1. Wymagania stawiane odpadom wykorzystywanym w podsadce hydraulicznej i technologii
zawiesinowej. Toksyczność: Pomiar następujących zanieczyszczeń: -nieorganiczne: Chlorki Siarczany, sód, potas; -nieorganiczne niebezpieczne(toksyczne): cynk, kadm, miedź, nikiel, ołów, chrom, cyjanki, siarczki; -inne: odczyn pH. Promieniotwórczość: W podsadzce hydraulicznej aktywność właściwa izotopów promieniotwórczych radu nie powinna przekraczać wartości 1x104 Bq/kg. Mieszanina materiałów do podsadzki zestalonej i doszczelniania zrobów zawałowych: -gęstość - powyżej 1 MG/m3; -rozmiar ziarn nie może przekraczać 1/3 średnicy rurociągu [mm]; -gęstość pozorna - min 1,2 [Mg/m3]; -rozlewność - min 90 [mm]; -dynamiczna - - [Pa x s]. Podsadzka zestalana: -wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie po 28 dniach - min 0,5 MPa; -ilość wody nadosadowej - max 7 %; -rozmakalność - max 20 %; -ściśliwość; -nadprzepuszczalność; -czas tężenia
2. Jakie odpady mogą być stosowane w technologii górniczej a jakie nie.
NIE mogą być wykorzystywane odpady komunalne; niebezpieczne i radioaktywne (to takie odpady które ze względu na swoje pochodzenie, skład chemiczny, biologiczny i inne własności stwarzają zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi albo dla środowiska.)
Podziemne wyrobiska górnicze usytuowane w określonych formacjach i strukturach geologicznych mogą być wykorzystane jako miejsca składowania niebezpiecznych odpadów przemysłowych , w tym toksycznych i promieniotwórczych.
MOGĄ być wykorzystywane przemysłowe Głównymi wytwórcami odpadów przemysłowych jest branża górnicza, energetyczna i hutnicza. Przemysłowe odpady mogące być wykorzystywane w technologii górniczej:Wydobywcze -to skały pochodzące z robót górniczych i przygotowawczych, udostępniających złoże kopaliny głównej, przede wszystkim skały nadkładu i przewarstwień. Odpady te stanowią średnio ok. 20% ogólnej masy odpadów.
Stosowane do zagospodarowania nieużytków i terenów zdegradowanych — wypełnia się nimi wyrobiska po eksploatacji surowców skalnych oraz stosowane w celu obniżenia terenu powstałych na skutek szkód górniczych. Odpady wydobywcze są lokowane jako samodzielny materiał w podsadzce suchej lub jako dodatek do tradycyjnego materiału podsadzkowego — piasku — w podsadzce hydraulicznej. Przeróbcze - obejmują materiał skalny wydobyty wraz z urobkiem i oddzielany w procesach wzbogacania kopaliny (np. w trakcie sortowania, rozdrabniania, płukania, flotacji), a ich udział w ogólnej masie odpadów wynosi średnio 80%. Odpady przeróbcze w zależności od stosowanych technologii wzbogacania dzieli się na:-gruboziarniste; -drobnoziarniste; -flotacyjne[odpady poflotacyjne (przeróbcze) mniejsze niż 0,01 mm nie mogą być wykorzystywane do podsadzki, trzeba je utylizować w innymi sposobami. Energetyczne : -młynowe szczątkowa ilość - żużle z elektrowni i procesów wytapiania-popiół-popioły lotne -odpady z odsiarczania spalin-mieszanki popiołowo-żużlowe-skruszone skały
3. Podaj przykładowe składy zawiesin odpadowo-wodnych stosowanych w polskich kopalniach węgla kamiennego. -woda + popioły lotne + modyfikatory własności (cement); -woda dołowa + popioły lotne; -woda + popioły lotne + odpady poflotacyjne; -woda + popioły lotne + odpady energetyczne (żużle); -woda + popioły lotne + skała płonna (odpady własne kopalni-max 20% odpadów drobnoziarnistych); -woda + piasek + żwir + żużle; -woda + piasek + żwir + skała płonna; -woda + piasek + żwir + odpady przemysłowe; -woda + piasek + żużle
4. Z jakich elementów składa się instalacja sporządzania zawiesin: 1)zbiornik retencyjny popiołu 2) podajnik popiołów 3)dozownik wagowy 4)mieszarka 5) mieszadła 6) dysze powietrzne 7) pompa 8) rurociąg tłoczny 9)dozownik wody 10) zbiornik zawiesinowy. Podstawowe elementy każdej instalacji to zbiornik oraz mieszalnia. Zadaniem zbiornika jest zapewnienie odpowiedniej dla potrzeb instalacji retencji popiołu.
