Influence of the heterogeneity of a dump soil on the assessment of its selected properties

• Autorzy: Olesiak Sebastian

Identyfikatory

DOI

10.2478/sgem-2020-0001

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article concerns the assessment of selected physical and mechanical properties of a dump soil. The dump soil is a specific soil with a very heterogeneous internal structure. Next to each other, there may be lumps and crumbs of cohesive soils mixed with non-cohesive soils accompanied by a very diverse admixture of organic substance. In addition, the soil in the waste dump, in spatial terms, may significantly differ in consistency and density. This is the result of the process of forming a dump soil, which takes place in three stages: excavation, transport and dumping. A heterogeneous soil deposited within the waste dump is subject to further processes: consolidation, compaction and creeping. Changes occurring in the course of these processes have a significant impact on the development of the properties of the dump soil. Due to the large diversity of the tested soils, the results of their properties were divided into two groups, based on type and consistency of soil. This allows us to estimate the selected properties of the dump soil only on the basis of their macroscopic analysis.

Słowa kluczowe

EN

dump soil; soil properties; shear strength; laboratory testing; heterogeneity

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 42, nr 3
• Strony: 263--275
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Olesiak Sebastian

• AGH University of Science and Technology, Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] Azam, S., Ward Wilson G., Fredlund D.G., & Van Zyl D. (2009). Geotechnical characterization of mine waste rock. In: Proceedings of the 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering: 5-9 October 2009, Alexandria, Egypt (volume 5) (pp 3421-3425). IOS Press.
• [2] Bagińska, I., Frol V. & Kawa M. (2017). Klasyfikacja gruntów zwałowych na podstawie pomiarów sondą CPTU. In J. Bzówka & M. Łupieżowiec (Eds.), Analizy i doświadczenia w geoinżynierii (pp 29-38). Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, (in Polish).
• [3] Bagińska, I., Kawa M. & Janecki W. (2016). Estimation of spatial variability of lignite mine dumping ground soil properties using CPTu results. Studia Geotechnica et Mechanica. 38(1), 3-13.
• [4] Bagińska, I., Kawa M. & Janecki W. (2018). Estimation of spatial variability properties of mine waste dump using CPTu results—case study. In: Cone Penetration Testing 2018: Proceedings of the 4th International Symposium on Cone Penetration Testing (CPT’18), 21-22 June, 2018, Delft, The Netherlands (pp 109-115). London: CRC Press.
• [5] Bednarczyk, Z. (2019). On-line landslide monitoring in lignite opencast mine. In: Proceedings of the XVII European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Reykjavik, Iceland, 1-6 September 2019 (pp 87-93). IGS.
• [6] Behera, P.K., Sarkar K., Singh A.K., Verma A.K. & Singh T.N. (2016). Dump Slope Stability Analysis – A Case Study. Journal Geological Society Of India, 88(6), 725-735.
• [7] Bishwal, M.R., Sen P. & Jawed M. (2017). Characterization of Shear Strength Properties of Spoil Dump Based on their Constituent Material. International Journal of Applied Engineering Research, 12(19), 8590-8594.
• [8] Borecka, A. & Rybicki S. (2004). Właściwości fizykomechaniczne gruntów zwałowych z nadkładu KWB „Turów”. In Geotechnika i budownictwo specjalne 2004, XXVII Zimowa Szkoła Mechaniki Górotworu, Zakopane, 14–19 marca 2004, T. 1 (pp 15–24). Kraków: Wydawnictwo KGBiG AGH, (in Polish).
• [9] Borecka, A. (2006). Właściwości gruntów zwałowych z KWB “Turów” oraz próba ich oceny na podstawie sondowań statystycznych. Unpublished doctoral dissertation, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków, Polska, (in Polish).
• [10] Borecka, A. (2007). Grunt zwałowy – problemy w ocenie parametrów fizyko-mechanicznych. Geologos. 11, 123-132, (in Polish).
• [11] Das, B.M. (2008). Advanced soil mechanics. New York: Taylor & Francis Group.
• [12] Dmitruk, S. (1965). Zadania mechaniki gruntów w wymiarowaniu zwałowisk. Zeszyty Naukowe Politechniki Wrocławskiej, Budownictwo XXV, 116, (in Polish).
• [13] Drągowski, A. (2010). Charakterystyka i klasyfikacja gruntów antropogenicznych. Przegląd Geologiczny, 58(9/2), 868–872, (in Polish).
