W pierwszej połowie 2023 roku zakończono blisko czteroletnie zadanie państwowej służby geologicznej (PSG) pn. „Integracja regionalnych danych geologiczno-górniczych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym na potrzeby przestrzennego modelowania zasobów złóż surowców naturalnych”. Realizacja zadania wynikała z potrzeby zgromadzenia w jednolitym układzie odniesienia zweryfikowanych danych pozyskanych w tym rejonie przez 200 lat w trakcie poszukiwań i intensywnej eksploatacja górniczej węgla kamiennego i innych surowców. Kierownikiem zadania był dr Zbigniew Małolepszy z Oddziału Górnośląskiego PIG-PIB w Sosnowcu.
W trakcie realizacji projektu zwiększono zasób cyfrowy Centralnej Bazy Danych Geologicznych (baza otworowa) o 33 571 obiektów o łącznym metrażu 3 146,6 km. Do bazy dodano 15 256 otworów z powierzchni, 17 134 otworów dołowych oraz 1 181 szybów i szybików przy założeniu, że posiadają zweryfikowaną lokalizację, stratygrafię i pozostałe parametry. Zweryfikowano także lokalizacje otworów i szybów zgromadzonych w bazach przed rozpoczęciem zadania, korygując położenie 7 294 obiektów o łączną odległość prawie 19 tys. km.
Ponadto, w zadaniu zainicjowano w PIG-PIB indeksację skanów kart otworowych poprzez dowiązanie ich do otworów. Z dokumentacji zeskanowanych w Narodowym Archiwum Geologicznym (NAG) i innych archiwach zaindeksowano 47 714 kart otworowych i zestawień tabelarycznych z informacjami dla 39 307 otworów i szybów. Prace te są z powodzeniem kontynuowane w CBDG oraz NAG i obecnie prawie 150 tys. obiektów posiada już dowiązane skany karty. Będą one dostępne do wglądu w powstającej nowej wersji aplikacji sieciowej otwory wiertnicze.
Łącznie przetwarzano informacje o 46 512 otworach i szybach, z których 42 554 (91,5%) przeszło przez sito weryfikacji. Pozostałe niezintegrowane obiekty oznaczono w bazie otworowej CBDG i pozostawiono do dalszych prac w obszarze GZW.
Informacje o otworach pozyskiwano w głównej mierze z Narodowego Archiwum Geologicznego z zeskanowanych dokumentacji geologicznych i hydrogeologicznych oraz z zasobu teczek otworowych. Uzupełnieniem informacji z NAG były karty otworów, które nie trafiły do dokumentacji geologicznych. Kilka tysięcy takich otworów odnaleziono w archiwach Wyższego Urzędu Górniczego i przedsiębiorstw geologicznych.
Zintegrowano także dane otworowe z pięciu baz danych: bazy otworowej CBDG, bazy obiektów hydrogeologicznych CBDH, podbazy otwory w bazie danych geologiczno-inżynierskich BDGI oraz bazy otwory z cyfrowego zestawienia w Oddziale Górnośląskim PIG-PIB, jak również z bazy PITAKA udostępnionej przez geologów z PGNiG SA. Kolejną bazą służącą do integracji szybów było zestawienie wyrobisk górniczych mających połączenie z powierzchnią, które zostało udostępnione na potrzeby realizacji tego zadania przez Wyższy Urząd Górniczy w Katowicach.
Integracja danych o otworach i szybach nie byłaby możliwa bez wykorzystania opracowanego na potrzeby zadania narzędzia WellMatch do identyfikacji tożsamych obiektów w różnych bazach danych. Jest to wtyczka do programu QGis umożliwiającą intuicyjną identyfikację otworów na mapie. Narzędzie to zasługuje na odrębny, szczegółowy opis, więc tu jedynie odsyłamy do wystąpienia współtwórcy programu Dominika Szreka z Oddziału Świętokrzyskiego PIG-PIB, zaprezentowanego podczas Forum Państwowej Służby Geologicznej w Kielcach.
