Využití hořícího odvalu Heřmanice jako netradiční suroviny pro keramické a stavební účely.

Abstract

Na území města Ostravy se nachází cca 50 odvalů různé velikosti s úhrnnou plošnou rozlohou kolem 600 ha. Celkové množství vytěžené hlušiny z dolů v Ostravě činí cca 90 milionů m3. Hlušina produkovaná v rámci hlubinného dobývání černého uhlí v ostravsko-karvinském revíru byla zpravidla pouze deponována, a to na odvalech v blízkosti provozovaných dolů. V současné době je tomu obdobně, nicméně je kladen důraz na její průmyslové využití, které se odehrává zejména ve stavebnictví. Převážná část současné produkce hlušin a zároveň i zpracovaný materiál z vybraných starších odvalů je využíván pro stavby silničních a drážních těles, základových loží staveb apod. Staré odvaly však stále představují významnou ekologickou zátěž v zájmovém regionu. V některých odvalech dokonce probíhají endogenní termické procesy, které negativně ovlivňují kvalitu ovzduší a reprezentují tak mj. i bezpečnostní riziko pro obyvatelstvo.[2] Vzhledem k neustálému cenovému růstu primárních surovin je úkolem naší doby maximálně využít druhotné suroviny. Karbonská hlušina je v zájmovém regionu přítomna v takovém množství a kvalitě, že možnosti jejího využití je širokospektrální a často i významně ekonomicky přínosné. Disertační práce vychází z dosavadních zkušeností s využitím hlušinového materiálu, systematicky hodnotí využití hlušinového materiálu z pohledu chemických a fyzikálně-mechanických vlastností a předkládá nové řešení využití těchto surovin. V rámci disertační práce je předložen návrh zcela netradičního využití hlušiny z odvalu Heřmanice (Slezská Ostrava) jako ostřiva pro keramický průmysl. Z metodického hlediska je práce etapově členěna do následujících celků: revize a reinterpretace výsledků dosavadních vrtných průzkumných prací a mapy teplotních polí odvalu Heřmanice, zmapování ohnisek endogenních požárů a tendence jejich dalšího postupu, petrografická studie tepelně alterovaných jílovitých sedimentů na základě laboratorních rozborů vzorků, zejména zastoupení amorfní fáze, mulitu, cordieritu a cristobalitu, možnosti využití a úpravy tepelně alterovaných materiálů pro potřeby keramického průmyslu

The Upper Silesian Coal Basin is one of the largest bituminous coal basins in Europe. Extensive mining history started over 100 years ago and affected heavily the environmental quality. The waste rock from the mines amounts to 90 million m3 since 1900 and is partly left in the mines as backfill, partly taken to the surface and dumped on the spoil banks as well as used for other purposes, e.g. landfills or for road and railway embankment. There are in the Ostrava city district over 50 spoil banks of all sizes with total area of 600 ha. The barren rocks in the spoil banks consist of conglomerates, sandstones, graywakes, arkoses, siltstones and shale’s excavated from the collieries. The specific feature of Carboniferous barren rocks is high content of coal that under specific circumstances thermally decomposes and negatively influence air quality and represents health risk for inhabitants. Considering continues growing prices of the raw material there is permanent pressure to utilize secondary or scrap material such as slags or mining waste rock. Carboniferous barren rock is present in region in amount and quality that predetermine it for broad application. The thesis brings new ideas to usage barren rock in Ostrava district. The chemical and physical-mechanical property of the spoil is evaluated and new approach in manufacturing presented. The results suggest that barren rock from Heřmanice spoil bank (Slezská Ostrava) can be used as non-plastics in ceramic industry. The work is subdivided to following chapters:  Revision of the existing boreholes and review of the thermal field in the Heřmanice spoil bank.  Field documentation of the endogen fire centers and evaluation of their spreading.  Petrography characterization of the thermally alterated argillaceous sediments based on laboratory analysis evaluating content of the amorphous phase especially mulite, cordierite and cristobalite.  Potential usage and processing thermally alterated materials for ceramic industry.