Nr2ro2020

Revista Minelor Mining Revue PUBLICAŢIE INTERNAŢIONALĂ DESPRE MINERIT ŞI MEDIU Vol. 26 Nr. 2 / 2020 ISSN-L 1220 – 2053 / ISSN 2247 -8590

Publicat de Universitatea din Petroşani

REVISTA MINELOR - MINING REVUE COLECTIVUL EDITORIAL Editor şef: Prof.univ.dr.ing. Ilie ONICA Co-editori: Șef lucr.dr.ing. Paul Dacian MARIAN Lect. Lavinia HULEA Senior editori: Prof.univ.dr.ing. Dumitru FODOR Prof.univ.dr.ing. Nicolae ILIAŞ Prof.univ.dr.ing. Mircea GEORGESCU Comitetul ştiinţific: Prof. Iosif ANDRAS - Universitatea din Petroșani, România Dr.hab.ing. Marwan AL HEIB - Ecole des Mines de Nancy, INERIS, Franța Prof. Victor ARAD - Universitatea din Petroşani, România Dr.ing. Horea BENDEA - Politechnico di Torino, Italia Prof. Lucian BOLUNDUȚ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Ioan BUD - Universitatea Tehnică Cluj-Napoca, România Prof. Mihai Pascu COLOJA - Universitatea de Petrol și Gaze din Ploiești, România Prof. Ştefan COVACI - Universitatea din Petroşani, România Prof. Eugen COZMA - Universitatea din Petroșani, România Prof. Nicolae DIMA - Universitatea din Petroşani, România Prof. Carsten DREBENSTEDT - TU Bergakademie Freiberg, Germania Prof. Ioan DUMITRESCU - Universitatea din Petroșani, România Dr.ing. George-Artur GĂMAN - I.N.C.D. INSEMEX Petroşani, România Prof. Ioan GÂF-DEAC - Universitatea Dimitrie Cantemir Bucureşti, România Dr.ing. Edmond GOSKOLLI - National Agency of Natural Resources, Albania Prof. Monika HARDIGORA - Technical University of Wroclaw - Polonia Prof. Andreea IONICĂ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Alexandr IVANNIKOV - Moscow State Mining University - Rusia Prof. Oleg I. KAZANIN - National Mineral Resources University of Sankt Petersburg - Rusia Prof. Vladimir KEBO - Technical University of Ostrava - Rep. Cehă Conf. Charles KOCSIS - University of Nevada, Reno, S.U.A. Prof. Sanda KRAUSZ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Maria LAZĂR - Universitatea din Petroşani, România Prof. Monica LEBA - Universitatea din Petroşani, România Prof. Per Nicolai MARTENS - RWTH Aachen University - Germania Prof. Roland MORARU - Universitatea din Petroşani, România Prof. Jan PALARSKI - Silesian University of Technology - Gliwice, Polonia Prof. George PANAGIOTU - National Technical University of Athens - Grecia Prof. Lev PUCHKOV - Moscow State Mining University - Rusia Prof. Pavel PAVLOV - University of Mining and Geology St. Ivan Rilsky Sofia - Bulgaria Prof. Sorin Mihai RADU - Universitatea din Petroşani, România Prof. Ilie ROTUNJANU - Universitatea din Petroşani, România Dr. Ing. Raj SINGHAL - Int. Journal of Mining, Reclamation and Environment - Canada Prof. Mostafa Mohamed TANTAWY - Assiut University - Egipt Prof. Mihaela TODERAȘ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Lyuben TOTEV - University of Mining and Geology Sofia - Bulgaria Prof. Ingo VALMA - Tallin University of Technology - Estonia Conf. Ioel VEREȘ - Universitatea din Petroşani, România Prof. Yuriy VILKUL - Technical University of Krivoi Rog - Ucraina Prof. Işik YILMAZ - Cumhuriyet University - Turcia

CUPRINS

Camelia BĂDULESCU, Maria LAZĂR, Eugen TRAISTĂ Istoricul valorificării zăcămintelor cuprifere din România

3

Sorin Mihai RADU, Florin VÎLCEANU, Rodica BANCIU, Narcis Ionel REBEDEA Analiza structurilor portante la utilajele de carieră prin metoda tensometriei rezistive

10

Izabela-Maria APOSTU, Maria LAZĂR, Florin FAUR Analiza calitativă a stabilității taluzurilor

16

Daniela Ionela CIOLEA, Emilia Cornelia DUNCA Cercetări privind exploatarea cărbunelui la cariera Roșia prin prisma protecției mediului

22

Emilia Cornelia DUNCA, Daniela Ionela CIOLEA Contribuie activitățile din cariera Roșia de Jiu la modificarea climatului din arealul aferent ?

30

Florin G. FAUR, Maria LAZĂR, Izabela Maria APOSTU Conducerea activității de exploatare a agregatelor minerale în balastiere în funcție de tipul de restaurare ecologică vizat. Studiu de caz

37

Sorin Mihai RADU, Dumitru JULA, Narcis-Ionel REBEDEA, Philippe Yves Daniel HUBER Studiul disponibilității unui sistem de transportoare cu bandă pe role

42

Emilia PESCARU, Daniel SCRĂDEANU, Mihai MAFTEIU Modelarea spaţială a acviferelor de mică adâncime din zona șisturilor verzi a Masivului Central Dobrogean. Studiu de caz: Fântânele, jud. Constanța

48

2

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

ISTORICUL VALORIFICĂRII ZĂCĂMINTELOR CUPRIFERE DIN ROMÂNIA Camelia BĂDULESCU*, Maria LAZĂR**, Eugen TRIASTĂ* Rezumat: Lucrarea cuprinde o succintă prezentare a zăcămintelor cuprifere din România precum și a tehnologiilor de exploatare și procesare ale acestora. În prezent, în țara noastră este în exploatare doar zăcământul cuprifer de la Roșia Poieni, celelalte exploatări miniere și uzine de procesare fiind în conservare sau în curs de conservare. Închiderea minelor din România nu constituie un obiectiv în sine, ci reprezintă o consecinţă firească a evoluţiei economiei româneşti după anul 1989, când au fost reduse investiţiile în economia naţională, fapt ce a generat o scădere semnificativă a necesarului de materii prime, inclusiv de resurse minerale şi în consecinţă, producţia minieră nu a mai avut desfacere. Un alt motiv pentru iniţierea şi derularea programelor de închidere a minelor l-a constituit nerentabilitatea exploatării resurselor minerale, (această situație economică fiind o consecință a faptului că, zăcămintele cuprifere și polimetalifere din România se caracterizează printr-un conținut foarte mic în elemente utile: Cu, Pb, Zn, etc), ineficienţa lor economică, din cauze care ţineau în special de condiţiile tehnice de acces la zăcământ şi exploatarea sa din ce în ce mai dificilă, de uzura morală şi fizică a utilajelor şi echipamentelor folosite.

1. Introducere Caracterul dinamic al rezervelor de minereuri cuprifere a fost determinat în principal de trei elemente: - descoperirea de noi zăcăminte; - îmbunătățirea tehnologiilor existente sau elaborarea unor tehnologii pe baza cărora pot fi considerate rezerve unele zăcăminte considerate la un moment dat neexploatabile; - impunerea cuprului ca înlocuitor al unor metale, rezultând creșterea consumului de metal / înlocuirea cuprului cu alte materiale, rezultând diminuarea cererii de metal.

Pentru acoperirea cererii de cupru, impusă de dezvoltarea și progresul tehnic al societății actuale a fost necesară exploatarea unor cantități foarte mari de masă minieră, datorită și faptului că acestea au conținuturi de metal scăzute. În cazul zăcămintelor cuprifere, conținutul mediu minim exploatabil a scăzut continuu de la valori de 4-5% înregistrate la începutul secolului al XX-lea, la conținuturi care se situează în prezent la valori de 0,30-0,40% Cu. Actuala Strategie are în vedere, în funcţie de resursele financiare disponibile, continuarea activităţii de exploatare a zăcămintelor existente şi a resurselor secundare derivate, precum şi activităţile de cercetare – explorare şi deschidere a unor noi zăcăminte, numai în condiţiile în care eficienţa economică poate fi asigurată. * Conf.dr.ing., Universitatea din Petroșani ** Prof.dr.ing., Universitatea din Petroșani

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

Pentru atingerea acestor obiective trebuie avute în vedere directivele şi recomandările U.E. care propun priorităţi ce se susţin reciproc: - dezvoltarea unei economii bazate pe cunoaştere şi inovare; - creştere durabilă - promovarea unei economii mai eficiente din punct de vedere al utilizării resurselor, al echilibrului ecologic şi menţinerii competitivităţii şi promovarea unei economii cu o rată ridicată a ocupării forţei de muncă.

Restul minelor care şi-au încetat activitatea şi sunt aprobate pentru închidere prin hotărâri de guvern, sunt cuprinse în programele anuale de conservare, închidere, ecologizare şi monitorizare post-închidere.

Aceste mine se află în diferite etape: mine închise, mine cu lucrări în curs de închidere, mine în conservare în vederea închiderii şi mine neatacate.

2. Tipuri de zăcăminte cuprifere Pe baza considerațiilor geochimice se poate afirma că, zăcămintele industriale de cupru se încadrează în următoarele tipuri genetice de zăcăminte: a. Zăcăminte de licuație- destul de rare- care se caracterizează prin prezența calcopiritei în cantități exploatabile și conținuturi de 1,0-1,5% Cu; b. Zăcăminte de metasomatism de contact- au o importanță relativ redusă, conținutul de Cu depășind rareori 2,0%. În această categorie intră zăcămintele de la: Sasca Montană, Ocna de Fier, Moldova Nouă c. Zăcăminte hidrotermale- sunt cele mai răspândite și constituie principala sursă de cupru.

3

Primul loc îl ocupă clasa mezotermală, în care minereul îmbracă forme diferite. În ţara noastră zăcămintele mezotermale constituie ponderea cea mai mare şi mai importantă dintre concentraţiile cuprifere. După modul de prezentare se deosebesc: zăcăminte filoniene, zăcăminte de impregnaţie (în gresii) şi zăcăminte diseminate (porfirice).

1. Zăcăminte filoniene au o răspândire limitată, iar minereul este constituit din calcopirită, calcozină, digenit, tetraedrit, bornit, blendă, galenă, cuarţ şi turmalină. În zona de cimentaţie apar calcozină şi covelină. Conţinutul de cupru este important (peste 2 %), iar rezervele de minereu sunt uneori deosebite.

Ex. Toroioaga, Nistru, Baia Sprie – parţial, etc.

2. Zăcăminte de impregnaţie sunt localizate în gresii calcaroase şi dolomite. Soluţiile mineralizate, de origine magmatică au substituit parţial rocile întâlnite cu sulfuri de cupru – calcopirită, calcozină şi bornit.

3. Zăcăminte diseminate (porfirice) se caracterizează prin forma de reţea de filonaşe divers orientate (volbură) şi prin localizarea lor în faciesurile porfirice ale intruziunilor granitice.

Minereul primar este constituit din pirită, calcopirită, bornit, molibdenită, cu un conţinut în general ceva mai mic de 0,4 – 0,6 %. Cu. Prin alterare chimică minereul a fost îmbogăţit, ajungând la conţinuturi de peste 1 – 1,5 % Cu. Extensiunea mineralizaţiei având loc mai mult în planul orizontal, în adâncime fiind redusă, uneori permite exploatarea la zi. Ex: Deva, Roşia Poieni, Moldova Nouă. d. Zăcăminte hidrotermale metamorfozate se caracterizează prin concentraţii metalifere cu forme de lentile şi straturi lenticulare asociate cu şisturi cristaline epimetamorfice, în care sunt intercalate concordant, apoi textură şistoasă şi structură de la fin grăunţoasă la blasto-porfirică. Mineralele metalice şi de gangă au fost depuse din soluţii hidrotermale pe fisurile şi în porii rocilor slab consolidate. Ulterior a avut loc un metamorfism regional cu efecte cunoscute, urmat de o fază de cutare şi faliere. Ca exemple amintim zăcămintele: Gura Băii, Burloaia, Baia Borşa, Pojorâta, Leşul Ursului, Fundul Moldovei, Bălan şi Altân Tepe.

3. Exploatarea zăcămintelor cuprifere din România Zăcământul de la Roșia Poieni este situat în zona vârfurilor Poieni, Vârşi, Curmătura, nivelul rezervelor omologate până în prezent este de 320 mil. tone. Exploatarea minereului cuprifer de la Roșia Poieni se face în carieră. Exploatarea carierei de la Roşia Poieni, presupune o tehnologie clasică, cu trepte descendente, la un unghi general de taluz 4

de 70o. La ora actuală, cariera este profilată sub forma unui amfiteatru, cu deschiderea spre NV. Un nou front de lucru a fost deschis spre SV. Morfologia finală a carierei va păstra o formă semicirculară, cu deschidere spre NV. Exploatarea minieră Altân Tepe, singura mină de cupru din Dobrogea s-a deschis în 1915, chiar în timpul primului Război Mondial , timp de aproape un secol a fost una dintre cele mai importante mine ale ţării. În 1998 mina a fost închisă deși, Dealul de Aur (cum se traduce din turcă Altân Tepe) mai ascunde în străfundurile sale destul cupru. Mina Fagu Cetății (Bălan), a exploatat cuprul în subteran, aceasta închizându-se în anul 1999.

4. Procesarea zăcămintelor cuprifere din România Minereurile cuprifere sulfurice valorificate în țara noastră au conținuturi de metal de peste 0,3%Cu, acesta regăsindu-se sub formă de minerale sulfurice și sub formă de compuși oxidici (în pondere de 10-15%).

Zăcămintele de minereuri cuprifere care s-au exploatat și procesat în țara noastă au fost grupate în: -zăcăminte de minereuri de sulfuri compacte; -zăcăminte de minereuri de impregnație: porfirice și stratiforme.

Se prezintă selective, câteva din tehnologiile de procesare a minereurilor cuprifere din România.

4.1. Tehnologia de procesare de la uzina Roșia Poieni Minereurile cuprifere sulfurice porfirice cantonate în acest zăcământ conţin 0,2 - 2 % Cu şi 0,008 - 0,1 % Mo, au impregnaţii mari de minerale cuprifere ori concreşteri mari ale acestora cu molibdenita, pirita în gangă, precum şi asociaţii intime ale sulfurilor de cupru cu molibdenita şi pirita.

La Roşia Poieni minereul conţine pirită, magnetit, calcopirită, marcasită, calcozină, covelină, molibdenit în gangă de cuarţ, sericit, minerale argiloase.

Măcinarea minereului se realizează în două trepte: prima semiautogenă în circuit închis moară, clasor spiral şi a doua în moară cu bile în circuit închis cu hidrociclon, până la fineţea de 60 % -0,074mm.

Fluxul tehnologic de preparare este prezentat în figura 1. Flotarea minereului se realizează după tehnologia colectivă a sulfurilor de Cu, S, Mo urmată de separarea concentratului colectiv după o prealabilă remăcinare până la fineţea de 90 % -0,074 mm. Flotarea colectivă se realizează cu colectori xantat amilic+ditiofosfat RC24 la pH=7,5-8 (var), spumant AGF 250, petrol pentru colectarea molibdenului. Separarea concentratului colectiv se realizează la pH=12 (var) dozând colectori xantat+ditiofosfat RC24 şi spumant.

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Pentru îmbunătăţirea calităţii concentratului de pirită este prevăzută înnobilarea după îngroşare prin flotaţie cu xantat amilic şi activant acid sulfuric.

Dintr-un minereu cu 0,28 % Cu, 1,53 % S rezultă un concentrat de cupru cu 16,5 % Cu, extracţie 66 % Cu.

Fig. 1. Schema tehnologică de preparare a minereului cuprifer porfiric de la Roşia Poieni 4.2. Tehnologia de procesare de la uzina Moldova Nouă Compoziția mineralogică a zăcămantului de la Moldova Nouă (județul Caraș-Severin) este: calcopirită, pirită, magnetit, tetraedrit și molibdenit ca minerale utile și cuarț, sericit ca minerale de gangă.

La uzina de preparare Moldova Nouă, minereul este sfăramat în concasoare giratorii și apoi se macină și clasează simptotic pană la finețea de 60% -0,074mm în două trepte: prima treaptă de măcinare este semiautogenă în circuit deschis cu clasor simplex spiral , iar a doua treaptă de măcinare are loc în două mori cu bile care lucrează în circuit închis cu clasor spiral și hidrocicloane.Flotarea minereului este colectivă Cu-Py, urmată de separarea în concentrate distincte, mediul de lucru realizandu-se la un pH- 7,5-8 cu var ,utilizand ca și reactivi colectori xantatul amilic și ditiofosfați, spumantAGH -250, silicat de sodium pentru depresarea mineralelor de gangă și petrol pentru colectarea molibdenului (figura 2). Minereul cuprifer porfiric de la Moldova Nouă are un conținut de 0,62%Cu, 2,72%S, 0,0043%Mo, obținandu-se în urma preparării un concentrate de cupru cu 14,5%Cu, ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

38,7%S, 0,651%Mo, la o extracție în concentrate de 68,3%Cu și un concentrate de pirită cu 0,99%Cu, 47,6%S la o extracție de 65%S. 4.3. Tehnologia de procesare de la uzina de preparare Deva La uzina de preparare Deva s-a exploatat minereu cuprifer de impregnație care avea următoarea compoziție mineralogică: bornit, covelină, calcopirită, pirită în gangă de cuarţ, calcit, feldspaţi.

Fluxul tehnologic de preparare este prezentat în figura 3. Minereul supus flotaţiei în prealabil se sfarmă, se macină şi clasează în două trepte.

Tehnologia care se aplică este flotaţia diferenţială directă şi constă în depresarea piritei şi magnetitei în mediu de var şi flotarea unui concentrat de cupru folosind colector xantat etilic şi spumant Flotarom sau AGF. Din sterilul flotaţiei prin separare magnetică se obţine concentratul de magnetită.

Rezultă concentrat de cupru cu 24 % Cu şi o extracţie de 80 % dintr-un minereu cu 0,26 % Cu şi 1,2 % S. Conținutul de cupru în steril este de 0,154%Cu. 5

Fig. 2. Schema tehnologică de procesare a minereului cuprifer porfiric de la Moldova Nouă

Fig. 3. Fluxul tehnologic de preparare a minereului cuprifer de impregnaţie de la E.M. Deva 6

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

4.4. Tehnologia de procesare de la uzina de preparare Bălan La uzina Bălan (județul Harghita– România) sa prelucrat minereu compact masiv şi de impregnaţie ce conţinea pirită, calcopirită, tretraedrit, malachit în gangă de cuarţ, sericit, feldspaţi, carbonaţi.

Schema tehnologică de procesare este prezentată în figura 4.

Minereul măcinat şi clasat la 60 % - 0,074 mm se supune flotaţiei colective obţinând un concentrat colectiv Cu+Py care se supune separării, rezultând concentrate individuale de cupru şi pirită. La flotaţia concentratului colectiv se dozează xantat amilic, ditiofosfat RC-24 şi spumant AGF-250 dau DM-80, iar în circuitul de separare var pentru depresarea piritei, colector xantat amilic şi spumant. Rezultă un concentrat de cupru cu 15,3% Cu, extracţie 88,7% Cu dintr-un minereu cu 0,54 % Cu şi 3,41 % S.

Fig. 4. Schema tehnologică de procesare a minereului cuprifer compact de la Bălan 4.5. Tehnologia de procesare a minereurilor polimetalice de plumb, cupru, zinc şi sulf Minereurile sulfurice au o componenţă mineralogică complexă, dar ca minerale cu valoare industrială sunt considerate calcopirita, galena, blenda, pirita, metalele preţioase şi elemente disperse. Ca minerale de gangă se pot aminti silicaţii, carbonaţii şi mineralele argiloase. În România, prepararea minereurilor complexe de plumb, cupru, zinc şi sulf se aplică la instalaţiile de preparare de la Rodna, Herja, Şuior, Gura Băii, Baia Sprie şi Săsar. Schema tehnologică de procesare a minereului complex polimetalic de la Şuior este prezentată în figura 5.

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

Minereul conține blendă, galenă, pirită, calcopirită, marcasită, sulfosăruri de argint, tetraedrit în gangă de cuarț, limonit, calcit. Minereul extras din mină este transportat până la uzina de preparare cu ajutorul autobasculantelor. Fineţea de măcinare realizată în primul stadiu este 60% 0,074μm. Pentru primul stadiu de măcinare flotare se foloseşte ca depresant cianura de sodiu şi ca regulator de mediu carbonatul de sodiu, iar ca şi colector se foloseşte xantatul etilic în amestec cu xantat amilic raport1/1. Depresarea mineralelor purtătoare de zinc se realizează cu ajutorul carbonatului de zinc rezultat din reacţia dintre sulfatul de zinc şi carbonatul de sodiu. În adaos ca depresant se mai adaogă şi sulfitul de sodiu.

7

De menţionat că schema de flotaţie ce se aplică în cadrul acestei uzine este de tipul colectiv-colectiv selectivă în sensul în care mineralele de cupru şi

plumb sunt flotate într-un concentrat colectiv calcopirită - galenă, iar mineralele de zinc şi sulf sunt flotate într-un concentrat colectiv blendă-pirită.

Fig. 5. Schema tehnologică de procesare a minereului polimetalic de la Şuior 4.6. Tehnologia procesare de de la uzina de preparare Altân Tepe Zăcământul de cupru de la Altân Tepe s-a exploatat subteran , fiind considerat cel la bogat zăcământ de cupru din România cu un conținut de metal de aproximativ 3%Cu. Este un zăcământ ce conţine pirită şi magnetit cărora li se asociază calcopirită, bornit, covelină. În impregnații predomină pirita, ce apare sub formă de cristale izolate, de mici cuiburi sau chiar lentile cu dimensiuni reduse care este însoțită de magnetit și calcopirită. În urma preparării s-au obținut concentrate cu 14-16%Cu și 38-40%S. (similară cu fluxul tehnologic de la E.M. Deva).

8

5. Concluzii Pentru obținerea unor extracții metalurgice ridicate se impune obținerea unor concentrate de cupru cu un conținut cât mai mare de metal, pentru realizarea acestui deziderat fiind necesară procesarea minereurilor.

Pentru minereurile cuprifere sulfurice compacte metoda de concentrare este prin flotație , în mediu alcalin (fig. 4), cu obținerea unui concentrat cu un conținut de cupru de 15,3%, și o extracție de metal în concentrat de 88,7%.

Minereurile cuprifere de impregnație din zăcămintele porfirice sau stratiforme, metoda de concentrare este prin flotație în mediu slab alcalin, cu xantați, (fig.1 și fig.3), obținându-se un Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

concentrat de cupru cu un conținut de metal de 24% și o extracție de metal de 80%.

La valorificarea minereurilor complexe (fig.5) se urmărește obținerea unor concentrate distincte de Cu, Pb, Zn, Py aplicându-se schema de flotație dublu colectiv-selectivă.

Zăcămintele cuprifere din țara noastră se caracterizează printr-un conținut scăzut de metal (chiar sub 0,25%Cu) de aceea, deși există resurse apreciabile de minereu de cupru de circa 443 milioane de tone, nu mai există instalaţii tehnologice pentru prelucrarea minereului cuprifer, acestea au fost închise și apoi demolate datorită randamentului scăzut de recuperare a cuprului din minereu.

De asemenea, rentabilizarea minelor viabile necesită aport investiţional mare pentru redeschidere şi retehnologizare.

Există exploatări la zi ale căror lucrări de deschidere şi pregătire se pretează aplicării tehnologiilor moderne de exploatare, de asemenea există posibilitatea realizării unor concentrări tehnologice de tipul: o uzină de preparare – mai multe surse; - asocierea, în general, a mineralelor cuprifere cu alte elemente secundare (auro– argentifere, minerale critice, etc.). (exploatarea minieră Roșia Poieni) Studiile de piaţă arată un potenţial de creştere a preţurilor în privinţa minereurilor cuprifere precum și consecinţe sociale pozitive asupra comunităţilor la o eventuală reluare a activităţii de exploatare și procesare a mineralizațiilor cuprifere din țara noastră.

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

Bibliografie 1. Bădulescu, C. Tehnici și tehnologii de procesare a resurselor minerale, Ed. Universitas, 2017; 2. Crăescu, I., Golcea, N., ș.a.

