Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The challenges associated with laboratory scale physical modelling of high-plasticity spoil materials

Garala Thejesh Kumar, Cui Ge, Kantesaria Naman, Heron Charles M., Marshall Alec M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2022

|

R. 63, nr 3

10--15

EN

Characterisation of spoil (surface mine overburden) material is essential when investigating geotechnical issues associated with the spoil, e.g., for investigating the stability of pit lakes formed with spoil or spoil-structure interaction for any structures built on the spoil as part of sustainable developments. A significant proportion of spoils found across European countries are classified predominantly as silty clay with significant plasticity index and low permeability. In this paper, the difficulties associated with laboratory testing of highly plastic spoil materials obtained from different post-mining sites within Europe are discussed. The issues associated with small-scale laboratory testing of field spoil samples, development of an equivalent spoil for performing physical modelling tests, and the difficulties of centrifuge tests with spoil models are discussed in detail.

PL

Charakterystyka odpadów pogórniczych (nadkładu kopalni odkrywkowych) jest niezbędna przy badaniu zagadnień geotechnicznych związanych ze zwałowiskami, np. w celu zbadania stabilności pokopalnianych zbiorników wodnych utworzonych ze zwałowanych materiałów lub interakcji zwałowisko-konstrukcja budowlana dla wszelkich konstrukcji zbudowanych na zwałowisku w ramach zasady zrównoważonego rozwoju. Znaczna część materiału zwałowego występującego w krajach europejskich jest klasyfikowana głównie jako ił pylasty o znacznym wskaźniku plastyczności i niskiej przepuszczalności. W niniejszej pracy omówiono trudności związane z badaniami laboratoryjnymi wysoce plastycznych materiałów pogórniczych uzyskanych z różnych terenów pokopalnianych w Europie. Szczegółowo omówiono zagadnienia związane z badaniami laboratoryjnymi w małej skali próbek materiału pobranego w terenie, opracowaniem materiału równoważnego do przeprowadzenia modelowania fizycznego oraz trudności związane z badaniami w wirówce geotechnicznej modeli materiałów zwałowych.

2

Effect of spatial variation of spoil material properties on slope displacements under rapid drawdown of pit lakes

Halder Koushik, Doan Nhat-Phi, Garala Thejesh Kumar, Cui Ge, Kantesaria Naman, Heron Charles M., Marshall Alec M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2022

|

R. 63, nr 4

33--39

EN

In many European countries, lignite or brown coal is used as a fuel source in steam-electric power generation. Upon completion of mining activities, a reclamation plan is imperative to ensure environmental and social prosperity of local areas. Abandoned mine pits are often reclaimed by creating a pit lake. Reclamation of large lignite open pit mine sites may use large amounts of previous overburden materials or “spoils” to create the slopes of the pit lake. Spoils are anthropogenic materials with large spatial variation in properties, hence, considering mean values of shear strength and hydraulic parameters to assess stability and seasonal displacements will not fully simulate actual field conditions. This paper considers the effect of spatial variation on slope stability and ground movements during rapid drawdown events (a critical case) using coupled flow-deformation 2D finite element analyses, incorporating unsaturated soil suctions above the phreatic surface. Effects of heterogeneity and randomness of spoils on the response of the slope are considered through random field modelling and the Monte-Carlo simulation technique. Four lognormally distributed random variables (spoil cohesion, friction angle, void ratio, and permeability coefficient) are examined. The effect of spatial variability of spoils is shown to be important; a significant number of the random field analyses resulted in larger displacements compared to a benchmark deterministic analysis adopting uniform mean parameter values.

PL

W wielu krajach europejskich węgiel brunatny jest wykorzystywany jako źródło paliwa w energetyce parowo-elektrycznej. Po zakończeniu działalności górniczej konieczne jest opracowanie planu rekultywacji w celu zapewnienia środowiskowego i społecznego dobrostanu okolicznych obszarów. Opuszczone wyrobiska górnicze są często rekultywowane poprzez utworzenie w nich zbiorników wodnych. W rekultywacji dużych kopalni odkrywkowych węgla brunatnego do tworzenia zboczy zbiornika można wykorzystać duże ilości wcześniejszych materiałów nadkładowych lub „odpadowych”. Materiał zwałowy jest materiałem antropogenicznym o dużej przestrzennej zmienności właściwości, dlatego też przyjęcie średnich wartości wytrzymałości na ścinanie i parametrów hydraulicznych w celu oceny stabilności i sezonowych przemieszczeń nie będzie w pełni odzwierciedlać rzeczywistych warunków terenowych. W niniejszej pracy rozważano wpływ zmienności przestrzennej na stabilność zboczy i przemieszczenia gruntu podczas gwałtownego obniżenia poziomu wody (przypadek krytyczny), stosując sprzężone analizy 2D metodą elementów skończonych typu przepływ-deformacja, z uwzględnieniem ssania gruntów nienasyconych powyżej powierzchni freatycznej. Wpływ heterogeniczności i losowości materiału na zachowanie zbocza rozważany jest poprzez modelowanie pola losowego i technikę symulacji Monte-Carlo. Badane są cztery zmienne losowe (kohezja materiału, kąt tarcia, wskaźnik porowatości i współczynnik przepuszczalności) w rozkładach log-normalnych. Wykazano, że wpływ przestrzennej zmienności materiału zwałowego jest istotny; znaczna liczba analiz z wykorzystaniem pola losowego skutkowała większymi przemieszczeniami w porównaniu z wzorcową analizą deterministyczną, w której przyjęto jednolite średnie wartości parametrów.

