Aplication of IDW and RBF methods to develop models of temperature distribution within a spoil tip located in Wojkowice, Poland

• Autorzy: Adrian Zarychta , Roksana Zarychta
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article describes two methods of showing the distribution of temperature on the surface and inside a spoil tip (coal mine waste dump) located in Wojkowice (in the Silesian Voivodeship). Two deterministic estimation methods were tested, i.e., Inverse Distance Weighting (IDW) and Radial Basis Functions (RBF). According to isotherm maps the highest temperature on the surface of the "Wojkowice" spoil tip was in the NE area, while inside the heap the highest temperature noted was in the SW area. Better results were obtained from the application of the RBF method. A three-dimensional model (3D model) was generated by the method, which visualized the temperature distribution within the "Wojkowice" spoil tip. According to the 3D model of the temperature distribution the greatest heat centre inside the heap in Wojkowice was located in the SW part with a temperature of around 300°C. As a result, it can be concluded that the material of the "Wojkowice" spoil tip is burning out in a NW direction. On the basis of the model obtained it is possible to determine the location of potentially dangerous places which are exposed to possible deformations caused by the material burning under the surface. The results of the research presented make it possible to assess the thermal state of the spoil heap located in Wojkowice, Poland.(original abstract)

Słowa kluczowe

EN

Ores exploitation; Mining sector; Industrial waste

PL

Eksploatacja kopalin; Górnictwo; Odpady przemysłowe

• Czasopismo: Environmental & Socio-economic Studies
• Rocznik: 2018
• Tom: 6
• Numer: nr 1
• Strony: 38--45

