Ocena wpływu fizycznych właściwości mieszanin popiołowo-wodnych do wypełniania płytkich pustek podziemnych na stan zagrożenia występowaniem nieciągłych deformacji powierzchni terenu

• Autorzy: Strozik G.

Warianty tytułu

EN

Assessment of impact of physical properties of fly ash-water mixtures used for filling of shallow mine voids on the discontinuous ground deformation hazard

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Płytkie pustki podziemne stanowią potencjalne źródło zagrożenia występowaniem deformacji nieciągłych, zwłaszcza zapadlisk, którym można zapobiec przez wypełnienie pustek odpowiednio dobranymi materiałami. Aby uniemożliwić opad skał stopowych i samozasypanie pustki luźnymi skałami nadkładu, użyty do wypełnienia materiał musi być nieściśliwy, odporny na rozmakanie i spełniać inne kryteria wymagane dla mieszanin przeznaczonych do wypełniania pustek podziemnych. W artykule dokonano oceny sedymentacji, czasu tężenia i wiązania, wytrzymałości na ściskanie, rozmakalności i ściśliwości wybranych rodzajów mieszanin popiołowo-wodnych na przebieg procesu wypełniania pustek podziemnych i stabilizacji warstw nadległych, z uwzględnieniem wpływu czasu na zmianę wartości tych parametrów. Następnie dokonano porównania ściśliwości mieszanin popiołowo-wodnych i popiołów w stanie suchym oraz wilgotnym. Na tej podstawie określono wpływ rodzaju materiału wypełniającego na wysokość stref zawału i spękań nad pustką podziemną, których położenie względem stropu skały zwięzłej i powierzchni ziemi decydujące o wystąpieniu nieciągłej deformacji powierzchni terenu.

EN

Shallow underground voids represent potential source of discontinuous deformations, especially sinkholes, which it is possible to prevent through the filling of the voids with appropriately selected materials. In order to make the fall of rocks and backfilling of the void with loose overburden rocks impossible, material applied for the filling must be incompressible, waterproof, and fulfil other criteria required for mixtures intended to fill underground voids. In the article an assessment of impact of such properties as sedimentation, set and binding time, compressive strength, soak resistance and compressibility of chosen kinds of ash-water mixtures on the process of filling and stabilization of overlying rocks has been conducted, including the influence of the time on the change of the value of these parameters. Next the compressibility of ash-water mixtures and ashes in the dry and humid state have been compared. On this base an influence of a kind of fill material on the height of caving and fractured zones over a void has been determined, which position in relation to the hard rock roof and ground surface are essential for appearing of discontinuous ground deformation.

Słowa kluczowe

PL

wypełnianie pustek podziemnych; ochrona powierzchni terenu; deformacje nieciągłe; mieszanina popiołowo-wodna; właściwości fizyczne drobnofrakcyjnych mieszanin wiążących

EN

filling of underground voids; protection of ground surface; discontinuous deformations; fly ash-water mixture; physical properties of stabilized backfill

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 6, iss. 3
• Strony: 235--248
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Strozik G.

• Politechnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii Instytut Eksploatacji Złóż ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Polska

Bibliografia

• 1. M. Chudek. Mechanika górotworu z podstawami zarządzania ochroną środowiska w obszarach górniczych i pogórniczych. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2010, pp. 293-307.
• 2. M. Gawlicki, J. Małolepszy. „Wykorzystanie odpadów przemysłowych w drogownictwie – zagrożenia,” XXVI Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie budowlane 2013, Szczecin, 2013, pp. 24-38.
• 3. A. Goszcz. „Możliwości i ograniczenia w przywracaniu użyteczności terenom górniczym,” Mat. Symp. Warsztaty 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym, Kraków, 2001, pp. 95-108.
• 4. A. Goszcz. „Powstawanie zapadlisk i innych deformacji nieciągłych powierzchni na obszarach płytkiej eksploatacji górniczej,” Mat. Szkoła Eksploatacji Podziemnej’96, Kraków, 1996, pp. 119-137.
• 5. A. Gram, B. Lagerblad. „Obtaining Rheological Parameters from Slump Flow for Self-Compacting Concrete,” International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies, Kyoto, Japan, 2013, paper e244.
• 6. B. Kim, M. Prezzi, R. Salgado. „Geotechnical Properties of Fly Ash and Bottom Ash Mixtures for Use in Highway Embankments.” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 131(7), pp. 914-924, 2005.
• 7. A. Kotyrba, A. Tyrała, J. Michalak. „Płytka eksploatacja złóż węgla kamiennego i rud cynkowo-ołowiowych oraz metody eliminacji jej wpływu na warunki geologiczno-inżynierskie województwa katowickiego,” Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa, seria Konferencje, VII Konferencja Problemy geologii w ekologii w górnictwie podziemnym, vol. 24, 1988.
• 8. „Materiały do podsadzki zestalonej i doszczelniania zrobów. Wymagania i badania.” PN-G-11011:1998.
• 9. E. Popiołek, J. Ostrowski, W. Janusz, S. Barycz, W. Wójcik. „Zasady ochrony terenów górniczych w warunkach olkuskiego zagłębia rud Zn-Pb.” Zeszyty Naukowe AGH, Sozologia i sozotechnika, nr 1368, z. 32, pp. 77-98, 1990.
• 10. J. Palarski, P. Pierzyna, G. Strozik. „Zastosowanie ubocznych produktów spalania w technologiach górnictwa węgla kamiennego,” Międzynarodowa Konferencja EuroCoalAsh, Warszawa, 2008, pp. 315-331.
• 11. W. Raczkiewicz. „Skurcz betonu – cechy istotne ze względu na projektowanie konstrukcji z betonu.” Przegląd Budowlany, nr 2, pp. 44-46, 2012.
• 12. L. Sear (Ed.). The Properties and Use of Coal Fly Ash. London: Thomas Telford Publishing, 2011, pp. 119-185.
• 13. G. Strozik. Wypełnianie pustek podziemnych w górotworze naruszonym eksploatacją górniczą. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2015, pp. 115- 121.
• 14. G. Strozik, R. Jendruś, A. Manowska, M. Popczyk. „Mine Subsidence as a PostMining Effect In Uppers Silesia Coal Basin.” Pol. J. Environ. Stud., vol. 25, no. 2, pp. 777-785, 2016.
• 15. P. Strzałkowski. Zarys ochrony terenów górniczych. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2010, pp. 142-150.
• 16. A. Szymański. Mechanika gruntów. Warszawa: Wydawnictwo SGGW, 2007, pp. 38-43.
• 17. W. Tu, B. Zand, M.A. Ajlouni, T. Butalla, W.E. Wolfe. „The Consolidation Characteristics of Impounded Class F Fly Ash – A Case History,” Workshop of Col Ash, Northern Kentucky, USA, 2007, pp. 1-14.