The influence of siliceous mineral phases on the mechanical properties of transitional rocks in the Belchatow lignite deposit

• Autorzy: Pękala A.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2015-0035

Warianty tytułu

PL

Wpływ krzemionkowych faz mineralnych na właściwości geomechaniczne skał przejściowych ze złoża węgla brunatnego "Bełchatów"

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The transitional siliceous rocks from the Belchatow lignite deposit belong to the deposits with heterogeneous petrographic composition. The research allows us to identify among others, opoka-rocks and gaizes. The mineralogical-chemical analysis proves that the main ingredients of the studied rocks commonly used as building material are minerals of the SiO2 group. Laboratory tests show that the nature of siliceous mineral phases has several effects on the geomechanical parameters of the studied transitional rocks. They are a reduction in water content and rock porosity, which leads to the transition of opal type A to opal type crystobalit and trydymit and then to quartz or microquartz. Their density and strength parameters are increased.

PL

Przedmiotem prezentowanych badań mineralogiczno – geomechnicznych jest grupa skał przejściowych tj. opoki i gezy, odsłaniających się na kontakcie osadów neogeńskich z utworami podłoża mezozoicznego w złożu Bełchatów. Badania mineralogiczno – chemiczne dowiodły, że głównym składnikiem omawianych skał będących często materiałem budowlanym, są minerały z grupy SiO2. Badania laboratoryjne wykazały, że charakter krzemionkowych faz mineralnych wpływa niejednokrotnie na cechy geomechaniczne badanych utworów przejściowych. W efekcie przejścia opalu – A w opal crystobalitowo – trydymitowy a następnie w chalcedon czy kwarc dochodzi do zmniejszenia w skałach zawartości wody czy porowatości. Wzrasta zaś ich gęstość oraz parametry wytrzymałościowe.

Słowa kluczowe

EN

transitional rocks; silica; mineral phase; Bełchatów; lignite deposit; geomechanical properties

PL

skały przejściowe; krzemionka; faza mineralna; Bełchatów; węgiel brunatny; właściwości geomechaniczne

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 61, nr 4
• Strony: 47--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Pękala A.

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Civil, Environmental Engineering and Architecture

Bibliografia

• 1. T. Ratajczak, I. Kosk, J. Pabis, “Osady zwietrzelinowe ze strefy kontaktowej trzeciorzęd mezozoik w złożu węgla brunatnego „Bełchatów” – ich litologia, charakter surowcowy i możliwości wykorzystania” [Weathered sediments from the Mesozoic-Tertiary contact zone in the Belchatow lignite deposit - their lithology, raw material character and possibility of use]. IGSMiE PAN 56, Krakow, Poland, 2002
• 2. A. Gilarska, E. Stachura, „Charakterystyka mineralogiczno-petrograficzna skał krzemionkowych ze strefy kontaktu trzeciorzęd-mezozoik w złożu węgla brunatnego „Bełchatów”. [Mineralogical and petrographic characteristic of the siliceous rocks of the Tertiary-Mesozoic contact zone in the Belchatow lignite deposit]. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria Górnictwo 269, pp 97–107, 2005.
• 3. O.W. Flӧrke, H. Graetsch, B. Martin, K. Rӧller, R. Wirth,” Nomenclature of micro- and non-crystalline silica minerals, based on structure and microstructure”. Neues Jahrbuch für Mineralogie. Abhandlungen 163,pp.19-42, 1991
• 4. A. Manecki, A. Muszyński (Eds.). „Przewodnik do petrografii”. [Guidebook to petrography]. Kraków: AGH University of Science and Technology, 2008
• 5. S. Kozłowski, „Surowce skalne Polski”, Wyd. Geol., Warszawa, 1986
• 6. B .Bąk, A. Szeląg, „Opoki i gezy - zapomniane kopaliny Lubelszczyzny”. Górnictwo Odkrywkowe.54, no 2, pp 107-116, 2013
• 7. PN-EN 1936:2010. Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczanie gęstości objętościowej oraz całkowitej i otwartej porowatości [Polish Standard. Methods of test for natural stone. Determination of bulk density, total and open porosity].
• 8. PN-EN 1926:2001. Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie w stanie powietrzno-suchym [Polish Standard. Methods of test for natural stone. Determination of compressive strength in the air-dried state].
• 9. A. Pękala „The mineral character and geomechanical properties of the transitional rocks from the mesozoic – neogene contact zone in the Bełchatów lignite”, Journal of Sustainable Mining, 13(1), pp 3–9, 2014
• 10. A. Pękala,. „Charakterystyka mineralogiczno-geochemiczna skał przejściowych ze strefy kontaktu mezozozik – neogen w złożu węgla brunatnego „Bełchatów”. [Mineralogical – geochemical study of the transitional rocks from the Mesozoic – Neogen contact zone in the “Bełchatów” lignite deposit]. Górnictwo i Geologia 7(2), pp 187–205, 2012
• 11. K.J. Murata, M.B Norman.,” An index of crystallinity for quartz”. Amer. Jour. Sci. 276, pp 1120 – 1130,1976
• 12. J. Pinińska,. „Właściwości geomechaniczne opok”, [Geomechanical properties of opoka-rocks], Górnictwo i Geoinżynieria, 32(1), 293–301, 2008.
• 13. PN-EN- ISO 14689-1:2003. Geotechnical investigation and testing - Identification and classification of rock - Part 1: Identification and description.