Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aktywność izotopów radu w wodach kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Pluta I., Pindel T., Janeczek J.

Wiadomości Górnicze

|

2012

|

R. 63, nr 6

351--357

PL

Zmienność występowania izotopów radu 228Ra, 226Ra i 224Ra w wodach utwo¬rów karbonu jest konsekwencją ewolucji paleohydrogeologicznej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego oraz odmiennych zawartości uranu i toru w monacytach skał karbońskich. Pogląd, zgodnie z którym tylko procesy sorpcji i desorpcji izotopów radu spowodowały ich zmienne aktywności w wodach, nie znalazł potwierdzenia w badaniach hydrochemicznych i mineralogicznych utworów karbonu w kopalniach „Janina" i„Rydułtowy".

EN

Variability in the occurrence of radium isotopes 228Ra, 226Ra i 224Ra in the waters of Carboniferous formation is a consequence of the paleohydrogeological evolution of the Upper Silesian Coal Basin and different contents of uranium and thorium in monazites of Carboniferous rocks. The idea, according to which only the sorption and desorption processes of radium isotopes resulted in their variable activity in the waters, has not been confirmed in the hydrochemical and mineralogical studies of Carboniferous formations in „Janina" and „Rydultowy" mines.

2

Identyfikacja procesów formujących chemizm wód podziemnych w warunkach drenażu górniczego w południowo-zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Labus K.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2007

