Chemical properties of red bed soil from Mae Moh Mine for covering coal outcrop in final mine pit wall

สมบัติทางเคมีของชั้นดินแดงจากเหมืองแม่เมาะสำหรับการปิดคลุมถ่านหินโผล่ในผนังบ่อเหมืองสุดท้าย

Name: Yuphaka Phayathai

LCSH: Mae Moh Mine

LCSH: Coal mines and mining -- Lampang

LCSH: Lignite mines and mining -- Lampang

Abstract: This research aims to find the chemical properties of the red bed soil in Mae Moh mine pit C for covering the coal outcrops occur in slope faces of the last pit slopes. To find the relationships of concentration values of major elements existing in red bed soil analyzed by Inductively Coupled Plasma (ICP) and Portable X-Ray Fluorescence (PXRF) analyzers, and to create the quality maps of each major element using geostatistical and geographic information system (GIS) techniques. Mae Moh Lignite Mine, Lampang needs to manage the final mine pit during the mine operation phase in the final mine pit area (pit C) for safety environment. Since the thick red bed soil occurs as overburden in mine pit area, so it will be used as covered material on some coal outcrops at the last pit slopes. Therefore, it is necessary to study the chemical properties of red bed soil and select the appropriate soil layers for covering. The samples of red bed soil are collected from three areas in mine pit using three types of sampling ; The 108 samples are vertical collection from 4 bore holes, 75 samples from slope face along the road in mine pit area and 67 samples from surface area in mine pit. The samples from 4 bore holes are analyzed using ICP and PXRF techniques for chemical properties and the concentration values of identical major elements are determined to find the relationships. The best relationship with maximum coefficient of determination value (R-square value) of each element is selected to convert the PXRF values to ICP values. From the study, the equation for the best relationship of As is power, Cr is exponential, Pb is power, Mn is linear, Fe is exponential, Al is logarithm, Hg is logarithm and Ni is exponential. The concentration values of major elements resulted from conversion of PXRF analysis to ICP values of the samples from the slope face along the road and from the surface area in mine pit are used to create the quality maps. The distribution of each major element in the red bed soil can be created as quality maps using Kriging method and GIS techniques. The quality maps of each major element ; As, Cr, Pb, Mn, Fe, Al, Cd, Hg, Ni and Se, contained in red bed soil located in the area between 4 drill holes are created from interpolation using Kriging method and GIS techniques. These quality maps show the concentrations of each element in 10 meters thick from the surface at elevation 225 m. (MSL) downward to elevation 85 m. (MSL). From the results, quality maps of the study areas show that only As concentration values exceed the soil quality standard value (27 mg/kg). The others area in soil quality standard limits and not harmful to the environment. According to the announcement of the National Environment Board Pollution Control Department, Thailand, No. 25, 2004. Subject: Determination of soil quality standards for other purposes than living and agriculture. The quality maps created can help to select the proper red bed soil for covering coal outcrops at the final pit slopes to prevent environmental problems and hazards after mine closure time. With the known conversion equations, the PXRF can be used as a tool to analyze or detect the major elements containing in the red bed soil in the mine site with convenience, quick and reliable.

Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาคุณสมบัติทางเคมีของดินแดงในบ่อเหมือง C ของเหมืองแม่ เมาะสำหรับการปิดคลุมชั้นถ่านหินโผล่ที่ผนังบ่อเหมืองสุดท้าย และหาค่าความสัมพันธ์ของค่าความ เข้มข้นของธาตุหลักที่มีอยู่ในดินแดงโดยทำการวิเคราะห์ด้วย เครื่องวิเคราะห์ Inductively Coupled Plasma (ICP) และ Portable X-Ray Fluorescence (PXRF) ตลอดจนสร้างแผนที่คุณภาพของธาตุหลัก แต่ละธาตุโดยใช้ วิธีการทางธรณีสถิติ (Geostatistie) และ เทคนิคระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) เหมืองแม่เมาะ จังหวัดลำปาง มีความจำเป็นต้องจัดการบ่อเหมืองสุดท้าย ในระหว่างขั้นตอน การทำงานของเหมืองในบริเวณหลุมขุดสุดท้าย (บ่อเหมือง C) เพื่อความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม และ เนื่องจากมีชั้นดินแดงที่หนามากในบริเวณบ่อเหมือง ดังนั้นจึงจะนำไปใช้เป็นวัสดุปิดคลุมถ่านหินโผล่ ในผนังบ่อเหมืองสุดท้าย ทำให้ต้องศึกษาคุณสมบัติทางเคมีของดินแคงและเลือกชั้นดินที่เหมาะสมใน การปิดคลุม ตัวอย่างดินแดงที่ศึกษาจะรวบรวมจากสามพื้นที่ในบ่อเหมือง โดยใช้การรวบรวมสาม ประเภท ได้แก่ ตัวอย่างที่รวบรวมแนวตั้งจาก 4 หลุมเจาะจำนวน 108 ตัวอย่าง, ตัวอย่างจากหน้าลาด ตามถนนในพื้นที่บ่อเหมือง C จำนวน 75 ตัวอย่าง และ ตัวอย่างจากพื้นบ่อเหมือง จำนวน 67 ตัวอย่าง โดยตัวอย่างจาก 4 หลุมเจาะดำเนินการวิเคราะห์ โดยใช้เครื่อง ICP และเครื่อง PXRF โดยผลลัพธ์ ทั้งหมดของแต่ละ ธาตุหลักจากการวิเคราะห์ ICP และ PXRF ของตัวอย่างจาก 4 หลุมเจาะ นำมาสร้าง ความสัมพันธ์ระหว่างค่า ICP และ PXRF เพื่อสังเกตการจับคู่ที่ดีที่สุดซึ่งค่าความสัมพันธ์ที่ดีที่สุดกับ ค่า R-square สูงสุดของแต่ละธาตุหลักจะถูกเลือกเพื่อแปลงค่า PXRF เป็นค่า ICP ที่ได้จากตัวอย่างที่ รวบรวมจากอีกสองพื้นที่ซึ่งจกการศึกษาพบว่า สมการที่เกิดจากความสัมพันธ์ที่ดีที่สุดของ As, Pb คือ สมการเพาเวอร์ (power) มีค่า R2 เท่ากับ 0.9288, 0.9069 ตามลำดับ, Cr, Fe คือ สมการเอ๊กซ์โปเนน เชียล (exponential) มีค่า R2 เท่ากับ 0.9018, 0.8996 ตามลำดับ, Mn, Ni คือ สมการเส้นตรง (linear) มี ค่า R2 เท่ากับ 0.688, 0.1893 ตามลำดับ และ Al, Hg คือ สมการลอการิทึม(logarithm) มีค่า R2 เท่ากับ 0.2278,0.0305 ตามลำดับ ค่าความเข้มข้นของธาตุหลักจากการแปลงค่าของผลการวิเคราะห์ โดยวิธี PXRF เป็นค่า ICP ของตัวอย่างจากแนวถนนที่หน้าเหมืองและจากพื้นที่ราบในเหมือง นำมาสร้างแผนที่คุณภาพการ กระจายของธาตุหลักแต่ละธาตุที่มีในดินแดงโคยใช้วิธีทางวิธีการทางธรณีสถิติ (Geostatistic, Kriging) และ เทคนิคระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) ซึ่งจากผลที่ ได้จากแผนที่คุณภาพพบว่า มี เพียงค่าของ As เท่านั้นที่เกินค่ากำหนดมาตรฐานคุณภาพดิน (มากกว่า 27 มก./ กก.) ตามประกาศ คณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ กรมควบคุมมลพิษ ประเทศไทย ฉบับที่ 25 พ.ศ. 2547 เรื่อง กำหนดมาตรฐานคุณภาพดินที่ใช้ประโยชน์เพื่อการอื่น นอกจากการอยู่อาศัย และเกษตรกรรม ส่วน ธาตุหลักอื่นๆ ไม่เกินค่ามาตรฐานคุณภาพดินที่กำหนด และไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้จัดทำแผนที่คุณภาพของธาตุหลักที่มีอยู่ในดินแดงของพื้นที่ ระหว่าง 4 หลุมเจาะ ได้แก่ธาตุ As, Cr, Pb, Mn, Fe, Al, Cd, Hg, Ni and Se โดยสร้างขึ้นจากการประมาณค่าโดยใช้วิธี Kriging และเทคนิค GIS แผนที่คุณภาพเหล่านี้แสดงความเข้มข้นของแต่ละ ธาตุหลักในความหนา 10 เมตรจากพื้นผิวที่ระดับความสูง 225 เมตร ลงไปที่ระดับความสูง 85 เมตร เหนือระดับน้ำทะเล แผนที่คุณภาพที่สร้างขึ้นสามารถช่วยในการเลือกดินแดงที่เหมาะสมสำหรับการปิดคลุมถ่าน หินโผล่ในผนังบ่อเหมืองสุดท้าย เพื่อป้องกันปัญหาสิ่งแวดล้อมและอันตรายภายหลังจากการปิด เหมือง และจากการที่ได้สมการแปลงค่าจาก PXRF เป็นค่า ICP ดังนั้นจึงสามารถใช้เครื่อง PXRF ใน การตรวจวิเคราะห์ธาตุหลักที่มีในชั้นดินแดงในพื้นที่เหมือง ซึ่งจะทำให้การดำเนินงานเกิดความ สะดวก รวดเร็วและเชื่อถือได้

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Amarin Boontun

Role: Advisor

Created: 2022

Modified: 2024-01-06

Issued: 2023-12-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

Spatial: Lampang

DegreeName: Master of Engineering

Level: Master's Degree

Descipline: Mining and Georesources Engineering

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	620635903.pdf	6.71 MB

ใช้เวลา

0.017981 วินาที