Characteristics and engineering usage of waste from coal mining

• Autorzy: Pieczyrak J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The waste accompanying hard coal production, useless from the mining industry point of view, is a useful man-made soil. This is a specific coarse-clastic material, featuring characteristics of both coarse-grained and fine-grained soils. It consists mainly of sandstone and clay-shale fragments as well as small amounts of coal. This waste, as a spoil, is deposited on mine dumps. Depending on the amount of coal, overburden pressure and oxygen access the spoil dumps may get burned. Therefore, we distinguish fresh (non-burned) and burned dumps. The richest deposits of hard coal in Poland are situated in the area of the Upper-Silesian Coal Basin. As a result, most intensive development of hard coal mining occurred in this area. It is also here, where a vast majority of mine waste heaps (dumps) is situated. The spoil dumps are now subject to planned disposal and the area covered by them to reclamation. The waste originating both from mine heaps and from current production is used in civil engineering. The paper presents the description of hard coal mining waste and its technical usability.

PL

Odpady towarzyszące produkcji węgla kamiennego, bezużyteczne z punktu widzenia górnictwa, stanowią przydatny grunt antropogeniczny. Jest to specyficzny materiał grubookruchowy, charakteryzujący się cechami zarówno gruntów gruboziarnistych jak i drobnoziarnistych. W skład jego wchodzą głównie okruchy piaskowca i iłołupków oraz w niewielkiej ilości węgla. Odpad ten, jako skała płonna, odkładany jest na zwałach przykopalnianych. W zależności od ilości węgła, ciśnienia nadkładu i dostępu tlenu zwały skały płonnej mogą ulegać przepaleniu. Wyróżniamy, więc zwały świeże (nie przepalone) i przepalone. Najbogatsze złoża węgla kamiennego w Polsce znajdują się na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W efekcie na terenie tym nastąpił najbardziej intensywny rozwój górnictwa węglowego. Tutaj też znajduje się przeważająca liczba składowisk (zwałów) odpadów kopalnianych. Obecnie zwały skały płonnej ulegają planowej likwidacji, a tereny przez nie zajmowane rekultywacji. Odpady pochodzące zarówno ze zwałów przykopalnianych jak i z bieżącej produkcji wykorzystywane są w budownictwie inżynieryjnym. W artykule przedstawi się charakterystykę odpadów górnictwa węgla kamiennego oraz ich przydatność techniczną.

Słowa kluczowe

EN

geotechnics; soil mechanics; coal mining waste; geotechnical test

PL

geotechnika; mechanika gruntów; odpady górnicze; test geotechniczny

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 3, no. 1
• Strony: 77--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Pieczyrak J.

• Faculty of Civil Engineering, The Silesian University of Technology, Akademicka 5, 44-100 Gliwice, Poland,