Mineralurgie, vol. 3, Ed Tehnică, 1998; 3. Dănilă, P., Dănilă M. Cuprul, Ed. Tehnică, 1982; 4. Ilie, P. Regimuri de preparare a substantelor minerale utile, Ed Tehnică, București, 1978; 5. Krausz, S. Teoria și tehnologia flotației, vol. 1, 2 Ed. MATRIXRom, Bucuresti, 2001; 6. Petrilean, N. Zăcăminte de minerale utile, Ed Tehnică, București, 1973; 7. Simionescu, C.B. Resursele strategice ale României – Problemele prezentului şi provocările viitorului. Editura StudIS, Iaşi, 2015; 8. Simionescu, C.B. Resursele strategice ale României – O Abordare pentru următoarele două decenii. Ed. Academiei Române şi Editura StudIS, Iaşi, 2016; 9. Vlad, I.V. Strategia de dezvoltare a României în următorii 20 de ani. PROIECT 2. Resursele Naturale – Rezerve strategice, Ce folosim şi ce lăsăm generaţiilor viitoare, Editura Academiei Române. Bucureşti, 2016.

9

ANALIZA STRUCTURILOR PORTANTE LA UTILAJELE DE CARIERĂ PRIN METODA TENSOMETRIEI REZISTIVE Sorin Mihai RADU*, Florin VÎLCEANU**, Rodica BANCIU***, Narcis Ionel REBEDEA**** Rezumat: Extragerea lignitului în bazinele carbonifere din Oltenia se realizează folosind sistemele de exploatare cu acţiune continuă formate din excavatoare cu rotor, transportoare cu bandă de mare capacitate, maşini de haldat şi utilaje pentru depunerea şi scoaterea cărbunelui în depozitele de cărbune.

1. Introducere Extragerea lignitului în bazinele carbonifere din Oltenia se realizează folosind sistemele de exploatare cu acţiune continuă formate din excavatoare cu rotor, transportoare cu bandă de mare capacitate, maşini de haldat şi utilaje pentru depunerea şi scoaterea cărbunelui în depozitele de cărbune.

Principalul utilaj pentru descopertă/extragerea cărbunelui este excavatorul cu rotor tip ERc 140030/7, figura 1, provenit din varianta germană SRs 1400 proiectat de firma KRUPP, asimilat în România, fiind realizate un număr de peste 45 de utilaje.

Periodic acestea se verifică în cadrul expertizelor tehnice în scopul prelungiri duratei de funcționare.

Prin urmare, pentru a evalua starea de degradare a unei mașini și pentru a estima perioada de funcționare potențială a acesteia, este necesar să se

efectueze teste experimentale și numerice cuprinzătoare, care sunt prezentate în diagramă ilustrată în figura 2. [1].

Fig. 1 Excavatorul cu rotor tip ERc 1400-30/7

Fig. 2 Etapele de evaluare a stării tehnice a suprastructurilor mașinilor miniere de suprfață * Prof.dr.ing., Universitatea din Petroșani ** Dr.ing., Universitatea din Petroșani *** Drd. fiz. **** Drd.ing. Universitatea din Petroșani 10

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

2. Metoda de lucru folosită

datele obţinute pot fi stocate, memorate sau transmise (chiar prin radio) la distanţe mari de locul unde se efectuează măsurătorile [2].

Principalul dezavantaj îl constituie faptul că nu indică zonele cele mai solicitate ale piesei. Stabilirea zonelor de solicitare maximă se poate face folosind analiza prin metoda elementului finit a structuri studiate, stabilind zonele de maxima solicitare mecanică.

Un sistem de achiziţie de date trebuie să îndeplinească următoarele funcții [1], [3]: - convertirea fenomenului fizic într-un semnal care poate fi măsurat; - măsurarea semnalelor generate de senzori sau traductoare; - analizarea datelor şi prezentarea lor într-o formă utilizabilă.

Structura unui sistem de achiziţie de date cu PC este prezentată în figura 3.

-

Tensometria electrică este o metodă de măsurare pe cale electrică a mărimilor neelectrice (în general mecanice).

Faţă de alte metode de determinare a deformaţiei unui corp solicitat, tensometria electrică prezintă o serie de avantaje, dar şi dezavantaje.

Ca avantaje faţă de alte metode se amintesc: pentru măsurători nu se modifică forma piesei sau structurii; se pot efectua măsurători în condiţii reale de funcţionare a pieselor atât în regim de solicitare static cât şi dinamic; prezintă sensibilitate şi precizie ridicate; locul de măsurare al deformaţiei poate fi situat la distanţă relativ mare faţă de locul de înregistrare şi prelucrare a datelor;

Fig. 3. Structura unui sistem de achiziţie de date 3. Analiza prin metoda elementului finit a structurii porante la excavatorul tip ERc 1400-30/7 Prima etapă constă în stabilirea starii maxime de tensiuni a structrii portante, sub acțiunea încărcărilor date de DIN 22101, folosind metoda elementului finit.

Analiza utilizată este static liniarã folosită în scopul de a determina zonele puternic solicitate, tensiunile, deformaţiilor specifice acestora, zone în care se vor amplasa traductori electrorezistivi sau se va preleva material pentru încercările distructive.

LC1: Self-weight

Totodată, prin această metodă se vor determina acele elemente care vor fi controlate atent prin metode nedistructive. Elementele folosite sunt de tip bară / placă.

Fosind elemente de tip bară / placă s-a generat modelul din figura 4.

Sub acțiunea încărcărilor s-a determinat starea tensiunilor echivalentă a structurii portante a utilajului de excavare tip Erc1400-30/7, figura 5.

Isometric

Z

Y X

Fig. 4 Modelul de calcu pentru Erc 1400-30/7 ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

11

RF-STEEL Members CA1

Isometric Stresses

Sigma-eqv [N/mm 2 ] 377.218 342.926 308.633 274.341 240.048 205.755 171.463 137.170 102.878 68.585 34.293 0.000 Max : Min :

377.218 0.000

Z

Y X

Fig. 5. Starea de tensiuni pe structura portantă a utilajului

Members Max Sigma-eqv: 377.218, Min Sigma-eqv: 0.000 [N/mm 2 ]

În urma analizei s-a stabilit că zonele cu tensiuni mecanice majore sunt: Z.1 , Z.2 – braț de echilibru; Z.3 – Stâlp turn; Z.4 – braț roată cu cupe.

Fig. 6. Zonele cu tensiuni mecanice majore 4. Analiza tensometrică a structurii portante a utilajului Funcție de starea de lucru a utilajului se pot realiza analizele tensometrice: 1. Staționare – utilajul nu are front de excavare, fiind oprit o perioadă de timp pe un amplasament. Se vor realiza înregistrări tensometrice din rotirea platformei superioare + ridicarea / coborârea brațului rotii cu cupe; 2. Dinamice – utilajul are front de lucru și poate realiza deplasări. În acest caz se vor realiza înregistrări tensometrice din excavare în frontal de lucru folosind un regim normal de avans și deplasare.

12

Următoarea etapă constă în lipirea măricilor tensometrice în locurile stabilite prin metoda elementului finit. Traductoarele electrorezistive (TER) folosite sunt de fabricaţie KYOWA, Japonia tip KFGS-6-120-C 1-11. Traductoarele au fost aplicate cu ajutorul unui adeziv de tip CC-33A fabricaţie KYOWA. Schema de conetcare este în semipunte, unul din traductori avînd rolul de compensator termic.

Poziționarea mărcilor tensometrice s-a făcut pe construcția metalică, figura 7.

După calibrarea aparaturii și pornirea utilajului s-au efectuat cele două tipuri de înregistrări, staționare și dinamice, figura 8.

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Braț de echilibru

Stâlp – turn central

Braț roata cu cupe Fig. 7. Poziționarea mărcilor tensometrice pe structura portantă

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

13

Înregistrare tensometrică în regim staționar / dinamic

Înregistrare tensometrică în regim staționar

Înregistrare tensometrică în regim dinamic Fig. 8. Înregistrări, stationare / dinamice 14

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

5. Concluzie Se poate oboseva o bună corelație între modelul realizat prin metoda elementului finit și înregistrările tensometrice; Mărimile înregistrărilor statice sunt mult mai mici decât cele dinamice, dar dau informații privind comportarea anumitor mecanisme în funcționare, de exemplu rulmentul de rotire al utilajului.

Folosind tensiunile măsurate se poate trasa curba de oboseală pentru utilajul respectiv.

Bibliografie 1. Vîlceanu, Florin Studiul duratei de viaţă pentru utilajele de extragere şi depunere în depozite, utilizate în carierele din Bazinul Olteniei, Teză de doctorat, Petroşani, 2018; 2. Tripa, Pavel Metode experimentale pentru determinarea deformaţiilor și tensiunilor mecanice, Editura MIRTON Timişoara, 2010; 3. Ridzi Mihai-Carmelo Analiza experimentală a tensiunilor, Editura Universitas, 2005; 4. DIN 22101:2002 Continuous conveyors - Belt conveyors for loose bulk materials - Basis for calculation and dimensioning

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

15

ANALIZA CALITATIVĂ A STABILITĂȚII TALUZURILOR Izabela-Maria APOSTU*, Maria LAZĂR**, Florin FAUR*** Rezumat: Evaluarea stabilității terenurilor este un proces dificil. De-a lungul timpului au fost dezvoltate metode de evaluare care să ofere un grad ridicat de încredere. Studiile de stabilitate sunt activități complexe care implică cercetări interdisciplinare, timp, resurse materiale și resurse financiare. În plus, pot fi afectate de numeroase incertitudini și erori. De asemenea, s-au elaborat procedee simplificate de evaluare a stabilității terenurilor. Metoda fuzzy este aplicată în numeroase domenii atunci când se impune o evaluare de tip calitativ pornind de la date incerte. Aplicabilitatea metodei este prezentată în lucrarea de față, metoda fuzzy fiind folosită pentru a estima stabilitatea taluzurilor carierei Peșteana Nord. Analiza s-a efectuat pe 8 taluzuri diferite din punct de vedere al elementelor geometrice, structurale și carateristicilor geotehnice ale rocilor, atât pe perioada exploatării, în condiții de drenare naturală a apei, cât și post-exploatare, luând în considerare o situație defavorabilă și anume aceea a refacerii resurselor acvifere.

Cuvinte cheie: analiza calitativă, metoda fuzzy, stabilitate, taluz de carieră, taluz de haldă 1. Introducere Analiza calitativă este o etapă premergătoare analizei cantitative și asigură o evaluare subiectivă a problematicii propuse.

Instrumentele logicii fuzzy sunt utilizate în diferite circumstanțe și domenii, încă din prima parte a secolului XX. Evaluarea gradului de stabilitate al unui taluz este una dintre numeroasele aplicații posibile ale acestei metode. Kacewicz (1987), Dodagoudar și Venkatachalam (2000) și alții, descriu parametrii incerți prin seturi fuzzy pe care le utilizează în analize de stabilitate a taluzurilor.

Ruigeng (1998), Yuanyou și Ruigeng (2000), dar și alții, au prezentat sisteme inteligente și aplicații ale seturilor fuzzy. Acestea au la bază decizii pentru planurile de control pe evaluările instabilității taluzurilor. Alți cercetători, precum Khakestar și al.

(2016) au aplicat metode de decizie multicriteriale pentru evaluarea stabilității taluzurilor. Într-o cercetare recentă, realizată de Mohamed și al.

(2019), parametrii de intrare și de ieșire au fost utilizați ca funcții de apartenență pentru construirea unui sistem de interferență fuzzy pentru estimarea stabilitatii taluzurilor (Fig. 1), iar rezultatele obținute au arătat că această metodă permite determinarea coeficientului de stabilitate cu un grad satisfăcător de precizie.

Avantajele aplicării metodei fuzzy constau în capacitatea sa de a oferi un răspuns rapid și destul de precis (Azarafza și al., 2020), indicaţii calitative asupra gradului de stabilitate a taluzului cu ajutorul unui procedeu simplificat, dar riguros și îndrumare în ceea ce privește eventualele lucrări de consolidare. _____________________________________ * Asist.dr.ing., Universitatea din Petroșani ** Prof.dr.ing., Universitatea din Petroșani *** Șef lucr.dr.ing., Universitatea din Petroșani 16

Fig. 1. Sistemul de interferență fuzzy pentru estimarea stabilității taluzurilor (Mohamed și al. 2019) În lucrarea de față, metoda fuzzy și metoda lui N. Janbu, o metodă de tip determinist, sunt aplicate pentru estimarea gradului de stabilitate a taluzurilor unei cariere de lignit (cariera Peșteana de Nord).

2. Metoda lui N. Janbu Metoda lui N. Janbu este cunoscută în literatura de stabilitate și sub denumirea de metoda parametrilor adimensionali. Ea se bazează pe calculul efortului la forfecare. Metoda lui Janbu se utilizează pentru taluzuri formate din mai multe strate cu proprietăţi geotehnice diferite (Janbu, 1954), însă este tot mai utilizată și în cazul amestecurilor de roci haldate, oferind rezultate similare cu cele obținute prin alte metode precum metoda lui Fellenius, Bishop etc.

Metoda lui Janbu analizează: - stabilitatea taluzurilor în formațiuni de roci pur coezive (c ≠ 0, φ = 0); - stabilitatea taluzurilor în formațiuni de roci cu coeziune și frecare interioară (c = 0, φ = 0).

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

ĂŽn cazul taluzurilor simple, neafectate de influenČ›a altor factori, pe baza graficelor lui Janbu se determină elementele necesare pentru calculul coeficientului de stabilitate Č™i a coordonatelor centrului arcului critic.

Coeficientul de stabilitate (Fs) poate fi calculat Č›inând cont de numărul de stabilitate pentru taluzurile simple (N; se notează No - numărul de stabilitate pentru taluzurile simple ĂŽn cazul rocilor pur coezive Č™i Ncφ ĂŽn cazul rocilor cu coeziune Č™i frecare interioară) dedus din graficul lui Janbu, coeziunea (c), greutatea volumetrică a rocilor ĂŽn stare naturală (ÉŁa) Č™i ĂŽnălČ›imea taluzului (H), cu următoarea relaČ›ie (relaČ›ia 1): đ??šđ?‘ = đ?‘ ∙

đ?‘? đ?›žđ?‘Ž ∙đ??ť

(1)

De asemenea metoda lui Janbu permite calculul valorii coeficientului de stabilitate Č™i ĂŽn condiČ›iile influenČ›ei altor factori, ĂŽn literatura de specialitate fiind redată o serie de relaČ›ii de calcul al coeficientului de stabilitate (Janbu, 1954).

Analizele de stabilitate pentru taluzurile carierei PeČ™teana Nord s-au realizat cu ajutorul softului specializat ĂŽn geotehnică Slide (Rocscience, 2010), analizează stabilitatea taluzurilor naturale Ĺ&#x;i artificiale indiferent de geometrie. Acesta poate efectua analizele atât ĂŽn condiĹŁii statice, cât Ĺ&#x;i dinamice, precum Ĺ&#x;i ĂŽn cazul manifestării presiunii apei din roci sau ĂŽn cazul taluzurilor submersate.

Etape ĂŽn analiza de stabilitate: I. Introducerea elementelor geometrice Ĺ&#x;i geotehnice caracteristice taluzului.

Soft-ul permite definirea manuală, dar Č™i automată a suprafeĹŁelor de alunecare.

II. Calculul coeficienților de stabilitate.

Programul calculează automat coeficienČ›ii de stabilitate, utilizând ĂŽn acest scop diferite metode Č™i oferind posibilitatea alegerii metodei/metodelor dorite. ĂŽn prezentul studiu, pentru efectuarea analizelor de stabilitate s-a ales metoda descrisă anterior Č™i anume metoda lui Janbu.

III. Determinarea suprafeței critice de alunecare.

Se determină suprafaČ›a critică de alunecare căreia ĂŽi corespunde valoarea minimă a coeficientului de stabilitate.

3. Metoda fuzzy Instrumentele logicii fuzzy permit tratarea riguroasă a problemelor pentru care se impune o evaluare de tip calitativ pornind de la o serie de date cu un grad mare de aproximare (Zadeh, 1965).

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

Etape de calcul: I. Definirea funcĹŁiilor de apartenenĹŁÄƒ a parametrilor caracteristici.

FuncĹŁia de apartenenĹŁÄƒ este instrumentul de bază al logicii fuzzy Ĺ&#x;i indică gradul de apartenenĹŁÄƒ al unei serii de date la un anumit ansamblu. Acele valori ale parametrilor luaČ›i ĂŽn considerare care aparĹŁin sigur masivului/depozitului considerat vor avea un grad de apartenenĹŁÄƒ egal cu 1. Valorile parametrilor care nu aparĹŁin sigur masivului/depozitului au un grad de apartenenĹŁÄƒ egal cu 0. Valorile intermediare au grade de apartenenĹŁÄƒ intermediare.

II. Generarea funcĹŁiei de apartenenĹŁÄƒ a coeficientului de stabilitate.

Combinând perechile de valori disponibile Ĺ&#x;i utilizând o metodă de calcul determinist se obĹŁin valorile corespunzătoare ale coeficientului de stabilitate (una pentru fiecare pereche de valori).

SuprafaĹŁa de alunecare posibilă poate fi stabilită printr-o verificare preliminară cu o pereche de valori medii ale parametrilor aleČ™i. Cu valorile lui Fs determinate se construieĹ&#x;te funcĹŁia de apartenenĹŁÄƒ a coeficientului de stabilitate.

III. Evaluarea calitativă a stabilitÄƒĹŁii taluzului.

CondiČ›ia de echilibru este Fs = 1. Pe baza funcĹŁiei de apartenenĹŁÄƒ a coeficientului de stabilitate cu valoarea Fs = 1 este posibilă obĹŁinerea unei indicaĹŁii calitative privind gradul de stabilitate a taluzului analizat, utilizând schema propusă de Sakurai Ĺ&#x;i Shimizu (1987) (Fig. 2).

Fig. 2 Schema de estimare a gradului de stabilitate ĂŽn lucrarea de faČ›Äƒ, parametrii de intrare sunt ĂŽnălČ›imea taluzului, unghiul de taluz, greutatea volumetrică, coeziunea Č™i unghiul de frecare, iar parametrii de ieČ™ire sunt coeficienČ›ii de stabilitate pe baza cărora se estimează gradul de stabilitate.

4. Analiza calitativă a stabilitÄƒČ›ii taluzurilor carierei PeČ™teana Nord Perimetrul minier PeČ™teana Nord face parte din Bazinul Minier Rovinari Č™i cuprinde o carieră de lignit, halda exterioară Č™i halda interioară. Halda exterioară este ĂŽn proces de revegetare, materialul steril fiind depus ĂŽn halda interioară. Lucrările de exploatare Č™i haldare se realizează ĂŽn câte 4 trepte (Fig. 3).

17

Fig. 3 Treptele carierei Peșteana Nord (Apostu și Florea, 2018) Elementele geometrice (înălțimea și unghiul de taluz) caracteristice treptelor in-situ și de haldă sunt redate în tabelul 1.

Tabel 1. Elementele geometrice ale treptelor Haldă H [m] α [°] 10,2 25 15,1 26 14,8 27 14,9 26

Treapta I II III IV

Carieră H [m] α [°] 20,1 46 19,7 36 20,1 40 14,2 36

Valorile caracteristicilor fizico-mecanice ale rocilor, rezultate în urma determinărilor în laborator și preluate din studii de specialitate (Nyari Apostu, 2019; ***, ICSITPML, 2007), au fost supuse unei prelucrări statistico - matematice, prin care s-au determinat valorile minime, maxime, medii, abaterea medie pătratică (σ), medii – σ și medii + σ.

S-a acordat gradul de apartenenţă la ansamblul haldei 1 pentru valorile cuprinse între media - σ şi media + σ, respectiv gradul de apartenenţă 0 valorilor minime şi maxime, obţinându-se astfel patru perechi de valori de lucru (tabelul 2).

18

16,06 19,41

7,68 8,93

16,12

Amestec de roci haldate ɣa c ϕ KN KN ° 3 2 m m

16,33

Medii - σ

Minime

Valori

Tabel 2. Seturi de valori supuse analizei de stabilitate Roci in-situ Natura rocilor Bolovăniș, pietriș Nisipuri Argile Marne Sol vegetal Lignit Bolovăniș, pietriș Nisipuri Argile Marne Sol vegetal Lignit

ɣa KN m3

c KN m2

ϕ °

20,1

0

35

16 17,5 16,73 13,7 11,7

4 20 26 19 120

20 8 12 18 25,7

20,33

0

35

18,45 18,74 18,32 13,7 11,92

4,76 27,48 24,81 19 151,88

23,36 13,11 15,57 18 25,99

27,52 31,43

17,98 22,80

19,40 21,37

Maxime

Medii + σ

continuare tabel 2 Bolovăniș, pietriș Nisipuri Argile Marne Sol vegetal Lignit Bolovăniș, pietriș Nisipuri Argile Marne Sol vegetal Lignit

22,49

0

35

20,42 20,54 19,92 15,7 12,74

10,39 54,65 61,04 29 271,5

31,96 25,75 24,09 22 44,89

23,8

0

35

20,6 21,7 20 15,7 13,9

12 65 93 29 274,5

38 34 27 22 49

Prelucrarea statistico-matematică s-a efectuat în scopul obținerii unor valori reprezentative, care să caracterizeze stratele de roci din treptele in-situ, în funcție de natura acestora, respectiv întreaga haldă ca un amestec de roci.

Conform unui raport întocmit în anul 2016 de Ministerul Energiei, cariera Peşteana Nord îşi va înceta activitatea începând cu anul 2023, ca urmare a epuizării rezervei din perimetrul de licență. (***, 2016) Potrivit studiilor efectuate, odată cu încheierea lucrărilor de exploatare și cu oprirea sistemelor de asecare, golul remanent al carierei Peșteana Nord se va inunda în aprox. 10 ani. Acest proces va duce la apariția unui lac de carieră. (Nyari și Lazăr, 2017; Apostu și Florea, 2018) Din aceste motive și cunoscând condițiile actuale (drenarea naturală și artificială a formațiunilor acvifere) și viitoare (refacerea resurselor acvifere odată cu oprirea sistemelor de asecare), s-a considerat a fi necesară evaluarea stabilității taluzurilor definitive în ambele situații în scopul securozării obiectivelor din zonele de influență.

Calculele de stabilitate s-au efectuat pentru condiţii de umiditate naturală, având în vedere că geometria treptelor carierei, geometria haldei, natura şi granulometria materialelor facilitează drenarea apelor subterane și pentru condiții de roci saturate considerând refacerea nivelului apelor subterane până în acoperișul formațiunilor acvifere. În ceea ce privește materialul haldat, saturarea întregului amestec de roci este imposibilă întrucât natura rocilor și gradul de afânare asigură o drenare bună a apei din haldă.

Coeficienții de stabilitate au fost calculați cu ajutorul soft-ului specializat prezentat anterior, iar rezultatele analizelor de stabilitate sunt redate în tabelele 3 – 4.

Pe baza valorilor prezentate în tabelele 3 și 4, au fost construite graficele prin care se estimează din punct de vedere calitativ stabilitatea treptelor de carieră și de haldă. Interpretarea rezultatelor obţinute se poate urmări în figurile 4 - 7. Cazurile prezentate au fost alese în funcție de elementele geometrice mai puțin favorabile, respectiv înălțimi și unghiuri de taluz cu valorile cele mai ridicate.

