ANALIZA WYBRANYCH PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH ODPADÓW POWĘGLOWYCH Z KWK BOGDANKA WBUDOWANYCH W NASYPY WODNO-MELIORACYJNE O RÓśNYM WIEKU EKSPLOATACJI

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 519: 67-76 ANALIZA WYBRANYCH PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH ODPADÓW POWĘGLOWYCH Z KWK BOGDANKA WBUDOWANYCH W NASYPY WODNO-MELIORACYJNE O RÓśNYM WIEKU EKSPLOATACJI Piotr Filipowicz, Magdalena Borys Zakład InŜynierii Wodno-Melioracyjnej, Instytut Melioracji i UŜytków Zielonych w Falentach Wstęp Wykorzystanie odpadów powęglowych do budowy nasypów stale lub okresowo piętrzących wodę moŝliwe jest po szczegółowym rozpoznaniu ich parametrów geotechnicznych. Istotne jest określenie zakresu ewentualnych zmian wartości tych parametrów w czasie, na skutek działania procesu wietrzenia. Proces wietrzenia jest typowy dla odpadów powęglowych, powodując rozpad grubych ziaren na drobniejsze. Wywołany jest on przez szereg czynników atmosferycznych, takich jak wahania temperatury powodującej cykliczne zmiany wilgotności czy zamarzanie wody w porach, jak równieŝ w wyniku działania korzeni roślin, a takŝe na skutek procesów chemicznych [KLIMASZEWSKI 2005]. Znajomość zakresu oraz tendencji zmian parametrów geotechnicznych pod wpływem procesu wietrzenia ma istotne znaczenie praktyczne w przypadku zastosowania odpadów powęglowych do budowy nasypów, stale bądź okresowo piętrzących wodę, w celu ich prawidłowej eksploatacji. Większość dotychczas prezentowanych w literaturze prac dotyczyła badań prowadzonych w warunkach laboratoryjnych lub odpadów składowanych na hałdach pochodzących głównie z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego [GLINKO 1987; KOZIELSKA-SROKA 1995, 1998; SKARśYŃSKA 1997]. Stąd teŝ w niniejszej pracy podjęto się sprawdzenia jakimi właściwościami charakteryzują się odpady powęglowe wbudowane w autentyczne stare nasypy wodno-melioracyjne. Badaniami objęto odpady pochodzące z Lubelskiego Zagłębia Węglowego (z Kopalni Węgla Kamiennego Bogdanka ), gdyŝ ze względu na stosunkowo krótki okres eksploatacji węgla pochodzącego z tego Zagłębia brak jest w literaturze publikowanych prac na ich temat. W artykule przedstawiono wybrane parametry geotechniczne odpadów powęglowych wbudowanych w 3 nasypy o okresie eksploatacji w granicach od 4 lat do 22 lat. Szczegółowo omówiono uziarnienie, wilgotność naturalną, wilgotność optymalną, maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego, współczynnik filtracji, kąt tarcia wewnętrznego oraz spójność. Metodyka badań Na kaŝdym z badanych nasypów wyznaczono po dwa przekroje badawcze, połoŝone w odległości około 200 m od siebie. Dla wytypowanych przekrojów wykonano niwelację poprzeczną, w celu określenia wymiarów badanych nasypów. W kaŝdym przekroju badawczym wykonano odkrywkę o objętości wynoszącej od

68 P. Filipowicz, M. Borys 1,5 m 3 do 2 m 3, przy wykorzystaniu koparki. Miejsce wykonania odkrywek w poszczególnych badanych nasypach zaznaczono na ich przekrojach poprzecznych (rys. 1-3). W odkrywkach pobrano duŝe próby do szczegółowych badań w laboratorium, dla których oznaczono uziarnienie, wilgotność naturalną, wilgotność optymalną, maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego, wytrzymałość na ścinanie i współczynnik filtracji. Z uwagi na zawartość grubych cząstek nie było moŝliwe wycięcie prób o nienaruszonej strukturze, dlatego pobrano próby o naruszonej strukturze i nienaruszonej wilgotności. Pojedyncza próba waŝyła około 100 kg. Próby umieszczono w podwójnych workach foliowych i starannie zabezpieczono przed utratą wilgotności. Próby były pobierane z kaŝdej badanej warstwy, z głębokości 0,3 m, 0,5 m oraz 