Геосинтетика (геомембрана, геотекстиль, георешетка GCL) в горных работах

Геосинтетики в горных работах

По мере того, как масштаб майнинговых компаний постепенно увеличивается, ежедневная скорость майнинга, масштаб операций на одной площадке и затраты, связанные с майнингом, увеличиваются из года в год. Достижения в технологии добычи улучшили скорость извлечения рудных тел. Чтобы сделать шахту абсолютно рентабельной и экологически чистой, требуется обширный инжиниринг. Геосинтетика — это один из способов, с помощью которого горнодобывающие компании достигают своих целей.

Геосинтетические решения для различных проектов в горнодобывающей промышленности

1.Кучное выщелачивание

Кучное выщелачивание стало мощным двигателем роста мировой горнодобывающей промышленности. Более 35 процентов всех продаваемых сегодня запасов меди и золота производится методом кучного выщелачивания. Сейчас методом кучного выщелачивания получают латунь, рудную медь, никелевый латерит, уран и даже редкоземельные металлы.

Предпосылкой кучного выщелачивания является герметизация геосинтетики. Геомембраны и геосинтетические глиняные вкладыши (GCL) используются в системных решениях в качестве вкладышей для площадок кучного выщелачивания, вкладышей для траншей для обогатительных растворов, технологических ям, хранилищ воды на месте, «дождевиков» над отвалами руды для отвода дождевой воды (вместо растворов для реакторов разбавления). и управление сточными водами на месте.

Проекты по кучному выщелачиванию являются одним из крупнейших потребителей геомембран, потребляя, по оценкам, 40 процентов всех произведенных геомембран, и эта цифра продолжает расти. Геомембраны из полиэтилена высокой плотности (HDPE) обладают превосходной химической стойкостью, устойчивостью к растрескиванию под напряжением и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Они долговечны и химически совместимы, чтобы выдерживать агрессивные растворы кучного выщелачивания в шахтах и ​​резервуарах для растворов. Доступные текстуры могут улучшить фрикционные свойства, необходимые для устойчивости системы облицовки на склонах. Геомембраны представляют собой экономичное решение для управления водными ресурсами на объекте и удержания жидкости для очистки.

Геомембраны — это еще не все, что нужно горнодобывающим предприятиям. Нетканый геотекстиль обеспечивает долговременную надежную защиту и устойчивость к трению для геомембран в труднопроходимой местности и в сценариях с высокими шахтными отвалами. Кроме того, при использовании в горных работах композитная футеровка (геомембрана с геосинтетической глиняной облицовкой, GCL) может обеспечить надежную, эффективную и долгосрочную работу футеровки для улучшения экономических показателей кучного выщелачивания и экологических показателей.

Футеровка «дождевик» предотвращает попадание дождевой воды в рудный отвал, поэтому жидкость для беременных не разбавляется. Этот метод более эффективен. Кроме того, системы геосинтетической облицовки могут защитить водные ресурсы на месте. Экономия воды при удаленной добыче полезных ископаемых может снизить расходы, поскольку за последние восемь лет стоимость воды увеличилась на 300 процентов.

В удаленных шахтах очень важно обеспечить ровные дороги. Армирование георешеткой стабилизирует бермы, насыпи, стенки дробилок и другие грунтовые конструкции. Гарантия грузоподъемности 100 тонн на долгие годы. Без дорогостоящих дорожных аварий шахта могла бы терять миллионы долларов в день, если дорога выходит из строя.

Геотекстиль обеспечивает разделение слоев частиц, стабильность фильтрации геотекстиля и защиту от других геосинтетических материалов. В совокупности эти материалы могут повысить эффективность извлечения ценных материалов, изолировать загрязненные отходы, оставить площадки открытыми и сделать закрытие более эффективным и менее затратным мероприятием.

2.Управление хвостами

При добыче ценных месторождений руды оставшаяся руда является отходом. Как правило, он составляет большой процент руды, перерабатываемой на рудниках. Хвосты могут быть загрязнены в процессе добычи или содержать компоненты, вредные для окружающей среды, поэтому их необходимо изолировать, чтобы предотвратить долговременный ущерб окружающей среде.

Инженеры-проектировщики, работающие в шахтах, должны выделять большое количество места для надлежащего контроля хвостохранилищ. Вся или большая часть этой области должна быть герметизирована водонепроницаемым геосинтетическим материалом (например, геомембраной) или композитной системой облицовки (например, геомембрана/геосинтетическая глиняная облицовка). Эти уплотнительные системы защищают дно и стенки цистерны. Как правило, поверхность хвостохранилища будет покрыта геосинтетической системой после закрытия батареи или шахты.