3

Development of an advanced constitutive model for spoil-structure interaction problems

Doan Nhat-Phi, Liakou Anna, Garala Thejesh Kumar, Cui Ge, Kantesaria Naman, Halder Koushik, Heron Charles M., Marshall Alec M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2022

|

R. 63, nr 3

43--50

EN

Revitalisation options for mine spoil heaps is an important issue to consider when planning for post-mining land use. One option is the installation of wind turbines on the spoil heaps, which provide a sustainable energy source. This option poses challenges for foundation design due to the nature of the spoil material, which is usually highly heterogeneous due to the way spoils are deposited, and can contain high proportions of high-plasticity cohesive soils (clay). This paper presents results obtained using an advanced constitutive model that was developed to simulate cohesive mine spoil behaviour and presents model results for the prediction of foundation response under both monotonic and cyclic loading. The model is a modified version of the original isotropic bounding surface plasticity model that additionally involves a damaged-based plastic modulus in order to realistically represent soil strength degradation induced by cyclic action. The model is used for the simulation of shallow foundations for onshore wind turbines on a cohesive clay with a heterogeneous (linearly increasing) undrained shear strength (random spatial variability is not considered). Two different loading scenarios of a shallow strip foundation are considered in the paper: a pure moment-vertical loading (M-V), and a moment-horizontal-vertical loading (M-H-V). The effect of the adopted spoil-foundation interface type is also considered: (1) a fully-bonded interface and (2) a tensionless interface. Results demonstrate that, though the vertical bearing capacity is only slightly affected by the interface properties, the moment capacity is shown to be strongly influenced by the predefined contact conditions. For the footing system under M-H-V loading, a dominant footing uplift mechanism is obtained for light structures and the opposite holds for heavily loaded structures, where significant settlement accumulation occurs during cyclic loading. Based on the analysis, the moment bearing capacity of the footing system decreases as the slenderness ratio and/or the vertical safety factor increase, and the opposite mechanism is obtained as the strength heterogeneity degree increases.

PL

Możliwości rewitalizacji zwałowisk są ważnym zagadnieniem przy planowaniu zagospodarowania terenów pogórniczych. Jedną z opcji jest instalacja na hałdach turbin wiatrowych, które stanowią zrównoważone źródło energii. Opcja ta stanowi wyzwanie dla projektowania fundamentów biorąc pod uwagę charakter materiału zwałowego, który ze względu na sposób deponowania jest zwykle wysoce niejednorodny i może zawierać dużo wysokoplastycznych gruntów spoistych (iłów). W artykule przedstawiono wyniki uzyskane przy użyciu zaawansowanego modelu konstytutywnego, który został opracowany w celu symulacji zachowania spoistego materiału zwałowego oraz zaprezentowano wyniki modelowania dla przewidywania reakcji fundamentu będącego zarówno pod obciążeniem monotonicznym jak i cyklicznym. Model jest zmodyfikowaną wersją oryginalnego izotropowego modelu plastyczności powierzchni granicznej, który dodatkowo zawiera moduł plastyczności oparty na zniszczeniu w celu realistycznego przedstawienia degradacji wytrzymałości gruntu wywołanej działaniem cyklicznym. Model jest wykorzystywany do symulacji płytkich fundamentów turbin wiatrowych na iłach spoistych o niejednorodnej (liniowo wzrastającej) wytrzymałości na ścinanie bez odpływu (nie uwzględniono losowej zmienności przestrzennej). W pracy rozpatrzono dwa różne scenariusze obciążenia płytkiej ławy fundamentowej: czyste obciążenia moment-pionowe (M-V) oraz obciążenia moment-poziome-pionowe (M-H-V). Rozważono również wpływ przyjętego rodzaju styku zwałowisko-fundament: (1) całkowicie związany oraz (2) beznaprężeniowy. Wyniki pokazują, że choć nośność pionowa tylko w niewielkim stopniu zależy od właściwości styku, to okazuje się, że nośność momentu jest silnie uzależniona od zdefiniowanych wcześniej warunków kontaktowych. Dla systemu stopy fundamentowej pod obciążeniem M-H-V, w przypadku lekkich konstrukcji uzyskuje się dominujący mechanizm unoszenia stopy, a w przypadku konstrukcji silnie obciążonych odwrotny, gdzie podczas cyklicznego obciążenia następuje znaczna akumulacja osiadań. Na podstawie przeprowadzonej analizy można stwierdzić, że nośność systemu stopy fundamentowej maleje wraz ze wzrostem współczynnika smukłości i/lub pionowego współczynnika bezpieczeństwa, a odwrotny mechanizm uzyskuje się wraz ze wzrostem stopnia niejednorodności wytrzymałości.