Twórcy

autor

Adrian Zarychta

• University of Silesia in Katowice, Sosnowiec, Poland

autor

Roksana Zarychta

• Pedagogical University of Cracow, Poland

Bibliografia

• Alday J.G., Marrs R.H., Martínez-Ruiz C. 2012. Soil and vegetation development during early succession on restored coal wastes: a six-year permanent plot study. "Plant and Soil", 353(1-2): 305-320.
• Cebulak S., Gardocki M., Miczajka M., Szlosarek M., Tabor A. 2010. Wstępna ocena możliwości stosowania proszków gaśniczych w prewencji endogenicznych pożarów w obiektach zagospodarowania odpadów z wydobycia węgla kamiennego. "Górnictwo i Geologia", 5(4): 77-90.
• Ciesielczuk J., Czylok A., Cebulak S. 2011. Sukcesja roślinna oraz gigantyzm obserwowane na palącej się hałdzie w Katowicach-Wełnowcu, Polska. "Documenta Geonica", 1: 51-54.
• Ciesielczuk J., Czylok A., Fabiańska M. J., Misz-Kennan M. 2015a. Plant occurrence on burning coal waste - a case study from the Katowice-Wełnowiec dump, Poland. "Environmental and Socio-Economic Studies", 3(2): 1-10.
• Ciesielczuk J., Kruszewski Ł., Majka J. 2015b. Comparative mineralogical study of thermally-altered coal-dump waste, natural rocks and the products of laboratory heating experiments. "International Journal of Coal Geology", 139: 114-141.
• Ciesielczuk J., Misz-Kennan M., Hower J.C., Fabiańska M.J. 2014. Mineralogy and geochemistry of coal wastes from the Starzykowiec coal-waste dump (Upper Silesia, Poland). "International Journal of Coal Geology", 127: 42-55.
• Drenda J, Różański Z, Słota K, Wrona P. 2007. Zagrożenie pożarowe na zwałowiskach odpadów powęglowych. "Górnictwo i Geoinżynieria", 31(3/1): 149-157.
• Dulewski J., Madej B., Uzarowicz R. 2010. Zagrożenie procesami termicznymi obiektów zagospodarowania odpadów z górnictwa węgla kamiennego. Gospodarka Surowcami Mineralnymi", 26(3): 125-142.
• " Gogola K., Bajerski A., Smoliński A. 2012. Modyfikacja metody oceny zagrożenia pożarowego na terenach lokowania odpadów powęglowych. Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, 2: 13-32.
• Kaszowska O. 2007. Wpływ podziemnej eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu. Problemy Ekologii, 11(1): 52-57.
• Kondracki J. 2000. Geografia regionalna Polski. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
• Korban Z. 2011. Problem odpadów wydobywczych i oddziaływania ich na środowisko, na przykładzie zwałowiska nr 5A/W-1 KWK "X". "Górnictwo i Geologia", 6(1): 109-120.
• Kotryba A., Grądziel M., Gogola K. 2012. Zastosowanie metody elektrooporowej w badaniach stanu termicznego zwałowisk odpadów powęglowych. "Przegląd Górniczy", 68(4): 53-61.
• Łączny M.J., Olszewski P., Gogola K., Bajerski A. 2011. Czynniki wpływające na wybór technologii prewencyjnych, profilaktycznych i gaśniczych stosowanych na obiektach uformowanych z odpadów powęglowych. "Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko", 4: 87-102.
• Nádudvari Á. 2014. Thermal mapping of self-heating zones on coal waste dumps in Upper Silesia (Poland) - A case study. "International Journal of Coal Geology", 128-129: 47-54.
• Nowak J. 2014. Wpływ stopnia termicznego przeobrażenia odpadów powęglowych na ich skład mineralny i petrograficzny. "Gospodarka Surowcami Mineralnymi", 30(1): 143-160.
• Ribeiro J., Suárez-Ruiz I., Ward C.R., Flores D. 2016. Petrography and mineralogy of self-burning coal wastes from anthracite mining in the El Bierzo Coalfield (NW Spain). International Journal of Coal Geology, 154-155: 92-106.
• Rostański A. 2006. Spontaniczne kształtowanie się pokrywy roślinnej na zwałowiskach po górnictwie węgla kamiennego na Górnym Śląsku. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice.
• Sýkorová I., Kříbek B., Havelcová M., Machovič V., Špaldoňová A., Lapčák L., Knésl I., Blažek J. 2016. Radiation- and self-ignition induced alterations of Permian uraniferous coal from the abandoned Novátor mine waste dump (Czech Republic). "International Journal of Coal Geology", 168: 162-178.
• Wasilewski S., Choroba T. 2011. Zdalne pomiary temperatury w ocenie aktywności termicznej składowisk odpadów węglowych. "Górnictwo i Geoinżynieria", 35(1): 93-106.
• Wasilewski S., Skotniczny P. 2015. Mining waste dumps - modern monitoring of thermal and gas activities. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 31(1): 155-182.
• Zarychta A., Zarychta R. 2017. Wykorzystanie IDW przy wizualizacji rozkładu temperatury wewnątrz zwałowiska położonego w Wojkowicach. [In]: E. Sierka, A. Nadgórska-Socha [eds.] Aktualne problemy ochrony środowiska. Ocena stanu, zagrożenia zasobów i stosowane technologie. Uniwersytet Śląski, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katowice: 62.
• Zarychta R, Zarychta A. 2012. Walory hydrologiczne gminy Wojkowice. "Kształtowanie środowiska geograficznego i ochrona przyrody na obszarach uprzemysłowionych i zurbanizowanych", 44: 71-83.
• Zarychta R. 2013. The validity of cross-validation usage in generating digital relief model of an anthropogenically transformed area. "Environmental and Socio-economic Studies", 1(4): 1-11.
• Zarychta R., Zarychta A. 2013. Zastosowanie krigingu zwyczajnego do rekonstrukcji i wizualizacji reliefu w miejscach odkrywkowej eksploatacji piasku. [In]: Z. Kurczyński [ed.] Geodezyjne Technologie Pomiarowe. Wydanie specjalne Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Warszawa, pp. 133-146.

Identyfikatory

DOI

https://doi.org/10.2478/environ-2018-0005