredelenija optimal'nykh napravlenijj selektivnojj razrabotki zalezhi karbonatnogo syr'ja,osobenno dlja cementnojj promyshlennosti - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 30.09.1983 Urzedu Patentowego Twórcywynalazku: Pawel Grabowski, Andrzej Szlagowski, Stefan Durczak Ignacy Marjanski, Ryszard Lisik, Rajmund Górski Uprawnimy z patentu tymczasowego: Instytut Przemyslu Wiazacych Marterialów Budowlanych, Opole (Polska) Sposób szczególowej identyfikacji technologicznej kopaliny i wyznaczania optymalnych kierunków eksploatacji selektywnej zlóz surowcowych weglanowych szczególnie dla przemyslu cementowego Przedmiotem wnalazku jest sposób szczególowej identyfikacji technologicznej kopaliny i wyznaczanie optymalnych kierunków eksploatacji selektywnej zlóz surowców weglanowych szczególnie dla przemyslu cementowego.Powszechnie znane, na przyklad z publikacji Adama Trembeckiegopt: „Teoretycznepodstawy charak¬ terystyki jakosci surowca cementowego w zlozu dla potrzeb projektowania selektywnej eksploatacji górni¬ czej", Zeszyty NaukoweAGH Kraków 1959, sposoby wyznaczania kierunków eksploatacji selektywnej zlóz surowców weglanowych polegaja na prowadzeniu przed sciana eksploatacyjna szerokiego frontu wiercen badawczych, z których uzyskiwane rdzenie sawykorzystywane do badan chemicznych i technologicznych dla ustalenia zawartosci tlenku wapnia, modulu krzemianowego, modulu glinowego i modulu nasycenia.Analizujac rozklad tych parametrów w eksploatowanym zlozu ustalono kierunek i glebokosc dalszego prowadzenia sciany eksploatacyjnej biorac pod uwage uzyskanie mozliwie najmniejszej zmiennosci parame¬ trów wdobywanego surowca.Niezbedny do wykonania zakres wiercen badawczych jak i badan chemicznych oraz technologicznych byl znaczny, co wiazalo sie z duzymi kosztami tych prac i ich czasochlonnoscia, sam zas wybór kierunku i zasiegu dalszej ekspoatacji zwlaszcza przy zmiennosci tych parametrów nie byl precyzyjny, co pociagalo za soba trudnosci technologiczne wypalu cementu.Celem wynalazkujest usuniecie wad i niedogodnosci znanych rozwiazan poprzez opracowanie sposobu, który pozwolilby na szybkie i bardziej precyzyjne, a równoczesnie znacznie tansze ustalenia kierunku eksploatacji.Wedlug wynalazku, wykonuje sie profilowanie geoelektryczne korzystnie równolegle do rozciaglosci Warstw, po czym wydziela sie warstwy i pakiety rózniace sie odpornosciami i charakterystykami przebiegu krzywej profilowania opornosciowego. Potem dlawybranego przekroju opracowuje sie przekrój litologiczny i dokonuje sie przyporzadkowania odczytówdo charakterystyki geochemicznej, charakterystyke przenosi sie na nastepne przekroje i wykonuje sie mape zmiennosci zawartosci tlenku wapnia i modulu krzemionkowego w eksploatowanym zlozu.Zloze dzieli sie na poziome warstwy pomiarowe, ustala sie szereg kierunków korzystnie tworzacych z soba katy na, gdzie n = 1,2,3..., dzieli dla tych kierunków zloze równoleglymi przekrojami pionowymi2 121388 i wyznacza metoda elipsoidy koncentracji kierunek najmniejszej zmiennosci w zlozu zawartosci tlenku wapnia i modulu krzemianowego dla prowadzenia eksploatacji selektywnej na tym kierunku.Korzystnie wykonuje sie profilowanie elektrooporowe w ukladzie symetrycznym co najmniej dwupoziomowym.Najlepsze rezultaty osiaga sie gdy ustala sie odstepy pomiedzy liniami przekrojów profilowania elek- trooporowego w zakresie 20-50 metrów.Dla pomiarów w spagu poziomów eksploatacyjnych mozna z duzym powodzeniem stosowac uklad