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Saturată

Naturală

Treapta

Condiții de umiditate

Tabel 3. Valorile coeficienților de stabilitate pentru rocile haldate

I II III IV I II III IV

Coeficientul de stabilitate, Fs minim

media - σ

media + σ

maxim

1,151 1,014 1,179 0,978 1,010 0,759 0,779 0,724

1,371 1,219 1,430 1,179 1,199 0,916 0,944 0,871

2,150 1,784 2,160 1,803 1,901 1,434 1,564 1,427

2,338 1,935 2,461 2,111 1,875 1,571 1,838 1,705

Fig. 6 Estimarea calitativă a stabilităţii treptei II a haldei în condițiile refacerii resurselor acvifere

Saturată

Naturală

Condiții de umiditate Treapta

Tabel 4. Valorile coeficienților de stabilitate pentru rocile in-situ

I II III IV I II III IV

Coeficientul de stabilitate, Fs minim 0,664 0,949 0,838 1,126 0,648 0,732 0,463 0,543

media - σ 0,876 1,185 0,957 1,168 0,858 0,895 0,561 0,657

media + σ 1,528 2,010 1,568 2,151 1,154 1,573 1,016 1,198

maxim 1,582 2,381 1,952 1,612 1,242 1,868 1,296 1,469

Fig. 7 Estimarea calitativă a stabilităţii treptei III a carierei în condițiile refacerii resurselor acvifere

Fig. 4 Estimarea calitativă a stabilităţii treptei IV a haldei în condiții de drenare naturală a apei

Fig. 5 Estimarea calitativă a stabilităţii treptei I a cariere în condiții de drenare naturală a apei ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

Pentru a determina gradul de stabilitate pentru celelalte trepte s-au respectat aceeași pași. Astfel sau obținut următoarele rezultate:  în condiții de umiditate naturală:  trepte stabile: treapta IV a carierei și treptele I, II și III ale haldei;  trepte cu stabilitate medie: treapta II a carierei și treapta IV a haldei;  trepte cu stabilitate redusă: treptele I și III ale carierei;  în condiții de roci saturate:  trepte stabile: treapta I a haldei;  trepte cu stabilitate medie: treapta II a carierei și treapta IV a haldei;  trepte cu stabilitate redusă: toate treptele carierei și treptele II, III și IV ale haldei.

Potrivit acestor rezultate, treapta IV a haldei în condiții de drenare naturală a apei din porii rocilor prezintă stabilitate medie (vezi fig. 2), iar posibilele deplasări pot fi limitate prin tehnologia de exploatare.

Stabilitatea redusă a treptelor I și III ale carierei în condiții de drenare naturală a apei (vezi fig. 3) se poate explica prin prezența stratelor acvifere, nisipuri ale căror caracteristici de rezistență (coeziunea și unghiul de frecare interioară) sunt 19

reduse și/sau a elementelor geometrice ale treptelor in-situ, în special a unghiurilor de taluz care ating valori mari, de 40 - 46°.

Comparând situațiile prezentate în figurile 4 – 5, se observă că, deși cele două trepte analizate (în condiții saturate) prezintă un grad de stabilitate redus, una este mai stabilă decât cealaltă. Astfel lucrările de consolidare sunt prioritare pentru situația mai defavorabilă și anume pentru treapta III a carierei. Estimarea calitativă a gradului de stabilitate permite astfel și ierarhizarea necesității de consolidare a taluzurilor.

Creșterea umidității rocilor determină reducerea rezervei de stabilitate ca urmare a manifestării presiunii apei din pori. În aceste condiții, toate treptele prezintă stabilitate redusă, conform analizei calitative bazate pe teoria fuzzy, cu excepția treptei I a haldei care este stabilă atât în condițiile de drenare naturală a apei, cât și în condițiile refacerii resurselor acvifere. Treapta I a haldei rămâne stabilă datorită elementelor geometrice favorabile, în special a înălțimii reduse, dar și pentru natura rocilor și gradul de afânare nu permit saturarea rocilor.

Situația refacerii resurselor acvifere până în acoperișul formațiunilor acvifere este puțin probabilă, însă rezultatele nu sunt de neglijat, mai ales dacă taluzurile analizate prezintă o stabilitate îndoielnică chiar și în afara influenței apei.

Taluzurile in-situ I și III necesită intervenții pentru creșterea rezervei de stabilitate, care pot presupune reproiectarea elementelor geometrice ale taluzurilor, adaptarea tehnicii de exploatare în scopul reducerii unghiului de taluz, menținerea în funcțiune a sistemelor de asecare pentru a împiedica creșterea umidității rocilor și manifestarea presiunii apei în pori.

stabilității. În schimb, amestecul de material haldat aflat în stare afânată, facilitează drenarea apei, iar geometria treptelor este favorabilă stabilității.

Influența negativă a apei asupra rocilor a fost pusă în evidență și s-a constatat că toate treptele, cu excepția treptei I a haldei, prezintă un grad redus de stabilitate în aceste condiții. În situația taluzurilor cu stabilitate medie, posibilele deplasări pot fi limitate prin amenajări sau prin tehnologia de exploatare, în timp ce în cazul taluzurilor cu stabilitate redusă sunt necesare și lucrări de consolidare.

5. Concluzii

6. Khakestar, M.S., Hassani, M., Moarefvand, P., Madani, H. Application of multi-criteria decision making methods in slope stability analysis of open pit mines, J. Geol. Soc. India, 87 (2), pp. 213-221, (2016). DOI: 10.1007/s12594016-0389-6

Metoda fuzzy a fost aplicată pentru verificarea stabilității a 8 taluzuri diferite din punct de vedere al caracteristicilor geometrice și geotehnice. Parametrii de intrare luați în considerare sunt înălțimea taluzului, unghiul de taluz, greutatea volumetrică a rocilor, coeziunea și unghiul de frecare interioară, iar parametrii de ieșire sunt coeficienții de stabilitate.

Procedeul descris este ușor de aplicat, oferă rezultate rapide cu un grad ridicat de încredere, precum și indicații privind necesitatea lucrărilor de consolidare a taluzurilor.

S-a constatat că, în cazul analizat, treptele carierei sunt mai predispunse alunecării, indiferent de umiditatea rocilor. Aceasta se poate explica prin prezența în structura litologică a stratelor acvifere, constituite din nisipuri ale căror caracteristici de rezistență sunt reduse, precum și printr-o geometrie a treptelor nefavorabilă din punct de vedere al 20

Bibliografie 1. Apostu, I.M., Florea, A. Artificial lakes in former lignite open-pits and their utility in agriculture and economy, RJAS, Vol. 50, Nr. 4, pp. 2839, ISSN 2066-1843, (2018).

2. Azarafza, M., Akgün, H., Feizi-Derakhshi, M.R., Azarafza, M., Rahnamarad, J., Derakhshanief, R. Discontinuous rock slope stability analysis under blocky structural sliding by fuzzy key-block analysis method, Heliyon, Vol. 6, Nr. 5, e03907, (2020).

3. Dodagoudar, G.R., Venkatachalam, G. Reliability analysis of slopes using fuzzy sets theory, Comp. and Geo., Vol. 27, Nr. 2, pp. 101 – 115, (2000).

4. Janbu, N. Application of composite slip surfaces for stability analysis, Proc. of the Eu. Conf. on Stab. of Earth Slopes, v. 3, Stockholm, p. 43–49, (1954).

5. Kacewicz, M. Fuzzy slope stability method, Math. Geol., 19, pp. 757 – 767, (1987).

7. Mohamed, T., Kasa, A., Taha, M.R. Fuzzy Logic System for Slope Stability Prediction, Internat. J. on Adv. Sc. Eng. and Inform. Tech., 2(2), (2012). DOI: 10.18517/ijaseit.2.2.174 8. Nyari Apostu, I.M. Cercetări privind riscurile geotehnice în condițiile inundării golurilor remanente ale carierelor de lignit, Teză de doctorat, Petroșani, pp. 92 - 117, (2019).

9. Nyari Apostu, I.M., Lazar, M. Flooding of the remaining gap of North Peșteana quarry in order to create a water reservoir for irrigations, RJAS, Vol. 49, Nr. 4, pp 9-19, ISSN 2066-1843, (2017).

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

10. Rocscience Inc. Slide Version 6.005 2-D Slope Equilibrium Analysis Software. Toronto, Ontario. 11 September 2010.

13. Zadeh L.A. Fuzzy sets, Inform. and Contr., New York, USA, vol.

8/issue 3, pp. 338–353, 1965.

11. Sakurai S., Shimizu N. Assessment of rock slope stability by fuzzy set theory, Proc. of the 6th Cong. of the Int. Soc. for Rock Mec., Montreal, Canada, pp. 503–506, 1987.

14. ***, S.C. Institutul de Cercetare Științifică, Inginerie Tehnologică și Proiectări Mine pe Lignit S.A. Craiova (I.C.S.I.T.P.M.L.) Studiu geotehnic Cariera Peșteana Nord, sb. 810-510, Studiu geotehnic Cariera Peșteana Sud, sb. 810-511, Craiova, (2007).

12. Yuanyou, X., Ruigeng, Z. Analysis on control decision-making of unstable rock mass in Banyan Mountain, Huangshi city, Chin. J. Rock Mech. Eng., 2000 (4), p. P642.2, (2000).

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

15. ***, Ministerul Energiei Raportul grupului de lignit, Lignitul - Activitatea minieră, Sectorul resurselor energetice minerale, (2016)

21

CERCETĂRI PRIVIND EXPLOATAREA CĂRBUNELUI LA CARIERA ROȘIA PRIN PRISMA PROTECȚIEI MEDIULUI Daniela Ionela CIOLEA*, Emilia Cornelia DUNCA* Rezumat: În ultimul timp tot mai multe organizații neguvernamentale se ridică împotriva industriei miniere, dar fără a oferii o soluție cel puțin la fel de viabilă în siguranța și sănătatea populației, care depinde de asigurarea securității energetice a României. Se recomandată a fi valorificat un sistem eficient de aprovizionare cu combustibil solid (lignit), producere, transport, distribuție și furnizare, care asigură alimentarea continuă a tuturor consumatorilor în condiții de accesibilitate, disponibilitate și de suportabilitate a prețurilor, ținând cont de evoluția calității mediului înconjurător. Cercetările privind exploatarea cărbunelui la Cariera Roșia cuprind cerințele specifice în scopul asigurarii unui grad ridicat de protecție a mediului pe perioada realizării proiectului, inclusiv a organizării - extindere șantier, precum și pe perioada desfășurării ulterioare a activității.

Cuvinte cheie: industrie minieră, cărbune, energie, protecția mediului.

1. Arealul de răspândire al zăcămintelor de lignit din Oltenia Arealul de răspândire al zăcămintelor de lignit din Oltenia [1] aparţine din punct de vedere geografic Subcarpaţilor Olteniei şi Podişului Getic, dezvoltându-se paralel cu marginea sudică a Carpaţilor Meridionali. Subcarpaţii delimitează la nord depozitele purtătoare de cărbuni, fiind alcătuiţi din formaţiuni neogene cu structuri cutate.

Morfologic sunt caracterizaţi de depresiuni intracolinare (sinclinale) de natură tectonică sau de eroziune şi culmi deluroase (anticlinale). Podişul Getic se dezvoltă la periferia Subcarpaţilor şi se individualizează prin culmi deluroase cu altitudini ce scad treptat de la Nord la Sud. Conform http://energie.gov.ro/, bazinul minier Rovinari, cu perimetrele Tismana I, Tismana II, Rovinari Est, Gârla, Pinoasa, Roşia de Jiu, Peşteana Nord, Peşteana Sud, este considerat cel mai important din punct de vedere economic datorită amplasamentului său limitrof circular faţă de Termocentrala Rovinari. Lignitul rezultat din exploatările miniere este livrat direct pe banda transportoare în depozitul Termocentralei. [8] În geologia acestui bazin se diferențiează [1]: Paleogenul, reprezentat prin etajele sale superioare, Eocen şi Oligocen. În cadrul Neogenului au fost puse în evidenţa ambele sale etaje: Miocen şi Pliocen. Miocenul este reprezentat prin toate etajele sale: Aquitanianul, Burdigalianul, Helveţianul, Badenianul şi Sarmaţianul. În cadrul Pliocenului au fost puse în evidenţa etajele: Meoţian, Ponţian, Dacian şi Romanian, dintre care purtătoare de cărbuni sunt numai etajele superioare Dacianul şi Romanianul. Ponţianul este ____________________________________ * Conf.dr.ing., Universitatea din Petroșani 22

dezvoltat în tot bazinul Rovinari, constituind fundamentul complexului cărbunos. Este reprezentat prin orizontul marnelor cu Paradacna şi marne cu Valenciennus.

Dacianul este reprezentat printr-o succesiune de argile, argile nisipoase, marne nisipoase şi nisipuri cu intercalaţii de strate de lignit, fapt ce marchează intrarea bazinului în starea finală a evoluţiei sale.

Pe baza litologiei, a corelării stratelor de lignit şi a macrofaunei, în cadrul Dacianului s-au separat două orizonturi: orizontul inferior nisipos cu Pachydacna şi orizontul superior argilos nisipos cu cărbuni. Orizontul inferior este alcătuit din nisipuri fine şi medii cu intercalaţii argiloase. La partea superioară a complexului nisipos se găseşte stratul I de cărbune, primul strat corelabil ca extindere în regiune.

Romanianul este depus concordant peste depozitele daciene, însă cu frecvente diferenţieri de facies. Astfel, în cuprinsul bazinului Rovinari, Romanianul este constituit dintr-o alternanţă de argile, nisipuri grosiere şi pietrişuri mărunte cu intercalaţii de strate de lignit asociate uneori cu nivele de argile cărbunoase. În aceasta suită în grosime de 60-80 m sunt cuprinse stratele de lignit VIII-XII. Cuaternarul cuprinde depozitele aluvionare vechi şi actuale şi depozitele superficiale actuale (deluvii, conuri de dejectie, alunecări). Este prezent prin termenii săi: Pleistocen şi Holocen.

2. Ce conține acordul de mediu ?

Acordul de mediu cuprinde cerințele specifice în scopul asigurării unui grad ridicat de protecție a mediului pe perioada realizării proiectului, inclusiv a organizării de santier, precum și pe perioada desfășurării ulterioare a activității, demolării / dezafectării. [2] [5]

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Acordul de mediu are un conţinut-cadru şi cuprinde cel puţin: a. cerinţe specifice în scopul asigurării protecţiei elementelor de mediu pe perioada realizării proiectului, inclusiv a organizării de şantier, precum şi pe perioada desfăşurării activităţii, demolării / dezafectării, după caz, incluzând toate condiţiile necesar a fi îndeplinite de titularul proiectului; b. concluziile analizei raportului de securitate, după caz; c. principalele motive şi considerente pe baza cărora a fost emis, inclusiv informaţii cu privire la desfăşurarea procesului de implicare a publicului şi a modului în care observaţiile publicului interesat au fost luate în considerare; d. descrierea principalelor măsuri pentru evitarea, reducerea şi, dacă este posibil, compensarea efectelor adverse majore asupra mediului în timpul realizării proiectului, inclusiv a organizării de şantier, a desfăşurării activităţii, demolării/dezafectării, cerinţele legislaţiei comunitare specifice, după caz.

Acordul de mediu pentru instalaţiile care intră sub incidenţa legislaţiei privind prevenirea şi controlul integrat al poluării se emite luându-se în considerare, pe lângă cerinţele prevăzute mai sus, următoarele: a. nivelurile de emisie asociate celor mai bune tehnici disponibile aplicabile, pentru poluanţii care pot fi emişi în cantităţi semnificative, sau, după caz, parametrii sau măsuri tehnice echivalente; b. prevederi pentru limitarea efectelor poluării la lungă distanţă sau transfrontalier, după caz.

Acordul de mediu pentru proiectele pentru care s-a luat decizia că pot avea impact semnificativ asupra integrităţii ariilor naturale protejate de interes comunitar include, după caz, şi următoarele: a. măsurile de reducere sau eliminare a impactului asupra ariei naturale protejate de interes comunitar, condiţiile şi modul/calendarul de implementare a acestora; b. măsurile compensatorii aprobate, acceptate de ACPM, condiţiile şi modul / calendarul de implementare a acestora; c. considerentele privind sănătatea sau siguranţa publică ori consecinţele benefice de importanţă majoră pentru mediu, care justifică necesitatea realizării proiectului propus, pentru ariile naturale protejate de interes comunitar ce adăpostesc un tip de habitat natural prioritar şi/sau o specie sălbatică prioritară de interes comunitar; d. alte motive imperative de interes public major asupra cărora s-a obţinut punctul de vedere al Comisiei Europene, care justifică necesitatea realizării proiectului propus.

Pentru proiectele care afectează în mod negativ integritatea ariei naturale protejate de interes ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

comunitar şi în lipsa unor soluţii alternative, autoritatea publică centrală pentru protecţia mediului are obligaţia: a. de a informa Comisia Europeană despre măsurile compensatorii luate pentru a proteja coerenţa globală a reţelei Natura 2000, pentru ariile de protecţie specială avifaunistică şi siturile de importanţă comunitară, când proiectul trebuie realizat din considerente imperative de interes public major referitoare la sănătatea umană, securitatea publică sau beneficii pentru mediu. În acest caz, actul de reglementare se poate elibera înainte de informarea Comisiei Europene; b. de a solicita punctul de vedere al Comisiei Europene atât asupra măsurilor compensatorii propuse, cât şi asupra motivelor imperative de interes public major, altele decât cele referitoare la sănătatea umană, securitatea publică sau beneficii pentru mediu, când proiectul afectează o specie sau un tip de habitat prioritar. În acest caz, actul de reglementare va fi eliberat după primirea răspunsului Comisiei Europene.

Decizia de respingere a solicitării acordului de mediu, cuprinde: a. principalele motive şi considerente pe care se bazează decizia, inclusiv informaţii cu privire la desfăşurarea procesului de participare a publicului interesat; b. informaţii privind procedura de contestare administrativă şi contencios administrativ.

Cariera Roşia este situată pe teritoriul comunelor Fărcăşeşti, Bîlteni şi a oraşului Rovinari. Lucrările de excavaţii au început în anul 1973. [4] [6] 3. Măsurile de protecţie a componentei de mediu – apă la Cariera Roșia Măsurile de proţecţie a componentei de mediu apă la Cariera Roșia sunt [3]: - amenajarea și regularizarea cursurilor de apă, fie din perimetrele miniere, fie din zonele adiacente; - sisteme de asecare, care să permită drenarea apei din orizonturile acvifere și să ducă în final la realizarea fluxului tehnologic în deplină siguranță; - colectarea, dirijarea și evacuarea apelor din zonele ce urmează a fi exploatate și care provin din lucrările de asecare, infiltrații și precipitații. Exploatarea lignitului în cariera Roșia de Jiu în perioada 2016 2026 (în zona colinară) conduce la diminuarea potențialului orizontului freatic prin: - scăderea volumului alimentării din precipitații, a suprafetelor de alimentare și înmagazinare a orizontului freatic în bazin; - creșterea vitezei de curgere a apelor freatice subterane către zonele depresionare din carieră ce determină golirea rapidă a rezervelor statice freatice (nu dispariţia). Efectul negativ al asecării observat 23

uneori imediat prin coborarea nivelului apei şi chiar secarea fântânilor din satele învecinate a fost compensat în localitățile rurale din jurul carierelor prin realizarea sistemelor de alimentare cu apă a acestora din captări executate în orizonturile acvifere de adâncime şi în special în orizontul acvifer artezian. În procesul de producție nu sunt utilizate substanțe periculoase care să afecteze calitatea apelor de suprafață sau subterane.

- starea ecologică a râului Jiu pe tronsonul Rovinari-Turceni este bună.

Măsuri pentru prevenirea, reducerea şi, unde este posibil, compensarea efectelor negative semnificative asupra mediului sunt: a) măsuri în timpul realizării proiectului: - nu se vor spăla în cursurile de apă prezente, utilajele şi mijloacele de transport folosite; - se vor lua toate măsurile în vederea evitării poluărilor accidentale, iar în cazul unor astfel de poluări se va interveni operativ; - inspecţiile tehnice periodice la toate utilajele folosite, vor fi efectuate la zi, pentru evitarea poluării accidentale a apelor din zona de lucru; - să nu se afecteze calitatea apelor de suprafaţă şi să nu se arunce materiale de nici un fel în albiile sau pe malurile acestora; - crăcile şi resturile de exploatare (biodegradabile) nu se depozitează în albiile pâraielor pentru a preveni colmatarea receptorilor din aval şi formarea de viituri; - dotarea punctului de lucru cu materiale absorbante. b) măsuri în timpul exploatării şi efectul implementării acestora: - realizarea şi întreţinerea şanţurilor de gardă care colectează apele pluviale, în ritmul înaintării lucrărilor de deschidere, pregătire şi exploatare; - aplicarea, în caz de nevoie, a tuturor măsurilor de prevenire şi combatere a poluării accidentale conform prevederilor în vigoare; - menţinerea în funcţiune a sistemelor de epurare a incintei administrative în vederea înacadrării apelor evacuate în limitele admise şi respectarea normelor tehnice de exploatare a instalaţiilor; - interzicerea depozitării oricăror tipuri de deşeuri în apele de suprafaţă; - reviziile şi reparaţiile la utilaje se vor face periodic conform graficelor şi specificaţiior tehnice, iar alimentarea cu combustibil se va face numai în zone special amenajate acestui scop; - manipularea combustibililor se face astfel încât să se evite scăpările şi împrăştierea acestora pe sol; - pe toată durata exploatării să se asigure măsuri de verificare a apelor evacuate şi să se identifice soluţiile de prevenire a poluării şi de remediere în cazul unor deversări accidentale de substanţe periculoase. [3] 24

4. Măsurile de protecţie a componentei de mediu – aer la Cariera Roșia Măsurile de proţecţie a componentei de mediu aer la Cariera Roșia sunt: - defrişarea, excavarea suprafeţelor menţionate, transportul pe benzi și haldarea sterilului nu produc cantităţi de praf peste limitele admisibile iar curenţii de aer dispersează aceste cantităţi pe suprafeţe mari.

- datorită numărului scăzut de utilaje, iar acestea funcționează cu motoare acționate electric activitatea desfăşurată poate fi apreciată ca o sursă generatoare de impact cu o intensitate redusă şi un grad mare de extindere zonală.

- emisiile atmosferice specifice activității de exploatare lignit prin lucrări miniere la zi sunt pulberile rezultate din surse la sol, deschise şi care implica activităţile de excavare steril / cărbune, haldare steril, transport steril / cărbune, depozitarea şi expediţia cărbunelui.

- toate aceste categorii de surse nedirijate sunt considerate surse de suprafață. Impactul prognozat asupra aerului în perioada de implementare a proiectului este redus, valorile obținute prin modelarea matematică a dispersiei pentru concentrațiile poluanților pulberi totale, în aerul exterior sunt situate sub limitele impuse de legislația în vigoare privind calitatea aerului. [7] Măsurile pentru prevenirea, reducerea şi, unde este posibil, compensarea efectelor negative semnificative asupra mediului sunt: a) măsuri în timpul realizării proiectului - întreţinerea în perfectă stare de funcţionare a utilajelor şi mijloacelor de transport care se utilizează la exploatarea forestieră, realizarea periodică a inspecţiei tehnice a acestora, iar în cazul în care se constată defecţiuni remedierea acestora în cel mai scurt timp; - impunerea de restricţii de viteză pentru mijloacele de transport pe drumul de acces; - folosirea de utilaje şi mijloace de transport cu motoare performante dotate cu sisteme Euro de reţinere a poluanţilor; - dotarea punctului de lucru cu cisterna cu apă prevăzută cu dispozitiv de stropire pentru intervenţii în caz de incendiu şi pentru diminuarea cantităţii de praf ridicată în atmosferă; - umectarea periodică în perioadele secetoase a drumurilor de acces, pentru înlăturarea antrenării pulberilor fine în masa de aer; b) măsuri în timpul exploatării şi efectul implementării acestora: - îmbunătăţirea stării tehnice a drumului de acces prin repararea şi menţinerea permanentă în stare tehnică bună, pe toată lungimea;

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

- menţinerea utilajelor şi a mijloacelor de transport în stare bună de funcţionare; efectuarea reviziilor şi întreţinerii în ateliere specializate; - instruirea personalului care va activa în punctul de lucru, privind măsurile de prevenire şi stingere a incendiilor şi a măsurilor privind protecţia mediului; - întocmirea unui grafic de lucru pentru mijloacele de transport, cu precizarea rutei şi vitezei de circulaţie, modul de transport al încărcăturii; - dotarea autobasculantelor cu prelate pentru acoperirea încărcăturii în timpul transportului; - dotarea punctului de lucru cu cisternă cu apă prevăzută cu dispozitiv de stropire, pentru intervenţii în caz de incendii şi pentru diminuarea cantităţii de praf ridicat în atmosferă; - captarea la sursă a prafului prin carcasarea utilajelor generatoare de pulberi; - mişcarea stocurilor de cărbune pentru a preveni autoaprinderea cărbunelui în perioadele foarte călduroase; - tasarea cărbunelui în timpul formării stivei; - utilizarea straturilor acoperitoare, de protecţie pentru împiedicarea accesului aerului în interiorul stivei de cărbune, se acoperă suprafaţa şi taluzurile cu: praf de cărbune, praf de zgură în strat de 10÷15 cm, tasat, antracit (0÷3 mm) stropit cu păcură şi tasat. De asemenea, se poate folosi pastă de bitum argiloasă (bitum 45%, apă 25%, argilă 30%), care se aplică pe suprafaţa stivei sub formă lichidă, într-un strat de 2÷3 mm. Utilizarea ca strat protector a pastei de bitum argiloasă este posibilă numai când temperatura mediului ambiant este peste 0 oC; - utilizarea inhibitorilor în vederea diminuării pierderilor calitative a cărbunelui; - pentru a împiedica autoaprinderea cărbunelui în stratele care aflorează, nu se descopertează complet, lăsând un strat de steril de cca. 10 - 15 cm; - se va evita pe cât posibil abandonarea pilierilor de cărbune în spaţiul exploatat; - pentru izolarea unui foc sau a unui pilier de cărbune abandonat, se vor crea zone de rambleu total sau înămolire; - se va evita introducerea materialelor străine în cărbuni, în special lemn; - urmărirea temperaturii prin sonde pe ţevi de oţel până la fundul stivei, în care se coboară termometre, măsurând temperatura din 2 în 2 m adâncime; la depăţirea temperaturii de 40 oC, controlul se face la interval de 12 h, iar dacă temperatura depăşeşte 60 o C, cărbunele se consumă imediat; - redarea în circuitul productiv a terenurilor rămase libere de sarcini tehnologice pentru a limita extinderea pulberilor în atmosferă; - reducerea la minimum a emisiilor în aer, prin proiectarea şi întreţinerea adecvată a instalaţiilor miniere, prin proceduri operaţionale adecvate şi proceduri specifice de control al emisiilor. [3] ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

5. Măsurile de protecţie a componentei de mediu – sol, subsol la Cariera Roșia Măsurile de proţecţie a componentei de mediu sol, subsol la Cariera Roșia sunt: - procesul de excavare şi defrişare are ca efect îndepărtarea vegetaţiei dar conform Planului de refacere a mediului şi Proiectului tehnic de refacere a mediului Simbol 805-837/2014 aceste terenuri şi vegetaţia respectivă vor fi refăcute în urma eliberării terenurilor de sarcini tehnologice.

