Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Use of image processing algorithms for mine originating waste grain size determination

Iwaszenko Sebastian

Journal of Sustainable Mining

|

2020

|

Vol. 19, iss. 4

221--229

EN

The utilization of mineral wastes from the mining industry is one of the most challenging phases in the raw materials life cycle. In many countries, there are piles of mineral waste materials that date back to the previous century. There is also a constant stream of accompanying mineral matter excavated during everyday mine operations. This stream of waste matter is particularly notable for deep coal mining. Grain size composition of waste mineral matter is one of the most important characteristics of coal originating waste material. This paper presents the use of image analysis for the determination of grain size composition of rock material. Three methods for edge identification have been tested: gradient magnitude, multiscale linear filtering, and Statistical Dominance Algorithm (SDA). Images acquired in laboratory conditions were pre-processed using Gaussian, Median, and Perona-Malik filtration. The image was segmented using a classic watershed algorithm; as a reference, manually segmented images were used. The results show that the SDA algorithm was the best in determining the grain edges. Therefore, the sizes determined after the application of this algorithm were closest to the groundtruth. This method can be used for the assessment of the grain size composition of mineral waste material.

2

Possibilities of reclamation and using of large-surface coal mining dumping grounds in Poland

Marcisz Marek, Probierz Krystian, Gawor Łukasz

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2020

|

T. 36, z. 1

105--122

EN

There was done an inventarization of 41 coal mining dumping grounds, gathering waste material from 27 mines. Considering the fact, that five mines belong to multi-motion plants the research comprised 32 hard coal deposits. Source data with localization of particular dumps have been obtained from archival materials from the mines and municipalities, in the boundaries where the dumps occur as well as free accessible published materials (books, scientific papers). The data have been verified, in the beginning on the basis of topographical maps, orthophotomaps and aerial photographs and then, after vision done during field works they have been drawn on the topographic base, what resulted in creating the map of post-mining dumping grounds. Valorisation of coal mining waste dumps, using already repeatedly presented method, included defining of: name of the dump, coal mine from where the wastes come from, state of the dump, surface of the dump, type of technical and biological reclamation, accessibility of the object, possibilities of recovery of coal and the results have been drawn on the map. On the basis of collected and elaborated data there was done an attempt of defining of potential possibilities of recovery of coal from the dumps and connecting of coal quality in exploited deposits and coal content in waste material. The results showed that in spite of initial information that the majority of the dumps comprise potential objects of coal recovery of coal from waste material, eventually only in some cases (thirteen objects) the recovery seems to be economically justified.

PL

Dokonano inwentaryzacji 41 zwałowisk odpadów pogórniczych pochodzących z 27 kopalń. Z uwagi na fakt, że pięć kopalń są kopalniami wieloruchowymi, badania objęły swoim zasięgiem aż 32 złoża węgla kamiennego. Dane źródłowe (wraz z miejscami lokalizacji poszczególnych zwałowisk) pozyskano, zarówno z materiałów archiwalnych, jakimi dysponują zakłady górnicze i urzędy miast (w granicach których występują te zwałowiska), jak również z powszechnie dostępnych materiałów opublikowanych (tj. książek, monografii, artykułów naukowych). Zweryfikowane, początkowo na podstawie dostępnych map topograficznych, ortofotomap oraz aktualnych zdjęć lotniczych, a następnie na podstawie wizji w ramach prac terenowych, dane zostały naniesione na podkład topograficzny, czego rezultatem jest mapa zwałowisk odpadów pogórniczych. Waloryzacja zwałowisk, wykorzystująca wielokrotnie już zaprezentowaną metodę, obejmowała określenie: nazwy zwałowiska, kopalni, z której pochodzą zwałowane odpady, stanu zwałowiska, powierzchni zwałowiska, rodzaju rekultywacji technicznej i biologicznej, dostępności obiektu oraz możliwości odzysku węgla, zaś jej wyniki zostały naniesione na wykonaną uprzednio mapę. Na podstawie zebranych i opracowanych danych podjęto próbę określenia potencjalnych możliwości odzysku węgla ze zwałowisk oraz powiązania jakości węgla w złożach eksploatowanych i węgla w materiale odpadowym. Wyniki badań wykazały, iż pomimo wstępnej informacji, że większość badanych zwałowisk stanowi potencjalne obiekty odzysku węgla z materiału odpadowego, ostatecznie tylko w kilkunastu przypadkach (trzynaście obiektów) odzysk ten wydaje się ekonomicznie uzasadniony.