4

Characterisation of spoil materials to develop an equivalent spoil material for physical model tests

Garala Thejesh Kumar, Cui Ge, Kantesaria Naman, Heron Charles M., Marshall Alec M., Žižka Lukáš

Górnictwo Odkrywkowe

|

2022

|

R. 63, nr 4

23--29

EN

The engineering behaviour of spoil (overburden) needs to be explored either to understand the stability of reservoir slopes under various geological and climatic conditions or for the effective utilisation of reclaimed mines for sustainable infrastructure (e.g., onshore wind turbines). The spoil material is usually considered as highly heterogeneous, and samples collected from the same site can exhibit widely varying characteristics. In this study, spoil material from a mine site in the Czech Republic is characterised using in-situ field tests and laboratory tests. Cone penetration tests were performed in the field and sample cores were collected for laboratory testing. In the laboratory, the index and engineering characteristics of the spoil were evaluated. Given the measured characteristics and behaviour of the field spoil, an equivalent spoil is proposed to perform physical modelling tests using geotechnical centrifuge. This enables simulation of the field spoil behaviour in controlled centrifuge testing, from which other aspects of spoil (e.g. stability of spoil slopes, spoil-structure interaction) can be investigated.

PL

Zachowanie zwałowisk pogórniczych (nadkładu) pod względem inżynieryjnym powinno zostać zbadane w celu określenia stabilności zboczy zbiorników poeksploatacyjnych w różnych warunkach geologicznych i klimatycznych lub w celu efektywnego wykorzystania rekultywowanych kopalń do budowy zrównoważonej infrastruktury (np. lądowych turbin wiatrowych). Materiał zwałowisk pogórniczych jest zwykle uważany za wysoce niejednorodny, a próbki pobrane z tego samego miejsca mogą wykazywać bardzo różne właściwości. W niniejszej pracy, materiał odpadowy z czeskiej kopalni został scharakteryzowany przy użyciu badań terenowych i laboratoryjnych in-situ. W terenie przeprowadzono sondowania CPT, a do badań laboratoryjnych pobrano próbki rdzeniowe. W laboratorium oceniono właściwości indeksowe i inżynieryjne materiału. Biorąc pod uwagę zmierzone cechy i zachowanie się materiału pogórniczego, zaproponowano materiał równoważny do wykonania modelowania fizycznego z wykorzystaniem wirówki geotechnicznej. Umożliwia to symulację zachowania się materiału w kontrolowanych badaniach wirówkowych, na podstawie których można badać inne cechy materiałów pogórniczych (np. stabilność skarp zwałowiska, interakcje zwałowisko-konstrukcja budowlana).

5

Centrifuge modelling of spoil slopes within pit-lake mine reclamations

Cui Ge, Garala Thejesh Kumar, Kantesaria Naman, Halder Koushik, Doan Nhat-Phi, Heron Charles M., Marshall Alec M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2022

|

R. 63, nr 3

23--28

EN

Pit lakes are a common form of reclamation of areas where open pit mining activities have taken place. The development of these lakes often uses previous overburden materials, or “spoils”, that are readily available. Depending on the local geology, these spoil materials can contain large proportions of high-plasticity clays, which poses challenges in terms of the analysis and design of the sloped banks constructed to form new lakes. This paper describes a study in which geotechnical centrifuge modelling was used to investigate the stability and performance, in terms of accumulated displacements over cycles of lowering and raising the lake water elevation, of slopes constructed with a high-plasticity clay. A “replica-spoil” material was used in the tests to replicate key characteristics of spoil materials from known spoil heaps in Europe. The paper describes the centrifuge models and testing procedure developed for the tests, as well as the challenges encountered with the use of the high-plasticity clay. Two slope angles were tested: a 15° slope to match the typical slopes at a known field site, and a steeper 24° slope. Pore pressures within the slope were measured over several cycles of lake water elevation change. Slope displacements were measured using local transducers placed at the slope crest and toe, as well as using a PIV image analysis technique. The slopes were shown to experience plastic deformations, with displacements accumulating over subsequent cycles of lake water level change. The 24° slope developed slightly larger accumulated displacements than the 15° slope, though neither slope showed signs of ultimate collapse. Results from the centrifuge tests provide invaluable data which can be used for the verification of numerical models considering similar stability scenarios.

PL

Zbiorniki wodne są powszechną formą rekultywacji terenów, na których prowadzono wydobycie metodą odkrywkową. Do ich budowy często wykorzystuje się wcześniejsze materiały nadkładowe, czyli materiał zwałowy, który jest łatwo dostępny. W zależności od lokalnej geologii, materiał ten może zawierać duże ilości iłów o wysokiej plastyczności, co stanowi wyzwanie w zakresie analizy i projektowania nachylonych brzegów budowanych w celu utworzenia nowych zbiorników. W niniejszej pracy opisano badania, w których wykorzystano modelowanie w wirówce geotechnicznej do zbadania stabilności i zachowania, pod względem skumulowanych przemieszczeń w cyklach obniżania i podwyższania poziomu wody w zbiorniku, zboczy zbudowanych z iłów o wysokiej plastyczności. Aby odtworzyć kluczowe cechy materiałów zwałowych ze znanych hałd w Europie, w badaniach użyto materiału równoważnego. W artykule opisano modele wirówkowe i procedurę badawczą opracowaną na potrzeby badań, jak również wyzwania napotkane przy stosowaniu iłów o wysokiej plastyczności. Testowano dwa kąty nachylenia zbocza: 15°, aby pasowało do typowych zboczy w znanym miejscu w terenie, oraz bardziej strome nachylenie 24°. Ciśnienia porowe w obrębie zboczy były mierzone przez kilka cykli zmian poziomu wody w zbiorniku. Przemieszczenia zbocza były mierzone przy użyciu lokalnych przetworników umieszczonych na szczycie i u podnóża zbocza, jak również przy użyciu techniki analizy obrazów PIV. Wykazano, że zbocza ulegają deformacjom plastycznym, a przemieszczenia kumulują się w kolejnych cyklach zmian poziomu wody w zbiorniku. Zbocze o nachyleniu 24° rozwinęło nieco większe skumulowane przemieszczenia niż to o nachyleniu 15°, jednak żadne ze nich nie wykazywało oznak ostatecznego zawalenia. Wyniki badań wirówkowych dostarczają bezcennych danych, które mogą być wykorzystane do weryfikacji modeli numerycznych uwzględniających podobne scenariusze stateczności.