- principala măsura de protecție împotiva alunecării este respectarea geometriei proiectate ce se bazeaza pe studiile geotenice.

- zona de excavare - cariera va avea în final 9 trepte de excavare cuprinse între cotele +75/85 - +280 m, cu lungimea cuprinsă între 2500 m la treptele superioare şi 1400 m la vatra carierei; - unghiul de taluz general final la carieră 6-7° pe latura vestica, 12-13° pe latura de nord și 13-17° pe latura de sud; - înaltimea treptelor de lucru 20-25 m la un unghi de taluz de 450; - lăţimea bermelor este de minim 180 m.

- zona de haldare - halda interioară, va avea 9 trepte de haldă cuprinse între cotele +75/85 m - +175 m.

- înălţimea haldei va fi de 110 m la un unghi de taluz de 260 - bermă de lucru de 150 m, în mod ascendent.

Măsurile pentru prevenirea, reducerea şi, unde este posibil, compensarea efectelor negative semnificative asupra mediului sunt [3]: a) măsuri în timpul realizării proiectului - în timpul realizării lucrărilor de defrişare se vor executa operaţii care au în vedere evitarea producerii fenomenelor torenţiale pe versanţi şi degradării solului; - se vor lua toate măsurile pentru evitarea poluării solului cu produse petroliere provenite de la utilajele şi mijloacele de transport utilizate; - alimentarea cu combustibil a mijloacelor de transport se va face la staţiile de distribuiţie carburanţi; - lubrifianţii necesari funcţionării utilajelor vor fi depozitaţi în recipiente metalice, în magazia de materiale; - transvazarea produselor petroliere din autocisterne se va face direct în rezervorul de stocare; - reviziile şi reparaţiile mijloacelor de transport se vor face numai la unităţi specializate; - nu se vor executa în pădure lucrări de reparaţii a motoarelor, de schimbare a uleiului şi încărcare a rezervoarelor auto cu combustibil; - circulaţia tractoarelor să se facă pe cât posibil numai pe traseele aflate în zona care se defrişează, evitându-se deplasarea în afara acesteia;

25

- în situaţia în care nu poate fi evitată trecerea prin arborete ce nu vor fi exploatate este indicată folosirea la adunatul lemnului a echipamentelor care reduc parcursul tractoarelor (cabluri acţionate de trolii); - prelucrarea capătului din faţă al piesei tărâte sau acoperirea cu conuri de protecţie; - evitarea circulaţiei tractoarelor în parchet pe timp umed; - luarea unor măsuri de protecţie a traseelor supuse eroziunii prin apărarea cu lungoane, pat de crăci, etc. iar la terminarea lucrărilor traseele cu făgaşe care se vor nivela; - accesul la fondul forestier se va face numai după obţinerea aprobării de folosinţă a terenurilor şi numai pe căile de acces stabilite de comun acord cu ocoalele silvice; - târârea arborilor după tăiere să nu se facă pe traseul acestora, ci în lateral fără a afecta parcelele învecinate nedefrişate; - este interzisă depozitarea materialelor lemnoase în albiile pâraielor şi văilor sau în locuri expuse viiturilor; - în caz de poluare accidentală, volumul de sol va fi îndepărtat, depozitat temporar şi remediat prin unităţi specializate şi autorizate; - la colectarea masei lemnoase se vor respecta traseele stabilite, iar lucrările de reparaţii accidentale efectuate utilajelor se vor face numai în platforma tehnologică a punctului de lucru; - în perimetrul organizării de şantier nu se vor depozita combustibili, lubrefianţi sau alte materiale a căror scurgere sau risipire să polueze solul.

Depozitarea acestora se face în construcţii special amenajate. Alimentarea cu carburanţi a utilajelor care lucrează la defrişarea vegetaţiei forestiere se va face cu mare atenţie pentru preîntâmpinarea poluării solului; - depozitarea deşeurilor lemnoase se va face temporar pe amplasament iar valorificarea se va face prin unităţi specializate şi autorizate; - pentru reducarea cantităţilor de pulberi de pe suprafaţa defrişată circulaţia mijloacelor de transport se va face cu viteză redusă. b) măsuri în timpul exploatării şi efectul implementării acestora: - redarea în circuitul productiv a terenurilor rămase libere de sarcini tehnologice; - evitarea defrişărilor avansate mult în faţa celor de decopertare teren pentru înlăturarea eroziunii regresive a terenului decopertat şi limitarea acţiunii precipitaţiilor şi a vânturilor; depozitarea combustibililor, lubrifianţilor, deşeurilor, reziduurilor care ar duce la poluarea solului, numai în zonele şi perimetrele special destinate acestui scop în afara perimetrului de exploatare şi cu respectarea riguroasă a reglementărilor în vigoare privind protecţia mediului; 26

- întocmirea evidenţei deşeurilor nevalorificate şi a căror degajare necontrolată poate periclita calitatea solului sau a altor componente ale mediului; - alimentarea cu carburanţi a mijloacelor de transport şi a utilajelor se va face de la staţiile de produse petroliere, iar în cazul de imposibilitate tehnică alimentarea utilajelor din carieră se va face cu maximă atenţie; - verificarea integrităţii recipientelor de motorină, iar în cazul în care se constată o defecţiune, remedierea în cel mai scurt timp a acesteia; - verificarea integrităţii platformelor betonate pe care se depozitează produse petroliere şi/sau deşeuri tehnologice (uleiuri uzate, etc.); - verificarea în permanenţă a stării taluzelor de lucru în carieră; - asigurarea condiţiilor necesare pentru evacuarea dirijată a apelor de suprafaţă, prin rigole executate de-a lungul taluzului; în condiţiile în care nu există posibilitatea dirijării apelor care se acumulează la piciorul haldei în afara perimetrului, evacuarea acestora se va realiza prin intermediul staţiilor de pompe; - în cazul haldei, se impune respectarea procesului tehnologic de haldare prin care să se realizeze o haldare continuă şi uniformă, iar pe timpul iernii să se evite încorporarea zăpezii şi a gheţii în treptele de depunere; - să se asigure respectarea unghiurilor de taluz prevăzute prin studiile geotehnice elaborate până în prezent; - să se asigure compactarea haldei, precum şi respectarea unghiurilor de taluz prevăzute prin studiile geotehnice elaborate până în prezent; - în procesul de haldare se va acorda o atenţie deosebită modului de înfrăţire a treptelor de haldă cu taluzele definitive ale carierei, pentru a nu se crea zone favorabile acumulării apelor în corpul haldei sau la baza acesteia şi pentru a mări stabilitatea terenului în jurul carierei; - dotarea permanentă a punctului de lucru cu recipiente adecvate depozitării şi transportului deşeurilor menajere şi transportul periodic al acestora la un depozit autorizat; - Solul vegetal va fi depozitat separat urmând a fi utilizat la renaturarea terenului în cadrul lucrărilor de refacere a mediului; - în perimetrul de exploatare unde terenurile în pantă au tendinţa de alunecare şi prin aceasta pot degrada zăcământul se vor lua măsuri pentru stabilizarea acestora. [3] 6. Măsurile de protecţie Situri NATURA 2000, Cariera Roșia Proiectul urmează să se realizeze în afara limitei oricărei arii naturale protejate sau SIT Natura 2000.

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

În cazul perimetrului minier Roșia de Jiu distanţa faţă de situl Natura 2000 RO SCI 0045 Coridorul Jiului este de 10500 - 4500 m. Având în vedere amplasamentul proiectului, acesta nu este susceptibil de-a avea un impact semnificativ asupra habitatelor şi speciilor pentru a căror conservare au fost desemnate siturile de importanţă comunitară şi nu intră sub incidenţa art. 28 din O.U.G. nr. 57/2007 privind regimul ariilor naturale protejate, conservarea habitatelor naturale, a florei şi faunei sălbatice, cu modificările şi completările ulterioare.

Măsuri în timpul exploatării şi efectul implementării acestora: Biodiversitate și Peisaj: - evitarea pierderilor nerecuperative şi dezordonate a unor materiale (lubrifianţi, carburanţi); - măsuri pentru limitarea emisiilor de pulberi descrise la factorul de mediu aer; - amenajarea şi ameliorarea terenurilor eliberate de sarcini tehnologice pentru ca acestea să fie recultivate.

După defrişare, după ocuparea terenurilor agricole şi după atingerea cotelor finale de excavare şi epuizarea zăcământului se va trece etapizat la amenajarea şi împădurirea terenului folosit pentru exploatarea lignitului cât şi amenajarea pentru redarea în circuit economic, în vederea introducerii acestora în circuitul productiv, cu folosinţa avută anterior lucrărilor miniere. La scoaterea definitivă din fondul forestier este obligatorie compensarea acestuia cu un teren din afara fondului forestier a cărei suprafaţă nu poate fi mai mică decât de 3 ori suprafaţa ce face obiectul scoaterii din fondul forestier.

Terenurile redate circuitului silvic productiv şi agricole se vor integra în peisajul predominant din zonă. Pădurea ce urmează fi defrişată (împreună cu pajiştile şi păşunile intercalate) face parte dintr-un trup mai mare, ce va rămâne pe picior.

Măsurile pentru prevenirea, reducerea şi, unde este posibil, compensarea efectelor negative semnificative asupra mediului, sunt: a) măsuri în timpul realizării proiectului - folosirea de utilaje şi mijloace de transport silenţioase, pentru a diminua zgomotul datorat activităţii de defrişare, zgomot ce alungă vânatul; - stropirea drumurilor de acces în scopul reducerii pulberilor sedimentabile în vederea evitării depunerii acestora pe coronamentul arborilor; - se recomandă efectuarea defrişărilor în afara perioadelor de reproducere a speciilor; - terenul afectat de exploatare se va reda în circuitul silvic cu specii vegetale recomandate de autoritățile silvice competente; - utilizarea judicioasă a suprafeţelor aferente şi restrângerea la strictul necesar a suprafeţelor defrişate şi a celor pentru care se solicită schimbarea ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

de folosinţă; Prevenirea şi reducerea prejudiciilor aduse arborilor limitrofi zonei de defrişat, se poate face prin aplicarea unor măsuri cum ar fi: - protejarea cu manşoane de protecţie sau cu deviatori a arborilor expuşi, limitrofi zonei de defrişat şi a celor situaţi de-a lungul traseelor de scos - apropiat din afara zonei de defrişat; - doborârea ordonată a arborilor astfel încât să fie evitată căderea pieselor peste arborii din afara perimetrului care se defrişează; - manevrarea corectă şi cu atenţie a utilajelor pentru colectarea lemnului, care să nu depăşească spaţiul de defrişat; - respectarea traseelor de scos-apropiat stabilite; - tăierile / deschiderile vor începe din zona adăpostită la acţiunea factorilor periculoşi şi vor continua în sens invers de acţiune a factorilor perturbanţi care acţionează în zonă; - eşalonarea tăierilor începe de jos şi înaintează înspre amonte, dar se ţine cont şi de urgenţele de exploatare care pot fi determinate de anumiţi factori exogeni şi endogeni ai pădurii; - tăierile vor fi efectuate astfel încât recoltarea masei lemnoase să nu implice trecerea prin zonele împădurite alăturate ce nu se vor defrişa; - se va asigura recoltarea în condiţii de eficienţă economică sporită, dar şi cu evitarea degradării solului, seminţişului utilizabil şi arboretelor pe picior din benzile laterale ce nu se exploatează; - se va evita producerea eroziunii şi/sau ravenării versanţilor; - se vor defrişa exclusiv suprafeţele afectate de proiect, fiind interzisă exploatarea excesivă sau nejustificată a altor suprafeţe suplimentare de pădure; - se vor evita deschiderile pe fronturi mari de lucru; - curăţarea solului de resturi / a cioatelor, depozitarea şi transportul acestora în scopul valorificării; se interzic cu desăvârşire practici de aprindere a acestora pe amplasament.

7. Măsurile de protecţie zgomot și deșeuri, Cariera Roșia Măsurile pentru prevenirea, reducerea şi, unde este posibil, compensarea efectelor negative semnificative asupra mediului, sunt: a)măsuri în timpul realizării proiectului - folosirea de utilaje şi mijloace de transport cu motoare performante dotate cu atenuatoare de zgomot; - transportul materialului lemnos de la perimetrul de exploatare spre diverşi beneficiari se va realiza cu viteză redusă pentru diminuarea zgomotului şi vibraţiilor care se pot provoca; - respectarea rutelor de transport şi a orarului de transport aprobat; 27

- depozitarea deşeurilor lemnoase se va face temporar pe amplasament, iar valorificarea se va face prin unităţi specializate şi autorizate; - în urma desfăşurării procesului tehnologic de defrişare deşeurile menajere produse pe amplasamentul organizării de şantier vor fi depozitate în containere special destinate acestui scop, puse la dispoziţie de administraţia carierei.

- deşeurile metalice si alte deşeuri refolosibile sunt eliminate după planuri de management speciale şi valorificate prin firme specializate; - deşeurile de construcții (dezafectări de construcţii temporare, baracamente dacă este cazul) sunt eliminate prin transport şi depozitare în amplasament autorizat sau se utilizează ca umpluturi.

- pentru a beneficia cât mai mult de rolul ecoprotectiv al pădurii se vor defrişa periodic suprafeţe mici, strict necesare procesului tehnologic pe o perioadă de minim 6 luni.

- nu se va depozita nici un tip de deşeu în albiile cursurilor de apă sau în imediata vecinătate; b) măsuri în timpul exploatării şi efectul implementării acestora: - izolarea, pe cât posibil, a instalaţiei şi alegerea unor tehnologii cât mai silenţioase; - capsularea benzilor transportoare în zonele unde zgomotul reprezinta o problemă locală; - întreţinerea în perfectă stare de funcţionare a utilajelor ce funcţionează în carieră şi a celor de transport, realizarea periodică a inspecţiei tehnice a acestora, iar în cazul în care se constată defecţiuni remedierea acestora în cel mai scurt timp; - utilizarea utilajelor omologate; - mijloacele de transport vor circula în zona locuită în perioada de zi, între orele 07-18; - deplasarea autovehiculelor prin zonele populate se va realiza cu viteze reduse, astfel încât zgomotele să nu depăşească limitele admisibile impuse de STAS 10009/1988; - orientarea punctelor sensibile în funcţie de vânturile dominante.

- mărimea distanţei între sursele de zgomot şi clădirile protejate.

- teren fonoabsorbant (iarbă şi vegetaţie) - ecranare prin: - coborârea în debleu sau realizarea de ecrane situate între instalaţii şi punctele sensibile; - cu un rezultat mai mult psihologic, ecrane de vegetaţie (eficacitate 1...2 dB pentru 10 m de vegetaţie densă cu frunze permanente).

Măsurile pentru prevenirea, reducerea şi, unde este posibil, compensarea efectelor negative semnificative asupra mediului, sunt: - respectarea Planului de gestionare a deșeurilor din industria extractivă- cariera Roșia, jud. Gorj avizat cu nr. 504/19.01.2013 de Agenția Națională pentru Resurse Minerale: 28

- înălțimea totală a haldei interioare - 110 m; - înălțimea treptelor de haldă - max. 15 m; - berma de lucru - min. 125 m; - numărul total al treptelor de haldă - 9 trepte.

- în alcătuirea litologică a formațiunilor geologice ce se constitue dintr-o succesiune de complexe argiloase și nisipoase (unde sunt intercalate straturile de cărbuni), au următoarea structură: - argile și argile mărnoase- 66,7%; - argile prăfoase și argile mărnoase- 20,5%; - nisipuri prăfoase- argile și nisipuri- 12,8%; - depunerea sterilului se face în condițiile amestecului de roci rezultat direct din excavații, ca material neselectat, cu o omogenitate pronunțată a granulozității și neuniformitate a parametrilor geotehnici.

8. Concluzii România, cu o lungă tradiţie în industria minieră, are suficiente rezerve de cărbune (huilă şi lignit) care pot asigura continuitatea producţiei pentru mai mult de 150 de ani, fiind una dintre cele mai importante ţări producătoare de cărbune în Europa, locul şapte între producătorii de huilă din ţările membre ale Uniunii Europene, şi una dintre marile producătoare de lignit, iar în lume se situează pe locul şaptesprezece la producţia de cărbune.

Cele mai recente date arată că în prezent cărbunele este folosit pentru a produce 40 % din cantitatea totală de electricitate la nivel mondial, iar gradul său de utilizare a crescut cu peste 50 % în ultimii 10 ani.

Importanţa sectorului energetic (resurse industrie energetică - consum), sector strategic pentru orice stat, este cel mai bine subliniată de faptul că, şi în cazul României, energia reprezintă un produs cu o mare valoare economică, socială, strategică şi politică. În ultimii ani, în România, cărbunele a reprezentat cca. 30÷40 % din mixul de energie (1/5 din arderea huilei şi restul din arderea lignitului), urmată de hidro cu 28 %, nuclear 20 %, 7 % energie eoliană ş.a. În contextul în care hidrocarburile româneşti (petrol şi gaze naturale) sunt epuizabile pe termen mediu, iar importul creşte la preţuri greu de susţinut, cărbunele rămâne principalul combustibil disponibil pentru producerea de energie electrică în termocentrale. Folosirea mai intensivă a cărbunelui (autohton şi din import), va presupune tehnologii perfecţionate, inclusiv din punctul de vedere al reducerii emisiilor poluante.

Pentru centralele electrice existente pe bază de cărbune (huilă şi lignit), se pot aplica o serie de tehnici de readaptare şi de modernizare pentru a îmbunătăţi eficienţa termică.

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Precizam că termocentralele pe cărbune (Rovinari, Turceni) contribuie la siguranța energetică a populației și prin etapele de modernizare se are în vedere protecția mediului înconjurător, inclusiv a factorului uman și conformarea cu standardele europene de emisii.

Se propune: - regândirea sistemului de exploatare și valorificare a resurselor minerale și energetice.

- regândirea și reavizarea sistemului energetic național și a celui minier ca sisteme strategice aflate sub controlul statului.

Bibliografie 1. Aninoiu, Daniel Geologia aplicată în carierele de lignit din Oltenia, S.C. Tipografia Prodcom, Tg. Jiu, 1997 2. Ciolea, Daniela Ionela Investigarea factorilor de mediu, Editura Universitas, Petroşani, 2018 3. Ciolea, Daniela Ionela Contract de prestări servicii nr. 5335/26.02.2018 expertiză tehnică judiciara în Ecologie şi protecţia mediului la Societatea Complexului Energetic Oltenia.

Cariera Roşia - Dosarul nr. 8089/3/2017 Bucureşti 4. *** www.cenoltenia.ro 5. *** Manual EIA-ANPM www.anpm.ro/anpm_resources/migrated_ content/.../ 90539_7570_manual_EIA.doc 6. *** http://energie.gov.ro/wp-content/uploads/2016/08/ ACTIVITATEA-MINIERA-2016-2030-22072016.pdf 7. *** Legea nr. 278/2013 privind emisiile industriale care transpune Directiva 2010/75/UE a Parlamentului European şi a Consililului privind emisiile industriale 8. *** http://energie.gov.ro/

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

29

CONTRIBUIE ACTIVITĂȚILE DIN CARIERA ROȘIA DE JIU LA MODIFICAREA CLIMATULUI DIN AREALUL AFERENT ?

Emilia Cornelia DUNCA*, Daniela Ionela CIOLEA* Rezumat: Gazele cu efect de seră (GES), sunt constituenţi gazoşi ai atmosferei, atât naturali, cât şi antropici, care absorb şi emit radiaţia infraroşie, fiind responsabile de schimbările climatice. În prezent, carbonul a ajuns centrul atenţiei oamenilor de știință, politicienilor şi mass-mediei, datorită activităţilor antropice ce generează emisia unor cantităţi mari de carbon, care are un impact semnificativ asupra climei la nivel mondial. În cariera Roșia de Jiu, gazele cu efect de seră sunt emise de consumul de combustibil al utilajelor de exploatare, precum și de camioanele pentru transportul materialelor. Cercetările întreprinse asupra schimbărilor climatice datorate activității de extindere a carierei Roșia de Jiu cuprind calcule asupra emisiilor cu efect de seră pentru utilajele din carieră la nivelul anului 2019 și a capacității de stocare a CO2 de vegetație pe tip de folosință a terenului.

Cuvinte cheie: gaze cu efect de seră, schimbări climatice, emisii carbon, carieră 1. Impactul proiectului asupra schimbărilor climatice Schimbările climatice reprezintă o provocare globală care necesită o abordare responsabilă, cât și realizarea de acţiuni concrete la nivel internaţional, regional, naţional şi local. [1] Distribuţia impactului cauzat de schimbările climatice evidenţiază riscuri diferite, determinate de vulnerabilitate şi expunere, de factorii non-climatici (caracteristicile geologice ale regiunilor, distribuţia neuniformă a căldurii solare, interacţiunile dintre atmosferă, oceane şi suprafaţa uscatului) şi diferențele economico-sociale. În conformitate cu decizia Comisiei (UE) 2017/1471 din 10 august 2017 de modificare a Deciziei 2013/162/UE în scopul revizuirii nivelurilor anuale de emisii alocate pentru perioada 2017-2020, nivelul emisiilor alocate României la nivel național, acoperind toate sectoarele care nu sunt acoperite de sistemul de tranzacționare a certificatelor de gaze cu efect de seră, este prezentat în tabelul 1.

Tabel 1. Nivelul emisiilor de CO2 alocate României Tone CO2 echivalent Stat 2018 2019 2020 membru România 92 739 954 94 521 231 96 302 508 Emisiile de GES permise au crescut cu 19% în comparație cu nivelul emisiilor din anul 2005. Se așteaptă ca România să atingă obiectivele privind emisiile de GES atât pentru sectoarele acoperite de sistemul de tranzacționare a certificatelor de gaze cu efect de seră, cât și pentru cele care nu sunt incluse. ____________________________________ * Conf.dr.ing., Universitatea din Petroșani 30

În România, în anul 2016 a fost aprobată prin HG nr. 739/2016, Strategia națională privind schimbările climatice și creșterea economică bazată pe emisii reduse de carbon pentru perioada 20162020 și Planul național de acțiune pentru implementarea Strategiei naționale privind schimbările climatice și creșterea economică bazată pe emisii reduse de carbon pentru perioada 20162020.

Legislaţia naţională nu stabileşte valori limită admise pentru CO2. Pentru sectorul industrial, Legea nr. 278/2013 privind emisiile industriale care transpune Directiva 2010/75/UE, nu este inclus CO2 în lista poluanţilor pentru care sunt stabilite valori limită.