3

Management of mining waste and the areas of its storage – environmental aspects

Różański Zenon

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 3

119--142

EN

There are approx. 250 coal waste dumping grounds in Poland, yet there are countries in which this number is even higher. One of the largest sites for depositing mining and power plant waste in the Upper Silesian Coal Basin is the Przezchlebie dumping ground. In the article, it is considered as a secondary deposit of raw materials. An assessment of mining waste collected on the Przezchlebie dumping ground was carried out in terms of its impact on the environment and the possibility of its use. Mining waste samples were tested to determine their chemical composition. Physicochemical properties and chemical compositions of water extracts obtained from the investigated waste and groundwater in the vicinity of the dumping ground were analyzed. Due to the fire hazard resulting from the natural oxidation process of chiefly carbonaceous matter and pyrite, the thermal condition of the dumping ground was assessed. The results of the obtained tests confirmed the slight impact of mining waste deposited on the Przezchlebie dumping ground on the environment. The chemical composition, low radioactive activity of waste itself and the results of water extract tests referred to the permissible values according to the Polish Journal of Laws allow for multi-directional waste management. Due to the significant carbon content, the risk of self-ignition poses a significant threat on the dumping ground. Re-mining of the dumping ground and the recovery of raw materials, including coal contained in waste, will eliminate the risk of fire, allowing for a wider use of waste and, at the same time, will allow for other benefits, e.g. in the form of financial resources and the possibility of managing the dumping ground area.

PL

Kopalniom w zagłębiach węglowych i na świecie towarzyszy duża liczba zwałowisk odpadów powęglowych. W Polsce znajduje się około 250 tego typu obiektów, ale są kraje, w których ta liczba jest jeszcze większa. W artykule jedno z największych miejsc zdeponowania odpadów wydobywczych i energetycznych w GZW, jakim jest zwałowisko Przezchlebie, rozpatruje się jako wtórne złoże surowców. Dokonano oceny odpadów wydobywczych zgromadzonych na zwałowisku Przezchlebie pod kątem oddziaływania na środowisko i możliwości ich wykorzystania. Próbki odpadów górniczych poddano badaniom w celu określenia ich składu chemicznego. Wykonano badania własności fizykochemicznych i składu chemicznego wyciągów wodnych uzyskanych z badanych odpadów oraz wód podziemnych znajdujących się w sąsiedztwie zwałowiska. Ze względu na zagrożenie pożarowe wynikające z naturalnego procesu utleniania głównie substancji węglowej i pirytu dokonano oceny stanu termicznego zwałowiska. Wyniki uzyskanych badań potwierdziły nieznaczny wpływ odpadów górniczych zdeponowanych na zwałowisku Przezchlebie na środowisko. Skład chemiczny, niska aktywność promieniotwórcza samych odpadów oraz wyniki badań wyciągów wodnych pozwalają na wielokierunkowe zagospodarowanie odpadów. Ze względu na znaczącą zawartość substancji węglowej (do 13%) istotnym zagrożeniem występującym na zwałowisku jest ryzyko samozapłonu. Reeksploatacja zwałowiska i odzysk surowców, w tym węgla zawartego w odpadach, zredukuje zagrożenie pożarowe, pozwoli na szersze wykorzystanie odpadów, a jednocześnie pozwoli na uzyskanie innych korzyści np. w postaci środków finansowych i możliwości zagospodarowania terenu zwałowiska.

4

Wymywanie arsenu z odpadów powęglowych: ocena metod badawczych

Makowska D., Świątek K., Wierońska F., Strugała A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 105

157--171

PL

Jednym z parametrów oceny zagrożenia wynikającego ze składowania lub gospodarczego wykorzystania odpadów powęglowych jest badanie wymywalności szkodliwych substancji, takich jak arsen i jego związki. Wymywalność zależy zarówno od warunków środowiskowych terenu składowania, jak również od samych właściwości materiału odpadowego. Istnieje szereg metod badania wymywalności, które pozwalają modelować określone warunki lub mierzą swoiste właściwości procesu wymywania. Badania przeprowadzone w ramach opracowania miały na celu porównanie dwóch metod o odmiennych założeniach stosowania. Badanie wymywalności arsenu z odpadu pochodzącego z procesu wzbogacania węgla kamiennego przeprowadzono zgodnie z polską normą PN-EN 12457 oraz amerykańską procedurą TCLP. Wyniki wymywalności uzyskane obiema metodami nie przekraczały granicznych wartości tego parametru, określonych w polskim prawie. Obie metody charakteryzowały się również dobrą powtarzalnością wyników. Zastosowanie roztworu kwasu octowego (metoda TCLP) spowodowało jednak trzykrotnie większe wymycie arsenu z badanego odpadu w porównaniu do zastosowania wody dejonizowanej jako cieczy wymywającej (metoda PN-EN 12457). Należałoby w związku z tym rozważyć stosowanie testów z użyciem kwasów organicznych w przypadku składowania odpadów wydobywczych z odpadami komunalnymi, gdyż wyniki testu podstawowego opartego na wymywaniu czystą wodą mogą być nieadekwatne do rzeczywistej wymywalność arsenu w takich warunkach środowiskowych.