6

In-depth monitoring – directions of development and the principle of uniqueness

Piróg K.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 4

120--126

EN

The article presents the in-depth monitoring system, its components and practical applications. Part of the article is devoted to new directions of the system development and the main principle of designing it – the principle of uniqueness. A short characterisation of the behaviour of the rock mass at risk of landslide and the impact of this behaviour on the system’s work has also been made.

PL

W artykule przedstawiono system monitoringu wgłębnego, jego elementy składowe oraz praktyczne zastosowania. Część artykułu poświęcona jest nowym kierunkom rozwoju systemu oraz głównej zasadzie obowiązującej przy jego projektowaniu – zasadzie unikalności. Dokonano również krótkiej charakterystyki zachowania się górotworu zagrożonego osuwiskiem i wpływu tego zachowania na prace systemu.

7

Clutch size variation in agile frog Rana dalmatica on post-mining areas

Solský M., Smolová D., Doležalová J., Šebková K., Vojar J.

Polish Journal of Ecology

|

2014

|

Vol. 62, nr 4

789--799

EN

Clutch size is an important life history trait in amphibians, and it varies among and within species, populations and individuals. Within a population, its variation has been attributed to a positive relationship between females’ age or size and their fecundity as well as to spatio-temporal differences in environmental conditions. Therefore, clutch size has been shown to be both spatially and seasonally variable. We examined spatial and seasonal clutch size variation based upon two years of study involving 160 clutches of the Agile Frog Rana dalmatina Bonaparte, 1840 in 14 ponds within one spoil bank in the Czech Republic’s North Bohemian brown coal basin. The overall mean clutch size was 1295 (SD 596), which is one of the largest that has been reported. However, both clutch size and its variance differed considerably between the years. Clutch size also varied among the ponds. We found no relationship between clutch size and the distance of a breeding pond from alluvial forest, a typical wintering habitat. Despite existence at the site of many suitable reproduction habitats, the spoil bank does not offer the complex of all habitats needed for persistence of the R. dalmatina population. To protect that population, it is necessary to preserve not only breeding ponds on the spoil bank but also alluvial forest and, most importantly, the connectivity between these two crucial habitats.

8

The Content of the Organic Carbon and Total Nitrogen in the Soil of the Reclaimed Repository of the Sulphur Mine "Machów" after Many Years of Agricultural and Forestry Management

Wójcik J., Kowalik S.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2014

|

Vol. 8, no. 4

91--101

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad kształtowaniem się zawartości węgla organicznego i azotu ogólnego w profilu gleby inicjalnej zalesionych i zagospodarowanych rolniczo powierzchni zwałowiska „Machów", po 30 latach od wykonania na nich zabiegów rekultywacyjnych. Grunty budujące zwałowisko zewnętrzne Kopalni Siarki „Machów" są utworami bardzo ciężkimi (dominacja iłów krakowieckich), mają kilkuprocentową zawartość CaCO3 i korzystny odczyn. Przed rozpoczęciem rekultywacji charakteryzowały się, jak wszystkie grunty „surowe", niską zawartością dwóch podstawowych pierwiastków decydujących o funkcjonowaniu gleby, tj. węgla organicznego i azotu ogólnego. Trzydziestoletni okres zagospodarowania leśnego i rolnego spowodował znaczący wzrost zawartości tych składników w warstwach przypowierzchniowych. Wystąpiły też różnice w akumulacji Corg i Nog w zależności od sposobu zagospodarowania terenów zrekultywowanych.

EN

The paper presents the results of the studies over the formation of the content of organic carbon and total nitrogen in the profile of initial soil of forested and agriculturally managed areas of the repository "Machów", after 30 years from carrying out reclamation measures. The grounds making the external repository Sulphur Mine "Machów" are very heavy (domination of Krakowiec loam), have several per cent content of CaCO3 and neutral or slightly alkaline reaction. Before starting the reclamation they were, like all the "raw" grounds poor in two basic elements constituting the soil fertility, and carbon (organic) and nitrogen (total). Thirty years old period of forest and agricultural management caused a significant increase of such components in the surface layers. There were also difference in the accumulation of Corg and Ntot' depending on the way of the management of the reclaimed areas.