pomiarowy profilowania z duzym powodzeniem stosowac uklad pomiarowy profilowania geoelektrycznego A4A'4M2N4B'4B przy kroku pomiarowym 2metry.Zgodnie z wynalazkiem stosujes*e grubosc40 metrów dla warstw pomiarowych, na które dzieli sie zloze eksploatowane, a takze ustala sie.9 kierunków dla których kat a wynosi 20°.Mozna korzystnie wykonac mape zmiennosci modulu glinowego i modulu nasycenia w eksploatowa¬ nym zlozu i wyznaczyc metoda elipsoidy koncentracji kierunek najmniejszej zmiennosci tych modulów w zlozu obok zawartosci tlenku wapnia i modulu krzemianowego.Dzieki temu w miejsce czasochlonnych i kosztownych wiercen oraz analiz laboratoryjnych wprowa¬ dzono szybka i znacznie tansza metode pomiarów geoelektrycznych, zas zastosowanie metody elipsoidy koncentracji do ustalania kierunku najmniejszej zmiennosci modulów: krzemianowego, glinowego i nasyce¬ nia obok zawartosci tlenku wapnia z mozliwoscia wyboru parametru charakterystycznego pozwolilo na uzyskanie wysokiego stopnia jednorodnosci surowca poddanego do produkcji, a tym samym zmniejszylo koszt jego przeróbki i poprawilo jakosc produktu finalnego, wypalanego klinkieru i dalej cementu, a takze zwiekszylo trwalosc urzadzen linii technologicznej, a zwlaszcza wymurówki ogniotrwalej pieca.Nie bez znaczenia jest fakt, ze metoda elipsoidy koncentracji umozliwia zastosowanie elektronicznej techniki obliczeniowej.Sposób wg wynalazku wyjasnia blizej przyklad.Przyklad. W eksploatowanym zlozu jurajskich osadów weglanowych przeprowadzono cztery linie równolegle do siebie oznaczone symbolami I, II, III, IV w odstepie 20 metrów i zlokalizowano w przyblizeniu równolegle do jednej ze scian kamieniolomu.Dla tych linii przyjeto nastepujace uklady pomiarowe geoelektryczne profilowania elektrooporowego: 1. A70M10N70B 2. A30M10N30B krok pomiarowy 10 metrów 3. A56M4N56B . , . A , 4. A24M4N24B kr°k P°miarowy 4 metry 5. A4M3N4B 6. A8M2N4B 7. A16M2N16B 8. A32M2N32B krok pomiarowy 2 metry Tymi symetrycznymi ukladami geoelektrycznymi prowadzono pomiary w ten sposób, ze ukladami 1 i 2 badano linie II, III i IV wykonujac na nich po 270 punktów pomiarowych, zas ukladami nr 3i 4 wykonano na wszytkich liniach I, II, III, IV po 900 punktów pomiarowych, a ukladami nr 5 i 6 po 1800 punktów pomiarowych na wszystkich liniach I, II, III, IV, wreszcie ukladem nr 7 wykonano 443 punkty pomiarowe na linii I, a ukladem nr 8, 208 punktów pomiarowych na tejze linii I.Pomiaiy wykonano autokompensatorami. Nastepnie wyznaczono profile V-XIV,przy czym profile Vi VI zlokalizowano w wyrobiskach spagu poziomu pierwszego w odstepie 50 metrów miedzy nimi. Nastepnie tinie profili VII, VIII, IX, X, XI, XII przyjeto jako prostopadle do rozciaglosci warstw. Linie profili XIII, XIV byly znów równolegle do kierunku linii I, II, III, IV, V, VI a odstep miedzy nimi wynosil 50 metrów.Równiez odstep pomiedzy profilami IX, X, XI, XII wynosil 50 metrów, ajedynie pomiedzy VII i VIII 30 metrów.Dla tych wszystkich profili zastosowano 2 uklady geoelektrycznego profilowania elektrooporowego: 1. A24M4N24B , . A , .. . f, 2. A56M4N56B krok P°miarowy 4 metry» uklad l 3. A4M2N4B ,, . # .. . fT, 4 ARM2NRR pomiarowy 2 metry, uklad II Ukladem I' wykonano pomiary na liniach VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV o lacznej ilosci 1 855 punktów pomiarowych, na profilach V i VI, które biegly w samym kamieniolomie tylko ukladem II', natomiast na liniach VII, VIII, X, XII i XIV wykonano równiez badania ukladem