Geosintetika (geomembraninė geotekstilė GCL geotinklelis) kasybos darbuose

Geosintetika kasybos darbuose

Palaipsniui plečiantis kasybos įmonių mastams, kiekvienais metais didėja kasdienė kasybos norma, veiklos vienoje vietoje mastas ir su kasyba susijusios sąnaudos. Gavybos technologijų pažanga pagerino rūdos kūnų atkūrimo greitį. Norint, kad kasykla būtų ekonomiškai efektyvi ir nekenksminga aplinkai, reikalinga išsami inžinerija. Geosintetika yra vienas iš būdų, kaip kasybos įmonės pasiekia savo tikslus.

Geosintetiniai sprendimai įvairiems kasybos pramonės projektams

1.Krūvos išplovimas

Krūvos išplovimas tapo didžiuliu pasaulinės kasybos pramonės augimo varikliu. Daugiau nei 35 procentai visų šiandien parduodamų vario ir aukso atsargų yra gaminami išplovimo būdu. Dabar žalvaris, rūdos varis, nikelio lateritas, uranas ir net retieji žemės metalai gaminami išplovimo būdu.

Krūvos išplovimo prielaida yra sandari geosintetikos atrama. Geomembranos ir geosintetinio molio įdėklai (GCL) sisteminiuose sprendimuose naudojami kaip kaupų išplovimo trinkelių įdėklai, sodrinimo tirpalo tranšėjos įdėklai, proceso duobės, vandens saugykla vietoje, „lietpalčiai“ virš rūdos krūvų lietaus vandeniui nutekėti (o ne skiedimo išplovimo reaktorių tirpalai). ir nuotekų tvarkymas vietoje.

Krūvos išplovimo projektai yra vieni didžiausių geomembranų vartotojų, sunaudojantys maždaug 40 procentų visų pagamintų geomembranų, ir šis skaičius toliau didėja. Didelio tankio polietileno (HDPE) geomembranos pasižymi puikiu cheminiu atsparumu, atsparumu įtrūkimams ir UV spinduliams. Jie yra patvarūs ir chemiškai suderinami, kad atlaikytų agresyvius kasybos krūvos išplovimo tirpalus kaminuose ir tirpalo rezervuaruose. Galimos tekstūros gali pagerinti trinties savybes, reikalingas pamušalo sistemos nuolydžio stabilumui. Geomembranos yra ekonomiškas sprendimas vandens tvarkymui ir valymo skysčių izoliavimui vietoje.

Geomembranos nėra viskas, ko reikia kasybos vietai. Neaustinė geotekstilė užtikrina ilgalaikę, stiprią geomembranų apsaugą ir trinties stabilumą sudėtingoje vietovėje ir esant dideliems minų poliams. Be to, jei naudojamas kasybos operacijose, sudėtinis pamušalo sprendimas (geomembrana su geosintetinio molio įdėklu, GCL) gali užtikrinti patikimą, veiksmingą ir ilgalaikį pamušalo veikimą, kad būtų pagerinta krūvos išplovimo ekonomika ir aplinkosauginis veiksmingumas.

„Lietpalčio“ pamušalas neleidžia lietaus vandeniui patekti į rūdos krūvą, todėl nėštumo skystis neskiedžiamas. Šis metodas yra efektyvesnis. Be to, geosintetinės pamušalo sistemos gali apsaugoti vandens išteklius vietoje. Vandens taupymas nuotolinėse kasybose gali sumažinti išlaidas, nes per pastaruosius aštuonerius metus vandens kaina išaugo 300 procentų.

Nuošaliose kasyklose itin svarbu užtikrinti sklandų kelią. Geogardelių sutvirtinimas stabilizuoja bermas, pylimus, trupintuvų sienas ir kitas grunto konstrukcijas. 100 tonų kelių apkrovos garantija daugelį metų. Be brangių kelių gedimų, kasykla gali prarasti milijonus dolerių per dieną, jei kelias sugestų.