9

Rewitalizacja terenów poeksploatacyjnych na obszarze miasta Konina

Gilewska M., Otremba M.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2013

|

nr 149 (29)

59--67

PL

Praca dotyczy rewitalizacji terenów poeksploatacyjnych po odkrywkach węgla brunatnego Niesłusz i Gosławice. Zlokalizowane są one w północnej części miasta Konina i zajmują około 15,6% jego powierzchni. W latach 60 i 70 XX wieku zostały zrekultywowane, głównie leśnie i rolniczo. Znaczna część tych terenów z biegiem lat uległa wtórnej degradacji i konieczna jest ich rewitalizacja, służąca rozwojowi społeczności lokalnej. Te tereny mogą wpisać się w strefę zieleni miejskiej wzbogaconej o tereny rekreacyjne i sportowe. Z uwagi na osiadanie, nieciągłość litologiczną w ograniczonym zakresie pełnić mogą funkcje terenów inwestycyjnych.

EN

The study is concerned with the process of revitalisation of post-mining regions of Niesłusz and Gosławice brown coal open-cast mines. These areas are situated in the northern part of the town of Konin and occupy approximately 15,6% of its area. In 1960s and 1970s, they underwent restoration, mainly in the form of forest or agricultural reclamation. With the passage of time, considerable parts of these grounds underwent secondary degradation. Their revitalisation is essential as this would support development of local population because these areas could be turned into urban green land which would also comprise areas for recreation, extreme sports etc. Due to their mining subsidence and lithological discontinuity, they can also be used to a limited extent as investment parks.

10

Ocena rekultywacji leśnej zwałowiska odpadów po wydobyciu węgla kamiennego na przykładzie KWK „Brzeszcze” w Brzeszczach

Pająk M., Krzaklewski W., Gawełek P.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2013

|

nr 149 (29)

68--77

PL

W pracy oceniono rekultywację leśną na zwałowisku odpadów po wydobyciu węgla kamiennego KWK „Brzeszcze” w Brzeszczach. Wprowadzona na zwałowisko roślinność drzewiasta cechuje się dobrą żywotnością i jakością oraz spełnia liczne powierzone jej funkcje od ochronnych do krajobrazowych. Prawidłowy wzrost i rozwój wprowadzonych drzew w dużej mierze umożliwiła poprawnie wykonana rekultywacja techniczna, zwłaszcza nawiezienie odpowiedniej miąższości (40 cm) i jakości wierzchniej warstwy gleby.

EN

The present study assesses the forest reclamation of the hard coal waste heap at the “Brzeszcze” hard coal mine in Brzeszcze. The arborescent vegetation introduced at the waste heap is characterised by good vitality and quality and it fulfills its numerous functions, from protective to landscape ones. To a large extent, the proper growth and development of the introduced trees has been made possible by the correct execution of technical reclamation, particularly bringing the surface soil layer (40 cm) with proper volume and quality.

11

Charakterystyka składu chemicznego żużli konwertorowych i wielkopiecowych

Jonczy I., Lata L.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 4

51--61

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę składu chemicznego żużli konwertorowych i wielkopiecowych składowanych na zwałowisku w Dąbrowie Górniczej. Badania przeprowadzono m.in. na podstawie analizy spektralnej, mikroskopii skaningowej oraz rentgenowskiej analizy spektralnej w mikroobszarach. Opierając się na uzyskanych wynikach, wykazano zróżnicowanie składu chemicznego żużli, jak również zmienność składu chemicznego poszczególnych faz tworzących żużle.

EN

Characteristic of chemical composition of converter slags and blast furnace slags, which have been stored on the dump in Dąbrowa Górnicza, was presented. Studies were carried out based on among others: spectral analysis, scanning microscopy and X-ray spectral analysis in microareas; on the basis of the obtained results differences of the chemical composition of slags, as well as variability of the chemical composition of individual phases of slags, were shown.

12

Rekultywacja poeksploatacyjnych terenów górniczych w Grodźcu i Gródkowie

Ciepiela B.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 6

51--55

13

Modyfikacja metody oceny zagrożenia pożarowego na terenach lokowania odpadów powęglowych

Gogola K., Bajerski A., Smoliński A.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2012

|

nr 2

13-32

PL

W artykule zaproponowano modyfikację metody oceny zagrożenia pożarowego na terenach lokowania odpadów powęglowych. Metoda pierwotna została opracowana w Głównym Instytucie Górnictwa w latach 80. XX w. i zmodyfikowana w 1996 r. Wprowadzone zmiany zmierzały do uproszczenia istniejącej już metody. Dostosowano ją do obecnych możliwości technicznych w zakresie badań parametrów określających stan termiczny obiektów formowanych z odpadów powęglowych. Ważny aspekt stanowiły także warunki techniczne omawianej metody, obejmujące ocenę jakości prowadzonych robót. W tak zmodyfikowanej metodzie najważniejszymi kryteriami oceny zagrożenia pożarowego są: - zakres i częstotliwość badań stanu termicznego obiektu, - ocena wskaźnika zagęszczenia uformowanych nasypów.