5. Wymień technologie górnicze w których wykorzystywane są zawiesiny odpadowo-wodne; - doszczelnianie i izolacja zrobów zawałowych - profilaktyka pożarowa i gaszenie pożarów - likwidacja wyrobisk korytarzowych - zmniejszenie porowatości zawału w systemach ścianowych - podsadzanie w zabierkowym systemie eksploatacji - tworzenie sztucznych stropów przy eksploatacji warstwowej - wiązanie wód silnie zmineralizowanych - procesy likwidacji kopalń -likwidacja płytko zalegających pustek w górotworze oraz pustek Webera - likwidacja szybów i szybików - wypełnienie pustek za obudową - podsadzka samozestalająca się - budowa korków podsadzkowych - likwidacja zbiorników metanu
6. Sposoby likwidacji wyrobisk korytarzowych za pomocą zawiesinwodno-popiołowych (+ wstęp dot. technologii zawiesinowej)
- likwidacja chodników poziomych, - likwidowane wyrobisko górnicze (lub jego część) musi zostać otamowane, - poza tamę (w przestrzeń podsadzaną) zostaje wprowadzony rurociąg podsadzkowy (przez który będzie podawana mieszanina wodno-popiołowa) oraz rurociąg sygnalizacyjny, - w stropie zostaje wykonana wnęka w celu umieszczenia w niej końca rurociągu przez który będzie podawana zawiesina wodno-popiołowa; jest ona wykonywana, aby wyrobisko zostało podsadzone zawiesiną w całym przekroju i aby nie w górnej jego części nie pozostawała przestrzeń nie wypełniona zawiesiną, - w celu prawidłowego określenia wytrzymałości tam, do obliczeń przyjmuje się, iż mieszanina wodno-popiołowa jest płynem analogicznym do wody, o ciężarze większym od wody.
- likwidacja chodników po wzniosie, - w przypadku likwidacji chodników po wzniosie występuje znacznie większe ciśnienie na tamę, w związku z czym dla bezpieczeństwa stosuje się tamy podsadzkowe ryglowane drewniane oraz korki podsadzkowe wykonane m.in. z piasku lub mieszaniny wodno-pyłowej z dodatkiem cementu, - podczas podawania zawiesiny wodno-pyłowej musimy rozpatrzyć pojawianie się wody nadmiarowej i sposób jej odbierania, - (w przypadku podawania zawiesiny do gruzowiska zawałowego, zawiesina podawana jest
od góry, i również od góry obcierana jest woda nadmiarowa). - za korkiem podsadzkowym stosowane są niskie przytamki w celu dodatkowego zabezpieczenia w przypadku np. wycieku (przecieku) mieszaniny wodno-popiołowej.
- likwidacja chodników po upadzie. - likwidacja chodników po upadzie charakteryzuje się tym, iż jest to likwidacja odcinkami, - polega na tym, iż mieszanina wodno-popiołowa zatłaczana jest za tamę, następnie odczekuje się do czasu, aż zawiesina zwiąże, - następnie budowana jest następna tama podsadzkowa poniżej wcześniejszej i zawiesina wodno-popiołowa zatłaczana jest w przestrzeń pomiędzy związaną, wcześniej zatłoczoną mieszaniną a nowo wybudowaną tamą,n- operację powtarza się aż do podsadzenia całego wyrobiska.
8. Wykorzystanie popiołów lotnych do utylizacji wód dołowych zasolonych
Wraz ze wzrostem głębokości eksploatacji, dopływ wód podziemnych zmniejsza się, jednak stężenie soli w wodzie dołowej znacząco wzrasta. Rozwiązanie wykorzystujące popioły wodne polega na selektywnym ujmowaniu wód dołowych (ujmowanie wód bardziej zasolonych oddzielnie od wód mniej zasolonych). Wody bardziej zasolone które zostały oddzielnie ujęte wykorzystywane są następnie do sporządzania mieszanin wodno-popiołowych, które następnie będą wykorzystane do uszczelniania zrobów lub podsadzania wyrobisk korytarzowych.Wyniki badań laboratoryjnych dowiodły, iż zasolenie wody nie wpływa negatywnie na procesy wiązania mieszanin popiołowo-wodnych. Przy zastosowaniu wód zawierających bardzo duże stężenie soli następuje niewielkie wydłużenie czasu wiązania. Tym samym obserwowany jest również czasami niewielki wzrost wytrzymałości takich zestalonych mieszanin wodno-popiołowych z wykorzystaniem wód bardzo zasolonych, co niewątpliwie jest korzystnym zjawiskiem.