|

z. 281

1-247

PL

Działalność górnicza jest zasadniczym czynnikiem zmian środowiska hydrogeochemicznego utworów wodonośnych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Informacje na temat przyczyn zmienności charakterystyk fizykochemicznych wód kopalnianych w południowo-zachodniej części GZW mogą znaleźć zastosowanie praktyczne. Pozwalają one bowiem na określenie pochodzenia dopływów do czynnych wyrobisk, prognozowanie składu wód kopalnianych w warunkach zmian systemu drenażu górniczego, monitoring jakości wód podziemnych na terenie likwidowanych kopalń oraz, w perspektywie, przewidywanie hydrogeochemicznych efektów sekwestracji dwutlenku węgla. Głównym celem niniejszej pracy była identyfikacja procesów formowania składu oraz charakterystyka wód kopalnianych w obszarach górniczych południowo-zachodniej, polskiej i czeskiej części GZW. Badania prowadzono w zasięgu dwu rejonów hydrochemicznych GZW (według podziału Różkowskiego, red. 2004). Rejon R4 - niecki chwałowickiej i jejkowickiej cechuje występowanie okien hydrogeologicznych w utworach trzeciorzędowych, intensywny drenaż górniczy oraz tektonika o charakterze fałdowo-zrębowym. W rejonie R7, w nadkładzie karbonu znajdują się miąższe, izolujące utwory trzeciorzędowe, tektonika ma charakter blokowy, a dopływy do kopalń są niskie. Analizowano również środowisko hydrogeochemiczne obszarów górniczych czeskiej części GZW. Zwrócono uwagę na występujące tu wody podziemne utworów dolnego badenu, stanowiące główne zagrożenie dla prowadzonych prac górniczych, z drugiej zaś strony wykorzystywane w balneologii. Zakładano, iż analizy chemiczne i izotopowe oraz rozpoznanie warunków hydrogeologicznych pozwalają, przy użyciu odpowiednich procedur interpretacyjnych, na identyfikację procesów formowania składu oraz określenie pochodzenia wód kopalnianych. Zagadnienia te nie były dotychczas kompleksowo opracowane dla południowo-zachodniego fragmentu GZW, obejmującego także część czeską, mimo znacznego podobieństwa i dużej współzależności problematyki górniczej i hydrogeologicznej. Jednym ze efektów pracy było zgromadzenie w jednolitej bazie, pochodzących z różnych źródeł, danych opisujących chemizm wód kopalnianych. Zawarte w niej analizy własne zawierają, niepodawane dotąd przez innych autorów, wyniki oznaczeń wykonywanych w terenie, warunkujące rzetelność interpretacji. Walorem przeprowadzonych obliczeń hydrochemicznych z uwagi na wysoką mineralizację wód jest wykorzystanie modelu Pitzera, który stosowano, o ile było to możliwe, dla określenia relacji aktywności jonów. Rozpoznanie hydrogeologicznych oraz technologicznych przesłanek formowania chemizmu wód prowadzono, rozpoczynając od poziomu kolejnych wyrobisk. Tak precyzyjne opracowanie pozwoliło na przedstawienie spostrzeżeń o charakterze regionalnym. Ma ono też wymiar praktyczny, ukazując interpretację przypadków, wynikających z hydrogeologicznej praktyki górniczej. Zróżnicowanie chemizmu wód kopalnianych w warunkach drenażu górniczego oraz strefowość i chemizm wód kopalnianych przedstawiono bazując na oznaczeniach fizykochemicznych parametrów wód. Stwierdzono, iż spowodowane drenażem zmiany środowiska hydrogeochemicznego dowodzą intensywnego udrożnienia masywu skalnego. Spąg strefy intensywnej wymiany występuje na głębokości od około 100 m p.p.t. w kopalniach rejonu hydrochemicznego R7, do 800 m p.p.t w kopalniach rejonu R4, gdzie równocześnie zaznaczają się domieszki wód, pochodzących z trzeciorzędowych poziomów wodonośnych. Wody kopalniane, o parametrach typowych dla strefy intensywnej wymiany, napotykane w Okręgu Karwińskim, nawet do głębokości 1155 m p.p.t., są związane z domieszkami wód teclmologicznych. W nieckach jejkowickiej i chwałowickiej w ciągu ostatnich dwudziestu lat ograniczeniu uległ zasięg strefy stagnacji hydrodynamicznej na rzecz powiększonego zasięgu wód kształtowanych w warunkach utleniających, w strefie utrudnionej wymiany. Interpretację pochodzenia dopływów z karbońskiego kompleksu wodonośnego do wyrobisk kopalń polskiej części GZW przeprowadzono na podstawie własnych analiz chemicznych i izotopowych, posługując się podziałem, opartym na rezultatach badań Różkowskiego i