II'.121388 3 Na podstawie uzyskanych wyników badan opracowano mape wydzielajaca warstwy i pakiety o zrózni¬ cowanej opornosci.Nastepnie wyodrebniono kierunki badania zmiennosci co 20° i uzyskano bloki eksploatacyjne poprzez podzial zloza na warstwy pomiarowe-plastry o grubosci 10 metrów. Wyznaczanie kierunku najmniejszej zmiennosci przeprowadzono metoda elipsoidy koncentracji dla róznych zestawów sasiednich warstw pomia¬ rowych w granicach 10-50 metrów grubosci. W wyniku przeliczenia na EMC modelu matematycznego zloza, ustalono generalny kierunek minimalnej zmiennosci odpowiadajacy 140°. Stwiedzono korzystne przyjecie 30-metrowej wysokosci dotychczas znacznie nizszego pietra eksploatacyjnego.To zwiekszenie wysokosci pozwolilo na dodatkowe wydobycie niskiego surowca wzdluz poludniowej granicy zloza w ilosci ca 800 tys. MG.Badania geoelektryczne umozliwily zaniechanie kosztownego opróbowywania wierceniami frontów eksploatacyjnych, a przyjecie optymalnego kierunku eksploatacji na zapewnienie dostawy do zakladu przeróbczego surowca o minimalnych wahaniach skladu chemicznego, w efekcie czego uzyskano znaczna poprawe stabilnosci pieca, zwiekszajac zywotnosc jego wymurowki. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób szczególowej identyfikacji technologicznej kopaliny i wyznaczania optymalnych kierunków eksploatacji selektywnej zlóz surowców weglanowych szczególnie dla przemyslu cementowego, znamienny tym, ze wykonuje sie profilowanie geoelektryczne korzystnie równolegle do sciany eksploatacyjnej, a nastepnie prostopadle do rozciaglosci warstw, po czym wydziela sie warstwy i pakiety rózniace sie opornos¬ ciami i charakterystykami przebiegu krzywej profilowania opornosciowego, nastepnie dla wybranego przek¬ roju opracowuje sie przekrój litologiczny i dokonuje przyporzadkowania odczytów do charakterystyki geochemicznej, przenosi sie ta charakterytyke na nastepne przekroje i wykonuje sie mape zmiennosci zawartosci tlenku wapnia i modulu krzemianowego w eksploatowanym zlozu, z kolei zloze dzieli sie na poziome warstwy pomiarowe ustala sie szereg kierunków korzystnie tworzacych z soba katy no=, gdzie n= 1,2,3...., dzieli dla tych kierunków zloze równoleglymi przekrojami pionowymi i wyznacza metoda elipsoidy koncentracji kierunek najmniejszej zmiennosci w zlozu zawartosci tlenku wapnia i modulu krze¬ mianowego, dla prowadzenia eksploatacji selektywnej na tym kierunku.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, namietny tyra, ze wykonuje sie profilowanie elektrooporowe w ukladzie symetrycznym, co najmniej dwupoziomowym.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tyra, ze ustalasie odstepy pomiedzy liniami przekroju profilowa¬ nia elektrooporowego w zakresie 20-50metrów.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dla pomiarów w spagu poziomów eksploatacyjnych stosuje sie uklad pomiarowy profilowania geoelektrycznego A4A' 4M2N4B'4B przy kroku pomiarowym 2 metry.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie grubosc 10 metrów dla warstw pomiarowych, na które dzieli sie zloze eksploatowane.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ustala sie 9 kierunków dla których kat a wynosi 20°.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wykonuje sie mape zmiennosci modulu glinowego i modulu nasycenia w eksploatowanym zlozu i wyznacza metodaelipsoidy koncentracji kierunek najmniejszej zmiennosci tych modulów w zlozu obok zawartosci tlenku wapnia i modulu krzemianowego. PL