EN

The analysis of leaching behavior of harmful substances, such as arsenic, is one of the parameters of risk assessment resulting from the storage or economic use of coal waste. The leachability depends both on the environmental conditions of the storage area as well as on the properties of the waste material itself. There are a number of leaching tests that allow to model specific conditions or measure the specific properties of the leaching process. The conducted research aimed at comparing two methods with different application assumptions. The study of arsenic leaching from waste from the hard coal enrichment process was carried out in accordance with the Polish PN-EN 12457 standard and the US TCLP procedure. The leaching results obtained with both methods did not exceed the limit values of this parameter, defined in the Polish law. Both methods were also characterized by the good repeatability of the results. The use of an acetic acid solution (TCLP method) resulted in three times higher arsenic leaching from the examined waste compared to the use of deionized water as a leaching fluid (method PN-EN 12457). Therefore, the use of organic acid tests for mining waste intended for storage with municipal waste should be considered, as the results of the basic test based on clean water leaching may be inadequate to the actual leaching of arsenic under such environmental conditions.

5

Wykorzystanie odpadów, w tym odpadów powęglowych do wytwarzania paliw alternatywnych

Kozioł J., Kozioł M.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2018

|

Vol. 7, iss. 1

350--359

PL

Przedstawiono aspekty prawne wykorzystania paliw alternatywnych z odpadów. Podano definicję odpadów powęglowych oraz przykładowe ich wykorzystanie do wytwarzania bezdymnego paliwa alternatywnego.

EN

Legal aspects of the use of alternative fuels from waste are presented. The definition of coal waste and the example of its use for the production of smokeless alternative fuel are given.

6

Ocena zgazowania frakcji gęstościowych węgla

Czerski G., Grzywacz P.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 8

1392--1397

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu zgazowania frakcji gęstościowych węgla uzyskanych podczas operacji wzbogacania. Do badań stosowano metodę termowolumetryczną, pomiary wykonano w warunkach izotermicznych w temp. 900°C i pod ciśnieniem 1 MPa. Jako medium zgazowujące stosowano parę wodną. Opracowano krzywe kinetyczne tworzenia najważniejszych produktów zgazowania (wodór, tlenek i ditlenek węgla oraz metan), na podstawie których określono wydajność i skład gazu poreakcyjnego. Sporządzono krzywe stopnia konwersji pierwiastka C oraz zmiany stopnia konwersji w funkcji stopnia konwersji, a także określono wskaźniki reaktywności. Dokonano również oceny korelacji wskaźników reaktywności ze składem popiołu.

EN

Low - quality bituminous coal and its fractions of varying d. (1.3-1.8 g/cm3) from the coal cleaning were steam - gasified under isothermal conditions (900°C, 1 MPa) to det. the kinetic curves of H2, CO, CO2 and MeH formation and feedstock reactivity. The fraction 1.4-1.5 g/cm3 showed the highest reactivity and yielded the higher amts. of CO and H2.

7

Przyczynek do oceny emisji rtęci z zapożarowanych składowisk odpadów pogórniczych

Białecka B.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2016

|

z. 1 (13)

171--177

PL

Jednym ze źródeł emisji gazów takich jak: tlenek węgla, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, metan, siarkowodór, węglowodory do atmosfery są zwałowiska odpadów pogórniczych, a największa intensywność emisyjna występuje na zapożarowanych hałdach. Pożary te są zwykle wynikiem zastosowania nieodpowiedniej technologii składowania w powiązaniu z właściwościami fizyczno-chemicznymi lokowanej skały płonnej [1, 2, 5, 6]. Przeprowadzone badania palących się hałd nie pozostawiają złudzeń: zapożarowane hałdy są także źródłem emisji rtęci. Dla właściwej oceny ryzyka środowiskowego, jakie może się pojawić i na jakie jest narażone środowisko oraz pobliscy mieszkańcy, istotne jest określenie wielkości emisji związków rtęci z tych obiektów. Pomimo potencjalnych zagrożeń do tej pory nie przeprowadzono pomiarów stężeń rtęci umożliwiających ilościowe określenie tego zjawiska, również nie dokonywano nawet szacunków poziomu emisji rtęci z takiego typu obiektów, a co za tym idzie nie znamy dokładnie skali problemu. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych ocen skali problemy a także szacunkowe obliczenia rocznych emisji rtęci z zapożarowanych składowisk odpadów węglowych w Polsce.

