Kompleks hidro-geoloških razmer, zlasti v smislu podzemne vode, je bila stalna nevarnost za rudarstvo, ki jo izvaja Velenjski premogovnik od svojega začetka. Zlasti v interesu avtorjev so težave, ki se uporabljajo v premogovniku zaradi peščenih vodonosnikih, kot so vodni pritisk znotraj peskov in neposredno vpliva na varnost v rudarstvu, in vodonosniki so večinoma prizadeti zaradi odvodnjavanja. Za oceno nivoja podzemnih vod in ocene odvodnjavanja v Velenjskih piezometrih je bil razvit multi plastni model z uporabo 3D končnih diferenčnih metod (FDM). Kakorkoli FDM ni optimalen zaradi večjih odvisnosti celičnih velikosti na vodni tok. V letu 2017 bo v Velenju ukinjena serija piezometrov kot rezultat rudarjenja in pogrezanje terena (prestrig piezometrov), kar rezultira v odvodnjavanje in možnost vdorov vod. Z zamenjavo odvodnjevalnih struktur je bila implementirana serija vtisnih filtrov na vhodnih in izhodnih tnelih širokega čela. Ker FDM ni zadostna za namene optimizacijskih procesov je bila uporabljena metoda končnih elementov (FEM). Glede na to je bila aplikacija FEM, predikcija optimizacije "drive-in fillters", ki so jih izvedli avtorji.
COBISS.SI-ID: 1622367
Velenjski premogovnik je situiran v največjem slovenskem premogovnem depozitu in v najdebelejši plasti premoga, ki jih poznamo na svetu. Debelina premogove plasti predstavlja probleme pri učinkovitosti izkoriščanja, ker v glavnem potekajo rudarske operacije znotraj premogovne plasti. Izbrana širokočelna rudarska metoda s specifično geometrijo, naraščanjem globine izkopavanja, spremembe v napetostih in primarne geomehanske lastnosti kamnin povzročajo seizmične dogodke. Inducirani seizmični dogodki lahko povzročijo jamske potrese, izbruhe premoga ali bližnje kamnine. Za 2.5 D vizualizacijo, podatki izkopavanj, vsebnost pepela in kalorična vrednost premogovih vzorcev, pojavov krovnine in talnine, posedanje terena in lokacije premogovih izbruhov so bili izbrani kot dejavniki vpliva na izbruhe. Podatki in interpolacijske metode dostopne v softwarskem paketu Surfer 12 so bile statistično obdelane s krigiranjem (KRG) interpolacijsko metodo. Kot rezultat 2.5D vizualizacije lokacij premogovih izbruhov z geomehanskimi lastnostmi premogovih vzorcev iz različnih globin premogove plasti v VCM so bile izdelane z vizualizacijo programskih paketov Surfer 12 in Voxler 3.
COBISS.SI-ID: 1616735
Geokemični in izotopski monitoring premogovnih plinov na aktivnih odkopih v rudarskih območjih Velenjskega premogovnega bazena poteka od leta 2000 z namenom pridobiti vpogled v porazdelitev in sestavo premogovnih plinov ter njihov izvor. V tem prispevku predstavljamo geokemične (CH4, CO2, N2) in izotopske (d13CCO2, d13CCH4) parametre iz rudarskih območij Pesje in Preloge, kjer potekajo aktivni odkopi od leta 2000 do danes. Sestavo in izvor premogovnih plinov smo določili z metodami masne spektrometrije na Institutu Jožef Stefan. Iz večje baze plinskih vzorcev je bilo izbranih 119 vzorcev, ki so bili analizirani in nato prikazani v GIS okolju. Uporabili smo geokemične (CH4, CO2, N2) in izotopske sledilce (d13CCO2, d13CCH4) za geokemično in izotopsko karakterizacijo premogovnih plinov iz aktivnih odkopov. Koncentracije CO2 in CDMI indeksa v južnem delu bazena so višje v bližini Šoštanjskega preloma v primerjavi s severnim delom bazena. d13CCH4 na aktivnih odkopih nakazuje bakterijski izvor z vrednostmi nižjimi od -50‰, samo v nekaterih vrtinah so bile zaznane višje vrednosti d13CCH4, kar je posledica CO2 redukcijskih procesov v Velenjskem premogovnem bazenu. d13CCO2 kaže na bakterijski in endogeni izvor ogljika.
COBISS.SI-ID: 30102823
Raziskali smo geokemično in izotopsko sestavo podzemnih vod v Velenjskem bazenu, za določitev geokemičnih procesov v glavnih vodonosnikih (pliocenskih in triasnem) in interakcij voda–kamnina med letoma 2014 in 2015. Osemintrideset vzorcev podzemnih vod je bilo odvzetih iz vodonosnikov, od tega 19 iz jame in 19 s površine. V podzemni vodi triasnega vodonosnika prevladujejo ioni HCO3- , Ca2+, Mg2+, δ13CDIC vrednosti pa se gibljejo od -19.3 do -2.8 ‰, kar kaže na razgradnjo organske snovi in raztapljanje karbonatnih mineralov. Podzemna voda pliocenskega vodonosnika je obogatena z Mg2+, Na+, Ca2+, K+ in Si in ima višje alkalnosti ter vrednosti δ13CDIC v razponu od -14.4 do +4.6 ‰. Na δ13CDIC vrednosti v vseh vodonosnikih (pliocenskih in triasnem) vplivata raztapljanje karbonatnih mineralov in razgradnja organske snovi, v pliocenskih vodonosnikih pa še dodatno metanogeneza. Na osnovi analize glavnih osi (PCA) lahko zaključimo, da imamo v Velenjskem bazenu na osnovi geokemičnih in izotopskih podatkov sledeče tipe podzemnih vod: triasni vodonosnik z višjimi vrednostmi pH in nižjo elektroprevodnostjo ter klorom, pliocenski, pliocenski 1 in pliocenski 2 vodonosniki z nižjim pH in višjo elektroprevodnostjo in vsebnostjo klora, in pliocenski 3 in pliocenski 2, 3 vodonosniki z višjim pH in nizko elektroprevodnostjo in vsebnostjo klora. V tej študiji smo uporabili nov sledilec izotopskega razmerja 87Sr/86Sr, katerega vrednosti se gibljejo od 0,70820 do 0,71056 v pliocenskem vodonosniku in od 0,70808 do 0,70910 v triasnem vodonosniku. 87Sr/86Sr kaže, da v obeh vodonosnikih prevladuje raztapljanje karbonatov, intenzivnejše pa je raztapljanje silikatnih mineralov v pliocenskem vodonosniku z višjim izotopskim razmerjem 87Sr/86Sr.
COBISS.SI-ID: 29666855