1,0 m dla grobli międzystawowej i drogi na torfach. Na ławeczce lewego obwałowania kanału Wieprz-Krzna próby pobrano tylko z głębokości 0,5 m ze względu na małą miąŝszość wbudowanych odpadów powęglowych. Ze względu na wspomniany wyŝej brak moŝliwości wycięcia z odpadów wbudowanych w korpusy nasypów prób o nienaruszonej strukturze, które umoŝliwiałyby oznaczenie gęstości objętościowej, a następnie obliczenie na tej podstawie wskaźnika zagęszczenia, posłuŝono się metodą próbnego wykopu przy wykorzystaniu piasku kalibrowanego. W tym celu w odkrywkach wykonywano ręcznie otwory o objętości od 2500 cm 3 do 4500 cm 3, które zasypywano piaskiem kalibrowanym (w trzech powtórzeniach w jednej warstwie) przy wykorzystaniu specjalnego aparatu, który opracowano i wykonano w Zakładzie InŜynierii Wodno-Melioracyjnej Instytutu Melioracji i UŜytków Zielonych [FILIPOWICZ 2006]. Wybrany materiał odpadowy z otworu przed jego zasypaniem piaskiem zabezpieczano starannie przed utratą wilgotności i zabierano do laboratorium, gdzie oznaczano jego masę i wilgotność (metodą suszarkową), a następnie obliczano gęstość objętościową szkieletu gruntowego. Gęstość objętościowa została obliczona na podstawie masy określonej dla odpadów pobranych z otworów, których objętość wyznaczono w terenie metodą próbnego wykopu przy wykorzystaniu piasku kalibrowanego. Na podstawie określonych gęstości objętościowej i wilgotności odpadów obliczono ich gęstość objętościową szkieletu gruntowego, a następnie w oparciu o wyznaczoną maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego obliczono wskaźnik zagęszczenia. Wilgotność optymalną, maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego określono przy wykorzystaniu aparatu Proctora metodą II wg PN-88/B-04481, tj. przy zastosowaniu duŝego cylindra i cięŝkiego ubijaka przy jednostkowej pracy zagęszczania wynoszącej 0,59 J cm -3. W laboratorium dla pobranych w terenie prób oznaczono uziarnienie metodą analizy sitowej po wstępnym namoczeniu próbki odpadów powodującej odklejenie się cząstek, naleŝących do frakcji pyłowej i iłowej od cząstek grubszych. Wytrzymałość na ścinanie prowadzono przy zastosowaniu aparatu bezpośredniego ścinania wyposaŝonego w skrzynkę o wymiarach 120 x 120 x 60 mm. Dla pobranych odpadów powęglowych z badanych nasypów oznaczono wytrzymałość na ścinanie w dwóch etapach. Pierwszy etap polegał na określeniu parametrów wytrzymałościowych, takich jak kąt tarcia wewnętrznego oraz spójność, dla odpadów zagęszczonych w laboratorium do wskaźnika zagęszczenia oznaczonego w terenie dla danej warstwy w korpusie nasypu, natomiast drugi etap badań polegał na oznaczeniu tych parametrów dla badanych odpadów przy wilgotności optymalnej oznaczonej w badaniu Proctora i zagęszczonych do wskaźnik zagęszczenia równego 0,92. Współczynnika filtracji oznaczono w kolumnach filtracyjnych dla prób o wysokości 150,0 mm i średnicy 139,0 mm. Pobrane próby w terenie były zagęszczane przy wilgotności jaką charakteryzowały się w nasypie z którego te odpady pobrano do

ANALIZA WYBRANYCH PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH... 69 gęstości objętościowej oznaczonej w terenie. Obiekt - grobla międzystawowa Charakterystyka badanych obiektów Grobla połoŝona jest pomiędzy dwoma stawami, pełni jednocześnie rolę drogi. Grobla ta wykonana została z odpadów powęglowych świeŝych transportowanych prosto z kopalni na przełomie lat 1993/1994 (okres eksploatacji w momencie badań terenowych przeprowadzonych w 2003 roku szacowany na 10 lat). Korpus nasypu wykonano poprzez usypanie, a następnie zagęszczenie spycharką rozprowadzanych odpadów powęglowych. MiąŜszość wbudowanych odpadów powęglowych w groble wynosi około 