EN

Coal mining waste dumps are responsible for the emissions to the atmosphere of gases such as: carbon monoxide, carbon dioxide, sulphur dioxide, hydrocarbons and the highest emission intensity occurs on the burning coal mining waste dumps [1, 2, 5, 6]. In the hard coal mining and processing waste dumps very often combustion can be observed. The fires are a direct outcome of applying inadequate dumping technology and depend on the physico-chemical properties of the dumped waste rock. The conducted analyses of the burning coal mining waste dumps leave no doubts: the burning dumps are also the source of mercury emissions. Unfortunately, so far in Poland not even estimations of the mercury emission level from this type of objects have been conducted and, thus, the scale of the problem is not known. The article presents the results of preliminary ratings scale problems as well as an estimate of annual mercury emissions from burning coal mining waste dumps in Poland.

8

Zagospodarowanie odpadów górniczych powęglowych w budownictwie drogowym i hydrotechnicznym

Małkowski P., Tymoszenko E.

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2016

|

nr 4

52--55

PL

Istnieje wiele przykładów udanego wykorzystywania odpadów górniczych. Największe ku temu możliwości stwarza skała płonna, czyli głównie karbońskie iłowce, mułowce i piaskowce, lokalnie z węglem, syderytem i pirytem. Przygotowanie odpowiedniej frakcji skał odpadowych powoduje, że staje się ono kruszywem, które z powodzeniem można wykorzystać np. w budownictwie drogowym czy hydrotechnicznym.

9

Distribution of phenols related to self-heating and water washing on coal-waste dumps and in coaly material from the Bierawka river (Poland)

Nádudvari Á., Fabiańska M. J., Misz-Kennan M.

Mineralogia

|

2015

|

Vol. 46, iss. 1/2

29--40

EN

Several types of coal waste (freshly-dumped waste, self-heated waste and waste eroded by rain water), river sediments and river water were sampled. The aim was to identify the types of phenols present on the dumps together with their relative abundances. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analyses of a large number of samples (234) statistically underpin the phenol distributions in the sample sets. The largest average relative contents (1.17-13.3%) of phenols occur in the self-heated samples. In these, relatively high amounts of phenol, C1- and C2-phenols reflect the thermal destruction of vitrinite. In fresh coal waste, C2- and C3-phenols that originated from the bacterial/fungal degradation and oxidation of vitrinite particles are the most common (0.6 rel.%). Water-washed coal waste and water samples contain lower quantities of phenols. In the river sediments, the phenols present are the result of bacterial- or fungal decay of coaly organic matter or are of industrial origin.

10

Odpady z górnictwa węgla kamiennego – wytwarzanie, zagospodarowanie i wpływ na środowisko

Pach G., Różański Z., Wrona P.

Inżynieria Górnicza

|

2015

|

nr 2-3

34--40

PL

W artykule przedstawiono krótką charakterystykę odpadów pochodzących z górnictwa węgla kamiennego pod względem pochodzenia oraz składu petrograficznego. Na tle wydobycia węgla przedstawiono dane dotyczące ilości odpadów powęglowych poddanych odzyskowi oraz unieszkodliwianych przez składowanie. Omówiono podstawowe regulacje prawne związane z odpadami powęglowymi, wpływ ich składowania na środowisko oraz główne kierunki zagospodarowania.

EN

Brief characteristics of coal mining wastes (source and petrographic composition) has been presented in the article. The amount of post-coal mining wastes which are being recovered and neutralized by disposing process has been compared to coal output. Legal regulations connected with coal wastes, their environmental impact and main directions of disposal have been discussed.

11

Ukrainian and Polish experiences in the use of coal waste as a material for road construction

Voloshyna I., Vyrozhemskiy V., Urbanik A., Kraszewski C., Szpikowski M.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2014

|

Vol. 13, no. 1

87--98

PL

Wydobyciu węgla kamiennego towarzyszy powstawanie dużych ilości odpadów. Odpady te są potencjalnym źródłem materiałów do budowy dróg. Ze względu na ich właściwości mogą one być traktowane jak grunty czy kruszywa naturalne. Odpady powęglowe są stosowane w budownictwie drogowym, szczególnie do budowy nasypów. Jednak bilans wykorzystania tego rodzaju materiałów jest ujemny, składowiska odpadów powęglowych nie maleją. Zhałdowany materiał jest źródłem zanieczyszczeń środowiska i zajmuje cenne tereny, które można by przeznaczyć pod uprawę lub inwestycje. Wychodząc naprzeciw tym problemom powstają różne projekty badawcze mające na celu wymianę międzynarodową doświadczeń technicznych i naukowych. Projekt INCRIS jest tego przykładem, a głównym celem jest zacieśnienie współpracy między DNDI jako koordynatorem, a instytucjami w niego zaangażowanymi. Głównym kierunkiem badawczym projektu było zwiększenie wykorzystania odpadów powęglowych.