Przewłockiego (1974, 1987), Pluty i Zubera (1995) oraz Różkowskiego (1995, 2003), nawiązującym do teorii paleohydrogeologicznego rozwoju zapadliska górnośląskiego w ujęciu Pałysa (1966) oraz Różkowskiego et al. (1979). Zidentyfikowano występowanie następujących typów wód: III - najstarszych solanek infiltracyjnych; wód związanych z zasilaniem pretortońskim; VII - wód ostatniego trzeciorzędowego cyklu infiltracyjnego oraz: Q - wód infiltracji czwartorzędowej. Wyróżniono także mieszaniny, złożone z wymienionych składników końcowych. Rezultaty analiz izotopowych pozwoliły wykazać, iż wody współczesne mieszają się z wodami głębokich poziomów - do głębokości 1000 m p.p.t. Domieszki wód podziemnych pochodzących z utworów trzeciorzędu stwierdzono w wodach pobranych z głębokości sięgających 800 m p.p.t. Ilustruje to pogłębienie zmian środowiska hydrogeochemicznego utworów karbonu GZW, gdyż dotychczas napotykano je na poziomach do 600 m p.p.t. Na podstawie analizy korelacji między przepływami i stężeniami substancji zawartych w wodach dopływających do wyrobisk dowiedziono, iż jedynie w sporadycznych przypadkach, przy ustabilizowanych warunkach technologii i wielkości eksploatacji, możliwe jest zdefiniowanie zmian chemizmu wód kopalnianych w funkcji zmian drenażu górniczego. Stosując grupowanie metodą rozmytych średnich, wydzielono subpopulacje wód kopalnianych, reprezentujące odmienne środowiska hydrogeochemiczne. Ich analiza prowadzona za pomocą współczesnych technik interpretacji hydrochemicznej pozwoliła na zidentyfikowanie procesów formujących chemizm tych wód. Podczas prowadzonych badań dokonano pierwszych oznaczeń składu izotopowego wód dopływających do wyrobisk kopalń czeskiej części GZW. Analizami objęto także wody utworów dolnego badenu: formacji dębowieckiej (tzw. detrit) i formacji skawińskiej (tzw. poziomów piaszczystych). Te ostatnie wykorzystuje się w uzdrowiskach Klimkowice i Darków. Wody podziemne formacji dębowieckiej czeskiej części GZW uważano dotąd za pogrzebane wody morskie lub związane z etapem infiltracji prebadeńskiej. W niniejszej pracy wykazano, iż mogą one stanowić mieszaninę odparowanej wody morskiej z wodą o lżejszym składzie izotopowym i chemizmie związanym z ługowaniem ewaporatów. Zgodnie z dotychczasowymi poglądami badaczy czeskich wody podziemne tzw. horyzontów piaszczystych (formacja skawińska) uznawano za wody synsedymentacyjne. Wyniki przeprowadzonych oznaczeń składu izotopowego wód podziemnych wydobywanych dla uzdrowiska Darków wykazały jednak, iż stanowią one mieszaninę wód morskich z leżejszymi izotopowo wodami czwartorzędowymi. W przypadku jednego z ujęć zaobserwowano rozcieńczanie intensywnie eksploatowanych solanek przez domieszkę wód współczesnych, co może mieć negatywne konsekwencje dla przyszłej eksploatacji. Pochodzenie wód ujmowanych dla uzdrowiska Klimkowice określono jako zbliżone do wód Darkowa. Badania izotopowe potwierdziły, iż w analizowanych wodach zbiorczych z zatopionych kopalń niecek ostrawskiej i pietwałdzkiej, prócz wód współczesnej infiltracji, zaznacza się udział wód podziemnych dopływających z poziomu warstw dębowieckich. Zróżnicowanie chemizmu wód podziemnych warstw dębowieckich czeskiej części GZW przedstawiono za pomocą map. Skład wód, określający ich przynależność do wyróżnionych środowisk hydrogeochemicznych, przedstawia jedynie uporządkowanie horyzontalne. Na podstawie studium warunków hydrogeologicznych i hydrochemicznej interpretacji składu tych wód sformułowano następujące uwagi, dotyczące procesów formujących ich chemizm. W pracy przedstawiono oryginalny, hydrogeochemiczny model formowania chemizmu wód grubodetrytycznych utworów dolnego badenu czeskiej części GZW. Zakłada on rozcieńczanie roztworu początkowego - wody morskiej odparowanymi wodami opadowymi, przy równoczesnym dopływie CO2 oraz udziale wymiany jonowej i reakcjach rozpuszczania węglanów lub wietrzenia skaleni. W efekcie modelowania odtworzono skład roztworów teoretycznych zgodny z chemizmem wód, stwierdzanym w obrębie poziomu wodonośnego. Wykazano, iż transformacje chemizmu związane z wymianą wód w przestrzeni porowej przebiegają zgodnie z opisanym szeregiem zmian typów wód.

