Surowce mineralne

Surowce mineralne to wydobyte ze złoża kopaliny użyteczne, mające zastosowanie w gospodarce. Województwo śląskie odgrywa bardzo ważną rolę w ogólnej produkcji surowców mineralnych Polski. Występujące na terenie województwa śląskiego surowce mineralne można zaliczyć do pięciu zasadniczych grup. Są to: surowce energetyczne (złoża węgla kamiennego, węgla brunatnego, gazu ziemnego i torfu), surowce chemiczne (sól kamienna, gipsy i siarka), rudy metali (złoża rud cynku i ołowiu, rudy molibdenowo-wolframowo-miedziowe, rudy żelaza), surowce skalne (piaskowce, wapienie, margle, dolomity, piaski, żwiry, kopaliny ilaste) oraz wody lecznicze.

Surowce energetyczne

Węgiel kamienny

Węgiel kamienny - węgiel kopalny zawierający od 78% do 92% pierwiastka węgla. Ma barwę czarną. Jest zwarty, jego twardość wynosi 2,0 do 2,5, a gęstość od 1,16 do 1,6 g/cm3 (średnia 1,3 g/cm3). Węgiel kamienny należy do węgli humusowych, niejednorodnych w swej strukturze, stanowiących mieszaninę kilku odmian petrograficznych (różniących się twardością i połyskiem), tworzących pojedyncze pasma. Należą do nich:

1. fuzyn - węgiel włóknisty,
2. duryn - węgiel matowy,
3. klaryn - węgiel półbłyszczący,
4. witryn - węgiel błyszczący.

W granicach obszaru województwa śląskiego położona jest zdecydowana większość złóż węgla kamiennego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW). Są to największe złoża w Polsce i jedne z większych w Europie. Eksploatacja węgla kamiennego na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego jest prowadzona od ponad 250 lat. Maksymalny jej rozwój przypadał na lata 70-te XX wieku. W polskiej części zagłębia wydobywano wtedy ponad 200 mln ton węgla rocznie. Od roku 1990, w wyniku rozpoczętej restrukturyzacji górnictwa, liczba kopalń systematycznie malała. Obecnie eksploatowane złoża zajmują około 1 106 km2, a wydobycie wynosi ok. 65 mln ton węgla rocznie (Rys. 1). Węgle eksploatowane w GZW są zróżnicowane pod względem stopnia uwęglenia. Największą część zasobów tworzą węgle energetyczne (typy 31-32), w mniejszej ilości występują węgle koksujące (typy 34-36), znane są również węgle chude i antracytowe (typy 38 i 41) oraz antracyty (typ 42). Główne typy węgla kamiennego z krótką charakterystyką i zastosowaniem przedstawiono w Tabeli 1.

Rys.1. Rozmieszczenie złóż węgla kamiennego w GZW (Jureczka i in. 2009) 1 – złoża zaniechane (zakreskowane – złoża skreślone z rejestru), 2 – złoża eksploatowane, 3 – złoża niezagospodarowane (zakreskowane – złoża skreślone z rejestru zasobów).