EN

Coal mining accompanied by the formation of large amounts of waste. These wastes are a potential source of material for road construction. Because of their properties, they can be treated as soils or aggregates. Coal wastes are used in road construction in particular for the construction of embankments. However, the balance of the use of such materials is negative, landfill wastes, not decrease. Stockpiled material is a source of environmental pollution and takes up valuable land that could be used for cultivation or investments. To meet these challenges arise various research projects aimed at international exchange technical and scientific experiments. INCRIS project is an example of this, and the main objective is to strengthen cooperation DNDI as coordinator and institutions involved in the project. The main direction of the research project to increase the use of coal wastes.

12

Wpływ stopnia termicznego przeobrażenia odpadów powęglowych na ich skład mineralny i petrograficzny

Nowak J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 1

143--160

PL

Wydobycie węgla kamiennego nierozerwalnie związane jest z wytwarzaniem odpadów. Wiele z nich zdeponowanych zostało na zwałowiskach (hałdach) i stanowi z jednej strony źródło uciążliwości dla środowiska, z drugiej zaś potencjalne źródło kruszywa. Odpady powęglowe zdeponowane na zwałowiskach narażone są na oddziaływanie czynników hipergenicznych. W wyniku oddziaływania tlenu atmosferycznego może dojść do samozagrzewania tych odpadów, a nawet do powstania pożarów endogenicznych. Spalanie substancji organicznej oraz oddziaływanie ciepła będącego efektem tego procesu powoduje zmiany składu mineralnego odpadów, a także ich struktur i tekstur. Badania przeprowadzone na zwałowiskach odpadów pogórniczych, które w minionych latach wykazywały aktywność termiczną, a także analiza danych literaturowych pozwoliły stwierdzić, że stopień termicznego przeobrażenia odpadów powęglowych jest zróżnicowany. Na zwałowiskach wydzielono strefy: nieprzeobrażoną termicznie, umiarkowanie przeobrażoną termicznie oraz intensywnie przeobrażoną termicznie. Odpady powęglowe z tych stref różnią się barwą, stopniem zachowania pierwotnej struktury skał oraz składem mineralnym. Barwa stref nieprzeobrażonych termicznie jest szara do czarnej, odpady zachowały pierwotne struktury skał, z których powstały, skład mineralny uległ jedynie niewielkim zmianom związanym z procesami wietrzenia. Strefy umiarkowanie przeobrażone termicznie cechują się barwą pomarańczowo-czerwoną, wynikającą z wypalenia substancji organicznej i utlenienia związków żelaza. Pomimo oddziaływania wysokiej temperatury pierwotne struktury skał są dobrze zachowane. Skład mineralny uległ wyraźnej zmianie, część minerałów uległa przeobrażeniom termicznym (rozpadowi termicznemu uległy minerały węglanowe, w minerałach ilastych nastąpiła dehydroksylacja). Odpady w strefach intensywnie termicznie przeobrażonych cechują się częściowym lub całkowitym przetopieniem materiału skalnego. W wyniku tego doszło do przeobrażeń pierwotnych struktur i tekstur, całkowitej zmianie uległ także skład mineralny – powstały zupełnie nowe minerały, które nie występowały w odpadach w chwili ich deponowania na zwałowisku. Dla odpadów ze stref intensywnie termicznie przeobrażonych charakterystyczne jest występowanie szkliwa, a także minerałów wysokotemperaturowych (np. mullitu, kordierytu, sillimanitu, spineli i innych), które w warunkach naturalnych powstają najczęściej w wyniku metamorfizmu kontaktowego.

