Petr Šašek, Pavel Schmidt, Jiří Mann S 7 DLOUHODOBÝ MONITORING STAVEBNĚ REKULTIVAČNÍCH SMĚSÍ

Transkript

1 Petr Ššek, Pvel Schmidt, Jiří Mnn S 7 Výzkumný ústv pro hnědé uhlí.s., Budovtelů 2830, Most,ssek@vuhu.cz DLOUHODOBÝ MONITORING STAVEBNĚ REKULTIVAČNÍCH SMĚSÍ Abstrkt Cílem dlouhodobého monitoringu stvebně rekultivčních směsí n bázi uprvených pevných produktů splování grnulátů z klsického vysokoteplotního splování i fluidního splování jejich směsí s výsypkovými zeminmi MUS.s., je zjistit kvlittivní prmetry těchto směsí v interkci s přirozeným geologickým prostředím, kde nejsou ohroženy zájmy ochrny životního prostředí zdrví lidu při vrintním velkoobjemovém báňsko technologickém využití v oblsti povrchových dolů, resp. energetice. Klíčová slov: popílek, dlouhodobý monitoring, stvebně rekultivční směsi Úvod V rámci úkolu V003 Nvrhnout ověřit nové dosud neplikovné způsoby využití vedlejších energetických produktů pro osttní odvětví průmyslu výzkumného centr Centrum výzkumu integrovného systému využití vedlejších produktů z těžby, úprvy zprcování energetických surovin byl v roce 2007 vyprcován hrmonogrm prcí s návrhem receptur stvebněrekultivčních směsí, které byly lbortorně vyrobeny dle hrmonogrmu prcí testovány. V rámci dlouhodobého úkolu sledování vývoje kvlittivních znků technologicky uprvených pevných produktů splování - grnulátů - z klsického vysokoteplotního i fluidního splování vč. jejich směsí s výsypkovými zeminmi povrchových uhelných lomů bylo v roce 2007 relizováno stnoviště kontrolního sledování monitoringu, s cílem získt následně průkzný soubor výsledků, který by dokldovl, že ve vzbě n přirozené geologické prostředí nejsou ohroženy zájmy ochrny životního prostředí zdrví lidu při vrintním velkoobjemovém báňsko technologickém využití v oblsti povrchových uhelných dolů resp. energetice. Výstupy z lbortorního testování jsou postupně zhrnovány do informční dtbáze výsledků kvlittivních ukztelů, která je průběžně doplňován o údje získné z modelových zkoušek dlouhodobého monitoringu kvlittivních ukztelů trvnlivostních odolnostních. Nvržené směsi uložení Bylo vybudováno 6 monitorovcích stnovišť, do kterých byly umístěny stvebně rekultivční směsi dle následujícího hrmonogrmu. Stnoviště S1 náplň : grnulát z United Energy.s. Komořny otevřeno tmosférickým vlivům (nekrytá) Strn 1 (celkem 6)

2 Stnoviště S2 náplň : technologická směs G - grnulát z United Energy.s. Komořny výsypkových zemin (Z) v přibližném objemovém poměru G : Z 1 : 2 otevřeno tmosférickým vlivům (nekrytá) Stnoviště S3 náplň : grnulát z United Energy.s. Komořny stnoviště překryto zhutněnou vrstvou výsypkových zemin DJŠ ve vrstvě tl. cc 0,15 m Stnoviště S4 náplň : grnulát z elektrárny Mělník (EMĚ) otevřeno tmosférickým vlivům (nekrytá) Stnoviště S5 náplň : technologická směs G - grnulát z elektrárny Mělník výsypkových zemin (Z) v přibližném objemovém poměru G : Z 1 : 2 otevřeno tmosférickým vlivům (nekrytá) Stnoviště S6 náplň : grnulát z elektrárny Mělník (EMĚ) stnoviště překryto zhutněnou vrstvou výsypkových zemin DJŠ ve vrstvě tl. cc 0,15 m Lbortorní testování Lbortorní testování bylo prováděno podle pltných doporučujících ČSN schválených interních metodických předpisů (IMP) kreditovné lbortoře testování hornin VÚHU,.s. Výsledky lbortorního testování jsou uvedeny v dlším textu. Prvotní seznm prováděných zkoušek je uveden v následujícím přehledu : Fyzikálně - mechnické prmetry vlhkost objemová hmotnost sypná suchá zdánlivá hustot pevných částic pórovitost stupeň nsycení objemová hmotnost po zhutnění PS 100% objemová hmotnost po zhutnění PS 50% objemová hmotnost prmetry smykové pevnosti efektivní propustnost pevnost v prostém tlku Zdrvotně - ekologické prmetry zkoušky vyluhovtelnosti dle Vyhlášky MŽP č. 294/2005 Sb. Vzorky jsou odebírány dle vyprcovného plánu vzorkování, první odběr (referenční) byl v 10/2007 následující odběry jsou vždy po 30 dnech. Strn 2 (celkem 6)

