Geosintetika (geomembranska geotekstilna GCL geomreža) v rudarstvu

Geosintetika v rudarstvu

Ko se obseg rudarskih podjetij postopoma širi, se dnevna stopnja rudarjenja, obseg operacij na enem mestu in stroški, povezani z rudarjenjem, iz leta v leto povečujejo. Napredek v tehnologiji pridobivanja je izboljšal stopnjo pridobivanja rudnih teles. Da bo rudnik popolnoma stroškovno učinkovit in okolju prijazen, je potreben obsežen inženiring. Geosintetika je eden od načinov, kako rudarska podjetja dosegajo svoje cilje.

Geosintetične rešitve za različne projekte v rudarski industriji

1.Kopalno izpiranje

Kopalno izpiranje je postalo veliko gonilo rasti v svetovni rudarski industriji. Več kot 35 odstotkov vsake zaloge bakra in zlata, ki se danes proda, se proizvede s kopičnim izpiranjem. Zdaj se medenina, bakrova ruda, nikelj laterit, uran in celo redke zemlje proizvajajo s kopičnim izpiranjem.

Predpostavka kopičnega izpiranja je tesnilna podpora geosintetike. Geomembrane in obloge iz geosintetične gline (GCL) se uporabljajo v sistemskih rešitvah kot obloge blazinic za izpiranje kopišč, obloge jarkov za obogatitvene raztopine, procesne jame, skladiščenje vode na kraju samem, "dežni plašči" nad rudninskimi gomilami za odvajanje deževnice (namesto raztopin reaktorjev za izpiranje z redčenjem). in upravljanje z odpadno vodo na kraju samem.

Projekti kopičnega izpiranja so eden največjih uporabnikov geomembran, saj porabijo približno 40 odstotkov vseh proizvedenih geomembran, ta številka pa še naprej narašča. Geomembrane iz polietilena visoke gostote (HDPE) nudijo odlično kemično odpornost, odpornost proti napetostnim razpokam in UV odpornost. So trpežne in kemično združljive, da prenesejo agresivne raztopine za izpiranje rudarskih kopic v skladih in rezervoarjih za raztopino. Razpoložljive teksture lahko izboljšajo torne lastnosti, ki so potrebne za stabilnost sistema oblog na pobočju. Geomembrane so stroškovno učinkovita rešitev za upravljanje vode na kraju samem in zadrževanje čistilne tekočine.

Geomembrane niso vse, kar rudarsko mesto potrebuje. Netkani geotekstil zagotavlja dolgoročno, močno zaščito in stabilnost zaradi trenja za geomembrane na težkih terenih in scenarijih z visokimi rudniškimi piloti. Poleg tega lahko kompozitna rešitev obloge (Geomembrane with Geosynthetic Clay Liner, GCL), če se uporablja v rudarskih dejavnostih, zagotovi zanesljivo, učinkovito in dolgoročno delovanje obloge za izboljšano ekonomičnost kopičnega izpiranja in okoljsko učinkovitost.

Podloga »dežni plašč« preprečuje vdor deževnice v kup rude, zato se nosečniška tekočina ne razredči. Ta metoda je bolj učinkovita. Poleg tega lahko sistemi geosintetičnih oblog zaščitijo vodne vire na lokaciji. Varčevanje z vodo pri oddaljenem rudarjenju lahko zmanjša stroške, kjer so se stroški vode v zadnjih osmih letih povečali za 300 odstotkov.

V oddaljenih rudnikih je ključnega pomena zagotoviti gladke ceste. Geomrežna armatura stabilizira berme, nasipe, stene drobilnikov in druge strukture tal. Garancija cestne obremenitve 100 ton več let. Brez dragih okvar na cestah bi lahko rudnik izgubil na milijone dolarjev na dan, če cesta odpove.

Geotekstil zagotavlja ločevanje plasti delcev, stabilnost filtracije v geotekstilu in zaščito pred drugimi geosintetiki. Skupaj lahko ti materiali izboljšajo predelavo dragocenih materialov, zadržijo onesnažene odpadke, ohranijo odprta mesta in naredijo zapiranje učinkovitejše in cenejše prizadevanje.

2. Upravljanje jalovine

Ko se izkopljejo dragocena nahajališča rude, je preostala ruda odpadek. Običajno predstavlja velik odstotek rude, predelane v rudnikih. Jalovina je lahko onesnažena s postopkom pridobivanja ali vsebuje sestavine, ki so škodljive za okolje, zato jo je treba izolirati, da preprečimo dolgoročno škodo okolju.

Projektantski inženirji, ki delajo v rudnikih, morajo dodeliti veliko prostora za pravilen nadzor jalovine. Celotno ali večino tega območja je treba zatesniti z za vodo neprepustnim geosintetičnim materialom (npr. geomembrano) ali kompozitnim sistemom obloge (npr. geomembrana/geosintetična glinena obloga). Ti tesnilni sistemi ščitijo dno in stene splakovalnika. Običajno bo površina jalovine po zaprtju baterije ali rudnika prekrita z geosintetičnim sistemom.

Ko se je rudnik povečal, se je inženiring, potreben za ustrezen nadzor količine jalovine, okrepil. Ta razširitev zadrževalnega hrama običajno zahteva ne le sisteme oblog, ampak tudi sisteme ojačitve in tesnjenja za berme okoli jalovine. Šibkejše berme iz čiste zemlje so v nevarnosti zasičenja, erozije in zloma. Poleg tega povečana globina bazenov za shranjevanje jalovine zahteva močnejše tehnične zasnove zadrževalnika. Uporabljeni geosintetiki morajo biti trpežni in preizkušeni dolgoročno v težkih okoljih. Na primer, jalovine so lahko globoke več kot 50 m. V teh primerih so onesnaženi, pogosto blatni odpadki pregloboko, da bi bili nevarni za nadzor sistemov oblog in ojačitev. Okoljska varnost lokacije je odvisna od teh okolju prijaznih sistemov, izbrana geosintetika pa mora biti zanesljiva.