2,5 m, natomiast poziom zwierciadła wody po obu stronach grobli układa się na ogół około 1,0 m poniŝej jej korony (rys. 1). Poziom wody gruntowej w korpusie grobli układał się na podobnej rzędnej, tj. około 1,0 m poniŝej jej korony. Droga na grobli jest uŝytkowana okresowo przez samochody osobowe. [m] 6 5 4 Zbiornik wodny, Water reservoir 3 Odkrywka, Open pit x p x x Droga, Road 1:1,4 Zbiornik wodny, Water reservoir 2 1 Odpady powęglowe, The mining waste 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [m] Rys. 1. Przekrój poprzeczny przez groblę międzystawową: x - miejsce pobrania prób do szczegółowych badań, p - miejsce określenia gęstości objętościowej odpadów pogórniczych Fig. 1. Cross section of the dyke between two ponds: x - level where the samples were taken, p - level where the bulk density of mining waste was determined Obiekt - droga na torfach Wykonany odcinek drogi ma długość około 780,0 m. Do jej budowy wykorzystano około 31 000 ton odpadów powęglowych. MiąŜszość wbudowanych odpadów powęglowych wynosi około 3,0 m. Droga wykonana została w 1999 roku poprzez jej usypanie bez zagęszczania (okres eksploatacji w momencie badań terenowych przeprowadzonych w 2003 roku szacowany na 4 lata). Była ona wykonana na terenie gdzie dookoła występowały torfy oraz wysoki poziom wody gruntowej (rys. 2). Na podstawie wywiadu przeprowadzonego z wykonawcą obiektu, droga została wykonana na zasadzie układania poszczególnych warstw odpadów powęglowych o przypadkowej grubości, a następnie czekaniu aŝ one osiądą pod własnym cięŝarem. Po tym jak pierwsza warstwa odpadów osiadła układana była kolejna warstwa. Układane masy odpadów w ten sposób wypierały torf i tonęły pod własnym cięŝarem. Po ustabilizowaniu się osiadania kolejnej warstwy front robót mógł przesunąć się do przodu. Tym sposobem wykonano cały odcinek drogi. Poziom wody gruntowej w wytypowanych dwóch przekrojach badawczych układał się na około 0,60 m poniŝej powierzchni terenu. [m] 6 Odkrywka, Open pit 5 4 3 2 1 Torf, Peat xp x x Droga, Road Odpady powęglowe, The mining waste 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [m]

70 P. Filipowicz, M. Borys Rys. 2. Przekrój poprzeczny przez drogę na torfach: x - miejsce pobrania prób do szczegółowych badań w laboratorium, p - miejsce określenia gęstości objętościowej odpadów pogórniczych Fig. 2. Cross section of the road built on a peat: x - level where the samples were taken, p - level where the bulk density of mining waste was determined Obiekt - ławeczka obwałowania kanału Wieprz-Krzna Ławeczka lewego obwałowania kanału Wieprz-Krzna wykonana została w 1981 roku (okres eksploatacji w momencie badań terenowych przeprowadzonych w 2003 roku szacowany na 22 lata). Ławeczka pełni rolę drogi przy obwałowaniu kanału Wieprz-Krzna. MiąŜszość wbudowanych odpadów dochodziła do 0,90 m (rys. 3). [m] 6 5 4 3 Odpady powęglowe, The mining waste Odkrywka, Open pit Droga, Road 1:2,4 1:2,4 Kanał Wieprz-Krzna, Canal Wieprz-Krzna 2 1 1:3,1 xp Piasek gliniasty, Sand clay 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [m] Rys. 3. Przekrój poprzeczny lewego obwałowania Kanału Wieprz-Krzna: x miejsce pobrania prób do szczegółowych badań w laboratorium, p - miejsce określenia gęstości objętościowej odpadów pogórniczych Fig. 3. Cross section of the left bank of the Wieprz-Krzna Canal: x - level where the samples were taken, p - level where the bulk density of mining waste was determined Wyniki i ich dyskusja Wilgotność naturalna badanych prób odpadów powęglowych pobranych z korpusów nasypów wynosiła od 7% do 14% i była nieco niŝsza od wilgotności optymalnej, która mieściła się w dość szerokim zakresie i wynosiła od 11% do 15%.