EN

The excavation of hard coal is inseparably connected with the production of wastes. Many of these wastes are disposed of in waste dumps (tips). On the one hand this is a nuisance to the environment, while on the other hand – it represents a potential source of aggregates. Coal mining wastes disposed of in the dumps are exposed to hypergenic factors. In particular cases, self-ignition of these wastes may occur, even becoming the cause of endogenous fires. The combustion of organic substances and interaction with heat, which is an effect of this process, causes changes in the mineral composition of wastes and their structures and textures. Examinations conducted on coal mining waste dumps – which in previous years showed thermal activity – as well as an analysis of existing data allowed for the conclusion that the grade of thermal transformation of coal mining wastes is differentiated. The waste dumps were assigned the following zones: thermally untransformed zone, moderately thermally transformed zone, and intensively thermally transformed zone. Coal mining wastes from these zones vary in colour, the grade of conservation of the primary rock structure, and mineral composition. The colour of the thermally untransformed zone is grey and black, the wastes have preserved the primary structures of the rocks from which they originated, and the mineral composition indicated small changes connected with weathering processes. Moderately thermally transformed zones are characterized by an orange-red colour, implying the combustion of organic substances and oxidation of iron compounds. In spite of the influence of high temperature, the primary structures of the rocks are well preserved. Mineral composition distinctly changed; a part of the minerals (carbonates, clay minerals) were thermally altered. The wastes in intensively thermally transformed zones are characterized by partial or total melting of the rock material. As a result, transformations of the primary structures and textures occurred. The mineral composition has also been totally changed – new minerals originated which did not occur in the wastes at the time of their disposal in the waste dump. The occurrence of glaze as well as high-temperature minerals is characteristic for the wastes from intensively thermally transformed zones, most often originating under natural conditions as an effect of contact metamorphism.

13

Management of hard coal mining and processing wastes in Poland

Galos K., Szlugaj J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 4

51--63

EN

Mining and processing wastes comprise the largest group of industrial wastes generated and deposited in Poland. Among these, wastes from hard coal mining and processing traditionally constitute the most important group, currently generated at a level of 29–33 million Mg per year, with approx. 85% being utilised. Hard coal wastes are divided into two main groups – mining wastes (up to 20%) coming from preparatory and productive mining works; and processing wastes categorized as coarse-grained wastes from dense, medium gravity separation, fine-grained wastes from jiggers, and very fine-grained flotation wastes. Coarse-grained wastes (from both mining and processing) are the most economically useful. The main directions of their application are production of aggregates for engineering and road construction, production of cement or building ceramics, recovery of coal, or use as backfilling material. For aggregates production, two types of such wastes are used – raw coal wastes and self-burnt coal shale. The most important producer of aggregates from raw coal wastes is Haldex Co. with four processing plants (also delivering coal shale for cement or ceramics and recovered coal) and two crushing sieving units. Its total aggregates production exceeds 3 million Mg per year. Production of shale gravellite aggregates from self-burnt coal shale is carried out by a dozen or so small companies, with total production over 0.5 million Mg per year. Raw coal shale finds use in building ceramics and cement clinker manufacturing (up to 0.3 million Mg per year). Coal recovery, mostly in Haldex Co. plants, currently exceeds 0.15 million Mg per year, while granulated coal mud production in three plants of Haldex and two plants of Tauron Wydobycie can be a few times higher, ca. 0.6–0.7 million Mg per year. In the coming years, the production of shale gravellite aggregates and consumption of raw coal shale in cement and ceramics are not expected to rise. Further development is possible in the case of coal recovery accompanied by production of aggregates from raw coal wastes, though not all obtained aggregates will find use – not even for road embankments or river embankments in the immediate vicinity.

PL

Odpady z górnictwa i przeróbki stanowią największą grupę odpadów przemysłowych wytwarzanych i deponowanych w Polsce. Odpady z górnictwa i przeróbki węgla kamiennego tradycyjnie stanowią najważniejszą ich grupę. Obecnie są one wytwarzane w ilościach rzędu 29–33 mln Mg/r, przy wykorzystaniu gospodarczym rzędu 85%. Odpady powęglowe dzieli się na dwie główne grupy: odpady górnicze (do 20%) z górniczych prac przygotowawczych i udostępniających, oraz odpady przeróbcze: gruboziarniste ze wzbogacania w zawiesinowych cieczach ciężkich, drobnoziarniste ze wzbogacania w osadzarkach, bardzo drobnoziarniste odpady flotacyjne. Wykorzystywane gospodarczo są głównie odpady gruboziarniste (zarówno górnicze, jak i przeróbcze). Główne kierunki ich zastosowań to: produkcja kruszyw do prac inżynierskich i budowy dróg, produkcja cementu i ceramiki budowlanej, odzysk węgla, stosowanie jako materiału podsadzkowego. W przypadku produkcji kruszyw, stosowane są dwa rodzaje odpadów: odpady powęglowe surowe oraz samoczynnie wypalony łupek powęglowy. Najważniejszym producentem kruszyw z odpadów powęglowych surowych jest Haldex S.A. z czterema zakładami przeróbczymi (dostarczającymi także łupek powęglowy do produkcji cementu lub ceramiki budowlanej, a także odzyskiwany węgiel) oraz dwoma węzłami krusząco-sortującymi. Łączna produkcja kruszyw w zakładach Haldex S.A. przekracza 3 miliony Mg/r. Produkcja kruszyw łupkoporytowych z łupka wypalonego jest prowadzona przez kilkanaście małych firm na łącznym poziomie ponad 0,5 mln Mg/r. Surowy łupek powęglowy znajduje zastosowanie do produkcji cementu i ceramiki budowlanej w ilości do 0,3 mln Mg/r. Odzysk węgla, prowadzony głównie w zakładach Haldex S.A., obecnie przekracza 0,15 mln Mg/r, podczas gdy produkcja granulowanych mułów węglowych w trzech instalacjach Haldex S.A. i dwóch instalacjach Tauron Wydobycie jest prawdopodobnie nawet kilka razy większa rzędu 0,6–0,7 mln Mg/r. W najbliższych latach nie należy się spodziewać wzrostu produkcji kruszyw łupkoporytowych, a także zużycia łupka surowego do produkcji cementu i ceramiki budowlanej. Dalszy wzrost jest natomiast możliwy w przypadku odzysku węgla z prowadzoną równolegle produkcją kruszyw z surowych odpadów powęglowych. Tym niemniej nie należy się spodziewać, że wszystkie wytworzone na tej drodze kruszywa znajdą zastosowanie gospodarcze, nawet na nasypy drogowe i obwałowania rzek w bliskim sąsiedztwie zakładów.