EN

In the article, the modification of the method for assessing the fire hazards in areas of coal mining wastes locating has been proposed. The primal method was developed in the Central Mining Institute (Główny Instytut Górnictwa) in the 1980s of the 20th century and modified in 1996. The aim of the undertaken changes has been to simplify the already existing method. It has been adapted to the current technical possibilities in the field of the research parameters defining the thermal state of objects formed from mining waste. As the important aspect the technical conditions of this method have also been stated, including the assessment of the quality of the carried out works. In the method modified in this way, the major fire hazard assessment criteria have been regarded as: - the scope and frequency of tests on thermal state of an object, - the evaluation of the indicator of the formed embankments density.

14

The content of the forms of calcium and sulphur in the spoil tip of initial soil in the Sulphur Mine "Machów" after many years of its agricultural and forestry land use

Kowalik S., Wójcik J.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2012

|

Vol. 6, no. 2

59-69

EN

This paper contains the results of the studies on the formation of the content of selected forms of calcium and sulphur in the grounds of the rubble heap "Machów" managed by forestry and agriculturally managed, after about 30 years of reclamation measures. Before the reclamation the grounds forming the outer rubble heap of the Sulphur Mine "Machów" were characterized by high content of calcium and sulphur – components of antagonist properties in terms of soil chemical properties, especially the reaction. Thirty years of management as forest or agricultural land caused a significant decrease in the content of different forms of calcium and sulphur only near the surface, in the case of agricultural management up to 20 cm, depth and forest management – 30 cm. The content of calcium, especially CaCO3, despite a small decrease compared to the initial state, is still in the class of optimal contents, due to the structure-forming and reaction stabilizing impact and the degree of sorption complex saturation with alkalis. Despite still a high content of sulphur, also in the surface horizon, molar concentration of calcium in the ground is many times higher, which, in a long time perspective, guarantees the stability of reaction and other chemical properties.

PL

Praca zawiera wyniki badań nad kształtowaniem się wybranych form wapnia i siarki w gruntach zwałowiska "Machów" zalesionych i zagospodarowanych rolniczo po około 30 latach od wykonania na nich zabiegów rekultywacyjnych. Grunty budujące zwałowisko zewnętrzne Kopalni Siarki "Machów" przed rozpoczęciem jego rekultywacji charakteryzowały się wysoką zawartością wapnia i siarki - składników o antagonistycznym oddziaływaniu na właściwości chemiczne gleby, zwłaszcza zaś jej odczyn. Trzydziestoletni okres zagospodarowania leśnego i rolnego spowodował znaczące zmniejszenie zawartości różnych form wapnia i siarki tylko w warstwach przypowierzchniowych, w przypadku zagospodarowania rolniczego do głębokości 20 cm, a leśnego – 30 cm. Zawartość wapnia, w tym zwłaszcza CaCO3, mimo niewielkiego obniżenia się w stosunku do stanu wyjściowego, w dalszym ciągu kształtuje się na poziomie zawartości optymalnych ze względu na oddziaływanie strukturotwórcze oraz stabilizujące odczyn i stopień wysycenia zasadami kompleksu sorpcyjnego. Mimo w dalszym ciągu wysokiej zawartości siarki, także w warstwach powierzchniowych, molowa zawartość wapnia w gruncie jest wielokrotnie wyższa, co gwarantuje stabilność odczynu i innych właściwości chemicznych w długiej perspektywie czasowej.

15

Wstępne rozpoznanie ośrodka gruntowo-wodnego zachodniej części Centralnego Zwałowiska Przezchlebie z wykorzystaniem metody obrazowania elektrooporowego 2D

Kowalska A.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 10

31-37

PL

W pracy zaprezentowano wyniki rekonesansowych pomiarów geoelektrycznych przeprowadzonych za pomocą metody obrazowania elektrooporowego 2D na obszarze zachodniego otoczenia centralnego zwałowiska odpadów z produkcji węgla "Przezchlebie". Celem pomiarów było określenie rozkładów oporności warstw geologicznych w otoczeniu składowiska. Wyniki pomiarów wskazały na możliwe zanieczyszczenie przypowierzchniowego poziomu wód podziemnych związkami chemicznymi zawartymi w odpadach, które propagują do środowiska geologicznego.

EN

The work presents the results of geoelectric measurements carried out using the 2D resistivity imaging method in the area of the western surroundings of the central dumping ground "Przezchlebie" for waste from the production of coal. The purpose of the measurements was to determine the distribution of resistance of geological layers in the surroundings of the storage area. The measurement results have indicated a possible contamination of the subsoil layer of groundwaters with chemical compounds contained in the waste that propagate to the geological environment.