Geotekstilė užtikrina dalelių sluoksnių atskyrimą, filtravimo stabilumą geotekstilėje ir apsaugą nuo kitų geosintetinių medžiagų. Kartu šios medžiagos gali pagerinti vertingų medžiagų atgavimą, atskirti užterštas atliekas, išlaikyti atviras vietas ir padaryti uždarymą efektyvesniu ir pigesniu darbu.

2. Uodų tvarkymas

Kasant vertingus rūdos telkinius, likusi rūda yra atliekos. Paprastai ji sudaro didelę kasyklose apdorojamos rūdos dalį. Atliekos gali būti užterštos ekstrahavimo proceso metu arba jose gali būti aplinkai kenksmingų komponentų, todėl jos turi būti izoliuotos, kad būtų išvengta ilgalaikės žalos aplinkai.

Kasyklose dirbantys projektavimo inžinieriai turi skirti daug vietos, kad galėtų tinkamai suvaldyti šiukšles. Visa arba didžioji šios zonos dalis turi būti užsandarinta vandeniui nelaidžia geosintetine medžiaga (pvz., geomembrana) arba kompozitine pamušalo sistema (pvz., geomembrana/geosintetinio molio įdėklas). Šios sandarinimo sistemos apsaugo cisternos dugną ir sieneles. Paprastai atliekų paviršius bus padengtas geosintetine sistema po to, kai baterija arba kasykla buvo išjungta.

Didėjant kasyklos dydžiui, suaktyvėjo inžinerija, reikalinga tinkamai kontroliuoti atliekų kiekį. Šis izoliavimo išplėtimas paprastai reikalauja ne tik pamušalo sistemų, bet ir bermų, esančių aplink atliekų tvenkinį, sutvirtinimo ir sandarinimo sistemų. Silpnesnėms grynos žemės bermoms gresia prisotinimas, erozija ir gedimas. Be to, padidėjus atliekų saugojimo tvenkinių gyliui, reikia tvirtesnių izoliavimo inžinerinių projektų. Naudojama geosintetika turi būti patvari ir pasiteisinusi atšiaurioje aplinkoje. Pavyzdžiui, atliekų tvenkiniai gali būti gilesni nei 50 m. Tokiais atvejais užterštos, dažnai dumblinos, atliekos yra per gilios, kad būtų pavojingos pamušalo ir sutvirtinimo sistemoms stebėti. Nuo šių aplinkai nekenksmingų sistemų priklauso sklypo aplinkos sauga, o pasirinkta geosintetika turi būti patikima.

Čia geosintetiniai sprendimai apima HDPE geomembranas, GCL, geomembranos-GCL kompozitines sistemas, neaustinę geotekstilę ir geotinklelio sutvirtinimą.

3.Išgarinimo tvenkinys

Garinimas naudojamas įvairiose kasybos operacijose, siekiant atskirti vertingas medžiagas nuo vandens ar sūrymo. Pavyzdžiui, garinant galima išgauti įvairias druskas. Sūrymas, kuriame gausu ličio, gali būti koncentruojamas išgarinant. Šios medžiagos, surinktos iš saulės baseinų, gali būti išgrynintos į daiktus, naudojamus įvairiose pramonės šakose, žemės ūkyje, maiste ir kt.

Garavimo elgsena inžineriniuose tvenkiniuose taip pat gali būti veiksmingas sprendimas tose vietose, kuriose siekiama išvalyti arba atskirti teršalus, ypač jei nuosėdos yra užterštos.

Išgarinimo procesai paprastai reikalauja didelio masto, kad būtų efektyvesni ir ekonomiškesni.

Geosintetinių pamušalų tirpalai naudojami siekiant išvengti vertingų medžiagų praradimo prasiskverbimo metu. Jie taip pat užtikrina stiprią aplinkos apsaugą. Medžiagos, išgaunamos garinant, yra potencialiai agresyvios ir reikalauja aplinkos apsaugos, ypač koncentruotų medžiagų, susidarančių garinimo proceso metu.