Ca stat membru al Uniunii Europene, România și-a luat angajamentul de a reduce emisiile GES, în conformitate cu obligațiile europene. Toate instalațiile mari consumatoare de energie din România trebuie să participe în schema europeană de comercializare a certificatelor de emisii GES, EUETS. România s-a angajat ca, până în anul 2020, 24% din consumul final de energie brut în România să provină din surse regenerabile.

2. Amprenta de Carbon Recent s-a enunțat o definiție pentru „amprenta de carbon” denumită și amprenta de CO2, este „întreaga cantitate de emisii de gaze cu efect de seră (GES) cauzate de o organizație, un eveniment sau un produs” [4].

Termenul de amprentă de carbon este folosit frecvent pentru a indica contribuția activităților umane și a celor industriale în termeni de emisii de carbon. Gazele cu efect de seră care sunt luate în considerare în calcularea amprentei de carbon şi care sunt considerate a avea impact asupra schimbărilor climatice, sunt reprezentate de [6]: dioxidul de Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

carbon (CO2), metanul (CH4), protoxidul de azot (N2O), hidrofluorocarburi, hexafluorură de sulf (SF6) și triflorura de azot (NF3).

Abordarea folosită pentru integrarea externalităților date de schimbările climatice, cum este amprenta de carbon, se bazează pe Metodologia Amprentei de Carbon a Băncii Europene de Investiții, care a fost elaborată în concordanță cu propunerile Uniunii Europene privind reducerea Carbonului până în anul 2050.

Etapele în determinare emisiilor cu efect de seră presupun: - Cuantificarea emisiilor de gaze cu efect de seră (în cazul de față CO2) în atmosferă datorate componentelor proiectului; emisiile sunt cuantificate pe baza factorilor de emisie specifici proiectului și se exprimă în tone/an. Cantitatea totală de emisii de gaze cu efect de seră, se calculează prin însumarea emisiilor gazelor cu efect de seră CO2, transformate în CO2 echivalent.

- Pentru a putea compara impactul de mediul în termeni de „schimbări climatice” a diferitelor emisii de GES, deoarece potențialul de încălzire diferă de la gaz la gaz, experții internaționali s-au pus de acord pentru a utiliza termenul de CO2 echivalent (CO2eq), folosind factori de echivalență care se referă la potențialul de încălzire. Factorii de echivalență între GES și CO2 sunt definiți pentru o perioadă dată de timp (20, 100 sau 500 ani) și sunt în mod regulat actualizați prin referințele IPCC. Echivalența descrie, pentru un anumit amestec și cantități de gaze, același potențial de încălzire în W/m2 („global warming potential” = GWP), atunci când măsurătorile se referă la un anumit interval de timp (de obicei 100 de ani). GES emise, altele decât CO2, sunt transformate în CO2 - eq prin înmulțirea valorii emisiilor de GES cu un factor de încălzire globală aferent. [5] Gazele cu efect de seră au un potențial diferit de încălzire globală. De exemplu, o tonă de metan este echivalentă cu 21 tone CO2 iar o tonă de protoxid de azot, este egală cu 310 tone CO2. Pentru a ține cont de acest aspect, cantitatea de emisii pentru fiecare gaz cu efect de seră este transformată în dioxid de carbon echivalent (CO2eq), astfel încât impactul total al surselor să poată fi agregat într-o singură cifră.

Impactul exploatării lignitului în cariera Roșia de Jiu asupra schimbărilor climatice este dat de emisiile de gaze cu efect de seră rezultate din activitatea desfăşurată. [3] Având în vedere specificul lucrărilor propuse prin exploatarea lignitului în cariera Roșia de Jiu, au fost luate în considerare următoarele surse de emisii de GES: Emisii directe: a. Emisii CO2 provenite din procesele tehnologice de combustie; ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

Emisii indirecte: b. Emisii de CO2 provenite din consumul de energie electrică – în special provenite de la utilizarea combustibililor fosili pentru producerea energiei electrice din rețeaua națională; c. Emisii de CO2 provenite din combustia combustibililor fosili în motoarele vehiculelor utilizate pentru transportul diverselor materiale auxiliare, a deșeurilor și a personalului.

Funcţiile de stocare a carbonului şi atenuare a GES au devenit o prioritate la nivel internaţional, aşa cum arată Cartea Verde, privind „pregătirea pădurilor pentru schimbările climatice”.

3. Surse de impact potențiale cariera Roșia

de Jiu - Modificarea utilizării terenului: aceste modificări (îndepărtarea acoperirii plantelor, impermeabilizarea ocazională a solului, expunerea suprafețelor minerale, dezvoltarea pistelor) contribuie la modificarea echilibrului energetic la nivelul solului.

Aceste variații rămân microclimatice. (tabel 2). [3] - Traficul rutier legat de utilizarea site-ului va contribui la reducerea stratului de ozon prin emisia de gaze cu efect de seră și la consumul de energie.

Activitatea carierei Roșia de Jiu din bazinul minier Rovinari probabil nu o să modifice direct climatul la scară locală sau regională.

Tabel 2. Situația terenurilor la 1.03.2019 în perimetrul Roșia de Jiu, [3] Suprafața UAT totală Fărcășești (ha) Cariera 300.40 300.40 Halda interioara 689.26 665.46 Halda exterioara 486.98 408.73 Suprafața neocupata de 514.66 din 514.66 flux de care: exploatare Arabil 3.95 3.95 Livada 0.75 0.75 Pășune 121.67 121.67 Pășune tufăriș 47.70 47.70 Silvic 337.12 337.12 Circuit TMS Pinoasa – 2.24 2.24 Negomir DJ 675 B 1.23 1.23 TOTAL 1,991.30 1,889.25 Amplasament

UAT Bâlteni

Total licență

0.00 23.80 78.25

300.40 689.26 486.98

0.00

514.66

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

3.95 0.75 121.67 47.70 337.12

0.00

2.24

0.00 102.05

1.23 1,991.30

4. Impactul carierei asupra microclimatului Exploatarea la zi a terenului modifică topografia site-ului prin crearea unui spațiu mai jos. Acest lucru poate avea mai multe consecințe indirecte asupra microclimatului: 31

- Modificarea fluxurilor de aer. Variațiile bruște ale reliefului pe care le constituie excavațiile afectează circulația aerului, o modificare amplificată pe măsură ce adâncimea și suprafața exploatată cresc; - Modificarea albedoului, adică procentul de lumină reflectat de sol și de exploatarea la zi și, prin urmare, de căldura solară returnată. Acest impact este amplificat de absența umbrei (fig. 1);

În cariera Roșia de Jiu, aceste gaze sunt emise de consumul de combustibil al utilajelor de exploatare, precum și de camioanele pentru transportul materialelor. Operatorul furnizează întreaga masă exploatată pe cât posibil și limitează circulația echipamentelor prin utilizarea unei benzi transportoare care aduce lignitul extras direct la depozitul de cărbune, pentru a reduce aceste impacturi.

Pe de altă parte, traficul rutier legat de utilizarea site-ului va contribui la reducerea stratului de ozon prin emisia de gaze cu efect de seră și la consumul de energie (tabel 3).

Tabel 3. Utilajele angrenate în activităţile din carieră Roșia de Jiu Tip utilaj Buldozer Excavator Încărcător frontal

Fig. 1. Cariera Roșia de Jiu – modificarea albedoului

- Modificarea echilibrului energetic la nivelul solului, rezultat din modificarea utilizării terenului (îndepărtarea acoperirii cu plante, impermeabilizarea punctuală a solurilor, expunerea suprafețelor minerale, drumuri tehnologice). Îndepărtarea covorului vegetal duce la pierderea depozitării de CO2 în sol. Aceste variații rămân microclimatice; - În mod secundar, putem observa în cele din urmă o schimbare a infiltrării apei de ploaie și, prin urmare, a umidității solului. [7] Toți acești factori pot provoca modificări ale nivelului de temperatură și umiditate.

Suprafața mare a exploatării de 1991,3 ha, precum și adâncimea mare de extracție (de la 200÷400m), prin faptul că umplerea golului remanent este coordonată cu exploatarea, nu va modifica climatul, nici măcar la scară mică.

Variațiile microclimatice rămân imperceptibile.

5. Impactul asupra climatului global La scară mare, ca orice activitate antropică, cariera Roșia de Jiu, prin consumul energetic al utilajelor, contribuie în parte la modificarea climatului terestru. Acest climat este modificat: - direct de la căldura emisă de echipamente, utilaje și oameni; - indirect, prin emisia de gaze cu efect de seră.

Efectul de seră este consecința acțiunii anumitor gaze asupra absorbției energiei termice solare de atmosfera Pământului. Deși acest efect devine mai cunoscut, există încă multe incertitudini cu privire la consecințe.

32

Cod SNAP 080810 080805 080823

Consum specific 13÷16 l/h 28 l/h 15 l/h

Cu toate acestea, la nivel local, impactul asupra climei rămâne nesemnificativ.

Emisiile de pulberi şi gaze specifice activităţii utilajelor se apreciază după consumul de carburanţi şi aria pe care se desfăşoară aceste activităţi (substanțe poluante, particule materiale în suspensie şi sedimentabile).

Poluarea aerului în cadrul activităţilor de alimentare cu carburant, întreţinere şi reparaţii ale mijloacelor de transport este redusă.

Utilajele mobile angrenate în activitatea desfăşurată în perimetru vor genera emisii sub formă de pulberi şi gaze de ardere (NOx, SO2, CO, CO2, CH4, NMVOC-uri).

Conform metodologiei Corinair utilajele angrenate în activităţile din carieră se regăsesc la capitolul „Alte surse mobile şi maşini-activităţile 080100-081000” la categoria utilaje din industrie cod SNAP 0808.

Pentru activitatea de transport efectuată cu utilaje de transport mai mari de 3,5 tone şi care utilizează combustibil motorina, factorii de emisie sunt prezentaţi în tabelul 4.

Tabel 4. Factori de emisie pentru componentele gazelor de ardere rezultate de la utilajele de transport mai mari de 3,5 tone, [3] Factori de emisie g/km g/kg de motorina g/MJ

NOX CH4 VOC CO N2O PM CO2 10,9 0,06 2,08 8,71 0,03

800

42,7 0,25 8,16 34,2 0,12 4,3 3138 1.01 0,006 0,19 0,80 0,003

73,9

Sursele mobile de emisii, indiferent de tipul lor, funcţionează cu motoare Diesel, gazele de eşapament evacuate în atmosferă conţin întregul complex de poluanţi specifici arderii interne a Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

motorinei: oxizi de azot (NOx), compuşi organici volatili nonmetanici (COV), metan (CH4), oxizi de carbon (CO, CO2), amoniac (NH3), particule cu metale grele (Cd, Cu, Cr, Ni, Se, Zn), hidrocarburi aromatice policiclice (HAP), bioxid de sulf (SO2).

Complexul de poluanţi organici şi anorganici emişi în atmosferă prin gazele de eşapament conţine substanţe cu diferite grade de toxicitate. Se remarcă astfel prezenţa, pe lângă poluanţii comuni (NOx, SO2, CO, particule), a unor substanţe cu potenţial cancerigen evidenţiat prin studii epidemiologice efectuate sub egida Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii şi anume: cadmiul, nichelul, cromul şi hidrocarburile aromatice policiclice (HAP). Se remarcă, de asemenea, prezenţa protoxidului de azot (N2O) - substanţa incriminată în epuizarea stratului de ozon stratosferic - şi a metanului, care, împreună cu CO2 au efecte la scară globală asupra mediului, fiind gaze cu efect de seră.

Cantităţile de poluanţi emise în atmosferă de utilaje depind, în principal, de următorii factori: - nivelul tehnologic al motorului; - puterea motorului; - consumul de carburant pe unitatea de putere; - capacitatea utilajului; - vârsta motorului / utilajului.

Emisiile de poluanţi scad cu cât performanţele motorului sunt mai avansate, tendinţa în lume fiind fabricarea de motoare cu consumuri cât mai mici pe unitatea de putere şi cu un control cât mai restrictiv al emisiilor. De altfel, aceste două elemente sunt reflectate de dinamica atât a legislaţiei UE, cât şi a legislaţiei SUA în domeniu. Pentru mijloacele de transport, sunt valabile, de asemenea, aprecierile de mai sus privind corelaţiile dintre emisiile de poluanţi şi nivelul tehnologic al motorului, consumul de carburant pe unitate de putere sau la 100 km, vârsta vehiculului, etc. [3] Concentraţiile masice de substanţe poluante la emisie/eşapament sunt impuse de NRTA 4/1998 (Norme de Transport Auto). Prin lege toate autovehiculele sunt verificate tehnic periodic, dovada acestei verificări fiind obligatorie pentru circulaţie.

Această dovadă atestă starea tehnică corespunzătoare a autovehiculelor, inclusiv încadrarea în limitele admise a noxelor gazelor de eşapament.

Aria principală de emisie a poluanţilor rezultaţi din activitatea transport se consideră ampriza zonei de activitate extinsă lateral, de o parte şi de cealaltă a axului drumului cu cca. 25m, ceea ce conduce la o zona de impact de cca. 50m lăţime.

Utilajele (excavator, buldozer, încărcător frontal, tractor) în schimb se deplasează pe distanţe reduse, în zona de lucru; se apreciază o repartizare uniformă în lungul zonelor de lucru a emisiilor.

Concentraţiile maxime de poluanţi se realizează în cadrul acestei arii.

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

6. Calculul emisiilor pentru utilajele din cariera Roșia de Jiu Calculul emisiilor cu efect de seră s-a realizat pentru utilajele utilizate în cele 9 cariere din cadrul S CE Oltenia SA, ținând cont că la nivelul anului 2019 în procesul de producție și transport s-au folosit cca. 208.000 l/an carburant (motorină). În tabelul 5 sunt prezentate utilajele folosite în cariere și s-a calculat emisiile GES în cadrul activității desfășurate. La determinarea emisiilor de GES s-a ținut cont de factorul de emisie pentru fiecare gaz cu efect de seră (v. tabel 5). La nivelul carierei Roșia de Jiu consumul de carburant de 57 t/an motorină.

Pentru calculul emisiilor de GES s-au folosit relațiile de calcul (1), (2) și (3) pentru CO2, CH4 și N2O. [8] - pentru CO2 CD (1) E 106 în care: D - factorul de emisie CO2, g/kg; C - consumul de combustibil, t/an; C  AB A - consumul, t/an; B -factorul de emisie motorină, 74,1 t CO2/TJ. - pentru CH4 CF (2) G 6 10

în care: F - factorul de emisie CH4, kg CH4/TJ; C  AB A - consumul, t/an; B -factorul de emisie motorină, 74,1 t CH4/TJ. - pentru N2O CH (3) I 6 10

în care: H - factorul de emisie N2O, kg N2O /TJ; C  AB A - consumul, t/an; B -factorul de emisie motorină, 74,1 t N2O/TJ. Tabel 5. Calculul emisiilor de GES pentru utilajele folosite în cariere, t/TJ Industria extractivă

CO2

CH4

N2O Total

Utilaje ce deservesc carierele din SCE Oltenia 43,515 14,680 7,046 65,241 SA Utilaje care deservesc 4,835 1,631 0,782 7,241 cariera Roșia de Jiu

7. Stocarea CO2 și valorificarea acestuia prin procese de ecologizare La nivel mondial s-a constatat că emisiile de gaze cu efect de seră au crescut, astfel s-a ajuns la concluzia că sunt necesare eforturi pentru a spori pe 33

cât posibil stocarea de carbon, atât prin ecosisteme forestiere (păduri) cât și prin pășuni, fânețe care au capacitatea de a acționa ca și captatori de carbon.

Dioxidul de carbon este gazul cu cea mai mare contribuție cantitativă la efectul de seră, rolul ecosistemelor forestiere în reducerea efectelor emisiilor de GES a fost întotdeauna de apreciat.

Strategia IPCC (International Panel on Climate Change), realizată în anul 1992 a sugerat crearea de păduri prin plantații pe suprafețe foarte mari care ar conduce la o absorbție a carbonului an de an. Și în situația dată, cu privire la extinderea carierei Roșia de Jiu, pentru a echilibra emisiile de GES, printr-o politică forestieră bine gândită, despăduririle se vor efectua eșalonat cu împădurirea haldelor de steril, aproximativ aceeași suprafață care va fi scoasă din fondul silvic. Contribuţia ecosistemelor forestiere la stocarea carbonului, respectiv capacitatea lor de captare şi de sechestrare.

Cercetările realizate în acest domeniu au prezentat capacitatea de captare şi pe cea de stocare în fapt ca nişte caracteristice dinamice, potenţial afectate de variaţiile climatului. [8] Pentru a studia impactul gospodăririi asupra bugetului de GES, se va constitui un gradient de gospodărire a pădurilor de fag, de la arborete echiene, la relativ pluriene şi pluriene, având condiţii de sol, de creştere şi de productivitate a căror variabilitate este minimizată, incluzând situaţii rare şi relevante pentru România, precum pădurile naturale sau păşunile împădurite.

Pentru extinderea câmpului minier de exploatare al carierei Roșia de Jiu, este necesar să fie scoasă din circuitul silvic, agricol și arabil o suprafață de 295.62 ha, care se va face eșalonat pe șase ani (v. tabel 6). În anul 2021 se va defrișa o suprafață de 68,04 ha adică cca. 23,01% din suprafața împădurită.

Concomitent cu activitatea de defrișare, vor fi executate lucrări de împădurire pe halda de steril interioară, pe o suprafață de 65,90 ha care reprezintă cca. 9,56 %. [3] Defrișarea vegetației forestiere se face prin repartizarea, strict pentru asigurarea frontului de lucru în anul în curs pentru anul următor. Scoaterea din circuitul silvic a întregii suprafețe necesare avansului carierei în anul următor este adesea dificilă și de asemenea din raționamentul de a proteja ecosistemele se vor scoate din circuitul silvic strict suprafețele de teren necesare activității curente în anul respectiv.

Acestea sunt legate atât de obţinerea de masă lemnoasă într-o zonă cu deficit de lemn, cât şi de posibilitatea stocării de CO2 şi valorificării acestuia pe piaţa internaţională.

Pe de altă parte, prin realizarea prevederilor acestei reabilitări se obţin o serie de efecte a căror valoare materială este dificil de stabilit, dar care au o importanţă deosebită: - conservarea biodiversităţii; - crearea unui climat favorabil pentru faună; - stoparea eroziunii pluviale şi eoliene asupra solului;

Tabel 6. Lucrări de închidere si ecologizare conform Planului inițial de încetare a activității cariera Roșia de Jiu, sb. 805-840/2015 Amplasament / Perioada Halda interioară 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 Total halda Cariera 2027 2028 2029 Total cariera Utilități 2026 2027 2028 Total utilități (incinta,depozit cărbune etc.)

Total general

34

Mod de folosință silvic (ha) Etapa I Etapa II modelare Recultivare 65,90 50,10 55,60 55,60 168,00 168,00 391,60 204,00 204,00 408,00

Mod de folosință agricol arabil (ha) Etapa I Etapa II modelare Recultivare

Mod de folosință agricol pășune / fâneață (ha) Etapa I Etapa II modelare Recultivare

20,00 20,00 39,70 58,75 119,00 27,37

39,70 58,75 119,00 27,37

168,00 168,00 507,60

264,82

264,82

204,00 204,00 408,00

0,00

0,00 8,50 42,05

8,50 42,05

0,00

0,00

0,00

0,00

50,55

50,55

799,60

915,60

264,82

264,82

50,55

50,55

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Efectele economice pot fi calculate având în vedere valoarea lemnului obţinut şi valoarea stocării carbonului pe piaţa internaţională.

Amprenta de carbon totală la extinderea carierei Roșia de Jiu este următoarea: 4,835 t CO2/an (emisii carieră) + 782,8 t CO2/an (emisii utilaje defrișare) + 44521 t CO2/an (defrișare) + 1525,71 t CO2/an (culturi cerealiere) + 20847,03 t CO2/an (împădurire) = 67681,375 t CO2/an.

8. Concluzii Pentru o analiză corectă a efectelor proiectului asupra schimbărilor climatice, trebuie considerat și proiectul propus de extinderea carierei Roșia de Jiu. Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră (GES) se va realiza prin reintroducerea în circuitul economic a terenurilor degradate prin împădurire în detrimentul terenurilor degradate este semnificativă.

Se estimează că prin utilizarea utilajelor în cariera Roșia de Jiu a motorinei în motoarele cu ardere internă ale autovehiculelor se salvează o cantitate de 4,835 t emisii CO2/an.

S-a demonstrat științific că prin defrișarea a 277,7 ha de pădure, care se va face pe parcursul a 6 (șase) ani, cantitatea stocată de CO2 se diminuează de la 21462 tCO2/an la 289 tCO2/an odată cu dispariția suprafeței împădurite. În compensare cu reintroducerea în circuitul economic a 264,82 ha prin instalarea de culturi cerealiere cantitatea stocată de CO2 începe să crească de la 116,04 tCO2/an la 688,37 tCO2/an. Prin împădurirea unei suprafețe de 915,60 ha se va crește progresiv cantitatea stocată de CO2 127,80 tCO2/an ca să se ajungă în ultimul an de plantare la 16159,73 tCO2/an.

Modul în care proiectul propus influențează schimbările climatice este prezentat în tabelul 7.

Tabel 7. Efectele proiectului asupra schimbărilor climatice Efecte pozitive Efecte negative Reabilitarea şi conservarea solurilor prin culturi Emisii de GES din activitatea de producţie cerealiere, pășuni și împădurire a 1230,97 ha de terenuri (excavatoare, buldozere etc.), activitatea de aflate în proces de degradare, iar drept scop major defrișare, consum de energie din rețea, transportul contribuirea la implementarea prevederilor Convenţiei- materialelor auxiliare și a deșeurilor. cadru a Naţiunilor Unite privind Schimbările Climatice - Cantitatea totală de emisii de GES estimată (CCNUSC, 1992), precum şi a mecanismelor pentru an de funcţionare va fi de 787,635 tone/an.

Protocolului de la Kyoto (1997).

- defrișarea unei suprafețe de 277,72 ha ceea ce va Cantitate CO2 estimată ca fiind salvată: contribui la diminuarea cantității stocate de CO2 cu 22372,74 tone CO2/an.

10%.

Deși există mai multe obiective care pot conduce la diminuarea GES (ca spre exemplu reabilitarea ecologică a terenurilor degradate prin culturi care să se dezvolte rapid în primii ani de la instalare) ne vom opri asupra celor implementate de proiectul propus de către extinderea carierei Roșia de Jiu. Compoziţia speciilor plantate va contribui la restabilirea productivităţii terenurilor. Pentru proiect au fost selectate speciile de arbori şi arbuşti, care sunt efective pentru restabilirea terenurilor degradate, corespund cerinţelor socio-economice ale primăriilor şi contribuie la sporirea biodiversităţii.

Speciile cu caracteristici şi cerinţe de îngrijire similare sunt grupate în tipuri de specii, după cum urmează: Tipul salcâm: Robinia pseudoacacia, Gleditsia spp., Acer spp., Cornus mas, Prunus spp., Rosa canina, Ribes spp., Crataegus spp.; Pe lângă produsele forestiere recoltate, reducerea netă a emisiilor de CO2 în atmosferă în prima perioadă de 20 de ani va constitui 416 940 tone.

Prin împădurirea terenurilor neproductive, aplicarea practicilor agro-forestiere, crearea perdelelor forestiere de protecţie, sechestrarea ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

carbonului şi reducerea concentraţiilor gazelor cu efect de seră proiectul va contribui la îmbunătăţirea resurselor forestiere şi pastorale regionale şi locale, aprovizionarea cu masă lemnoasă şi dezvoltarea bazei pentru dezvoltarea durabilă locală / regională.

Bibliografie 1. Blujdea, R., Pilli, I., Dutca, L., Ciuvat, I.V. Ecuații alometrice a biomasei plantațiilor foioase în România.

Ecologie și gestionarea pădurilor. http://www.elsevier.com/locate/foreco.

2. Carlier, L., Rotar, I., Vidican, R. Fixarea dioxidului de carbon: favorabilă pentru producția culturilor agricole si pentru mediu.

ProEnvironment nr. 2, pp. 73 - 83. 2009.