16

Stan zagospodarowania leśnego zrekultywowanych zwałowisk odpadów górnictwa węgla kamiennego przekazanych pod administrację Nadleśnictwa Brynek (RDLP w Katowicach)

Pietrzykowski M., Kaczmarczyk A., Woś B., Stoces A.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 7

34-37

PL

Powierzchnia gruntów wymagających rekultywacji przekracza w Polsce wciąż 60 tys. ha, w tym należących do przemysłu wydobywczego około 44 tys. ha. Około 60 procent gruntów po przeprowadzonej rekultywacji przekazuje się na zagospodarowanie w kierunku leśnym. Zwałowiska górnictwa węgla kamiennego w rejonie Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego (GOP) należą do obiektów uciążliwych dla środowiska i często są lokalizowane na terenach wyłączanych z produkcji leśnej. Znaczna część rekultywowanych zwałowisk przekazywana jest pod administrację PGL Lasy Państwowe. Tereny te obejmowane są Planami Urządzania Gospodarstw Leśnych, w których zawarte są dane o siedliskach i drzewostanach. Celem pracy była analiza powierzchniowa rekultywacji leśnej, wieku i składu gatunkowego drzewostanów oraz prognozowanych siedliskowych typów lasu na rekultywowanych zwałowiskach przekazanych pod administrację Nadleśnictwa Brynek (RDLP w Katowicach). Stwierdzono, że na analizowanym obszarze powierzchnia wyłączona z produkcji leśnej dla tworzenia zwałowisk wynosiła 87,07 ha, zaś powierzchnia zrekultywowana i przekazana do ponownego zagospodarowania 34,41 ha. Siedliskowe typy lasu przypisane zostały jedynie dla powierzchni 10,46 ha, a wśród nich dominującym jest las mieszany świeży (LMśw) (89,7procent). Aktualnie największy udział w zalesieniach mają: modrzew europejski (17procent), brzoza (1procent), dąb (15procent) i sosna zwyczajna (11procent). Drzewostany znajdują się obecnie w I i II klasie wieku, co wiąże się z planowaniem w najbliższym okresie zabiegów pielęgnacyjnych w ramach czyszczeń późnych, a następnie trzebieży wczesnych. Wprowadzone zalesienia będą jednak pełnić przede wszystkim funkcje ochronne, krajobrazowe i sanitarne, a nie produkcyjne. Koszty prowadzenia gospodarki na tych powierzchniach obciążać będą PGL LP.

EN

The surface areas requiring reclamation in Poland exceeds 60 000 ha, of which, 44 000 ha are occupied by mining. The predominant reclaimed postmining use isforestery (60 per cent). Spoil heapof coal mining in the area of Upper Silesian Industrial Region (GOP) are the objects harmful to the environment and often are located in areas excluded from forest production. The majority of the reclaimed areas is passed under the administration of LP. These areas are included into the Forest Management Plan which contain characteristics of forest Sites and tree Stands. The aim of this study was to analyze the area of forest reclamation, tree stand age, species composition and forest site Classification on the reclaimed spoil heap passed under the administration of Forest Inspectorate Brynek (RDLP Katowice). Findings show that in the analyzed area, surfaces excluded from forest production amounted 87.07 ha, and the surface of reclaimed area amounted 34.41 ha. The diagnosis of forest habitat was made only on 10.46 hectares, and the dominant forest habitat is Fresh mixed decideous forest (LMśw) (89.7per cent). The dominant trees species are European larch (17per cent of the Stands), birch (16per cent), oak (15per cent) and Scots pine (11per cent). Stands are in I (first) and II (second) class of age.

17

Przemieszczanie mas ziemnych i skalnych czy unieszkodliwianie odpadów wydobywczych? (artykuł dyskusyjny)

Szajn J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2011

|

nr 81

83-89

PL

Z dniem 1 maja 2012 r. wchodzą w życie odroczone do tego czasu przepisy ustawy o odpadach wydobywczych, które całkowicie zmieniają sytuację odkrywkowych zakładów górniczych prowadzących zwałowanie nadkładu i płonnych przerostów w złożu. W pierwszym rzędzie dotyczy to zmian wynikających z wejścia w życie art. 2 ust. 1 pkt 4 ustawy. Dla przedsiębiorców górniczych bardzo istotną staje się sprawa jednoznacznego wyjaśnienia pojęć przemieszczania i usuwania mas ziemnych lub skalnych w związku z wydobywaniem kopalin ze złóż (niezdefiniowanych w tej ustawie ani w ustawie o odpadach). W pierwszym przypadku - przemieszczania - przepisy ustawy o odpadach wydobywczych i ustawy o odpadach nie mają zastosowania. Stąd w artykule podejmuje się polemikę z interpretacją przyjętą przez Departament Gospodarki Odpadami Ministerstwa Środowiska, w myśl której "proces przemieszczania... odbywa się w obrębie wyrobiska górniczego..." (wyłącznie), natomiast "proces usuwania. związany jest z ich usuwaniem poza wyrobisko górnicze".

EN

1st of May 2012 is the date when the deferred regulations of Mining Waste Act will enter into force. The new regulations will change completely the situation of opencast mining plants which conduct tipping of overburden and worthless intercalations. It is due to the changes being introduced by the art. 2 par. 1 p. 4 of the Act. It is essential for mining entrepreneurs to unequivocally define terms dislocation and removal of land or rocky masses in connection with the extraction of minerals from deposits (which are defined neither in this Act nor in the Waste Act). In the first case - dislocation - the regulations of Mining Waste Act and Waste Act shall not be applied. The following article is a trial of polemic with the interpretation accepted by the Waste Management Department of the Ministry of the Environment, according to which "a process of dislocation ... takes place within the mine working" (exclusively), while "a process of removal. is connected with removing them outside of the mine working".