Tu geosintetične rešitve vključujejo HDPE geomembrane, GCL, kompozitne sisteme geomembrane-GCL, netkane geotekstilije in ojačitev geomrež.

3. Izparilni bazen

Izhlapevanje se uporablja pri različnih rudarskih operacijah za ločevanje dragocenih materialov iz vode ali slanice. Na primer, različne soli je mogoče ekstrahirati z izparevanjem. Z litijem bogato slanico lahko koncentriramo z izparevanjem. Ti materiali, pridobljeni iz solarnih bazenov, se lahko rafinirajo v predmete, ki se uporabljajo v različnih industrijah, kmetijstvu, hrani itd.

Obnašanje izhlapevanja v načrtovanih ribnikih je lahko tudi učinkovita rešitev za lokacije, katerih cilj je sanacija ali sekvestracija onesnaževalcev, zlasti če je sediment onesnažen.

Postopki izparevanja na splošno zahtevajo precejšen obseg, da so bolj učinkoviti in ekonomični.

Geosintetične obloge se uporabljajo za preprečevanje izgube dragocenih materialov pri pronicanju. Zagotavljajo tudi močno zaščito okolja. Materiali, pridobljeni z izparevanjem, so potencialno agresivni in zahtevajo zaščito okolja, zlasti koncentrirani materiali, proizvedeni s postopkom izhlapevanja.

V mnogih primerih se plodna raztopina črpa v zgrajene ribnike za več ciklov, dokler ribnik ni napolnjen z dovolj velikim pridelkom, da ekonomsko upraviči zbiranje. Sistem je lahko dlje časa (npr. leta) izpostavljen materialu, ki ga zanima, in težkim okoljskim razmeram. Zato sta dolgoročna učinkovitost in vzdržljivost ključnega pomena za sisteme obloge bazenov za uparjanje.

Geosintetične rešitve v bazenih za uparjanje običajno vključujejo geomembrane HDPE in obloge iz geosintetične gline.

4. Zapiranje rudnikov

Zaprtje rudnika je stanje, ki ga bo imel vsak rudnik. Rudnik se lahko zapre čez nekaj mesecev ali pa se ponovno odpre čez nekaj let na isti lokaciji. Uporaba nevarnih kemikalij v rudarskih dejavnostih je povzročila resne motnje v tleh, in ko so se dejavnosti prenehale, je postala grožnja okolju in odgovorno zaprtje rudnika je bilo potrebno. Eden najučinkovitejših dolgoročnih načinov za izboljšanje varnosti gradbišča je namestitev geosintetičnih pokrovov za izolacijo rudarskih območij.

Geomembrane, geosintetične glinene obloge, geotekstil in geokompozitni drenažni materiali se uporabljajo za pokrivanje, inkapsulacijo ter čiščenje in izolacijo onesnaženih tal. Odpravljajo infiltracijo padavin, preprečujejo onesnažen odtok, omogočajo namestitev čiste zemlje na vrh za podporo zdrave ponovne vegetacije in še več.

5. Kanali in drugi geotehnični objekti

Rudniki so v majhnih mestih. Potrebujejo ceste, vodo, elektriko, ravnanje z odpadki, hrano, varnost, stanovanja in drugo.

Rudo je treba premakniti in odpeljati z mesta. Dostop je zelo pomemben za preživetje rudnika. Transport materiala ne sme biti poškodovan. Transportno vozilo lahko nosi več kot 100 ton. Pri dejavnostih z rudo, naftnim peskom, kamenjem in premogom morajo biti ceste dovolj močne, da prenesejo leta ponavljajočih se prehodov.

Geomrežne ojačitve in izolacijski geotekstil se uporabljajo za prerazporeditev napetosti znotraj ceste, kar preprečuje mešanje drobnih in grobih agregatov. Povečana trdnost ceste zmanjša tveganje erozije ceste in kolesnic v mokrih ali suhih rudarskih okoljih.

Isti materiali za ojačitev, ločevanje in nadzor drenaže se uporabljajo v različnih drugih geotehničnih aplikacijah v rudarstvu. Kompleksna topografija številnih lokacij zahteva gradnjo številnih navpičnih ali skoraj navpičnih struktur, kot so podporne stene drobilnice. Mehansko stabilizirane zemeljske stene (MSE), ojačane z geosintetiko, so običajna in učinkovita strategija. Poleg tega so pod težko opremo in žerjavi nasipi, oporniki mostov, delovne ploščadi in številne druge točke, kjer je treba tla utrditi, da bo majhno mesto delovalo, kot je bilo načrtovano.

Rudarska teksturirana geomembrana

Geosintetična glinena obloga (GCL)

Netkani geotekstil

Rudarska geomreža

Geosintetične rešitve za rudarsko industrijo so zasnovane za dolgoročno prilagajanje različnim okoljem, s kemično združljivostjo, ki je potrebna za doseganje gospodarskih in okoljskih ciljev današnjih rudarskih operacij. Rešitve vključujejo:

• Polietilenska (HDPE) geomembrana kot pregrada

• Geosintetična obloga iz gline (GCL) kot pregrada

• Ojačana geomreža

• Netkani geotekstil za filtracijo in ločevanje

• Geokompozitni drenažni/prezračevalni materiali