ANALIZA WYBRANYCH PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH... 71 Na podstawie wyników badań stwierdzono, Ŝe we wszystkich przebadanych próbach największą część zajmowała frakcja Ŝwirowa, która stanowiła ponad 60% całej masy próbek. Zaobserwowane zmiany uziarnienia odpadów powęglowych wbudowanych w groblę międzystawową pozwoliły stwierdzić, Ŝe pomimo zmiennych warunków wilgotnościowych (cykliczne suszenie i nawodnienie), panujących na głębokości 1,0 m nie widać wyraźnych zmian w ich uziarnieniu w porównaniu do uziarnienia prób pobranych z wyŝszej połoŝonej warstwy, w której odpady nie były naraŝone na cykliczne nawadnianie i suszenie (rys. 4). Natomiast w porównaniu do prób pobranych na głębokości 1,0 m z drogi na torfach i tych pobranych z grobli międzystawowej równieŝ z 1,0 m widoczna jest róŝnica w zawartości cząstek naleŝących do frakcji kamienistej. 0.0 0.1-1, - 2, - 3-4 Głębokość m, Depth m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rys. 4. Zawartość frakcji uziarnienia Zaw odpadów artość %, powęglowych Percentage % w zaleŝności od głębokości ich wbudowania pobranych z grobli międzystawowej przy zwierciadle wody na głębokości 1,0 m: 1 - frakcja pyłowa z iłową, 2 - piaskowa, 3 - Ŝwirowa, 4 - kamienista Fig. 4. Grain size distribution of the mining waste depending on the level of the minin waste built in the dyke between two ponds and at the level of an underground water 1.0 m below the top of the dyke: 1 - silty clay, 2 - sand, 3 - gravel, 4 - cobble Określony zakres uziarnienia odpadów pobranych w terenie z warstwy połoŝonej stale poniŝej zwierciadła wody gruntowej na głębokości 1,0 m (droga na torfach) pozwala sądzić, Ŝe w przypadku długotrwałego moczenia dezyntegracja grubych cząstek na drobne frakcje ulega znacznemu spowolnieniu. Próby te zawierały najwięcej frakcji Ŝwirowej i kamienistej przy niewielkim udziale frakcji drobnych w porównaniu do prób pobranych z warstw powyŝej poziomu zwierciadła wody gruntowej (rys. 5). 0.0 0.1-1, - 2, - 3, - 4 Głębokość m, Depth m 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Zaw artość %, Percentage %

72 P. Filipowicz, M. Borys Rys. 5. Zawartość frakcji uziarnienia powęglowych w zaleŝności od głębokości ich wbudowania pobranych z drogi na torfach przy zwierciadle wody na głębokości 0,6 m: 1 - frakcja pyłowa z iłową, 2 - piaskowa, 3 - Ŝwirowa, 4 - kamienista Fig. 5. Grain size distribution of the mining waste depending on the level of the mining waste bult in the road built on a peat and at the level of an underground water 0.6 m below the top of the road: 1 - silt with clay, 2 - sand, 3 - gravel, 4 - cobble W przypadku odpadów pobranych z górnych warstw nasypu z głębokości 0,3 m widoczny jest wyraźny wpływ ewentualnego cyklicznego przemroŝenia odpadów. Na podstawie wykonanego przeglądu literatury oraz wyników badań własnych [FILIPOWICZ 2006] stwierdzono, Ŝe badane odpady z Lubelskiego Zagłębia Węglowego cechują się zdecydowanie mniejszą podatnością na zmiany w uziarnieniu na skutek czynników środowiskowych niŝ odpady z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (rys. 6). Maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego odpadów pobranych z nasypów wynosiła od 1,818 Mg m -3 do 1,967 Mg m -3, a wskaźnik zagęszczenia wynosił od 0,70 do 1,22. WyŜsze wskaźniki zagęszczenia uzyskano w większości dla prób pobranych z przekrojów na obiektach, na których prowadzony był oraz jest ruch samochodowy, który mógł dogęścić wbudowane odpady. Wykorzystywanie cięŝkiego sprzętu zagęszczającego podczas zagęszczania odpadów powęglowych wbudowywanych w nasyp powoduje kruszenie się grubych cząstek co prowadzi do powstania gruntu charakteryzującego się innym uziarnieniem w porównaniu do materiału wyjściowego. W związku z powyŝszym maksymalna gęstość objętościowa szkieletu odpadów powęglowych oznaczona w terenie moŝe być większa od tej określonej w laboratorium przy zastosowaniu aparatu Proctora, co pozwala uzyskać wskaźnik zagęszczenia większy od 1 [SKARśYŃSKA 1997; SKARśYŃSKA, BURDA 1988]. zawartość cząstek, % Frakcje iłowa pyłowa piaskowa Ŝwirowa kamienista 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1 2 3 4 d, mm

ANALIZA WYBRANYCH PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH... 73 Rys. 6. Zakres uziarnienia odpadów pogórniczych: 1 - świeŝych z Lubelskiego Zagłębia Węglowego, 2 - z Lubelskiego Zagłębia Węglowego po 4-22 latach naturalnego wietrzenia w korpusach nasypów, 3 - świeŝych z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, 4 - po 2 latach naturalnego wietrzenia w korpusie nasypu [3 i 4 wg SKARśYŃSKA i in. 1987] Fig. 6. Range of grain size distribution of the mining waste: 1 - fresh from the Lubelskie Coal Basin, 2 - after 4-22 years of natural weathering in levees from the Lubelskie Coal Basin, 3 - fresh from the Silesia Coal Basin [SKARśYŃSKA 1997], 4 - after 2 years of natural weathering in levees from the Silesia Coal Basin [3 and 4 according SKARśYŃSKA et al. 1987] W przypadku parametrów wytrzymałościowych, takich jak kąt tarcia wewnętrznego oraz spójność, nie zaobserwowano wyraźnej tendencji rosnącej lub malejącej dla badanych prób odpadów. Generalnie w przypadku prób zagęszczanych do gęstości objętościowej i przy wilgotności, którą te odpady cechowały się w nasypach, otrzymano wartości kąta tarcia wewnętrznego zawierające się w przedziale od 26 56 do 42 58 i wartościami spójności od 12 kpa do 33 kpa. Natomiast w przypadku prób zagęszczanych przy wilgotności optymalnej do wskaźnika zagęszczenia równego 0,92 zaobserwowane wartości kąta tarcia wewnętrznego wynosiły od 31 31 do 38 23, natomiast wartości spójności wynosiły od 20 kpa do 34 kpa. Prezentowane w literaturze tendencje zmzian wytrzymałości dla odpadów pochodzących z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego wbudowanych w obwałowania potoków i rzek wskazują, Ŝe wartość kąta tarcia wewnętrznego jest tym mniejsza im starsze są nasypy, natomiast wartości spójności nie wykazują Ŝadnej tendencji do zmian i cechują się duŝym rozrzutem i przypadkowością, a uzyskane parametry wytrzymałościowe dla tych odpadów wynosiły w przypadku kąta tarcia wewnętrznego od 36 do 47, natomiast wartości spójności od 35 kpa do 58 kpa [KOZIELSKA-SROKA 1995]. Reasumując zaobserwowane wartości kąta tarcia wewnętrznego dla badanych odpadów zagęszczonych do gęstości objętościowej, którą te odpady charakteryzowały się w nasypach stwierdzono, Ŝe są one podobne do tych prezentowanych w literaturze, natomiast wartości spójności są wyraźnie niŝsze. Badane odpady pobrane z korpusu nasypów charakteryzowały się współczynnikiem filtracji wynoszącym od 10-5 m s -1 do 10-8 m s -1. Jedynie dla odpadów pobranych na grobli międzystawowej uzyskano większy współczynnik filtracji wynoszący k = 3,37 10-3 m s -1, a było to spowodowane tym, Ŝe odpady te charakteryzowały się bardzo niskim zagęszczeniem, wynoszącym od Is = 0,70 do Is = 0,82. Zaobserwowano wyraźną tendencję spadkową współczynnika filtracji odpadów pobranych z korpusów nasypów w zaleŝności od ich wieku oraz wskaźnika zagęszczenia (rys. 7). Spadek przepuszczalności odpadów w miarę upływu czasu ich składowania jest ściśle związany z rozpadem grubych cząstek na coraz drobniejsze. Lata, Years 1.00E+00 1.00E-01 1.00E-02 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24-1 k, ms 10 1.00E-03 1.00E-04 1.00E-05 1.00E-06 1.00E-07 1.00E-08

74 P. Filipowicz, M. Borys Rys. 7. Zakres zmienności współczynnika filtracji w zaleŝności od okresu eksploatacji nasypu dla odpadów powęglowych zagęszczonych do wskaźnika zagęszczenia równego lub większego od 0,92 Fig. 7. Hydraulic conductivity of the mining waste depending on the different usage time and compacted to degree of compaction equal 0.92 and over 0.92 Zaobserwowane wyniki dla badanych odpadów były podobne do wyników uzyskanych dla odpadów pochodzących z 4 róŝnych kopalni z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego wbudowanych w korpusy nasypów, które wynosiły od 4,5 10-5 m s -1 do 1,2 10-7 m s -1 i nie wykazywały one wyraźnej tendencji spadkowej wraz z okresem eksploatacji nasypów [SKARśYŃSKA i in. 1987]. Wnioski 1. Na podstawie przeprowadzonych badań terenowych i laboratoryjnych moŝna stwierdzić, Ŝe pomimo wieloletniego okresu eksploatacji badanych nasypów, odpady powęglowe wbudowane w korpusy nasypów charakteryzują się dobrymi właściwościami geotechnicznymi i nie wykazywały wyraźnej tendencji do ich zmiany. 2. Uziarnienie odpadów powęglowych wbudowanych w nasypy zaleŝy między innymi od głębokości ich wbudowania oraz poziomu zwierciadła wody gruntowej. Zaobserwowano, Ŝe wraz z głębokością pobrania odpadów zawierają one mniej frakcji pylastej, a więcej frakcji Ŝwirowej i kamienistej. 3. Wilgotność optymalna odpadów wbudowanych w nasypy była nieco wyŝsza od wilgotności naturalnej, natomiast wartości maksymalnej gęstości objętościowej odpadów powęglowych wynosiła od 1,818 Mg m -3 do 1,967 Mg m -3. 4. Dla badanych nasypów uzyskano wskaźnik zagęszczenia wynoszący od 0,70 do 1,22. WyŜsze wskaźniki zagęszczenia uzyskano w większości dla prób pobranych z przekrojów na obiektach, na których prowadzony był oraz jest ruch samochodowy, który mógł dogęścić wbudowane odpady. 5. Uzyskane wartości kąta tarcia wewnętrznego i spójności odpadów powęglowych wbudowanych w nasypy wskazują na brak wyraźnej tendencji do zmiany notowanych wartości wraz z ich wiekiem. 6. Badane próby odpadów powęglowych pobrane z korpusów nasypów charakteryzowały się niskim współczynnikiem filtracji niezaleŝnie od wieku nasypu. Literatura FILIPOWICZ P. 2006. Wpływ czynników środowiskowych na parametry geotechniczne odpadów pogórniczych w aspekcie ich zastosowania do budowy nasypów wodno-