3 Výsledky Cílem tohoto výzkumu je získt kvlittivní prmetry sledovných stvebně rekultivčních směsí v závislosti n interkci s přirozeným prostředím získné v poloprovozních podmínkách. V souldu s hrmonogrmem prcí jsou z jednotlivých stnovišť odebírány vzorky, které jsou následně lbortorně testovány. Získná dt jsou postupně ukládán do dtbáze. V tbulce 1 2 jsou uvedeny fyzikálně mechnické prmetry stvebně rekultivčních směsí z monitorovcího stnoviště S1, resp. S4., kde jsou uložené směsi ovlivněny tmosférickými vlivy. Tbulky 3 4 obshují fyzikálně mechnické prmetry uložených směsí ze zkrytých stnovišť S3 S6. Tyto stnoviště jsou překryty vrstvou zeminy, by nedošlo k přímé interkci uložených směsí s tmosférickými vlivy. Tbulk 1. Fyzikálně mechnické vlstnosti, stnoviště S1 Monitorovcí stnoviště S1 Fyzikální vlstnosti w % 38,1 41,2 47,5 45,1 Sypná hmotnost ss kg.m Měrná hmotnost s kg.m Pórovitost n % 72,1 69,4 75,3 75 Stupeň nsycení S r % 40 43,4 39,1 40 PS100 kg.m PS50 kg.m setř kg.m c ef MP 0,010 0,021 0,014 0,018 Úhel vrcholový ef 32,64 29,49 30,36 29,94 Koeficient filtrce k m.s -1 4, , , , V prostém tlku c MP 0,091 0,090 0,057 0,063 Tbulk 2. Fyzikálně mechnické vlstnosti, stnoviště S4 Monitorovcí stnoviště K4 Fyzikální vlstnosti w % 31,8 31,6 35,6 36,4 Strn 3 (celkem 6)

4 Sypná hmotnost ss kg.m Měrná hmotnost s kg.m Pórovitost n % 60,7 58,8 60,4 59,6 Stupeň nsycení S r % 49,7 53,8 56,7 60,1 PS100 kg.m PS50 kg.m setř kg.m c ef MP -0,007 0,010 0,005 0,009 Úhel vrcholový ef 31,65 29,52 30,46 29,67 Koeficient filtrce k m.s -1 1, , , , V prostém tlku c MP 0,050 0,048 0,042 0,063 Tbulk 3. Fyzikálně mechnické vlstnosti, kzet K3 Monitorovcí stnoviště K3 Fyzikální vlstnosti w % 38,1 44,4 42,1 43,6 Sypná hmotnost ss kg.m Měrná hmotnost s kg.m Pórovitost n % 72,1 67,7 67,1 66,4 Stupeň nsycení S r % 40 51,9 48,9 50,1 PS100 kg.m PS50 kg.m setř kg.m c ef MP 0,010 0,013 0,009 0,014 Úhel vrcholový ef 32,64 30,5 33,14 31,58 Koeficient filtrce k m.s -1 4, , , , V prostém tlku c MP 0,091 0,048 0,049 0,065 Strn 4 (celkem 6)

5 Tbulk 4. Fyzikálně mechnické vlstnosti, kzet K6 Monitorovcí stnoviště K6 Fyzikální vlstnosti w % 31,8 32,3 32,4 33,6 Sypná hmotnost ss kg.m Měrná hmotnost s kg.m Pórovitost n % 60, ,4 57,9 Stupeň nsycení S r % 49, ,1 53 PS100 kg.m PS50 kg.m setř kg.m c ef MP -0,007 0,022 0,004 0,019 Úhel vrcholový ef 31,65 27,65 31,06 28,14 Koeficient filtrce k m.s -1 1, , , , V prostém tlku c MP 0,050 0,049 0,056 0,072 vlhkost (%) dny K1 K3 K4 K6 zdánlivá hustot pevných částic (kg/m 3 ) dny K1 K3 K4 K6 částic ) vlhkost b) zdánlivá hustot pevných Strn 5 (celkem 6)

6 pevnost v tlku (MP) 0,160 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 0, dny K1 K3 K4 K6 c) pevnost v prostém tlku Grf 1. Fyzikální vlstnosti Závěr Cílem výzkumu je získání kvlittivních prmetrů dlouhodobého monitoringu, kdy jsou etpovitě odebírány dílčí vzorky, které jsou testovány dle uvedeného rozshu. Z podrobné nlýzy všech sledovných prmetrů vyplývá, že grnulát z hledisk zdrvotně-ekologických hledisek nepřináší do přirozeného geologického prostředí povrchových uhelných lomů při jejich velkoobjemovém využití žádné dlší škodlivé látky, které by přirozené poměry tohoto prostředí jednoznčně zhoršily. Z hledisk fyzikálně-mechnických prmetrů byl dokldován dlouhodobá kvlittivní stálost mteriálu, která zjišťuje s ohledem n prmetry grnulátu zlepšující vliv stbilitních poměrů zemních výsypkových těles povrchových dolů při směsném i seprátním ukládání grnulátu. Tto práce vznikl jko součást řešení finnční podpory MŠMT projektu č. 1M Strn 6 (celkem 6)