3. Dunca, E. C. Contract prestări servicii – nr. 727/CEOSM/06.04.2020 – Raport la studiul de evaluare a impactului asupra mediului pentru continuarea lucrărilor in perimetrul de licența extins al obiectivului de investiție „Deschiderea si punerea in exploatare a carierei Roșia de Jiu, județul Gorj, la o capacitate de 8 milioane tone/an lignit. S.C. ICSITPML S.A. Craiova.

35

4. Wiedmann, T., Minx, J. A Definition of Carbon Footprint. In: C.C. Pertsova, Ecological Economics Research Trends: Chapter 1, p. 111, Nova Science Publishers, Hauppauge NY, USA. 2008. https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.p hp?products_id=599919.

5. *** http://cdm.unfccc.int/methodologies/ARmethodologies/ tools/ar-am-tool-17-v1.pdf.

36

6. *** Anexa II la Directiva 2003/87/CE. 7. *** http://www.bgc-jena.mpg.de/public/carboeur/.

8. *** DECIZIA COMISIEI din 10 iunie 2010 privind orientările pentru calcularea stocurilor de carbon din sol în sensul anexei V la Directiva 2009/28/CE [notificată cu numărul C(2010) 3751] - 2010/335/UE, https://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/TXT/HTML /?uri=CELEX:32010D0335&from=FI.

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

CONDUCEREA ACTIVITĂȚII DE EXPLOATARE A AGREGATELOR MINERALE ÎN BALASTIERE ÎN FUNCȚIE DE TIPUL DE RESTAURARE ECOLOGICĂ VIZAT. STUDIU DE CAZ Florin G. FAUR*, Maria LAZĂR**, Izabela Maria APOSTU*** Rezumat: În cadrul lucrării de față este prezentat un studiu de caz ce vizează un proiect de exploatare a agregatelor minerale în balastiere puțin diferit de cele obișnuite, în sensul în care acesta nu are ca singur scop exploatarea agregatelor minerale, ci are prevăzut încă din faza de proiectare un al doilea scop, și anume acela de a crea în spațiile exploatate bazine piscicole. Cu alte cuvinte activitatea de extragere a agregatelor minerale este astfel dirijată încât să fie asigurate condițiile fizice de restaurare ecologică a zonei, și pentru diminuarea impactului generat asupra mediului.

Cuvinte cheie: agregate minerale, balastieră, bazin piscicol, exploatare, restaurare ecologică 1. Introducere Activitatea de exploatare a rocilor și agregatelor minerale utilizate în construcții în balastiere este una larg răspândită în țara noastră, existând câteva mii de astfel de exploatări la zi.

Adesea, în urma acestor exploatări, fie că se desfășoară în albia râurilor fie pe terasele acestora, rămân zone grav afectate din punct de vedere al condițiilor de mediu, și din păcate nu sunt puse în aplicare nici programe de restaurare ecologică a acestora după ce activitățile extractive sunt finalizate.

Chiar dacă sunt prevăzute lucrări de restaurare ecologică a zonei, acestea necesită adesea, în primă fază, ample lucrări de remodelare a suprafețelor de teren afectate (care implică perioade relativ mari de timp și costuri substanțiale), astfel încât acestea să fie pretabile pentru a prelua o nouă funcțiune stabilită de regulă după încetarea activităților productive.

Acest tip de planificare și acțiune nu mai este acceptabil în secolul XXI, când asupra mineritului se pune o presiune tot mai mare din partea autorităților (prin cerințe legislative) dar și a organizațiilor ce activează în domeniul protecției mediului. Sau, cu alte cuvinte, mineritul, chiar și în cazul proiectelor de relativ mică anvergură, pentru a exista în continuare trebuie să înglobeze principiile dezvoltării sustenabile a societății [2].

Proiectul analizat, de exploatare a agregatelor în balastiere, este unul diferit la nivel conceptual, în sensul în care lucrările legate de reabilitarea ecologică a zonei (obligație ce îi revine titularului activității) sunt bine stabilite în proiect, toate activitățile de pe amplasament fiind dirijate astfel încât să fie asigurate condițiile reclamate de tipul de restaurare ecologică vizat. ______________________________________ * Șef lucr.dr.ing. Universitatea din Petroșani ** Prof.univ.dr.ing. Universitatea din Petroșani *** Asist.univ.dr.ing. Universitatea din Petroșani

Practic activitățile de exploatare sunt dirijate de la început pentru a atinge un scop final, altul decât simpla valorificare a agregatelor minerale, și anume crearea într-o perioadă de timp de 10 ani a 10 bazine care să fie utilizate pentru piscicultură și pescuit sportiv.

Astfel, având în vedere scopul final, activitatea de exploatare este dirijată și eșalonată în așa fel încât lucrările de exploatare să se suprapună în bună măsură cu cele de amenajare a bazinelor piscicole, urmărindu-se ca impactul asupra mediului și costurile legate de restaurarea ecologică să fie minime, și într-o oarecare măsură impacturile negative inerente asociate exploatării agregatelor să fie contrabalansate de cele pozitive date de reabilitarea ecologică progresivă și funcționarea bazinelor piscicole.

2. Localizarea proiectului și descrierea împrejurimilor Proiectul este localizat în nord-vestul județului Hunedoara, la granița cu județul Arad, în extravilanul comunei Zam (fig. 1).

Fig. 1. Localizarea proiectului ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

37

Altitudinea medie este de cca. 250 m. Relieful nefiind foarte accidentat.

Predomină solurile argiloiluviale podzolice şi soluri argiloiluviale brune podzolite.

Climatul este continental temperat cu temperaturi medii anuale de 11ºC și precipitații medii multianuale de 750 mm.

Zona este puternic brăzdată de afluenţii Mureşului, care în proporţie de 80% au un caracter

permanent, pe un relief puţin accidentat şi cu o înălţime maximă de 400 m.

Problema proiectului este că se află în vecinătatea a două Situri Natura 2000 de importanţă comunitară (ROSCI 0064 – Defileul Mureşului şi ROSPA 0029 – Defileul Mureşului InferiorDealurile Lipovei) [3, 5, 6], înafara acestora, la distanțe cuprinse între 1 și 3 km și se pune problema unei eventuale influențe asupra florei și faunei de interes comunitar (fig. 2).

Fig. 2. Localizarea în raport cu Siturile Natura 2000 și amplasamentul [4] Însă, așa cum se poate observa din imaginea din dreapta (fig. 2), amplasamentul proiectului este unul de pe care lipsește vegetația arboricolă, iar vegetația ierbacee și arbustivă nu acoperă în totalitate terenul [1]. În aceste condiții speciile faunistice de interes comunitar identificate în cele două situri Natura 2000 pot ajunge în zonă doar în mod accidental.

3. Descrierea proiectului Se face precizarea că exploatarea agregatelor se va face în 10 puncte de pe amplasament, în mod succesiv, pe o perioadă de 10 ani. Astfel după ce se finalizează exploatarea unui perimetru se trece la exploatarea următorului, concomitent în primul perimetru fiind efectuate lucrările de amenajare a bazinului piscicol (depunere sol vegetal pe taluzuri, vegetarea taluzurilor, popularea cu pește etc.). În continuarea lucrării sunt prezentate detaliile specifice realizării unui singur bazin piscicol prin exploatarea și valorificarea agregatelor minerale, adică activitățile derulate pe amplasament de-a lungul unui an calendaristic.

Proiectul se va materializa pe un teren intabulat ca fiind agricol, în prezent nefolosit, cu suprafaţă totală de 79550,0 m2, în fiecare din cei 10 ani activitățile fiind delimitate în două etape (etapa I cu două subetape): Etapa I cu subetapa de excavare și valorificare a balastului, respectiv subetapa de reamenajare prin transformarea golului remanent în bazin piscicol. În cadrul subetapei 1 procesul tehnologic va avea caracter de exploatare în balastieră a agregatelor minerale, cuprinzând următoarele faze: decopertarea solului vegetal; extragerea agregatelor minerale; sortarea, încărcarea și transportul.

Extragerea agregatelor minerale se face prin excavare sub nivelul de vehiculare al excavatorului.

Vor fi formate două trepte şi o secţiune trapezoidală a excavației. Lucrările sunt eșalonate astfel încât să se realizeze un bazin pe an [4].

Este programată excavarea unui volum total de 45100 m3/an/balastieră din care 4300 m3/an/balastieră sol vegetal și agregate alterate, respectiv 40800 m3/an/balastieră agregate minerale utilizabile în construcții (tabelul 1).

Tabel 1. Eşalonarea trimestrială a lucrărilor de excavare (pentru o balastieră) [4] trimestrul Total/an Material excavat U.M. I II III IV contractual Sol vegetal m3 4300,0 1300,0 1000,0 1000,0 1000,0 Agregate minerale m3 40800,0 10200,0 10200,0 10200,0 10200,0 Total m3 45100,0 11500,0 11200,0 11200,0 11200,0

38

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Excavațiile rezultate vor avea o secţiune trapezoidală cu înclinarea taluzurilor de 1:1 şi următoarele caracteristici dimensionale (fig. 3a) [1, 4]: - lungime – 187,0 m; - lățime – 32,0 m – 32,0 m; - adâncime – 9,50 m, din care: Adâncimea medie: - deasupra nivelului hidrostatic – max. 6,70 m; - adâncimea medie sub nivelul hidrostatic – 2,80 m.

Suprafața: - la coronament – 6143,0 m2; - suprafața luciului de apă – 2400,0 m2.

Volum de apă: - 6160,0 m3. În subetapa 2 se va amenaja un dig perimetral de protecție din pământ împotriva inundaţiilor produse de râul Mureş. Digul va fi amenajat cu o parte din solul vegetal și agregatele alterate provenit din descopertare (fig. 3b).

Digul perimetral de protecţie împotriva inundaţiilor va avea secţiunea trapezoidală, cu lungimea de 445 m/bazin, înălţimea de 1,2 m, cota la coronament de +162,20 m.

Restul de sol vegetal va fi utilizat la amenajarea zonei adiacente bazinelor piscicole și la sistematizarea taluzurilor acestora [4].

a

b Fig. 3. Etapa I a proiectului a – subetapa 1 de exploatare a agregatelor, b – subetapa 2 de reamenajare [4] ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

39

Etapa II, postreamenajare - de exploatare piscicolă – cu o producţie de peşte programată de circa 25 kg/100 m2 luciu de apă/an de aproximativ 600 kg/an/bazin [1, 4].

Alimentarea cu apă a bazinelor piscicole se va face din freaticul local în regim natural şi din apele

pluviale astfel încât nu sunt necesare amenajări speciale pentru alimentare cu apă. În cadrul Etapei II - de exploatare piscicolă, bazinele vor fi populate cu specii de crap și într-o mai mică proporție (5 – 10%) răpitori (fig. 4).

Ctenopharyngodon idella

Cyprinus carpio

Hypophthalmichthys molitrix

Silurus glanis

Stizostedion lucioperca

Fig. 4. Specii de pești recomandate pentru popularea bazinelor [1] Hrănirea se va face pe cale naturală, doar în cazuri excepţionale, peştii se vor hrăni cu furaje naturale de origine vegetală.

Recoltarea peştelui se va face numai prin pescuit recreativ. În cazul constatării unei suprapopulări a bazinelor, din motive naturale, sau în scopul executării igienizărilor generale necesare (la o perioadă de 4 - 5 ani), recoltarea peștelui se va face de către beneficiar cu năvodul.

Alte amenajări necesare: pontoane de lemn pentru staţionarea pescarilor; perdea forestieră perimetrală; împrejmuirea amplasamentului; amenajarea drumului de acces. Proiectul analizat nu

necesită consum de gaze naturale, energie electrică sau energie termică, singurele resurse consumate sunt combustibilii şi lubrefianţii folosiţi de utilajele din dotare.

4. Considerații privind impactul asupra mediului Ca și instrument de identificare a impactului asupra mediului am folosit metoda listelor simple de control. Pentru proiectul analizat au fost identificate componentele de mediu afectate în cele trei subetape, rezultatele acestei analize fiind prezentate în tabelul 2:

Tabel 2. Listă simplă de control [1] Componentă de mediu afectată 0

Aer Sol și subsol Vegetația Fauna Apa Așezări umane Ambient socio-economic

Aer Vegetația Fauna 40

Cauza 1 Etapa I – Subetapa 1 – extragere agregate minerale - funcționarea utilajelor de excavare, sortare, încărcare, transport (noxe) - operațiunile de excavare, sortare, încărcare, transport (pulberi în suspensie și sedimentabile) - modificarea prin excavare a structurii inițiale și a reliefului - înlăturarea vegetației de pe amplasament (înainte de decopertare) - dereglarea habitatului animalelor din zonă - antrenarea particulelor fine de către apele pluviale - zgomot și vibrații din activitățile de ecavare, sortare, încărcare, transport, amenajare căi de acces - valorificarea agregatelor minerale (stimularea economiei locale) Etapa I – Subetapa 2 – amenajare bazine piscicole - funcționarea utilajelor de nivelare, încărcare, transport, depunere sol vegetal, amenajare căi de acces (noxe) - operațiunile de nivelare, încărcare, transport, depunere sol vegetal, amenajare căi de acces (pulberi în suspensie și sedimentabile) - refacerea vegetației (înierbarea taluzurilor definitive) - refacerea parțială a habitatului animalelor din zonă - apariția unor noi habitate (diversificarea habitatelor) Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

0 Apa Așezări umane Microclimatul Fauna Ambient socio-economic

1 - antrenarea particulelor fin de către apele pluviale - zgomot și vibrații din activitățile de nivelare, încărcare, transport și depunere sol vegetal, amenajare căi de acces - apariția oglinzilor de apă (crește potențialul de evaporare la nivel local) Etapa II – funcționare bazine piscicole - sursă de hrană pentru diferite specii de mamifere și păsări - venituri din vânzarea producției de pește (acvacultură) - venituri din taxele și abonamentele încasate pentru practicarea pescuitului sportiv - creșterea potențialului turistic al zonei

Aspectele marcate cu fonturi italice reprezintă impacturi pozitive.

Analizând lista de control întocmită se pot face următoarele considerații [1]: - în etapa I, subetapa 1 – extragerea agregatelor minerale, predomină impacturile negative, acestea fiind exercitate asupra tuturor componentelor de mediu. Excepția este reprezentată de ambientul socio-economic, care este stimulat prin valorificarea agregatelor minerale exploatate pe amplasament; - în etapa I, subetapa 2 – amenajarea bazinelor piscicole, impacturile negative sunt exercitate asupra aerului, apei și așezărilor umane din cauze similare celor din subetapa 1, la care se adaugă modificarea microclimatului local. În această subetapă impacturile pozitive sunt date de lucrările de revegetare, prin refacerea parțială a habitatelor existente și apariția unora noi (heleșteele). Pentru ca acest impact să nu se transforme într-unul negativ este necesar un program de monitorizare, astfel încât să fie eliminată posibilitatea apariției unor specii exotice invazive; - în etapa II – funcționarea bazinelor pentru piscicultură și pescuit sportiv se apreciază că impactul va fi unul pozitiv, în special datorită beneficiilor economice, dar și privind aceste heleștee ca surse de hrană pentru diferite specii de mamifere și păsări prezente în zonă.

4. Concluzii Abordarea în această manieră a lucrărilor de exploatare a agregatelor minerale în balastiere, ținând cont din faza de proiectare de tipul de reconstrucție ecologică vizat, permite o reabilitare progresivă a zonei, ceea ce conduce la o diminuare și compensare semnificative ale impacturilor negative asupra mediului precum și la o reducere a costurilor de operare.

Practic, după exploatarea unui perimetru sunt asigurate condițiile fizice necesare restaurării ecologice și se poate trece la exploatarea următorului, concomitent în primul perimetru fiind efectuate lucrările de amenajare a bazinului piscicol (depunere sol vegetal pe taluzuri, vegetarea taluzurilor, popularea cu pește etc.)

Executând lucrările în această manieră se asigură o reabilitare ecologică a zonei într-o perioadă ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

de timp foarte scurtă, și practic nu se pot distinge două etape complet diferențiate în timp de executare a lucrărilor de extragere a agregatelor minerale și de reabilitare ecologică a zonei. În urma analizei rezultatelor prezentului studiu se poate afirma că proiectul considerat generează un impact redus asupra mediului datorită modului în care a fost gândit, respectiv de suprapunere a etapelor de exploatare cu cele de reconstrucție ecologică și producție piscicolă. Astfel, se poate considera că impacturile negative inevitabile din faza de exploatare și parțial de reabilitare sunt compensate de impacturile pozitive, în special asupra mediului socio-economic și al faunei, care decurg parțial din subetapa de reabilitare ecologică și din etapa de producție piscicolă, fiind astfel înglobate principiile dezvoltării sustenabile în cadrul unui proiect minier.

Bibliografie 1. Bușoi C.N, Brândușe B., Nedelcu M.N., Manole G. Impactul exploatării rocilor de construcţii în balastiere studiu de caz, Volumul lucrărilor celui de-al XVII – lea Simpozion Naţional Studenţesc „Geoecologia”, pp. 45-48, Editura Universitas, Petroșani, 2019.

2. Lazăr M., Apostu I.M., Faur F. Solutions to increase the sustainability level of mining activities, Quality-Access to Success, ISSN: 1582-2559, Vol. 18 (S1), pp. 222-225, 2017.

3. Mountford, O., et al.

Natura 2000 în România, habitat fact sheets, EU Phare Project on Implementation of Natura 2000 Network în Romania, 2008.

4. Patko R. Studiu de evaluare adecvată pentru „Amenajare bazin piscicol în extravilanul satului Sălciva pe malul stâng al râului Mureș”, Arad, 2017.

5. Sârbu, A. Arii speciale pentru protecţia şi conservarea plantelor în România, Ed. Victor B. Victor, Bucureşti, 2005.

6. *** OM nr. 776/2007, privind declararea siturilor de importanţă comunitară, ca parte integrantă a reţelei ecologice Natura 2000 în România, București, 2007.

41

STUDIUL DISPONIBILITĂȚII UNUI SISTEM DE TRANSPORTOARE CU BANDĂ PE ROLE Sorin Mihai RADU*, Dumitru JULA**, Narcis-Ionel REBEDEA***, Philippe Yves Daniel HUBER*** Rezumat: Obiectivul acestei lucrări este evaluarea disponibilității operaționale a unui sistem de transport format din patru transportoare cu bandă pe role montate în serie. liberi, precum şi timpii de mentenanță preventivă, a celor destinați acțiunilor logistice, administrative şi de stocare. Indicatorul este definit prin relația [1]

1. Introducere Disponibilitatea operațională este demonstrată în timpul exploatării și este cuantificată pe baza fiabilității și mentenabilității operaționale.

Disponibilitatea este dată de suma a două probabilități, probabilitatea funcţionării fără defectare, R(t), şi probabilitatea reparării, exprimată prin funcția de mentenabilitate M(tr).

Disponibilitatea unui sisteme tehnic se poate exprima prin coeficientul de disponibilitate, KA, denumit și proporția de timp activ sau disponibilitatea intrinsecă. Aceasta reprezintă probabilitatea ca un sistem să funcționeze în mod corespunzător în orice moment, pe durata perioadelor de funcţionare efectivă şi de reparare, în condiții specificate. Disponibilitatea intrinsecă exclude astfel timpii în care sistemul staționează, deși este capabil de funcţionare, denumiți timpi

Nr. crt.

MTBF

KA = MTBF+MTTR

(1)

2. Evaluarea fiabilității sistemului de transportoare cu bandă pe role Criteriile de optimizare utilizate pentru adoptarea distribuțiilor sunt dispersia și ecartul dintre repartițiile empirice și teoretice. Sunt adoptate acele distribuții pentru care dispersia și ecartul au valorile cele mai mici. În tabelele prezentate sunt sintetizați principalii indicatori de fiabilitate pentru cele patru transportoare cu bandă pe role. Pentru fiecare transportor este adoptată distribuția care caracterizează cel mai bine funcționalitatea cestuia [12].

Tabel 1. Indicatori cantitativi de fiabilitate caracteristici transportorului TB-1.

Distribuția Weibull triparametrică Wm Denumirea și simbolul Relația de calcul indicatorului

1 Funcția de fiabilitate, R(t) Funcția densității de 2 probabilitate a timpului de funcționare, f (t) Funcția intensității de defectare, z(t) Media timpului de funcționare, 4 MTBF, E(t) Mediana timpului de 5 funcționare, t0,5, tmed 3

Dispersia timpului de 6 funcționare, D

t–γ β ) η

–(

R(t) = e

t–γ β t – γ β –1 – ( )

f(t) = ( η

η

e

)

t – 4,278E-9 3,553 ) 94,598

–(

=e η

(2)

β

=

t – 4,278E-09 3,553 t – 4,278E–09 2,553 – ( ) 94,598 e ) 94,598 β t –γ β –1 3,553 t – 4,278E–09 2,553

3,553

= 94,598 ( z(t) = η (

η

)

= 94,598 (

94,598

(3)

)

1

(4) 1

E(t)= γ+ η Γ (β +1)= 4,278∙10–9+94,598 Γ (3,553 +1) β

t0,5= γ+ η √–ln 0,5 = 4,278∙10–9+94,598 2

1

β

β

Valoare, UM

3,553

√–ln 0,5

(5)

85 h

(6)

85 h

2

D = η2 {Γ ( +1) – [Γ ( +1)] } = =

94,5982

2

1

707 h2

2

{Γ (3,553 +1) – [Γ (3,553 +1)] }

(7)

* Prof.dr.ing., Universitatea din Petroșani ** Conf.dr.ing., Universitatea din Petroșani *** Drd.ing. Universitatea din Petroșani 42

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Tabel 2. Indicatori cantitativi de fiabilitate caracteristici transportorului TB-2.

Distribuția normală normată Nv Nr. crt.

Denumirea și simbolul indicatorului 1 2

1 Funcția de fiabilitate, R(t) 2

t–m ) σ

= 1–NORMSDIST(

=1–

t – 141,519 NORMSDIST( ) 56,505

f(t)=σ f (t) R(t)

z(t) =

4 Timpul mediu de funcționare, MTBF, E(t) 5 Timpul median de funcționare, t0,5, tmed 6 Dispersia timpului de funcționare, D

t–m ) σ

R(t)= – Φ (

Funcția densității de probabilitate a timpului de funcționare, f (t)

3 Funcția intensității de defectare, z(t)

Nr. crt.

Valoare, UM

Relația de calcul

=

1

e

√2π

1 t–m 2 ) 2 σ

– (

1 56,505 √2π

1

=56,505

e

√2π

–

= (8)

1 t – 141,519 2 ( ) 2 56,505

(9)

1 t –141,519 2 – ( ) e 2 56,505

1– NORMSDIST(

(10)

t – 141,519 ) 56,505

(11) (12) (13)

142 h 142 h 3193 h2

Tabel 3. Indicatori cantitativi de fiabilitate caracteristici transportorului TB-3.

Distribuția Weibull triparametrică Wm Denumirea și simbolul Relația de calcul indicatorului

Valoare, UM

1 Funcția de fiabilitate, R(t) Funcția densității de 2 probabilitate a timpului de funcționare, f (t)

MTBF = m = 141,519 t0,5 = tmed = m = 141,519 D = σ2 = 56,5052

–(

R(t) = e

t–γ β ) η

β t – γ β –1 –

f(t) = ( η

e

)

η

=

=e

( 167,872

η

η

(14)

t–1,121E–06 3,076 t–1,121E–06 2,076 – ( )

3,076

z(t) = (

t –1,121E–06 3,076 ) 167,872

t–γ β ( ) η =

)

=

e

)

167,872

β t –γ β –1

Funcția intensității de defectare, z(t) Media timpului de 4 funcționare, MTBF, E(t) Mediana timpului de 5 funcționare, t0,5, tmed 3

3,076

( 167,872

167,872

(15)

t – 1,121E–06 2,076

)

167,872

1

(16) 1

E(t)=γ+η Γ (β +1)=1,121E–6+167,872∙Γ (3,076 +1) β

t0,5= γ+ η √–ln 0,5=1,121E–6+167,872 2

Dispersia timpului de 6 funcționare, D

–(

(17) 150 h

3,076

√–ln 0,5 (18) 141 h

2

1

D = η2 {Γ ( +1) – [Γ ( +1)] } = β β =167,872

2

2845 h2

2 2 1 {Γ (3,076 +1) – [Γ (3,076 +1)] }

(19)

Tabel 4. Indicatori cantitativi de fiabilitate caracteristici transportorului TB-4.

Distribuția Weibull biparametrică normată Wv Nr. crt.