ANALIZA WYBRANYCH PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH... 75 melioracyjnych. Rozprawa doktorska, Instytut Melioracji i UŜytków Zielonych w Falentach: 195 ss. GLINKO H. 1987. MoŜliwość wykorzystania karbońskich skał płonnych Lubelskiego Zagłębia Węglowego w budownictwie ziemnym. Geotechnika w Ośrodku Lubelskim Mat. konf.: 34-44. KLIMASZEWSKI M. 2005. Geomorfologia. Wydawn. Nauk. PWN Warszawa: 281 ss. KOZIELSKA-SROKA E. 1995. Wpływ wietrzenia na wytrzymałość na ścinanie odpadów powęglowych. Zesz. Nauk. AR w Krakowie 298, Sesja Nauk. 45: 365-377. KOZIELSKA-SROKA E. 1998. Prognoza wpływu procesów wietrzenia nieprzepalonych odpadów powęglowych na zmianę ich właściwości. Rozprawa doktorska, AR w Krakowie: 149 ss. SKARśYŃSKA K.M. 1997. Odpady powęglowe i ich zastosowanie w inŝynierii lądowej i wodnej. Wyd. AR w Krakowie: 199 ss. SKARśYŃSKA K.M., BURDA H. 1988. Analiza kontroli jakości zagęszczania nasypów wykonanych z nieprzepalonych odpadów węgla kamiennego. Gospodarka Wodna 10: 231-233. SKARśYŃSKA K.M., BURDA H., KOZIELSKA-SROKA E., MICHALSKI P. 1987. Laboratory and site investigations on weathering of coal mining wastes as a fill material in earth structures. Reclamation, Treatment and Utilization of Coal Mining Wastes. Elsevier Science Publishers B.V., A.K.M. Rainbow (Ed.), Amsterdam: 179-195. Słowa kluczowe: odpady powęglowe, wietrzenie, nasypy, uziarnienie, wytrzymałość na ścinanie Streszczenie W artykule przedstawiono parametry geotechniczne odpadów powęglowych pochodzących z kopalni Węgla Kamiennego Bogdanka w Lubelskim Zagłębiu Węglowym wbudowanych w nasypy o róŝnym wieku eksploatacji. Szczegółowo omówiono uziarnienie, wilgotność naturalną, wilgotność optymalną, maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego, współczynnik filtracji, kąt tarcia wewnętrznego oraz spójność. ANALYSIS OF SOME GEOTECHNICAL PARAMETERS OF THE MINING WASTE FROM BOGDANKA MINE BUILT IN LEVEES OF DIFFERENT USAGE TIME Piotr Filipowicz, Magdalena Borys Department of Land Reclamation Engineering, Institute for Land Reclamation and Grassand Farming, Falenty Key words: the mining waste, weathering, levees, grain size distribution, shear strength of soil Summary

76 P. Filipowicz, M. Borys The article presents the properties of the mining waste from Bogdanka Mine built in levees of different usage time. Most important geotechnical parameters, such as grain size distribution, water content, optimal moisture content, maximum dry density of solid particles, soil permeability and shear strength of soil are discussed in details. Dr inŝ. Piotr Filipowicz Zakład InŜynierii Wodno-Melioracyjnej Instytut Melioracji i UŜytków Zielonych Falenty Al. Hrabska 3 05-090 RASZYN e-mail: p.filipowicz@imuz.edu.pl