14

Przebieg i przyczyny endogenicznego pożaru węgla kamiennego na zrekultywowanym składowisku odpadów komunalnych w Katowicach

Ciesielczuk J., Janeczek J., Cebulak S.

Przegląd Geologiczny

|

2013

|

Vol. 61, nr 12

764–-772

EN

Slopes of the abandoned municipal waste landfill in the city of Katowice remediated in 1998 have been thermally active since 2007. The thermal activity was caused by spontaneous coal combustion within the sub-surface (0.5–1.5 m below ground level) layer of coal mine waste used for engineering the landfill. Exploitation of biogas from the landfill prior to thermal events may have enhanced exothermic oxidation of coal waste. The smoldering is the prevalent and persistent form of coal combustion in the landfill and is responsible for high emissions of CO (up to 3%), CO2 (>18%), methane and a suite of gaseous hydrocarbons. Attempts to extinguish coal fire did not prevent the advance of smoldering front at a rate of tens of metres per year.

15

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.

16

Some aspects of converting exploitation waste into marketable products

Kuczyńska I., Bednarek A., Marcinkiewicz D., Koperski T.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2008

|

T. 24, z. 3/1

309-318

EN

Exploitation and beneficiation are main sources generating waste in the mining industry. Hard coal mining waste, if treated according to a novel procedure, could be transformed into full-value natural aggregates. Utilising existing technologies, the procedures of coal processing should be upgraded in such a way that beside coal another product (aggregates) be obtained or barren rocks, considered waste, formed after reprocessing marketable mineral aggregates and building materials. An exemplary installation producing not only coal but also natural aggregates meeting normative parameters has been presented. Also the achievements of the PWG S.A. Haldex in producing such aggregates have been discussed.

PL

Eksploatacja i wzbogacanie złóż są głównym źródłem generowania odpadów w przemyśle górniczym. Odpady górnicze węgla kamiennego, jeżeli będą uzdatniane według nowatorskiej procedury, mogą zostać przekształcone w pełnowartościowe naturalne kruszywa. Stosując istniejące technologie, procedury przetwarzania węgla powinny być zmodyfikowane w taki sposób, by oprócz węgla można było uzyskać inny produkt (kruszywa), lub skały płonne, uważane za odpady, powstające po powtórnej obróbce nadającego się do użytku kruszywa mineralnego i materiałów budowlanych. Przedstawiono przykładową instalację produkującą nie tylko węgiel, ale również naturalne kruszywa spełniające parametry norm. Omówiono również osiągnięcia PWG S.A. Haldex w produkcji takiego kruszywa.