Bibliografia

• [1] Bela M., Sękowski J., Soczawa A.; Próbne obciążenie podłoża zbudowanego z przepalonych łupków kopalnianych (Trial Loading of Subsoil Built of Burned Mine Shale). Scientific Papers of the Silesian University of Technology, Civil Engineering, Vol.53, Gliwice 1980 (in Polish)
• [2] Bzówka J., Pieczyrak J.; Sztywność nasypów metodycznie budowanych z górniczej skały płonnej w ocenie badań płytą naciskową (Stiffness of Embankments Methodically Constructed of Mining Spoil as Assessed by Pressure Plate Tests). 5th International Conference "Durable and Safe Road Pavements". Kielce, 11-12 May 1999. Road and Bridge Research Institute. Warsaw 1999, Vol.2, p.21-28 (in Polish)
• [3] Jaros J.; Zarys dziejów górnictwa węglowego (Outline of Coal Mining History). Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warsaw-Cracow 1977 (in Polish)
• [4] Kawalec B.; Odpady kopalniane jako grunt budowlany (Mining Waste as a Building Soil). Przegląd Budowlany, 11, 1974, p.594-601 (in Polish)
• [5] Kuhl J.; Petrograficzna klasyfikacja skal towarzyszących pokładom węgla w Zagłębiu Górnego Śląska (Petrographic Classification of Rocks Accompanying Coal Beds in the Upper Silesia Basin). Papers of the Central Mining Institute, Series A, Communique No.171, Wydawnictwo Górniczo-Hutnicze, Stalinogród, 1955 (in Polish)
• [6] Pieczyrak J.; Reologiczne właściwości przepalonych odpadów kopalnianych (Rheological Properties of Burned Mining Waste). Ph.D. Thesis, Silesian University of Technology, Gliwice 1976 (in Polish)
• [7] Pieczyrak J.; Wpływ wilgotności na reologiczne zachowanie się przepalonej skały płonnej (Moisture Influence on the Rheological Behaviour of Burned Spoil). 8th Symposium on Rheology, Wroclaw 1981, p. 115-120 (in Polish)
• [8] Pieczyrak J.; Właściwości fizyczne oraz skład chemiczny i mineralny przepalonych odpadów kopalnianych (Physical Properties as well as Chemical and Mineral Composition of Burned Mining Waste). Ochrona Terenów Górniczych, 62, 1982, p.30-38 (in Polish)
• [9] Pieczyrak J.; Ocena geotechniczna odpadów górnictwa węgla kamiennego (Geotechnical Evaluation of Hard Coal Mining Waste). Ochrona Terenów Górniczych, 79/1, 1987, p.43-48 (in Polish)
• [10] Pieczyrak J.; Odkształcalność odpadów górnictwa węgla kamiennego (Deformability of Hard Coal Mining Waste). Inżynieria i Budownictwo, 8, 1994, p.377-380 (in Polish)
• [11] Pieczyrak J.; Inżynierska ocena górniczej skały płonnej (Engineering Evaluation of Mining Spoil). Inżynieria i Budownictwo, 6, 2000, p.314-316 (in Polish)
• [12] Pieczyrak J.; Przydatność odpadów górnictwa węgla kamiennego w inżynierii lądowej (Usability of Hard Coal Mining Waste in Civil Engineering). Gruntowe materiały budowlane w inżynierii wodnej i lądowej (Soil Building Materials in Civil Engineering). Monograph published on the occasion of 70th birthday of Prof. Stanisław Pisarczyk. Scientific Papers, Environmental Engineering, v. 54. Warsaw University of Technology Publishers. Warsaw 2007, p.101-108 (in Polish)
• [13] Rainbow A.K. M.; An investigation of same factors influencing the suitability of minestone as the fill in reinforced earth structures. British Coal, London, 562,1987
• [14] Skarżyńska K.; Odpady powęglowe i ich zastosowanie w inżynierii lądowej i wodnej (Post-coal Waste and its Application in Civil Engineering). The H. Kołłątaj Agricultural Academy in Cracow, 1997 (in Polish)
• [15] Soczawa A.; Wysadzinowość odpadów kopalnianych w świetle badań laboratoryjnych (Mining Waste Frost Susceptibility in the Light of Laboratory Tests). Ph.D. Thesis, Silesian University of Technology, 1978 (in Polish)
• [16] Soczawa A.; Akumulacja wody w przemarzających odpadach kopalnianych (Water Accumulation in Freezing Mining Waste). Scientific Papers of the Silesian University of Technology, Vol.59, 1984, p.123-135 (in Polish)
• [17] Szczerbiński J., Smolińska U.; Charakterystyka mineralogiczno-chemiczna skal odpadowych z niektórych kopalń ROW oraz możliwości ich wykorzystania (Mineralogical-Chemical Description of Waste Rocks from Some ROW Mines and Possibilities of Their Use). Papers of the Central Mining Institute, Communique No 444, Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1968 (in Polish)
• [18] Twardowska I., Szczepańska J., Witczak S.; Wpływ odpadów górnictwa węgla kamiennego na środowisko wodne (Hard Coal Mining Waste Impact on the Water Environment). Ocena zagrożenia, prognozowanie, zapobieganie (Threat Assessment, Forecasting, Prevention). Prace i Studia PAN, 35, 1988, p.251 (in Polish)