Utylizacja wód dołowych zawierających bar i rad
Bar w kontakcie z siarczanami reaguje krystalizując w siarczan baru. W wyniku tej reakcji może nastąpić odkładanie się skrystalizowanego siarczanu baru w rurach transportujących wodę dołową z kopalni, w wyniku czego następuje zmniejszenie prześwitu rur i może doprowadzić do poważnych awarii systemu odwadniania kopalni. Wiąże się to również z bardzo częstym wymienianiem kolejnych sekcji rur co zwiększa koszty i utrudnia eksploatację w takiej kopalni. W celu zmniejszenia tego zjawiska wykorzystano popioły lotne z odpadami z odsiarczania spalin. Sporządza się mieszaniny wodno-popiołowe charakteryzujące się następującym składem: - popioły lotne z odpadami z odsiarczania spalin, - wody dołowe zawierające bar. Następnie tak spreparowane mieszaniny wodno-popiołowe transportowane są systemem rur do zrobów - dzięki temu siarczan baru zostaje wykrystalizowany (wytrąca się) w zrobach, a nie w systemie rur. Jest to niewątpliwie korzystne i rozwiązuje problem krystalizowania się siarczanu baru w rurach.
9. Co zawiera projekt stosowania odpadów w technologii zawiesinowej 1. Opis zastosowanej technologii i charakterystykę wyrobiska w którym będą stosowane odpady 2. Cel stosowania technologii i ocena jej wpływu na inne prowadzone roboty górnicze 3. Opis technologii sporządzania mieszaniny i sposoby jej transportu 4. Opis dróg transportu mieszaniny 5. Sposoby ewidencji dostarczonej mieszaniny 6. Sposób kontroli wypełnienia pustek 7. Sposób kontroli wypływu wód nadmiarowych 8. Sposób łączności 9. Postępowanie w przypadku awarii 10. Zasady BHP
9. W jaki sposób transportowane są mieszaniny wodno-odpadowe podsadzkowe do
gruzowiska? Zawiesina transportowana jest rurociągami grawitacyjnie do podziemi (rurociągiem głównym a w polu eksploatacyjnym polowym). Po pewnym czasie wiąże przy praktycznie nie oddawaniu wody w porównaniu z podsadzką hydrauliczną. Najlepiej podawać zawiesiny do świeżego zawału, a najkorzystniej byłoby to robić w czasie rozruchu ściany.
Rurociągi podsadzkowe dzieli się na: • rurociągi główne - tj. takie które zbudowane są na dłuższy okres czasu • rurociągi polowe (rury dozujące) - używane w oddziałach wydobywczych, które są często wleczone i przebudowywane w zależności od postępu robót.
Rurociągi podsadzkowe narażone są na ścieranie. Na zużycie rur wpływają takie czynniki jak
rodzaj materiału podsadzkowego, prędkość przepływu mieszaniny podsadzkowej, skład
chemiczny wody oraz jakość rur. Rurociągi podsadzkowe składają się z rur o średnicach 185
lub 150 mm i z dostosowanego do nich sprzętu. Rury podsadzkowe ze względu na: • materiał dzieli się na: o stalowe o stalowo-ceramiczne o gumowe • sposób łączenia: o kołnierzowe o skręcane (stosowane b. rzadko)
10. Jak wykorzystywana jest zawiesina w profilaktyce przeciwpożarowej. • Nie pozwala na migrację powietrza między szczelinami i powstałymi zrobami dzięki temu możemy lepiej wykorzystać obieg powietrza w kopalni do przewietrzania wzdłuż calizn węglowych ( metoda wentylacyjna) • Zawiesina wypełnia szczeliny występujące na dużych głębokościach w górotworze przez co nie pozwala na zaistnienie samozapłonu węgla (metoda organizacyjna)
• Doszczelnianie zrobów powoduje ograniczenie tąpań oraz wypływu metanu przez co
zmniejszane jest zagrożenie pożarowe