Problem oceny gęstości przestrzennej (objętościowej) kopaliny w dokumentowaniu złóż

Poprawna ocena gęstości przestrzennej (objętościowej, pozornej) kopaliny jest jednym z czynników decydujących o dokładności oszacowań jej zasobów, które należą do ważnych aktywów firm górniczych. Błędne oszacowanie zasobów nierzadko prowadzi do niepowodzenia projektów górniczych i trudności w rozliczaniu wydobycia kopaliny. Gęstość przestrzenna niesłusznie uważana jest za parametr zasobowy o drugorzędnym znaczeniu i zapewne z tego powodu tylko okazjonalnie bywa przedmiotem szerszych badań i publikacji naukowych. Pogląd taki jest pokłosiem małej zmienności gęstości przestrzennej na tle zmienności innych parametrów zasobowych (miąższości złoża, zawartości składników użytecznych) co w artykule zilustrowano przykładami z polskich złóż węgla kamiennego i rud Cu-Ag LGOM. Łatwo w tej sytuacji wykazać metodami statystycznymi nikły i w praktyce pomijalny wpływ dokładności oceny tego parametru na wielkość błędu oszacowania zasobów. Rozumowanie takie jest jednak poprawne jedynie wtedy gdy przypisywane kopalinie wartości gęstości przestrzennej są wolne od błędów systematycznych, które mogą być efektem niewłaściwej metody oznaczania tego parametru lub wewnętrznej niejednorodności geologicznej kopaliny. Tę drugą przyczynę przeanalizowano na przykładzie jednego ze złóż Cu-Ag LGOM, w którym wykonano szeroko zakrojone opróbowanie eksperymentalne szczegółowych wydzieleń litologicznych, składających się na wydzielenia podstawowe. Oznaczone w nich gęstości przestrzenne odbiegają, niekiedy sporo, od wartości referencyjnych przypisywanych w dokumentacjach wydzieleniom podstawowym. Niejednorodność litologiczna wydzieleń podstawowych, przejawiająca się zanikiem występowania niektórych wydzieleń szczegółowych lub zmianą ich udziałów miąższościowych w granicach złoża bilansowego, może więc znacząco wpływać na faktyczną gęstość przestrzenną wydzieleń podstawowych. Różnice względne ocen gęstości przestrzennej dokonanych na podstawie opróbowania eksperymentalnego i wartości referencyjnych mogą lokalnie sięgać kilkunastu procent. Skutkują one systematycznym błędem oszacowań zasobów kopaliny, szczególnie w małych partiach złoża i w konsekwencji trudnościami w prawidłowym rozliczeniu wydobycia kopaliny w krótkich okresach czasu.

The correct estimation of the spatial density (volumetric, apparent) of the mineral is one of the factors determining the accuracy of estimation of resources, which are important assets of mining companies. Incorrect estimation of resources often leads to the failure of mining projects and difficulties in evaluation of mining production. The volumetric density is wrongly considered a resource parameter of secondary importance and, probably for this reason, is rarely the subject of scientific interest (both research and publications). This is due to a small variability of volumetric density compared to the variability of other resource parameters (deposit thickness, the content of useful components) as illustrated on the examples of Polish bituminous coal deposits and Cu-Ag ore deposits of the Lubin-Głogów Copper District (LGCD). In this situation it is easy to show the weak and practically negligible influence of the accuracy of the assessment of this parameter on the error of resource estimation using statistical methods. However, such a reasoning is correct only when the volumetric density values assigned to the minerals are free of systematic errors, which may be the result of an incorrect method of determining this parameter or the internal geological heterogeneity of the mineral. This second reason was analyzed on the example of one of the Cu-Ag ore LGCD deposits, where extensive experimental sampling of individual lithological units, making up the main lithological units, was carried out. The determined volumetric densities diverge, sometimes significantly, from the reference values in the documentation of the main lithological units. The lithological heterogeneity of the main lithological units manifested by the lack of individual lithological units or the change of their thickness within the boundaries of the balance sheet deposit can thus significantly affect the actual volumetric density of the main lithological units. Relative differences in the volumetric density estimates based on experimental sampling and reference values may locally reach up to several percent. They result in a systematic error in the estimation of mineral resources, especially in small parts of the deposit and, consequently, in difficulties in the proper evaluation of mineral extraction in short periods of time.