Osobnym zagadnieniem były transformacje lokalnych układów współrzędnych stosowanych w górnictwie, które od zawsze sprawiały wiele problemów przy lokalizowaniu danych. Aby rozwiązać ten problem opracowano transformacje wielu lokalnych wersji układów Sucha Góra, układ lwowski KUL, Borowa Góra oraz układów 1965 w strefach I i V do układów współrzędnych 1992 i 2000/6. Transformacje znajdują się w archiwum NAG pod numerem inwentarzowym 5527/2023.
Uzupełniono również dane o zasięgach eksploatacji górniczej, pozyskane z dwóch wcześniej realizowanych zadań PSG. Zasięgi eksploatacji w pokładach górniczych o łącznej powierzchni 330 km2 uzupełniono o ponad 2400 km2. Dane z obszarów kopalń zlikwidowanych zostały zdigitalizowane, a krawędzie eksploatacji z kopalń czynnych pozyskano z działów mierniczo geologicznych.
Projekt objął zintegrowanie danych o 670 uskokach występujących w obszarze GZW poprzez ich digitalizację z map geologiczno-górniczych i profili otworów wiertniczych. Zintegrowano szeroki zakres danych analitycznych i biostratygraficznych z otworów i wyrobisk górniczych, w tym:
- 75 911 analiz chemiczno-technologicznych węgla,
- 4 641 pomiary refleksyjności witrynitu w 164 otworach,
- 36 390 pomiarów metanonośności,
- 2 454 pomiary temperatury skał w wyrobiskach oraz profilowania termiczne w 636 otworach,
- 946 analiz hydrogeologicznych w 516 otworach,
- ponad 4 tys. taksonów makrofauny i mikroskamieniałości.
W celu właściwej lokalizacji otworów i szybów oraz digitalizacji tektoniki i zrobów skalibrowano w odpowiednich układach współrzędnych 2030 z zestawionych 16 226 map z dokumentacji geologiczno-złożowych. Dodatkowo pozyskano z zewnętrznych archiwów historyczne wielkoskalowe mapy z lokalizacją otworów i szybów z przełomu XIX i XX w.
Z zasobów zewnętrznych pozyskano geofizykę otworową oraz sejsmikę 2D/3D oraz zdigitalizowano ponad 500 km krzywych geofizycznych z 62 otworów.
Zgromadzone i zintegrowane dane umieszczono w dedykowanym GZW serwisie mapowym, który umożliwia zapoznanie się z wynikami zadania i bezpośredni dostęp do części z nich. Zagęszczenie danych na mapie może początkowo przytłaczać ale przybliżenie wybranego obszaru pozwoli zorientować się w licznych warstwach informacyjnych i ich bogatej treści.
Serwis mapowy GZW https://geologia.pgi.gov.pl/gzw/
Przykładowo, skany 1051 przekrojów geologiczno-złożowych są dostępne do wyświetlenia z odnośnika w informacjach o wybranej linii przekroju jak zaprezentowano na poniższym zrzucie z ekranu.
W zadaniu kontynuowano prace nad internetową przeglądarką 3D map i modeli geologicznych https://geo3d.pgi.gov.pl/ wzbogacając jej funkcjonalność między innymi o wizualizację otworów wiertniczych z linkami do danych w bazie otworowej. Opracowany w tym zadaniu Model geologiczny 3D podstawowych elementów struktury regionalnej i danych otworowych jest dostępny pod adresem https://geo3d.pgi.gov.pl/gzw/index.html
Zgromadzone, zintegrowane i zweryfikowane dane mogą służyć do szybkiej realizacji różnorodnych, przestrzennych opracowań w tym surowcowych, bez konieczności wnikliwej, czasochłonnej analizy wiarygodności danych. Praktyka wskazuje, że takie analizy często pochłaniają większą część pracy nad modelem złoża i autorzy zrealizowanego zadania mają nadzieję, że oddane do użytkowania dane ułatwią działania w wielu przyszłych projektach. Dodatkowo, zintegrowane i dostępne online informacje o intensywnej eksploatacji górniczej w formie zasięgu zrobów i lokalizacji szybów mogą wspomóc prace w szacowaniu zagrożeń deformacjami powierzchni terenu w obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
Tekst i ilustracje: dr Zbigniew Małolepszy