Denumirea și simbolul indicatorului

1 Funcția de fiabilitate, R(t) Funcția densității de probabilitate a 2 timpului dintre defectări, f (t)

Valoare, UM

Relația de calcul R(t) = e

t β η

–( )

β t β –1 – e η η

f(t)= ( )

=e

t β () η

2,984 t ) 84,833

–(

(20)

=

1,984 – ( t )2,984 2,984 t = 84,833 (84,833) e 84,833 1,984 β t β –1 2,984 t

(21)

3 Funcția intensității de defectare, z(t)

z(t)= ( )

4 Timpul mediu de funcționare, MTBF, E(t)

E(t) = η Γ (β +1) =84,833 Γ (2,984 +1) (23)

5 Mediana timpului de funcționare, t0,5, tmed

=

η η

(22)

1

β

t0,5 = η √–ln 0,5 = 84,833∙ 1

2,984

√–ln 0,5

(24)

{Γ (

2

2,984

76 h 75 h

2

D = η2 {Γ (β +1) – [Γ (β +1)] } = =84,8332

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

)

1

2

6 Dispersia timpului de funcționare, D

(

84,833 84,833

+1) – [Γ (

1

2,984

2

765 h2

+1)] } (25) 43

–(

t – 4,278E-9 3,553 ) 94,598

Fiabilitate, R(t). %

Funcția fiabilității sistemului format de cele patru transportoare dispuse în serie este

1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00

RS(t) = e

0

∙ ∫t

∞

1 56,505 √2π

20

e

1 t – 141,519 2 ) 2 56,505

– (

40

dt ∙ e

60

–(

t –1,121E–06 3,076 ) 167,872

80

100

∙e

–(

2,984 t ) 84,833

(26)

120

Timp, t, h

Fiabilitate, R(t), %

Fig. 1. Funcția fibilității sistemului de transport 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00

RS(t) RTB-1(t) RTB-2(t) RTB-3(t) RTB-4(t)

0

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280

Timp, t, h

Fig. 2. Funcțiile fiabilității sistemului și subsistemelor componente acele distribuții pentru care dispersia și ecartul au valorile cele mai mici. În tabelele prezentate în această secțiune sunt sintetizați principalii indicatori de mentenabilitate care caracterizează cel mai bine funcționalitatea transportoarelor.

3. Evaluarea mentenabilității sistemului de transport Criteriile de optimizare utilizate pentru adoptarea distribuțiilor sunt dispersia și ecartul dintre repartițiile empirice și teoretice. Sunt adoptate

Nr. crt.

Tabel 5. Indicatori cantitativi de mentenabilitate caracteristici transportorului TB-1.

Distribuția lognormală normată Nv Denumirea și simbolul Relația de calcul indicatorului 1

1 Funcția de mentenabilitate, M(tr)

2

Funcția densității de probabilitate a timpului de reparare, f (tr)

3 Funcția intensității de reparare, z(tr)

44

ln tr–m

M(tr) = 2 +Φ (

σ

1

1

1

1

tr σ √2π

e–

tr

)=NORMSDIST(σ ln tr )=

= NORMSDIST(0,499 ln f(tr) =

Valoare, UM

1 ln tr – m 2 ( ) 2 σ

1

= tr

med

tr

)

1,457

1

–

0,499 √2π

e

(27)

1 ln tr – 0,376 2 ( ) 2 0,499

(28) f (tr)

z(tr) = 1–M(tr) =

1 1 tr 0,499 √2π

1 ln tr – 0,376 2 – ( ) e 2 0,499

1– NORMSDIST(

1 0,499

ln

tr ) 1,457

(29)

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Media timpului de reparare, MTTR, E(tr) Mediana timpului de reparare, tr0,5, 5 trmed Timpul maxim de mentenanČ›Äƒ corectivă 6 pentru P=90%, trmax;0,90 Timpul maxim de mentenanČ›Äƒ corectivă 7 pentru de 95%, trmax;0,95

MTTR = E(tr) = e m +

4

(31) 1,457 h

trmax;0,90 = e m + 1,29Ďƒ = e 0,376 + 1,29∙0,499

(32) 2,772 h

trmax;0,95 = e m + 1,64Ďƒ = e 0,376 + 1,64∙0,499

(33) 3,301 h

2

FuncČ›ia densitÄƒČ›ii de probabilitate a 2 timpului de reparare, f (tr)

M(tr) = 2 +ÎŚ ( 1

f(tr) =

3 FuncČ›ia intensitÄƒČ›ii de reparare, z(tr)

8

Media timpului de reparare, MTTR, E(tr) Mediana timpului de reparare, tr0,5, trmed Timpul maxim de mentenanČ›Äƒ corectivă pentru probabilitatea de 90%, trmax;0,90 Timpul maxim de mentenanČ›Äƒ corectivă pentru probabilitatea de 95%, trmax;0,95 Dispersia timpului de repunere ĂŽn funcČ›iune, D

ln tr–m Ďƒ

2

1 1

1

)=NORMSDIST(Ďƒ ln tr

1 NORMSDIST(0,555

tr Ďƒ √2Ď€

=

7

2

2

=

6

(30) 1,650 h

(34) 0,769 h2

Tabel 6. Indicatori cantitativi de mentenabilitate caracteristici transportorului TB-2.

DistribuČ›ia lognormală normată LNv Denumirea Č™i simbolul RelaČ›ia de calcul indicatorului

1 Funcția de mentenabilitate, M(tr)

5

0,4992 2

tr0,5 = trmed = em = e 0,376

1

4

= e0,376 +

D=(eĎƒ –1) e2m+Ďƒ =(e0,499 –1) e2∙0,376+0,499

8 Dispersia timpului de reparare, D

Nr. crt.

Ďƒ2 2

e–

ln

tr ) 1,105

tr

med

Valoare, UM

)= (35)

1 ln tr – m 2 ( ) 2 Ďƒ =

1

1 ln tr – 0,100 2 ) 2 0,555

– (

e

tr 0,555 √2Ď€ f (tr)

z(tr) = 1–M(tr) =

(36)

1 ln tr – 0,100 2 – ( ) 1 1 e 2 0,555 tr 0,555 √2Ď€ 1 đ?‘Ąđ?‘&#x; 1– NORMSDIST( đ?‘™đ?‘› ) 0,555 1,105

MTTR = E(tr) = e m +

Ďƒ2 2

= e0,100 +

0,5552 2

(37) (38)

1,289 h

tr0,5 = trmed = em = e 0,100

(39) 1,105 h

trmax;0,90 = e m + 1,29Ďƒ = e 0,100 + 1,29∙0,555

(40) 2,261 h

trmax;0,95 = e m + 1,64Ďƒ = e 0,100 + 1,64∙0,555

(41) 2,746 h

2

2

2

2

D=(eĎƒ –1) e2m+Ďƒ =(e0,555 –1) e2∙0,100+0,555

(42)

0,600 h2

Tabel 7. Indicatori cantitativi de mentenabilitate caracteristici transportorului TB-3.

DistribuČ›ia Weibull biparametrică normată Wp Nr. crt.

Denumirea și simbolul indicatorului

Valoare, UM

Relația de calcul

1 Funcția de mentenabilitate, M(tr)

M(tr) =1– e

tr β Ρ

–( )

= 1– e

–(

tr 1,649 ) 1,703

(43)

β

2

FuncČ›ia densitÄƒČ›ii de probabilitate a timpului de reparare, f (tr)

3 FuncČ›ia intensitÄƒČ›ii de reparare, z(tr) 4 Media timpului de reparare, MTTR, E(tr) 5 Mediana timpului de reparare, tr0,5, trmed Timpul maxim de mentenanČ›Äƒ corectivă 6 pentru probabilitatea de 90%, trmax;0,90

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

f(tr) =

tr β tr β –1 – ( Ρ ) ( ) e Ρ Ρ

=

tr 1,649 tr 0,649 – ( ) ) e 1,703 1,703 β tr β –1 1,649 tr 0,649 z(tr) = Ρ ( Ρ ) = 1,703 (1,703) 1 1 MTTR = Ρ Γ (β +1)= 1,703 Γ (1,649 +1)

=

β

1,649 1,703

(

tr0,5= Ρ √–ln 0,5 = 1,703∙ β

1,649

√–ln 0,5

trmax;0,90 = Ρ √–ln 0,1 = 1,703∙

1,649

√–ln 0,1

(44) (45) (46) 1,523 h

(47)

1,364 h

(48)

2,824 h

45

7

Timpul maxim de mentenanČ›Äƒ corectivă pentru probabilitatea de 95%, trmax;0,95

β

trmax;0,95 = Ρ √–ln 0,05 = 1,703∙

√–ln 0,05 (49)

2

8 Dispersia timpului de reparare, D

1,649

1

2

D = Ρ2 {Γ ( +1) – [Γ ( +1)] } = β β =1,703

2

3,313 h

2 2 1 {Γ (1,649 +1) – [Γ (1,649 +1)] }

0,899 h2 (50)

Tabel 8. Indicatori cantitativi de mentenabilitate caracteristici transportorului TB-4.

DistribuČ›ia Weibull biparametrică normată Wp Nr. crt.

Denumirea și simbolul indicatorului

Valoare, UM

Relația de calcul

1 Funcția de mentenabilitate, M(tr)

M(tr) =1– e

tr β Ρ

–( )

= 1– e

–(

tr 1,595 ) 1,848

(51)

β

2

FuncČ›ia densitÄƒČ›ii de probabilitate a timpului de reparare, f (tr)

f(tr) =

tr β tr β –1 – ( Ρ ) ( ) e Ρ Ρ

=

tr 1,595 tr 0,595 – ( ) ) e 1,848 1,848 β tr β –1 1,595 tr 0,595 z(tr) = Ρ ( Ρ ) = 1,848 (1,848) 1 1 MTTR = Ρ Γ (β +1)= 1,848 Γ (1,595 +1)

=

3 FuncČ›ia intensitÄƒČ›ii de reparare, z(tr) 4 Media timpului de reparare, MTTR, E(tr)

1,595 1,848

(

β

tr0,5= Ρ √–ln 0,5 = 1,848∙

5 Mediana timpului de reparare, tr0,5, trmed

β

√–ln 0,5

(53) (54) 1,657 h (55) 1,469 h

1,595

6

Timpul maxim de mentenanČ›Äƒ corectivă pentru probabilitatea de 90%, trmax;0,90

trmax;0,90 = Ρ √–ln 0,1 = 1,848∙

7

Timpul maxim de mentenanČ›Äƒ corectivă pentru probabilitatea de 95%, trmax;0,95

trmax;0,95 = Ρ √–ln 0,05 = 1,848∙

√–ln 0,1 (56)

β

1

√–ln 0,05

=1,848 4. Evaluarea disponibilitÄƒČ›ii sistemului de transport Pentru un subsistem component al sistemului indicatorul se exprimă prin relaČ›ia MTBFi Ai(t)=KAi = (59) MTBFi +MTTRi

În care i are semnificația TB-1, TB-2, TB-3 sau TB-4.

3,677 h

2

D = Ρ2 {Γ (β +1) – [Γ (β +1)] } = 2

3,117 h

1,595

(57) 2

8 Dispersia timpului de reparare, D

1,595

(52)

2 2 1 {Γ (1,595 +1) – [Γ (1,595 +1)] }

1,131 h2 (58)

ĂŽn această relaČ›ie, MTBFi reprezintă media timpilor de bună funcČ›ionare (timpi ĂŽntre defecČ›iuni), iar MTTRi media timpilor aferenČ›i reparaČ›iilor [14].

Indisponibilitatea, Ui(t), definită cu relaČ›ia Ui(t) =1–Ai(t), (60) exprimă proporČ›ia de timp ĂŽn care sistemul nu poate fi utilizat.

Pentru sistemul serie format din cele patru transportoare, disponibilitatea este AS(t) = �4i =1 Ai (t) = ATB-1(t) ∙ ATB-2(t) ∙ ATB-3(t) ∙ ATB-4(t) (61)

Tabel 9. Evaluarea disponibilitÄƒČ›ii transportoarelor cu bandă pe role MTBFi MTTRi Ui(t), Număr Ai(t), Nr. Transportorul defectări, Valoare, DistribuČ›ia/ Valoare, DistribuČ›ia/ MTBFi Ui(t)=1–Ai(t), crt. n h relaČ›ia h relaČ›ia MTBFi +MTTRi ore/an; zile/an 1 Transportorul TB-1 49 85,183 Wm/(4.28) 1,650 LNv/(4.123) 0,980998 166; 6,93 2 Transportorul TB-2 31 141,519 Nv/(4.34) 1,289 LNv/(4.163) 0,990974 79; 3,29 3 Transportorul TB-3 28 150,075 Wm/(4.76) 1,523 Wp/(4.218) 0,989954 88; 3,67 4 Transportorul TB-4 56 75,736 Wv/(4.94) 1,657 Wp/(4.257) 0,978590 188; 7,81 5 Sistemul de transport: AS(t) = 0,941773; US(t) = 510 ore/an; US(t) = 21 zile/an ĂŽntr-o altă variantă, disponibilitatea sistemului se poate calcula cunoscând funcČ›ia de fiabilitatea a sistemului, RS(t), 46

ĂŽn acest caz, disponibilitatea AS(t) a sistemului rezultă din relaČ›ia AS(t) =

đ?‘€đ?‘‡đ??ľđ??šđ?‘† đ?‘€đ?‘‡đ??ľđ??šđ?‘† +đ?‘€đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘†

(62)

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

ĂŽn această relaČ›ie MTBFS reprezintă media timpului de bună funcČ›ionare pentru sistem, iar MTTRS media timpului de reparare a sistemului.

Indicatorul MTBFS rezultă din relaČ›ia ∞ MTBFS = âˆŤ0 Rđ?‘† (t) dt = ∞

= âˆŤ0 [e e

t – 4,278E-9 3,553 –( ) 94,598

t –1,121E–06 3,076 ) 167,872

–(

∙e

–(

∙ âˆŤt

∞

1 56,505 √2Ď€

2,984 t ) 84,833

]dt

e

–

1 t – 141,519 2 ( ) 2 56,505

dt ∙

(63)

Rezolvarea cu utilitarul Mathcad a integralei conduce la valoarea parametrului pentru sistem, MTBFS = 60,436 ore.

Pentru determinarea parametrului MTTRS se consideră ansamblul format de cele patru transportoare ca un singur produs caracterizat de cele 164 de defecte.

Seria statistică cu 164 de termeni, este formată din timpii de reparare tri, ĂŽn ore: 0,500; 0,583; 0,667; 0,667; 0,667; 0,750; 0,7500; 0,833; 0,833; 0,917; 1,083; 1,167; 1,250; 1,250; 1,250; 1,417; 1,583; 1,583; 1,750; 2,000; 2,083; 2,250; 3,167; 4,167; 4,250; 4,917; 0,417; 0,500; 0,500, 0,500; 0,500; 0,500; 0,583; 0,667; 0,667; 0,667; 0,750; 0,750; 0,750; 0,833; 0,833; 0,833; 0,917; 0,917; 0,917; 0,917; 1,000; 1,000; 1,083; 1,083; 1,083; 1,083; 1,250; 1,250; 1,250; 1,250; 1,250; 1,250; 1,250; 1,250; 1,333; 1,333; 1,417; 1,417; 1,500; 1,667; 1,750; 1,833; 1,833; 2,000; 2,083; 2,250; 2,333; 2,500; 3,083; 3,583; 3,667; 4,083; 4,250; 4,500; 6,667; 12,000.

Prelucrarea statistică a seriei arată că timpii de reparare a ĂŽntregului sistem urmează o lege de distribuČ›ie lognormală definită prin parametrii: - media, m(lg tr) = AVERAGE ln(tri) (1:164) = 0,254417 h; - mediana, tmed (lg tr) = em(lg tr)=1,289710 h; - parametrul de formă, Ďƒ(lg tr) = STDEV ln (tri) (1:164) = 0,615947 - funcČ›ia de repartiČ›ie, M(tri) = NORMSDIST tr 1 ln ( i ) . trmed

đ?œŽ

Cu aceste valori, parametrul MTTRS este MTTRS = E(tr)S = e m +

Ďƒ2 2

= e0,254417 +

0,6159472 2

= 1,559 h.

Această valoare a mediei timpului de reparare pentru sistem nu este realistă, ĂŽn realitate fiind mult mai mare. Pentru un nivel de ĂŽncredere de 95%, MTTRS = trmax;0,95 = e m + 1,64Ďƒ = e 0,254417 + 1,64∙0,615947 = 3,541 h.

Cu valorile mediilor timpilor de funcționare și reparare disponibilitatea AS(t) a sistemului este MTBFS 60,436 AS(t) = MTBF +MTTR = 60,436+3,541 = 0,944652 = S

S

94,4652%.

Raportat la un an, rezultă US(t) = 485 ore, respectiv US(t) = 20 de zile de indisponibilitate.

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

Bibliografie 1. Baicu, F. Elemente de fiabilitate, Editura Victor, BucureĹ&#x;ti, 2005.

2. Baron, T., Isaic-Maniu, A., TĂśvissi L., Niculescu, D., Baron, C., Antonescu, V., Roman, I. Calitate Ĺ&#x;i fiabilitate. Manual practic, Vol. I-II, Editura Tehnică, BucureĹ&#x;ti, 1988.

3. Băjenescu, I.T. Fiabilitatea sistemelor tehnice, Editura Matrix Rom, BucureĹ&#x;ti, 2003.

4. Burlacu G., DăneČ› N., Bandrabu, C., Duminică T. Fiabilitatea, mentenabilitatea Ĺ&#x;i disponibilitatea sistemelor tehnice, Editura MatrixRom, BucureĹ&#x;ti, 2005.

5. Dhillon, B.S. Design reliability. Fundamentals and applications, CRC Press LLC, 1999.

6. Dhillon, B.S. Mining Equipment Reliability, Maintainability and Safety, Springer/Verlag London Limited, 2008.

7. Florea, A. Fiabilitate Ĺ&#x;i protecČ›ia muncii, Vol. I, Fiabilitate, Litografia Institutului de Mine PetroČ™ani, 1988.

8. GĂŽlma, I. Studiu privind ĂŽmbunătÄƒČ›irea siguranČ›ei ĂŽn funcĹŁionare a unor utilaje din industria minieră, Teză de doctorat, Universitatea din PetroČ™ani, PetroČ™ani, 2017.

9. De La Cruz OrdoĂąez, J. D. Estudio de confiabilidad del equipo SCOOPTRAM, Universidad Nacional de Ingenieria, Lima - Peru, 2015.

10. Jula, D., Dumitrescu, I. Fiabilitatea sistemelor de transport, Editura Focus, Petroșani, 2009.

11. Praporgescu, G., Mihăilescu, S., Jula, D. Aspecte privind determinarea disponibilitÄƒČ›ii excavatoarelor cu rotor din cadrul E.M. JilĹŁ, Revista TERO nr. 70-71, 2007.

12. Rebedea, N.I. Tehnici de cuantificare a fiabilitÄƒČ›ii, mentenabilitÄƒČ›ii Č™i disponibilitÄƒČ›ii sistemelor tehnice, Raport de cercetare nr.1, Universitatea din PetroČ™ani, 2017 13. Rebedea, N.I. ContribuČ›ii la evaluarea fiabilitÄƒČ›ii maČ™inilor de ĂŽncărcat, transportat Č™i depozitat, Raport de cercetare nr.

2, Universitatea din PetroČ™ani, 2017 14. Rebedea, N.I. Rezultate obČ›inute ĂŽn cuantificarea disponibilitÄƒČ›ii transportoarelor cu bandă pe role, Raport de cercetare nr. 3, Universitatea din PetroČ™ani, 2018.

15. * * * System Analysis Reference, Reliability, Availability & Optimization, ReliaSoft Corporation, Worldwide Headquarters, 1450 South Eastside Loop, Tucson, Arizona 85710-6703, USA.

47

MODELAREA SPAŢIALĂ A ACVIFERELOR DE MICĂ ADÂNCIME DIN ZONA ȘISTURILOR VERZI A MASIVULUI CENTRAL DOBROGEAN STUDIU DE CAZ: FÂNTÂNELE, JUD. CONSTANȚA Emilia PESCARU*, Daniel SCRĂDEANU**, Mihai MAFTEIU*** Rezumat: Acviferele de mică adâncime din zona şisturilor verzi a Masivului Nord Dobrogean sunt acumulate în depozite loessoide şi în zona alterată a şisturilor verzi, fiind alimentate prin infiltrarea apei din precipitaţii. Evaluarea potenţialului acviferelor de mică adâncime din baza depozitelor loesside este rezolvată pentru componenta spaţială a modelului conceptual al hidrostructurii, utilizându-se sondajul electric vertical (SEV) care permite determinarea grosimii depozitelor permeabile şi a grosimii zonei saturate cu apă. Articolul prezintă rezultatele investigării acviferului freatic din zona comunei Fântânele, pentru care s-au realizat 34 de SEV-uri care au fost calibrate cu date din forajele şi aflorimetele identificate. Rezultatele sunt sintetizate în modelul spaţial 3D al hidrostructurii, model ce va sta la baza evaluării potenţiualului acviferului.

Cuvinte cheie: acvifer, loess, șist verde, sondaj electric vertical (SEV), model spaţial 3D 1. Introducere Zona cercetată, cu climat temperat continetal de tranzitie, este cunoscută prin absenţa resurselor de apă. Precipitaţiile extrem de reduse (500 mm/an) şi extinderea formaţiunilor impermeabile (şisturile verzi) sunt factorii determinanţi ai absenţei cursurilor de apă de suprafaţă permanente şi a acviferelor.

Singurele resurse de apă sunt cele subterane, acumulate în baza loessurilor, la contactul cu şisturile verzi, roci metamorfice impermeabile cu o zonă subţire de alteraţie, semipermeabilă, la contactul cu loessul care este singura formaţiune permeabilă din zonă.

Evaluarea potenţialului acviferelor de mică adâncime din baza depozitelor loesside este rezolvată pentru componenta spaţială a modelului conceptual al hidrostructurii utilizându-se sondajul electric vertical care permite determinarea grosimii depozitelor permeabile şi a grosimii zonei saturate cu apă.

Rezultatele investigării acviferului din zona Fântânele au fost utilizate la realizarea modelului spaţial 3D al acviferului şi pentru proiectarea a două foraje de alimentare cu apă subterană a comunei Fântânele.

mijlocie a Dobrogei, fiind delimitat la sud de Falia Palazu, iar la nord de Falia Peceneaga-Camena.

Fig.1 Masivul Central Dobrogean, plasat între falia Peceneaga – Camena și Palazu Mare

2. Geologia zonei investigate Zona investigată se încadrează în perimetrul comunei Fântânele din judeţul Constanţa, plasată în Masivul Central Dobrogean (Fig.1). Masivul Central-Dobrogean se circumscrie în treimea * Drd. ing. Universitatea din București ** Prof. dr. ing. Universitatea din București *** Dr. ing.

48

Trăsătura distinctivă a acestei unităţi o constituie natura şi vârsta neoproterozoică a unei bune părţi din soclu şi faptul că acesta aflorează pe suprafeţe foarte întinse. De aici caracterul de "masiv" în sens geostructural, adică de arie în care soclul precambrian, cutat, aflorează pe suprafeţe întinse. În zona investigată, obiect al investigării îl constituie formaţiunea şisturilor verzi proterozoice şi formaţiunile sedimentare cuaternare.

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

2.1. Formațiunea șisturilor verzi În zona studiată (Fântânele, jud. Constanța (Fig.2) și în împrejurimi aflorează pe suprafețe întinse formațiunile geologice ale soclului Masivului Central Dobrogean și anume formațiunea șisturilor verzi. Mai precis, apare o porțiune din nivelul de Graywacke superioare, constituită din argilite și graywacke, cu intercalații subțiri de cuarțite albe. În aflorimentele întâlnite apar în diferite stadii de alterare, în funcție de constituția lor petrografică, care a favorizat mai mult sau mai puțin procesul. Şisturile verzi se găsesc atât la suprafața terenului cât și acoperite de o pătură de loess și depozite loessoide, cu grosimi variabile.

Fig. 2 Harta geologică a zonei Fântânele (După IGR, scara 1:200.00) qp22  qp3 : loessuri ; Pts: sisturi verzi ) Șisturile verzi sunt cunoscute ca fiind alcătuite din formațiuni geologice impermabile care nu permit circulaţia apei sau stocarea acesteia. Fac excepție zonele de alterare și fisurare de la suprafața terenului, formate prin acțiunea agentilor exogeni, dar acestea au grosimi mici (cel mult de câțiva metri, deobicei sub un metru) și nu cantonează cantități importante de apă.