18

Gospodarka powierzchnią oraz charakterystyka drzewostanów i siedlisk na rekultywowanych zwałach odpadów górnictwa węgla kamiennego na obszarze Nadleśnictwa Rybnik (rejon GOP)

Pietrzykowski M., Krzaklewski W., Tomanek M., Hajduk P.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2010

|

Nr 137 (17)

75-85

PL

Powierzchnia gruntów wymagających rekultywacji w Polsce wynosi ponad 64 tys. ha, w tym w przemyśle wydobywczym około 44 tys. ha. Dominującym kierunkiem rekultywacji jest kierunek leśny (około 60%). Zwały odpadów górnictwa węgla kamiennego w rejonie GOP należą do obiektów uciążliwych dla środowiska i często powstają na terenach wyłączanych z produkcji leśnej. Znaczna część rekultywowanych i zalesionych zwałowisk przekazywana jest pod administrację LP. Tereny te obejmowane są Planami Urządzania Lasu, w których zawarta jest charakterystyka siedlisk i drzewostanów. Celem niniejszej pracy była analiza powierzchniowa rekultywacji leśnej, wieku i składu gatunkowego drzewostanów oraz prognozowanych siedliskowych typów lasu na zwałach znajdujących się na terenie Nadleśnictwa Rybnik (rejon GOP). Stwierdzono, że na analizowanym obszarze powierzchnia wyłączona z produkcji leśnej dla tworzenia zwałowisk wynosiła 254,5 ha, zaś powierzchnia zrekultywowana wynosi 132,3 ha. W większości siedliska na zwałach zdiagnozowano jako BMśw (53%), a dominującym gatunkiem jest sosna zwyczajna (40%), w tym w znacznej części pochodząca z samosiewu. Drzewostany znajdują się aktualnie w I i II klasie wieku. Wyniki pracy mogą mieć znaczenie dla planowania hodowlanego w odniesieniu do drzewostanów na rekultywowanych zwałach.

EN

The surface areas requiring reclamation in Poland amounts 64,000 ha, of which, 44,000 ha are occupied by mining. The predominant reclaimed postmining use is forestery (60%). In the area of Upper Silesia, spoil heaps pose a threat to the environment, and they are often deposited on surfaces excluded from forest production. The majority of these reclaimed and afforested spoil heaps is transferred to the administration of The State Forests National Forest Holding (Lasy Państwowe). These areas are included into the Forest Management Plan andcontain characteristics of both forest sites and tree stands. The aim of this study was to analyze the area of forest reclamation, tree stand age, species composition and forest site classification on spoil heaps located in the Rybnik Forest Inspectorate . Findings show that in the analyzed area, surfaces excluded from forest production amounted 245.5 ha, and the surface of reclaimed area amounted 132.3 ha. The majority of these areas were defined as young, mixed coniferous forest sites (BMśw 53%). Scots pine (Pinus sylvestris L.) is the predominant species (40%), dervived mostly from self-seeding andstands are in the first or second age class. The result of these studies can be important during silviculture planning and management for tree stands on reclaimed sites.

19

Setting up of wind power turbines on dumps

Makeyeva D.

Górnictwo i Geologia

|

2010

|

T. 5, z. 2

153-157

EN

Location of autonomous wind power turbines on dumps coal extractive districts of Ukraine is the perspective methods of providing alternative energy of industrial grounds of mines which are subject liquidation, small settlements and districts which are located near-by the sanitary and mechanical protective areas of dumps. These researches is given devoted the physical design of artificial relief on the surface of dumps and research of changes of speed of wind stream in the conditions of his concentration in the channels of different form.

PL

Lokalizacja elektrowni wiatrowych na zwałowiskach w górniczych rejonach Ukrainy jest jedną z perspektywicznych metod dostarczania alternatywnych źródeł energii na terenach przemysłowych, obejmujących obszary likwidowanych kopalń. Niniejszy artykuł poświęcony jest projektowaniu sztucznego ukształtowania powierzchni terenu i analizie zmian prędkości strumienia powietrza przepływającego przez różnego kształtu korytarze wytwarzane w zwałowiskach.

20

Wpływ sposobu zwałowania na wielkość wyrobiska końcowego na przykładzie odkrywki "Drzewce" w KWB "Konin"

Jagodziński Z.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 2

159-168

PL

W artykule poruszono temat wpływu sposobu zwałowania na wielkość wyrobiska końcowego. Zagadnienie to związane jest z dążeniem do minimalizacji kosztów eksploatacji poprzez kompleksowe projektowanie całego procesu wydobycia z uwzględnieniem kosztów późniejszej likwidacji wyrobiska końcowego. Przedstawiono algorytmy obliczeń poszczególnych objętości wkopu udostępniającego, zwałowiska wewnętrznego i ostatecznie wyrobiska końcowego. Obliczenia zaprezentowano na przykładzie odkrywki "Drzewce" w KWB "Konin" SA.

EN

The article broaches the subject of determining how dumping method affects the size of residual pit. This issue is bound up with the drive to minimize exploitation costs through complex design of the entire excavating process while taking into account the costs of future residual pit liquidation. The algorithm of calculating particular volumes of the opening cut, internal dump and finally - of the residual pit is presented. The calculations are presented in the example of "Drzewce" pit in Konin Lignite Mine.