Typ węgla	Wyróżnik	Zawartość części lotnych V%	Charakterystyka	Główne zastosowanie
Węgiel płomienny	31	powyżej 28	Duża zawartość części lotnych, brak lub słaba zdolność spiekania oraz silnie świecący i długi płomień	Wykorzystywany jest do budowy pieców domowych, przemysłowych i generatorów
Węgiel gazowo - płomienny	32	powyżej 28	Duża zawartość części lotnych i średnia zdolność spiekania	Znalazł zastosowanie przy budowie pieców domowych i przemysłowych oraz uwodornianiu i wytlewaniu (niskotemperaturowe odgazowanie stałych paliw)
Węgiel gazowy	33	powyżej 28	Duża wydajność smoły i gazu, znaczna spiekalność	Używany jest w wytlewaniu, gazownictwie i koksownictwie.
Węgiel gazowo-koksowy	34	powyżej 28	Duża wydajność smoły i gazu, duża spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania	Stosuje się go w koksownictwie i gazownictwie
Węgiel ortokoksowy	35	od 20 do 31	Średnia zawartość części lotnych, dobra spiekalność, duże ciśnienie rozprężania	Wykorzystywany jest w procesie produkcji koksu metalurgicznego
Węgiel metakoksowy	36	od 14 do 28	Duże ciśnienie rozprężania i dobra spiekalność	Stosowany jest w produkcji koksu odlewniczego
Węgiel semikoksowy	37	od 14 do 28	Mała zawartość części lotnych, średnie ciśnienie rozprężania i słaba spiekalność	Wykorzystywany jest jako dodatek schładzający wsad węglowy
Węgiel chudy	38	od 14 do 28	Brak lub bardzo słaba spiekalność, niewielka zawartość części lotnych i krótki płomień	Znalazł zastosowanie w budowie pieców domowych, przemysłowych i generatorów
Węgiel antracytowy	41	od 10 do 14	Mała zawartość części lotnych, nie posiada zdolności spiekania	Węgiel na mieszanki do produkcji koksu; węgiel energetyczny do palenisk specjalnych oraz produkcji paliwa bezdymowego
Antracyt	42	od 3 do 10	Bardzo niewielka ilość części lotnych, nie posiada zdolności spiekania	Stosowany jest podobnie jak węgiel antracytowy jako paliwo specjalne
Metaantracyt	43	do 3	Bardzo mała zawartość części lotnych, nie posiada zdolności spiekania	.....................

Tabela 1. Typy węgla kamiennego wg Polskiej Normy.

Węgiel brunatny

Węgiel brunatny - węgiel kopalny zawierający 65% do 78% pierwiastka węgla. Barwę ma brunatną lub czarną. Odmiany czarne różnią się od węgla kamiennego rysą, która w przypadku węgla brunatnego jest zawsze brunatna, a węgla kamiennego czarna. Rozróżnia się kilka odmian węgla brunatnego:

1. węgle twarde (subbitumiczne), charakteryzujące się dużą zwięzłością i kalorycznością (4165-5700 kcal/kg), wśród nich wyróżnia się węgle błyszczące (podobne do węgli kamiennych) oraz matowe,
2. węgle miękkie - mniej zwięzłe, po wysuszeniu łatwo rozsypujące się na małe kawałki, o niższej kaloryczności (poniżej 4165 kcal/kg), obejmujące węgle ziemiste i łupkowe,
3. węgle ksylitowe (węgle lignitowe, lignity) odznaczające się wyraźnie zachowaną strukturą drewna.

Na obszarze województwa śląskiego twardy węgiel brunatny występuje w utworach dolnej jury w tzw. warstwach blanowickich (okolice Zawiercia). Warstwy te mają miąższość około 30 metrów. Zbudowane są głównie z iłowców i mułowców z wkładkami piaskowców. Charakterystyczną cechą tych utworów jest występowanie uwęglonego detrytusu roślinnego oraz pokładu węgla brunatnego, zwanego blanowickim. Pokład węgla jest dwuławicowy. Ławica dolna ma miąższość 0,9 – 1,1, m, natomiast górna 0,2 – 0,3 m. Głębokość występowania pokładu węgla jest zmienna i wynosi od 4 do 35 metrów (Gabzdyl i Gorol 2008). Węgiel blanowicki był eksploatowany od połowy XVIII wieku aż do 1956 roku. Eksploatację przerwano wskutek wyczerpania się zasobów oraz zbyt dużej konkurencyjności węgla kamiennego.

W utworach miocenu, pomiędzy Gliwicami a Kędzierzynem Koźlem, stwierdzono w otworach wiertniczych cienkie wkładki węgla brunatnego miękkiego (lignitu), występującego w warstwach kłodnickich i kędzierzyńskich. Pokłady te nie mają znaczenia gospodarczego.