Daugeliu atvejų nėščiųjų tirpalas pumpuojamas į inžinerinius tvenkinius kelis ciklus, kol tvenkinys užpildomas pakankamai dideliu derliumi, kad būtų ekonomiškai pagrįstas jo surinkimas. Sistema gali būti veikiama dominančios medžiagos ir atšiaurių aplinkos sąlygų ilgą laiką (pvz., metus). Todėl ilgalaikis veikimas ir ilgaamžiškumas yra labai svarbūs garinimo tvenkinių apmušalų sistemoms.

Geosintetiniai tirpalai garavimo tvenkiniuose paprastai apima HDPE geomembranas ir geosintetinio molio įdėklus.

4.Kasyklų uždarymas

Kasyklos uždarymas yra būsena, kurią turės kiekviena kasykla. Kasykla gali būti uždaryta po kelių mėnesių arba vėl atidaryta po kelerių metų toje pačioje vietoje. Pavojingų cheminių medžiagų naudojimas kasybos veikloje labai sutrikdė dirvožemį, o nutrūkus veiklai tapo grėsme aplinkai ir buvo būtinas atsakingas kasyklos uždarymas. Vienas iš efektyviausių ilgalaikių būdų, kaip pagerinti aikštelės saugą, yra įrengti geosintetines dangos sistemas, izoliuojančias kasybos zonas.

Geomembranos, geosintetinio molio įdėklai, geotekstilė ir geokompozitinės drenažo medžiagos naudojamos užterštam gruntui uždengti, inkapsuliuoti ir valyti bei izoliuoti. Jie pašalina kritulių įsiskverbimą, apsaugo nuo užteršto nuotėkio, leidžia ant viršaus įrengti švarų gruntą, kad būtų palaikoma sveika augmenija ir kt.

5. Kanalai ir kitos geotechninės konstrukcijos

Kasyklos yra mažuose miestuose. Jiems reikia kelių, vandens, elektros, atliekų tvarkymo, maisto, saugumo, būsto ir kt.

Rūda turi būti perkelta ir išgabenta iš vietos. Prieiga yra labai svarbi kasyklos išlikimui. Medžiagų transportavimas neturi būti pažeistas. Transporto priemonė gali vežti daugiau nei 100 tonų. Rūdos, naftos smėlio, uolienų ir anglies eksploatavimo darbams keliai turi būti pakankamai tvirti, kad atlaikytų daugelį metų besikartojančius pravažiavimus.

Geo tinklelio sutvirtinimai ir izoliacinė geotekstilė naudojami tam, kad perskirstytų įtampą kelyje, kad nesusimaišytų smulkūs ir stambiagrūdžiai užpildai. Padidėjęs kelio stiprumas sumažina kelio erozijos ir provėžų susidarymo riziką šlapioje arba sausoje kasybos aplinkoje.

Tos pačios armavimo, atskyrimo ir drenažo kontrolės medžiagos naudojamos įvairiose kitose kasybos geotechninėse srityse. Dėl sudėtingos daugelio aikštelių topografijos reikia pastatyti daug vertikalių arba beveik vertikalių konstrukcijų, tokių kaip atraminės trupintuvo sienos. Mechaniškai stabilizuotos žemės (MSE) sienos, sutvirtintos geosintetika, yra įprasta ir veiksminga strategija. Be to, po sunkiąja technika ir kranais yra pylimai, tiltų atramos, eksploatacinės platformos ir daug kitų vietų, kur turi būti sutvirtintas gruntas, kad mažasis miestas funkcionuotų taip, kaip numatyta.

Kasybos tekstūruota geomembrana

Geosintetinis molio įdėklas (GCL)

Neaustinė geotekstilė

Kasybos geografinis tinklas

Geosintetiniai sprendimai kalnakasybos pramonei yra skirti ilgalaikiam prisitaikymui prie įvairios aplinkos, o cheminis suderinamumas yra būtinas, kad būtų pasiekti ekonominiai ir aplinkosaugos tikslai šiandieninės kasybos veiklos srityse. Sprendimai apima:

• Polietileno (HDPE) geomembrana kaip barjeras

• Geosintetinis molio įdėklas (GCL) kaip barjeras

• Sustiprintas geotinklas

• Neaustinė filtravimo ir atskyrimo geotekstilė

• Geokompozitinės drenažo/vėdinimo medžiagos