Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Methodology of statistical study of the chemical composition of by-products of coal mining to assess their suitability as materials for reclamation — Metodyka statystycznego badania składu chemicznego produktów ubocznych wydobycia węgla kamiennego dla oceny ich przydatności, jako materiałów rekultywacyjnych / Jacek MUCHA, Beata Klojzy-Karczmarczyk, Janusz Mazurek // Gospodarka Surowcami Mineralnymi = Mineral Resources Management ; ISSN 0860-0953. — 2016 — vol. 32 iss. 4, s. 73–89. — Bibliogr. s. 86–87, Streszcz., Abstr.
Autorzy (3)
- AGHMucha Jacek
- Klojzy-Karczmarczyk Beata
- Mazurek Janusz
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 103618 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2017-01-23 |
| Tekst źródłowy | URL |
| DOI | 10.1515/gospo-2016-0038 |
| Rok publikacji | 2016 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Creative Commons | |
| Czasopismo/seria | Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management |
Streszczenie
Wyniki badań przedstawione we wcześniejszych pracach z udziałem autorów (Klojzy-Karczmarczyk i in. 2016a, b, c) wskazują na możliwość wykorzystania odpadów wydobywczych ZG Janina (Górnośląskie Zagłębie Węglowe, Polska, TAURON Wydobycie S.A.) lub produktów (kruszyw) wytwarzanych na bazie skały płonnej do celów rekultywacji technicznej. Istotne jest pozyskanie do tego procesu materiału o niskiej zawartości siarki całkowitej, przy czym wykazano, że najlepsze parametry jakościowe uzyskuje się dla materiału poddanego modyfikacji poprzez odrzucenie frakcji drobnych. W prezentowanej pracy, przy zastosowaniu analizy statystycznej, wyznaczono dolną granicę frakcji materiału, w którym z założonym ale małym prawdopodobieństwem popełnienia błędu, zawartości składników zanieczyszczających (siarki oraz innych pierwiastków) nie przekroczą dopuszczalnej, granicznej zawartości (wartości referencyjnej). Do rozwiązania tego zadania zastosowano 3 różne metody statystyczne: oceny gwarantowanych (maksymalnych dla założonego poziomu prawdopodobieństwa) zawartości składników zanieczyszczających, wyniki testowania hipotez statystycznych oraz analizę korelacji i regresji. Zastosowane metody statystyczne dają wyniki bardzo zbliżone do siebie. W przedstawionym studium przypadku dla ZG Janina opartym na wynikach statystycznie małej próby (<30 obserwacji) za bezpieczny dla celów rekultywacji można uznać materiał skalny o frakcji >20 mm, natomiast za bardzo bezpieczny materiał skalny o frakcji >25 mm. Nie można wykluczyć jednak, że granica ta może być obniżona do średnicy 16 mm. Analiza zawartości 11 pierwiastków (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, V, Zn) oznaczonych w formie całkowitej w próbach wtórnych dla frakcji 10–200 mm (obecności frakcji >200 mm nie stwierdzono) wykazała, że są one niższe od zawartości dopuszczalnych określonych odpowiednimi rozporządzeniami. Dla tej frakcji przekroczenie wartości granicznych przez zawartość siarki jest jednak wysoce prawdopodobne. Z tego względu podstawowym kryterium decydującym o przydatności materiału odpadowego dla celów rekultywacji powinna być zawartość siarki całkowitej, a określenie dolnych granic frakcji materiału spełniającego wymogi środowiska powinno być dokonywane metodami statystycznymi w oparciu o wyniki eksperymentalnego opróbowania materiału skalnego pozostającego po wzbogaceniu węgla. Zastosowanie zawansowanych metod analizy statystycznej, może ułatwić zaprojektowanie procesów technologicznych, prowadzących do uzyskiwania przemysłowych ilości wysokiej jakości materiału rekultywacyjnego o odpowiednim uziarnieniu.
Abstract
The results of the research presented in earlier works with the participation of the authors (Klojzy-Karczmarczyk et al. 2016a, b, c) indicate the possibility of the use of mining waste from Janina Coal Mine (Upper Silesian Coal Basin, Poland, TAURON Wydobycie S.A.) or products (aggregates) produced on the basis of gangue for technical reclamation. It is essential for this process to obtain a material with low total sulfur, and it has been shown that the best quality parameters are obtained for the material subjected to modification by the rejection of fine fractions. In this work, the lower limit of the material’s fraction was determined using statistical analysis, wherein with the predetermined but low probability of error, the content of contaminants (sulfur, as well as other elements) does not exceed the allowable limit (reference value). To solve this task, 3 different statistical methods were used: evaluation of guaranteed contents (the maximum for a given degree of probability) of the polluting components, the results of statistical hypotheses testing and analysis of correlation and regression. The applied statistical methods produce results very proximate to each other. In the presented case study for the Janina coal mine based on the results of a statistically small sample (<30 observations) rock material fraction> 20 mm may be considered as safe for the purposes of reclamation, and the material fraction >25 mm as very safe. It cannot be ruled out, however, that this limit may be reduced to a diameter of 16 mm. The content analysis of 11 elements (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, V, Zn determined as total content in the secondary samples for the fraction 10–200 mm (the fraction >200 mm was not present) showed that they are lower than the allowable limits specified by relevant legal regulations. For this fraction, exceedance of the limit values of sulfur content is, however, highly probable. For this reason, the primary criterion for determining the suitability of the waste material for the purposes of reclamation should be the total sulfur content, and the determination of the lower limits of the material fraction that meets the environmental requirements should be conducted using statistical methods based on the results of experimental sampling of rock remaining after coal preparation. The use of advanced methods of statistical analysis may facilitate the design of technological processes, leading to obtain industrial quantities of high quality, appropriately graded reclamation material.