• [14] Fityus, S., Hancock G. & Wells T. (2008). Geotechnical Characteristics of Coal Mine Spoil. Australian Geomechanics, 43(3), 13-22.
• [15] Flisiak, J., Rybicki S. & Tylikowski M. (2014). Ocena zagrożenia osuwiskowego w kopalniach odkrywkowych na przykładzie KWB Bełchatów i KWB Turów. Przegląd Geologiczny, 62(10/2), 563–569, (in Polish).
• [16] Hungr, O., Dawson R., Kent A., Campbell D. & Morgenstern N.R. (2002). Rapid flow slides of coal-mine waste in British Columbia, Canada. In: S.G. Evans & J.V. DeGraff (Eds.), Catastrophic landslides: Effects, occurrence, and mechanisms (pp 191-208). Boulder, Colorado, Geological Society of America Reviews in Engineering Geology, v. XV.
• [17] Jakóbczyk, J., Cała M. & Stopkowicz A. (2015). What were the reasons for the rapid landslide occurrence in “Piaseczno” open pit? – Analysis of the landslide process. Studia Geotechnica et Mechanica, 37(1), 25-35.
• [18] Kasmer, O., Ulusay R. & Gokceoglu C. (2006). Spoil pile instabilities with reference to a strip coal mine in Turkey: mechanisms and assessment of deformations. Environmental Geology, 49, 570-585.
• [19] Lazăr, M., Faur F., Dunca E. & Ciolea D. (2012). Landslides Occurred in Bujorascu Valley Dump and Stability Improvement Solutions. Environmental Engineering and Management Journal, 11(7), 1361-1366.
• [20] Pells, P.J.N. (2016). A note on design parameters for in-pit coal waste dumps in weak rock. In: APSSIM 2016 Proceedings of the First Asia Pacific Slope Stability in Mining Conference, Brisbane, Australia, 6-8 September 2016 (pp 523-530). Perth: Australian Centre for Geomechanics.
• [21] Polski Komitet Normalizacyjny. (2009). Polska Norma: Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego. PN-EN 1997-2. Warszawa. (in Polish).
• [22] Polski Komitet Normalizacyjny. (2015). Polska Norma: Rozpoznanie i badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów. Część 1: Oznaczanie wilgotności naturalnej. PN-EN ISO 17892-1. Warszawa.
• [23] Polski Komitet Normalizacyjny. (2015). Polska Norma: Rozpoznanie i badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów. Część 2: Oznaczanie gęstości objętościowej PN-EN ISO 17892-2. Warszawa.
• [24] Polski Komitet Normalizacyjny. (2018). Polska Norma: Badania Geotechniczne. Oznaczenia i klasyfikacja gruntów. Część 1. Oznaczenie i opis. PN-EN ISO 14688-1. Warszawa. (in Polish).
• [25] Polski Komitet Normalizacyjny. (2018). Polska Norma: Rozpoznanie i badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów. Część 8: Badania trójosiowe bez konsolidacji i bez drenażu. PN-EN ISO 17892-8. Warszawa.
• [26] Poulsen, B., Khanal M., Manohar A.R., Adhikary D. & Balusu R. (2014). Mine Overburden Dump Failure: A Case Study. Geotechnical and Geological Engineering, 32(2), 297-309.
• [27] Rada, C. & Faur F. (2019).The risk of landslide occurrence in the waste dump belonging to the Ruget quarry and measures to combat it. In: 9th International Conference on Manufacturing Science and Education (MSE 2019): Trends in New Industrial Revolution, Sibiu, Romania, 5-7 June 2019 (90110). MATEC Web of Conferences, 290. EDP Sciences.
• [28] Roy, I., Vyas D. & Sengupta S. (2014). A solution to dump slope stability problems of Tadkeshwar lignite opencast mine. In: 5th Asian Mining Congress, 13-15 February 2014, Kolkata, India. The Mining Geological and Metallurgical Institute of India (MGMI)
• [29] Rybicki, S. & Woźniak S. (2010). Struktura i geotechniczne własności wybranych gruntów antropogenicznych. Przegląd Geologiczny. 58(9/2), 926-932, (in Polish).
• [30] Rybicki, S., Kaczmarczyk R. & Borecka A. (1999). Właściwości Odkrywkowe. 41(4-5), 132-148, (in Polish).
• [31] Sondaj, L. & Mrówczyńska H. (2012). Wypełnianie wyrobiska Kopalni Węgla Brunatnego “Turów” w procesie rekultywacji – aspekty techniczne, prawne i środowiskowe. Przegląd Górniczy. 68(8), 54-60, (in Polish).
• [32] Steiakakis, E., Kavouridis K. & Monopolis D. (2009). Large scale failure of the external waste dump at the “South Field” lignite mine, Northern Greece. Engineering Geology, 104(3-4), 269-279.
• [33] Steiakakis, E., Thalassinakis J., Agioutantis Z. & Galetakis M. (2016). Failure process of the external waste dump of a lignite mine using finite element method (FEM). In: 13th International Symposium Continuous Surface Mining, ISCSM 2016, Belgrade, Serbia, 11-14 September 2016 (pp 587-593). Belgrade: Yugoslav Opencast Mining Committee.