17

Produkcja kruszyw mineralnych z odpadów powęglowych w Kompanii Węglowej S.A. na przykładzie wybranych kopalń

Gawenda T., Olejnik T.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2008

|

T. 24, z. 2/1

27-42

PL

Odpady powstające w kopalniach węgla kamiennego nabierają coraz większego znaczenia z uwagi na duże zapotrzebowanie na kruszywa oraz mieszanki mineralne do budowy dróg i autostrad. W artykule pokazano, że pomimo iż wskaźnik powstających odpadów przy produkcji węgla co roku maleje, to przy obecnym wydobyciu węgla ilości powstających odpadów są nadal wysokie i w roku 2006 w Kompanii Węglowej wyniosły 14,6 mln ton (tab. 1). W dalszej części artykułu omówiono możliwości produkcji kruszyw mineralnych na przykładzie wybranych kopalń KW S.A. oraz ich zastosowania w branży budowlanej i drogowej (tab. 6). Na przykładzie KWK 'Bielszowice' scharakteryzowano dokładnie istniejącą instalację technologiczną produkcji kruszyw mineralnych (rys. 2 i 3) oraz pokazano koncepcję jej rozbudowy (rys. 4). Także nowoczesne rozwiązania podobnych instalacji zaprezentowano dla kopalń 'Halemba' i 'Marcel' (rys. 5). W artykule scharakteryzowano również niektóre właściwości fizykomechaniczne kruszyw z odpadów powęglowych (tab. 2, 3, 4), omówiono badania oraz procedury prawno-techniczne jakie wykonują kopalnie w celu uzyskania możliwości wprowadzania tych kruszyw do handlu.

EN

The wastes created in the hard coal mines are more and more significant because of high request for aggregates and mineral mixtures to road and highway building. The paper presents that, despite the lowering of the factor of wastes created by coal production, the amounts of wastes created by current coal extraction are still high and in the 2006 their amounts in Kompania Węglowa achieved 14,6 mil. tons (tab. 1). In the further part of the paper, the possibilities of mineral aggregates production were discussed in the example of chosen mines KW S.A. and their application in building and road branch (tab. 6). In the example of KWK 'Bielszowice' the currently existing technological installation of mineral aggregates production was precisely characterized (fig. 2, 3) and the concept of its development was presented (fig. 4). Also, the modern solutions of similar instalIalions were presented for 'Halemba' and 'Marcel' mines (fig. 5). In the paper, also some physico-mechanical properties of the aggregates from coal wastes were characterized (tab. 2, 3, 4), as well the researches and law and technical procedures were discussed, which are performed by mines in the purpose of achieving possibilities of introducing these aggregates to the market.

18

Zasiedlanie zwałowisk odpadów powęglowych w Przezchlebiu przez roślinność pochodzącą z otoczenia

Kostuch R., Twardy R.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 272

87-94

PL

Wraz z węglem wydobywa się skałę płonną. Odpady węglowe deponowane są na składowiskach lub wykorzystywane do budowy nasypów drogowych, obwałowań rzek itp. Na powierzchni takich budowli osiedla się roślinność z procesu sukcesji, która cechuje się na ogół małymi walorami przyrodniczymi i gospodarczymi.

EN

With the coal, it is mining a waste rock. The dump of coal mining is deposit on the mine waste dump or utilise to the building of road embankments, river bunds etc. On the area of such building it is habited the natural plant succession, which characterised a small natural and economical values.

19

Wpływ zabiegów rekultywacyjnych na skład flory spontanicznej zwałowisk po górnictwie węgla kamiennego

Rostański A., Stawowczyk E.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 272

105-119

PL

Praca zawiera wyniki badania składu spontanicznej flory dwóch zwałowisk odpadów pogórniczych, z których jedno zrekultywowano. Na podstawie badań porównawczych można sądzić, że zabiegi rekultywacyjne przyczyniły się do wytworzenia lepszych warunków środowiskowych, przez co szata roślinna zwałowiska rekultywowanego była w stanie lepiej się wykształcić. Jednak najważniejszą rolę przy rewitalizacji terenu odgrywa spontaniczna sukcesja.

EN

This paper presents results of the study on spontaneous flora of two colliery heaps (one - reclamated, second - non reclamated). The similarity of composition of the flora in two investigated sites was observed. It could be assumed that reclamation activities should improve the ability of the colliery heaps being vegetated. While the spontaneous processes play important role.

20

Kierunki przeobrażeń minerałów w starych zwałowiskach odpadów powęglowych

Hanak B., Proszke A.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 272

51-60

PL

Na przykładzie zwałowiska KWK Siemianowice zbadano skład mineralny odpadów powęglowych ze strefy całkowicie przepalonej. Stwierdzono znaczny stopień przeobrażenia minerałów pierwotnych i obecność licznych nowo powstałych minerałów wtórnych, charakterystycznych dla metamorfizmu termicznego. Są to minerały cechujące się znaczną odpornością na wietrzenie fizyczne i chemiczne.

EN

The mineral composition of the coal mining wastes of the Siemianowice Coal Mine was investigated. The samples were taken in the overburned zone. The primary minerale were highly transformed. Moreover lots of secoundary minerals typical for thermal metamorphism were observed. These minerals have a big resistance for the physical and chemical weathering.