2.2.Formațiuni sedimentare Singurele formațiuni geologice sedimentare existente în zona Fântânele și în împrejurimile apropiate sunt cele care au luat naștere în perioada Cuaternară și sunt reprezentate prin depozite aluvionare și de pantă, precum și prin formațiuni loessoide.

Depozitele aluvionare s-au format pe seama erodării șisturilor cristaline și a transportului, ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

efectuat de către râuri, al materialului rezultat. Nu apar la suprafața terenului în zona Fântânele dar este posibil să existe, cu foarte mici extinderi în suprafață și adâncime, sub cuvertura de depozite loessoide ce au luat naștere în Pleistocenul inferior.

Râul Fântânele curgând prin depozite loessoide, depune aluviuni fine, holocene, nesemnificative, rezultate din erodarea și spălarea acestora.

Depozitele de pantă, uneori chiar grohotișuri (semnalate în alte perimetre) nu au fost întalnite în zona Fântânele. Ele există, probabil, depuse în porțiunile cele mai joase ale paleovăilor, fiind acoperite de depozitele loessoide.

Cele mai importante, ca extindere în suprafață și grosime, sunt depozitele loessoide, cu sedimentare eoliană în epoca pleistocenă (Pleistocen mediu și Pleistocen superior) peste relieful de șisturi cristaline. Sunt depozite în general prăfoase, poroase, neconsolidate (particulele componente nu sunt cimentate), galbene sau galben-roșcate. În cuprinsul lor se pot întâlni zone argiloase și nisipoase, precum și niveluri de soluri fosile (paleosoluri). În compoziția depozitelor loessoide predomină, depășind întodeauna 50 %, particule de praf (granulație 0,05 – 0,01 mm). Urmează particulele argiloase (granulație sub 0,002 mm), cu proporții de 15 – 50 %.

Din punct de vedere mineralogic, predomină cuarțul (60 -70 %), celelalte minerale fiind reprezentate prin carbonați (20 - 27 %), feldspat, mice și minerale argiloase. Dintre carbonați domină cei primari, îndeosebi carbonații de calciu, răspândiți uniform în masa rocii. Carbonații secundari sunt depuneri concreționare (păpuși de loess) sau sub formă de vinișoare. În baza lor (porțiunea formată în partea medie a pleistocenului), formațiunile loessoide pot prezenta și fragmente de șisturi verzi, alterate, provenind din rocile metamorfice din bază.

Formațiunile sedimentare cuaternare recente sunt aluviunile depuse (epoca holocenă) de râul Fântânele. În unele porțiuni ale albiei sale se constată existența unor pereți abrupți, rezultați datorită caracteristicii loessului de a se rupe pe fețe verticale.

3. Hidrogeologia zonei investigate Loessul și formațiunile loessoide, care acoperă în cea mai mare parte șisturile verzi, prezintă o porozitate ridicată (40 - 50 %), ceea ce le conferă o capacitate ridicată de înmagazinare a apei și posibilitatea de a forma acvifere.

49

Dispoziția dominantă pe verticală, tubulară, a porilor determină o bună infiltrație a apelor de precipitații dar nu și o bună circulație pe orizontală.

Acest fapt, ca și diametrele foarte mici ale porilor (ce determină o capacitate de cedare redusă) conduce la debite scăzute ale lucrărilor de captare.

Acviferele iau naștere prin acumularea apei la baza loessului, unde întâlnesc suprafața impermeabilă a șisturilor verzi. Dacă aceste șisturi sunt puternic alterate și fisurate sau deasupra lor există depozitele aluvionare sau resedimentate poroase ale paleoreliefului (caz mai rar), iau naștere acvifere și în cazul acestora cu debitele de cedare mai mari.

O deficiență majoră a acestor acvifere o constituie extinderea lor mică, în suprafață și adâncime, fapt ce determină epuizarea și secarea lor în perioadele secetoase ale anului. În zona Fântânele, cele mai multe fântani seacă în anotimpurile fără precipitații.

Un caz special îl constituie acviferele suspendate în formațiunile loessoide. Este vorba de apa din precipitații care se infiltrează în adâncime

Electrod

pe verticală dar nu ajunge la baza formațiunii deoarece întalnesc nivele bine individualizate de argilă, impermeabile. Secând deobicei în anotimpurile secetoase și neavând prea mari extinderi în suprafață, aceste acvifere nu sunt o soluție viabilă privind alimentarea cu apa.

4. Metoda de investigarea prin sondaje electrice verticale Obiectivul investigării prin sondaje electrice verticale a zonei Fântânele a fost separarea pe verticală a unităţilor modelului spaţial 3D al hidrostructurii pe baza rezistivităţii aparente zona vadoasă, acviferul şi culcuşul acviferului.

Pentru determinarea rezistivităţii aparente ρa se utilizează un dispozitiv cvadripolar AMNB (Fig. 3) care constă dintr-o linie de măsură AB prin intermediul căreia se injectează în subsol un curent (continuu sau pulsat) de intensitate I şi o linie de măsură MN cu ajutorul căreia se determină diferenţa de potenţial ΔV produsă ca urmare a injectării curentului.

APARAT

Cabluri

Cabluri de conectare la rolă

Rolă

A

M

Suprafaţa terenului

N

B

Fig.3. Dispozitivul de măsurare clasic, cu elementele sale componente, amplasat pe teren Adâncimea de investigare este determinată de lungimea dispozitivului (1/3 din lungimea A-B prin care se introduce curent electric în teren (Fig.4).

A v

M o v

N v

B v

Fig .4. Schița principială a circulației curentului În cazul special al dispozitivului coliniar simetric s-a elaborat și se folosește urmatoarea formulă de calcul a rezistivităţii aparente: a = k . V/I unde: k=  (AM . AN/MN) 50

iar K reprezintă un coeficient ce depinde de geometria dispozitivului de măsură AMNB desfăşurat la un moment dat.

Rezistivitatea aparentă (ρa) a formaţiunilor investigate (Fig.5) reprezintă o medie complexă a rezistivităţilor din imediata vecinătate a dispozitivului de lucru și poate fi considerată egală cu rezistivitatea longitudinală a unui pachet de strate a cărui grosime este considerată AB/3.

Sondajul electric vertical (SEV) constă în efectuarea, într-un anumit punct de observaţie, a mai multor măsurători de rezistivitate aparentă cu lungimi continuu crescătoare ale liniei de emisie AB. În acest fel se obţine o curbă de variaţie a rezistivităţii aparente în funcţie de semidistanţa AB, considerată a reprezenta adâncimea medie de investigaţie a dispozitivului. Această curbă (curba SEV) ilustrează modul de variaţie a rezistivităţii reale pe verticala punctului de observaţie.

Efectuând sondaje electrice verticale în mai multe puncte de observaţie, situate de-a lungul unui Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

profil, se obţine o secţiune de rezistivitate aparentă, care interpretată cantitativ şi calitativ conduce la realizarea unei secţiuni geoelectrice interpretative ca o reflectare a structurii geologice pe traseul profilului cercetat.

Pentru obţinerea unei imagini tridimensionale a subsolului investigat este necesară realizarea unui număr relativ mare de SEV-uri, cât mai uniform distribuite pe suprafața cercetată. Întotdeauna acest stil de interpretări trebuie “etalonate” pe baza unor informaţii directe obţinute din foraje sau din iviri

naturale (aflorimente) sau rezultate în urma activității antropice, existente în terenul cercetat.

Studiul litologiei rocilor, a reliefurilor îngropate, a gradului de alterare a rocilor de bază şi a grosimii stratului acoperitor cu ajutorul acestor metode se bazează în primul rând pe faptul că rezistivitatea materialelor implicate în acest proces natural este un parametru care depinde într-o mare măsură de natura şi starea fizică a formaţiunilor geologice detectate în coloana litologică.

Metoda este omologată prin STAS 1242/8-75 şi STAS 11 156-78/CNST-IRS.

REZISTIVITATEA (Ohmm) 0,01

0,1

1

10

100

1.000

grafit roci vulcanice

10.000

100.000 Fundament Roci fãrã apã roci vulcanice si metamorfice Roci cu apã

argile cu apã

roci metamorfice argile uscate

argila

nisip si pietris

Umpluturi elemente de constructii

Sedimente marne

loess gresie

conglomerate Roci sedimentare

lignit-cãrbune apã marinã 100.000

10.000

dolomit-calcare

fluide

Apã-acvifere

contaminate apã dulce 1.000 100 10 1 CONDUCTIVITATEA (M hos)

gheatã 0,1

0,01

Fig. 5. Rezistivitatea diferitelor tipuri de roci şi de ape subterane, exprimată în Ohmm 5. Rezultatele investigării zonei Fântânele Pentru efectuarea măsurătorilor s-a folosit un dispozitiv de sondaj geoelectric Schlumberger simetric, având o lungime de 300 m, prezentând 100 m adâncime de investigare. Distribuţia celor 34 de SEV-uri s-a realizat în funcție de condiţiile locale (Fig.6).

Prelucrarea tuturor datelor obținute în urma efectuărilor măsurătorilor geoelectrice de teren s-a efectuat pe calculator, folosindu-se softurile aparaturii de investigare.

Imaginea geoelectrică, o pseudosecțiune de sondaje electrice, devine interpretativă din momentul în care se trasează elementele structurale, litologice şi cele hidrogeologice. Au rezultat șase secțiuni geoelectrice interpretative.

Fig. 6. Poziția SEV-urilor realizate în zona Fântânele ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

51

5.1. Secțiuni geoelectrice: - Secțiunea geoelectrică P1 (Fig.7) este efectuată prin sondajele electrice verticale S24, S26, S21. Ea prezintă o direcție nord est – sud vest. Adâncimea loessului, ca de altfel și cea mai mare adâncime a zonei de alterare a șisturilor verzi (S24 - S26) indică prezența celui mai important rezervor de apă ce scade cu cât coborâm spre sud (S21). Porțiunea cea mai promițătoare este între punctele S24 și S26 (adiacent Văii Izvoarelor), unde adâncimea zonei de alterare a șisturilor verzi și grosimea loessului

prezintă valorile maxime. Adâncimea orientativă este de peste 20 m.

- Secțiunea geoelectrică P2 (Fig.7). Este constituită din sondajele electrice de la nord la sud: S33, S34, S29, S30 și S31. Analiza acestei secțiuni indică o grosime a loessului și a zonei de alterare a șisturilor verzi de la S33 la S34, unde există, probabil, o mică paleovale. Se pare că în această zonă apa subterană curge pe fundul paleovăii, dar în cantități mici. Apoi șisturile verzi urcă spre suprafață (S29), apa lipsind în totalitate, la fel și în urmatoarele sondaje S30 și S31.

Fig. 7. Secțiuni geoelectrice P1 și P2 în zona Fântânele - Secțiunea geoelectrică P3 (Fig. 8). Are o direcție nord vest – nord est și unește sondajele electrice verticale S25, S24, S13, S12, S32 și S28. Se remarcă grosimea formațiunilor loessoide și a zonei de alterare a șisturilor verzi. Aceasta, între sondajele electrice verticale S25 (adiacent Văii Izvoarelor) și S24 este maximă, scăzând spre S13, S12, S32 și S28. Aici șisturile verzi urcă spre suprafață. Adâncimea minimă a loessului, ca de altfel și a zonei de alterare a șisturilor verzi, existentă în partea nordică, arată șanse mici de existență a unui acvifer.

- Secțiunea geoelectrică P4 (Fig.9) investighează de la vest-sud-vest la est-nord-est partea centrală a zonei studiate și cuprinde sondajele S23, S22, S21, 52

S16, S14, S11 și S31. Traversând S23 unde adâncimea depozitelor sedimentare este minimă, crește câte puțin în S22 și S21. Cu cât mergem spre est, S16, traversând Valea Izvoarelor (între S16 și S14) atingem maximul în S14 unde pare a fi o paleovale. Aici adâncimea bazei loessului, a paleoreliefului și grosimea zonei de alterare a formațiunii șisturilor verzi (cumulată probabil și cu ceva depozite aluvionare permeabile de pe paleovale) sunt maxime (depașește 10 m). Din nou scade, chiar dacă ne apropiem de zona cu izvoare de pe Valea Fântânele. În S11 șisturile sunt mult spre suprafață și continuă să persiste această situație până la ultimul sondaj al profilului S31, lipsit total de apă.

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Fig. 8. Secţiune geoelectrică P3 din zona Fântânele

Fig. 9. Secţiune geoelectrică P4 din zona Fântânele - Secțiunea geoelectrică P5 (Fig.10) pornește din punctul de sondaj electric S24 având același început de secțiune ca profilul P1 și anume S24-S26.

Această porțiune de profil are cea mai mare adâncime a stratului sedimentar din zona studiată, aproape 30 m (S26). Scade foarte mult în S16 unde șisturile verzi urcă spre suprafață. Continuă să-și păstreaze nivelul scăzut și în S1. În S7, în apropierea axului unui anticlinal, pe o porțiune ridicată a fundamentului de șisturi verzi (un paleodeal), cu panta accentuată a paleoreliefului și reliefului, zona este lipsită de apă. Din nou apare o creștere în S6 (de

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

aprox. 8 m). Se pare ca în extremitatea estică a lui S7 există condiții de acumulare a apei (adâncitură de paleorelief, grosime mare de loess). Apa s-ar scurge pe panta subterană a paleoreliefului de la vest spre est, și ar putea forma un acvifer.

- Secțiunea geoelectrică P6 (Fig.10) traversează și cercetează punctele S27, S7, S2, S9, S31. Este o porțiune de teren aflată în apropierea unui sinclinal.

Aici panta reliefului (care coboară accentuat spre est, către Valea Fântânele) concordă cu înclinarea formațiunilor loessoide și zona de alterare a șisturilor cristaline – S9.

53

P6

Fig. 10. Secţiuni geolectrice P5 şi P6 din zona Fântânele 5.2. Modelul spaţial 3D al hidrostructurii Fântânele Modelul spaţial 3D a fost realizat pe baza grosimilor celor trei componente ale modelului hidrostructural: - zona vadoasă - acviferul - culcuşul impermeabil reprezentat prin şisturi verzi).

Grosimile au fost determinate în cele 34 de SEV-uri analizate în cele 6 secţiuni geoelectrice, completate cu secţiunile geoelectrice suplimentare (Fig.11) realizate prin interpolare (utilizând kriging indicator şi kriging ordinar) pentru detaliere.

Analiza preliminară a modelului spaţial 3D a fost realizată, pentru grosimea zonei vadoase şi grosimea acviferului, în două etape: - analiza variabilităţii globale care a avut ca biectiv determinarea valorilor cele mai probabile ale grosimilor şi intervalul lor de încredere pentru un risc asumat α=5%: o zona vadoasă: 3,8 m+/- 0,7 m o acvifer: 3,0 m+/-1,0 m 54

Traseu paleovale

Fig. 11. Reprentarea 2D a traseelor secţiunilor utilizate pentru realizarea modelului spaţial 3D al hidrostructurii Fântânele Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

- analiza variabilităţii 2D finalizată cu două modele 2D pentru: o grosimea zonei vadoase (Fig.12 a) o grosimea acviferului (Fig.12 b) Grosimea culcuşului acviferului, constituit din şisturi verzi nu a putut fi determinată deoarece depăşeşte adândcimea de investigare a dispozitivului utilizat pentru realizarea SEV-urilor şi nici nu este un parametru al evaluării resurselor acviferului,

a)

obiectiv final al modelului conceptual al hidrostructurii Fântânele.

Sintetizarea rezultatelor într-un model spaţial 3D pentru zona Fântânele (Fig.13) conduce la următoarele elemente cantitative, necesare evaluării potenţialului acvifer al hidrostructurii: - volumul zonei vadoase:17,9 x106 m3 - volumul acviferului: 21,4 x106 m3

b)

Fig. 12. Analiza spaţială 2D a distribuţiei grosimii zonei vadoase (a) şi a grosimii acviferului (b) din zona Fântânele

Secţiuni

Suprafaţa topografică

hidrogeologice

Culcuşul acviferului

Fig. 13. Modelul 3D al hidrostructurii Fântânele

ISSN-L 1220-2053 / ISSN 2247-8590 Universitas Publishing, Petroșani, Romania

55

6. Concluzii Utilizând metodele geoelectrice s-au obținut informații cu privire la: - grosimea zonei vadoase a acviferelor - grosimea stratelor acvifere de mică adâncime - poziția nivelului hidrostatic - paleorelieful zonei studiate.

Aceste elemente sunt utilizate pentru realizarea modelului conceptual al hidrostructurii, suport al modelării dinamicii acviferului, calculului rezervelor de apă subterană şi evaluării vulnerabilităţii la poluare a acestor rezerve.

Zona cea mai importantă pentru acviferul subteran de tip freatic din depozite loessoide, cu apă permanentă, este o paleovale amplasată de-a lungul văii Pârâului Izvoarelor, paralelă cu aceasta, deplasată cu 100-150 m mai spre nord. Pornește din nord-vest, din punctul de sondaj electric S25 și se continuă cu S26 spre sud-est, continuă cu S14 la nord de Valea Pârâului Izvoarelor și S16 la sud de aceasta, depășind spre est valea râului Fântânele (Fig.11).

Acviferul din depozitele loessoide este de tip freatic, având un nivel hidrostatic variabil în funcție de anotimp (mai ridicat în perioadele cu precipitații mai abundente), aflat la partea inferioară a depozitelor loessoide. Hidrostructura se dezvoltă în profunzime, în continuitate cu acviferul freatic din depozitele loessoide, sau separat de acesta printr-un nivel de argile roșii, mai jos de baza depozitelor loessoide, pe o grosime de 1 – 3 m, în depozitele aluvionare poros-permeabile ale paleovăii și în porțiunea alterată a șisturilor verzi.

Măsurătorile geoelectrice asigură cea mai eficientă metodă pentru determinarea variaţiei extreme a depozitelor loessoide din această zonă, costurile unei investigări detaliate prin foraje hidrogeologie fiind oneroase.

56

Bibliografie 1. Anastasiu N. Petrologie sedimentară, Editura Tehnică, 1988

București,

2. Cineti A. Resursele de ape subterane ale României, Editura Tehnică, București, 1990 3. Georgescu, P., Gavrila, I. Influence of electrical prospecting arrangement on apparent resistivity anomalies, Rev. Roum. Geophy.

Geogr., serie de Geophysique, 33,1, 1989 4. Loke, M.H. Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies – a practical guide to 2D and 3D surveys,unpublished short training course notes, Penang, Malaysia, Universiti Sains Malaysia, 1997 5. Mutihac V, Mutihac G. Geologia României în contextual geostructural centralest-european. Editura Didactică și Pedagogică R A. București, 2010 6. Pascu M. Apele subterane București, 1983

din

România,

7. Scrădeanu D., Gheorghe A. Hidrogeologie generală, Editura București, 2007

Editura

Tehnică,

Universității

din

8. Scrădeanu D. Modele geostatistice în hidrogeologie, Editura Didactică și Pedagogică, 1997

Revista Minelor / Mining Revue - 2 / 2020

Scop şi obiective Revista Minelor publică lucrări de cercetare originale și avansate, noi evoluții și studii de caz în inginerie minieră și tehnologii ce vizează tehnici noi și îmbunătățite, adaptate, de asemenea, pentru aplicații civile.

Revista acoperă toate aspectele legate de minerit, problemele de mediu și tehnologii legate de exploatarea și prelucrarea resurselor minerale, topografie, calculatoare și simulare, de îmbunătățirea performanțelor, controlul și imbunătățirea costurilor, toate aspectele de îmbunătățirea securitatii muncii, mecanica rocilor și comunicația dintre minerit și legislație. Problemele de mediu, special identificate, includ: evaluarea și autorizarea impactului asupra mediului; tehnologii minere și de preparare; gestionarea deșeurilor și practicile de reducere la minimum a deșeurilor; închiderea minelor, dezafectarea și regenerarea; drenajul apelor acide.

Problemele miniere ce urmează să fie acoperite, includ: proiectarea lucrărilor miniere de suprafață și subterane (economie, geotehnică, programarea producției, ventilație); optimizarea și planificarea minelor; tehnologii de foraj și pușcare; sisteme de transport al materialelor; echipament minier.

Calculatoare, micro-procesoare și tehnologii bazate pe inteligență artificială utilizate în minerit sunt, de asemenea, abordate. Lucrările au o gamă largă și interdisciplinară de subiecte.

Editorii vor lua în considerare lucrări și pe alte teme legate de minerit și mediu.

Toate articole de cercetare publicate în acest jurnal, sunt supuse recenziei riguroase, bazată pe screening-ul inițial al redacției și recenzori independenți.

Domenii de interes: Explorări miniere,Proiectare şi planificare minieră, Perforare şi împuşcare, Topografie minieră, Excavare, transport, depozitare, Mecanica rocilor în minerit, Drenaj minier, Calculatoare, procesoare şi tehnologii de inteligenţă artificială folosite în minerit,Tehnologia informaţiei în minerit, Mecanizare, automatizare şi roboţi minieri, Fiabilitatea, mentenanţa şi performanţa globală a sistemelor de exploatare, Tehnologii în curs de dezvoltare în industria minieră, Interacţiunea dintre minerale, sisteme, oameni şi alte elemente ale ingineriei miniere, Simularea sistemelor miniere, Sănătate şi securitate în domeniul minier, Evaluarea impactului asupra mediului, Economia mineralelor, Sisteme de producţie în ingineria minieră, Evaluarea riscurilor şi managementul activităţilor miniere, Dezvoltare durabilă în minerit Colectiv editorial: Luminiţa DANCIU - Universitatea din Petroşani Radu ION - Universitatea din Petroşani Nicolae Ioan VLASIN - INCD INSEMEX Petroşani

Autorii au responsabilitatea datelor prezentate în lucrare. Lucrările nepublicate nu vor fi returnate. © Copyright Editura UNIVERSITAS Petroşani / Revista Minelor - apare trimestrial Contact editorial Pentru informaţii vă rugăm să vă adresaţi: Ilie ONICA, e-mail: onicai2004@yahoo.com sau Radu ION, e-mail: radu_ion_up@yahoo.com Adresa: Universitatea din Petroşani, str. Universităţii nr. 20, 332006 Petroşani, Romania Tel+40254 / 542.580 int. 259, fax. +40254 / 543.491 Citarea din revistă este permisă cu menţionarea sursei.

Cont: RO89TREZ36820F330800XXXX C.U.I. 4374849 Trezoreria Petroşani http://www.upet.ro/reviste.php ISSN-L 1220 – 2053 ISSN 2247-8590 Revista Minelor a fost indexată de către Consiliul Naţional al Cercetării Ştiinţifice din Învăţământul Superior (CNCSIS) în categoria B+ Tiparul: Tipografia Universităţii din Petroşani

Instrucţiuni de redactare • Lucrările se redactează folosind programul MS Word (sau echivalent).

• Pagina are următoarele setări: Format A4, Sus/Jos/Stânga/Dreapta - 2cm, Header/Footer - 1,25 cm • Fontul folosit esteTimes New Roman.

• Lucrările trebuie să conţină un rezumat de max 150 words şi 4 cuvinte cheie.

• Titlul se scrie centrat, cu majuscule, 14p. După titlu se lasă un rând liber 12p, apoi se notează autorii centrat, italic, 12p, numele cu majuscule. Afilierea autorilor se trece ca şi notă de subsol.

• Textul propriu zis se scrie cu caractere de 11p, pe două coloane egale de mărime 8,1cm. Titlurile de capitole se trec fără aliniat, bold, iar titlurile de subcapitole fără aliniat bold, italic. După titlurile de capitole şi subcapitole se lasă un rând liber. Aliniatele de la începutul paragrafelor au mărimea 0,7cm.

• Tabelele pot fi inserate în coloane sau pe întreaga lăţime a paginii, după caz, în funcţie de mărime. Titlul tabelului se scrie deasupra acestuia, 11p, italic, iar textul tabelului se scrie cu caractere de 11p • Figurile pot fi inserate în coloane sau pe întreaga lăţime a paginii, după caz, în funcţie de mărime. Descrierea figurii se scrie sub aceasta, 11p, italic..

• Referinţele bibliografice se scriu cu caractere de 10p.

• Nu se inserează numere de pagină.