EN

Mining activity is the ruling factor of changes in hydrogeochemical environment of aquifers within the Upper Silesian Coal Basin (USCB). Information on causes of the variability of physic-chemical characteristics of mine waters within the south-western part of the USCB may be applied in practice. They allow the determination of origin of groundwater inflow into operational workings, prognosing the composition of mine waters under changes in the mine drainage, groundwater quality monitoring within the areas of mines in closure, and eventually forecasting hydrogeochemical effects of CO2 geological sequestration. The main goal of this work was the identification of processes controlling the composition, and characteristics of groundwaters within mining areas of the south-western, Polish and Czech part of the USCB. Area under consideration covered two hydrochemical regions of the USCB (division after Różkowski, ed. 2004). The R4 region - the Chwałowice Trough and the Jejkowice Trough is featured by occurrence of hydrogeological widows within Tertiary sediments, intense mining drainage, and fold and fault tectonics. Within the R7 region, in the overburden of Carboniferous, thick, impermeable Tertiary sediments occur, faults dominate the tectonics, and the discharge into the mines is small. Hydrogeochemical environment of mining areas of the Czech part of the USCB was analyzed in this work. Attention was payed to the groundwaters of lower Badenian sediments, forming the main risk for mining activity, but on the other hand being utilized for balneotherapy. It was assumed that chemical and isotopic analyses, together with the hydrogeologie setting research, allow by means of proper interpretational procedures, for identification of origin, and processes of forming the composition of mine waters. Such problems were not dealt with till presence, for the south-western part of the USCB, covering also the Czech part, despite significant similarities and iterdependence of hydrogeochemical and mining issues within the Polish fragment of the Basin One of the effects of this work was the formation of a unified database, containing groundwater chemistry information fi-om different sources. Analyses that were conducted for the purpose of this work include also the results of in situ measurements, assuring the quality of interpretation. Considering the high TDS of the waters. The application of Pitzer's model, that was utilized for the assessment of ions activity, is the value of hydrochemical calculations that were performed. Determination of hydrogeological and technological circumstances of forming the groundwaters chemistry, was conducted fi-om the stage of consecutive mine workings. Such a precise description allowed the conclusions of a regional nature. It has also a practical sense, as it depicts the interpretation of cases, that are close to the mining hydrogeological practice. The groundwaters' zonation and the variability of their composition under the mining drainage conditions was presented in this treatise, basing on physic-chemical analyses of waters. It was found that changes in hydrogeochemical environment, resulting from the drainage, confirm the significant increase of the rock massif permeability. The floor of the zone of intense exchange of waters reaches from 100 m below the terrain in the mining areas of the R7 hydrochemical region, to 800 m below the surface in the R4 region. Some admixtures of groundwater originated from the Tertiary aquifers are also found in this region. Mining waters featured by the parameters typical for the intense exchange zone were encountered in the Ostrava - Karvina Region (Czech Republic) even to the depth of 1155 m under the surface. In the Chałowice and the Jejkowice Troughs the range of the stagnancy zone has shrunk in the last two decades, for the favor of extended zone of slower exchange and oxidizing conditions. Results of own isotopic and chemical analyses were interpreted in order to define the origin of the inflows from the Carbiniferous series of aquifers, into the mine workings in the Polish part of the USCB. This was performed basing on the genetic classifications after Różkowski & Przewłocki (1974, 1987), Pluta & Zuber (1995), and Różkowski (1995, 2003), with reference to the theory of paleohydrogeologic evolution of The Upper Silesian Basin in the sense of Pałys (1966) and Różkowski et al. (1979). The following groundwaters were identified: III - the oldest paleoinfiltrative brines; waters originated from pre-Tortonian recharge period; VII - groundwaters of the last. Tertiary infiltration stage, Q - quaternary infiltrative waters, and the mixtures of the mentioned end-members. The results of isotopic analyses results proved that modem waters are mixing with waters of the deepest floors - to the depth of 1000 m under the surface. Admixtures of waters from the Tertiary aquifers were ascertained in waters sampled at the depths reaching 800 below the surface. This facts illustrate the intensification of the hydrogeochemical environment changes of Carboniferous complex in the USCB. ^ Analysis of the correlation between concentrations of substances, and groundwater discharges to the mine workings helped to prove, that the definition of groundwater chemistry changes in ftanction of mining drainage is possible only in the cases of stability of the output and exploitation technology. Subpopulations of mine waters, representing different hydrochemical environments, were distinguished using the k-means grouping method. Analyze of them was aided by modem techniques of hydrochemical interpretation, and enabled the identification of the processes forming their chemical composition. During the research the first isotopic analyses of mine waters of the Czech part of the USCB were performed. Groundwaters of the lower Badenian sediments (the Dębowiec formation - so called "detrit" in Czech) and the Skawina formation (so called sandy aquifers) were also analyzed. The latter ones are being utilized as curative waters in the spa of Klimkovice and Darkov. Groundwaters of the Dębowiec formation in the Czech part of the USCB were considered hitherto, as fossil seawater or paleoinfiltrative waters of pre-Badenian infiltration. It was however demonstrated, that they might be a mixture of evaporated seawater with a water of a lighter isotopic composition and chemistry connected with leaching of evaporates. In the opinions of Czech researchers, the groundwaters of the Skawina formation are of synsedimentary origin. The obtained results of isotopic analyses of waters drawn from the wells in the spa of Darkov, proved that they are a mixture of seawater with lighter waters of Quaternary age. In case of one of the wells, due to intense water withdrawal, a strong dilution of such brines by modem waters was observed. The origin of waters from the spa of Klimkovice was defined similarly as in Darkov. Stable isotopes composition of the waters from the flooded mines of the Ostrava and the Karvina troughs, gives the evidence that besides the recent infiltration a significant recharge from the Dębowiec formation is observed. Variability of chemical composition of the groundwaters of the Dębowiec formation of the Czech pat of the USCB was presented in the maps. Groundwater composition, ranking the waters to the hydrogeochemical groups, shows only a horizontal arrangement. Basing on the study of the hydrogeological setting, and hydrochemical interpretation of the waters' chemistry, the following remarks on the processes forming their composition were formulated. Hydrogeochemical model of forming the groundwaters in the Dębowiec formation within the Czech part of the USCB was also presented in this work. It is founded on an assumption that seawater - the primary fluid in the pores of the aquifer, is diluted by evaporated precipitation water, with simultaneous supply of CO2. Ion exchange, the dissolution of carbonates and weathering of feldspars are also the processes, that contribute to the forming of the groundwater composition. Basing on the modeling, it was demonstrated, that the transformation of groundwaters' chemistry, connected with ion exchange in the pore space, is consistent with the described sequence of water type changes.

3

Odwadnianie zlikwidowanej kopalni "Rymer"

Pluta I., Szramowski D., Fiuto R.

Wiadomości Górnicze

|

2004

|

Vol. 55, nr 3

112-116

PL

W artykule przedstawiono właściwy pod względem technicznym, ekonomicznym, a także ekologicznym sposób odwadniania zlikwidowanej kopalni "Rymer". Wody zatopionej kopalni odprowadzane są do kopalni "Rydułtowy", skąd poprzez system jej odwadniania wypompowywane na powierzchnię. Proces odwadniania kopalni "Rymer" monitorowano od lutego 2002 r. do grudnia 2003 r. Odprowadzanie wody z "Rymera" wpłynęło pozytywnie na jakość wód z kopalni "Rydułtowy", odprowadzanych do rzeki Nacyna.

EN

The article presents a proper - from the technical, economic and also ecological point of view - way of liquidated "Rymer" mine dewatering the waters of flooded mine are disposed to "Rydułtowy" mine from which - via a dewatering system - are punped out to the surface. Dewatering system of "Rymer" mine was monitored for February 2002 till December 2003. Disposal of waters from "Rymer" mine positively influenced the quality of waters from "Rydułtowy" mine, being disposed to Nacyna River.

4

Charakterystyka zmienności udziału wybranych pierwiastków śladowych w skałach towarzyszących pokładom węgla 610 i 620

Hanak B., Kokowska-Pawłowska M.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 256

95-101

PL

Zbadano zróżnicowanie zawartości wybranych pierwiastków śladowych (B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, Ag, Sr, Cl, Na i K) w skałach towarzyszących pokładom 610 i 620. Wykazano znaczną zmienność zawartości pierwiastków śladowych w badanych skałach zależną od ich położenia w profilu pokładu, a także lateralną. Zróżnicowaniu zawartości pierwiastków śladowych często towarzyszy zmienność wartości wskaźników pH i Eh.

EN

Differentiation of the content of selected trace elements (B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, Ag, Sr, Cl, Na and K) from the associated rocks of coal seams 610 and 620 were investigated. Moreover the lateral variability of the content of investigating trace elements and their differentiation connected with the location in the profile were observed. The differentiation of the content of trace elements is connected with variability of pH and Eh.

5

Wpływ składowania odpadów powęglowych na stan wód powierzchniowych na przykładzie KWK "Rydułtowy"

Adamczyk Z., Białecka B.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 246

13-21

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań odpadów powęglowych deponowanych na składowisku KWK "Rydułtowy", w pobliżu którego przepływa rzeka Nacynka. Określona zanieczyszczenia rzeki dla wód znajdujących się przed wejściem w strefę oddziaływania składowiska, jak i na jego wysokości. W świetle przeprowadzonych badań wydaje się, że składowisko nie ma znaczącego wpływu na zawartość zanieczyszczeń chemicznych w cieku powierzchniowym Nacynka. Zanieczyszczenie wód może się odbywać głównie na odcinkach, w których deponowane odpady będą się bezpośrednia kontaktować z wodami.

EN

The paper presents results of the research on coal mining tailings stored on the deposition site of "Rydułtowy" colliery, next to the Nacynka river course. Contamination of the river waters was determined before any possible impact of the water drains from the deposition site as well as in direst vicinity of the tailings.In the light of conducted research it seems that the deposition site has no meaningful impact on the amount of chemical impurities in the surface course of the Nacynka river. Possible contamination can mostly occur in places of direct contact of the tailings with the waters.

6

Pomiary przyspieszeń drgań gruntu indukowanych wstrząsami górotworu

Kołodziejczyk P., Badura H.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 246

283-295

PL

Omówiono warunki górniczo-geologiczne oraz charakterystykę powierzchni w rejonie wybierania pokładu 703/1 w partii W1 przez kopalnię "Rydułtowy". Przedstawiono sposób prowadzenia pomiarów i obserwacji przyspieszeń drgań gruntu dla oceny oddziaływania wstrząsów towarzyszących eksploatacji górniczej na obiekty powierzchniowe w rejonie centrum Rydułtów. Podano wyniki obserwacji sejsmologicznych oraz rejestracji składowych przyspieszeń oraz wyniki komputerowego przetwarzania danych pomiarowych.

EN

The scope of the paper is to discuss the mining and geological conditions and the ground surface characteristics in the extraction area of section W1 located in seam 703/1 of "Rydułtowy" Coal Mine. The method of measurements taking and observations of the ground surface vibrations accelerations were presented to assess the impact of mine-induced tremors on surface engineering structures located the central zone of the town Rydułtowy. The results of seismological observations and records of acceleration components have been given, as well as computer processing of measurement data.