По мере того, как рудник увеличивался в размерах, инженерные работы, необходимые для надлежащего контроля объема хвостов, усиливались. Такое расширение защитной оболочки обычно требует не только систем облицовки, но и систем армирования и герметизации берм вокруг хвостохранилища. Более слабые бермы из чистой земли подвержены риску насыщения, эрозии и обрушения. Кроме того, увеличенная глубина хвостохранилищ требует более прочной инженерной защиты. Используемые геосинтетики должны быть прочными и проверенными в течение длительного времени в суровых условиях. Например, хвостохранилища могут иметь глубину более 50 м. В этих случаях загрязненные, часто мутные отходы залегают слишком глубоко, чтобы их можно было контролировать системами футеровки и армирования. От этих экологически чистых систем зависит экологическая безопасность участка, и выбранные геосинтетики должны вызывать доверие.

Здесь геосинтетические решения включают геомембраны HDPE, GCL, композитные системы геомембрана-GCL, нетканый геотекстиль и армирование георешеткой.

3. Испарительный пруд

Выпаривание используется в различных операциях по добыче полезных ископаемых для отделения ценных материалов от воды или рассола. Например, различные соли могут быть извлечены выпариванием. Богатый литием рассол можно концентрировать путем выпаривания. Собранные из солнечных бассейнов, эти материалы могут быть переработаны в предметы, используемые в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, продуктах питания и т. д.

Испаряемость в искусственных водоемах также может быть эффективным решением для участков с целью очистки или изоляции загрязняющих веществ, особенно если отложения загрязнены.

Процессы испарения обычно требуют значительного масштаба, чтобы быть более эффективными и экономичными.

Растворы геосинтетической облицовки используются для предотвращения потери ценных материалов при просачивании. Они также обеспечивают надежную защиту окружающей среды. Материалы, добытые выпариванием, потенциально агрессивны и требуют защиты окружающей среды, особенно концентрированные материалы, полученные в процессе выпаривания.

Во многих случаях насыщенный раствор закачивают в искусственные пруды в течение нескольких циклов, пока пруд не наполнится урожаем, достаточно большим, чтобы экономически оправдать его сбор. Система может подвергаться воздействию интересующего материала и суровых условий окружающей среды в течение продолжительного периода времени (например, лет). Таким образом, долгосрочная работа и долговечность имеют решающее значение для систем облицовки прудов-испарителей.

Геосинтетические растворы в прудах-испарителях обычно включают геомембраны из полиэтилена высокой плотности и геосинтетические глиняные вкладыши.

4. Закрытие шахт

Закрытие шахты — это состояние, которое будет у каждой шахты. Шахта может закрыться через несколько месяцев или снова открыться через несколько лет на том же месте. Использование опасных химических веществ при добыче полезных ископаемых привело к серьезному нарушению почвы, а когда работы прекратились, это стало угрозой для окружающей среды, и потребовалось ответственное закрытие шахты. Одним из наиболее эффективных долгосрочных способов повышения безопасности на строительной площадке является установка систем геосинтетического покрытия для изоляции районов добычи полезных ископаемых.

Геомембраны, прокладки из геосинтетической глины, геотекстиль и геокомпозитные дренажные материалы используются для покрытия, герметизации, очистки и изоляции загрязненных почв. Они исключают инфильтрацию осадков, предотвращают сток загрязненных вод, позволяют укладывать сверху чистую почву для поддержания здоровой растительности и многое другое.

5. Каналы и другие геотехнические сооружения

Шахты есть в небольших городах. Им нужны дороги, вода, электричество, утилизация отходов, еда, безопасность, жилье и многое другое.

Руда должна быть перемещена и вывезена за пределы площадки. Доступ очень важен для выживания шахты. Транспортировка материала не должна быть повреждена. Транспортное средство может перевозить более 100 тонн. Для добычи руды, битуминозных песков, горных пород и угля дороги должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать многократные проезды в течение многих лет.

Арматура из георешетки и изолирующий геотекстиль используются для перераспределения напряжения в пределах дороги, предотвращая смешивание мелких и крупных заполнителей. Повышенная прочность дороги снижает риск ее эрозии и образования колеи во влажных или сухих горных условиях.

Эти же материалы для армирования, разделения и контроля дренажа используются во множестве других геотехнических приложений в горнодобывающей промышленности. Сложная топография многих площадок требует строительства многих вертикальных или почти вертикальных конструкций, таких как опорные стены дробилки. Стены из механически стабилизированного грунта (MSE), армированные геосинтетикой, являются распространенной и эффективной стратегией. Кроме того, под тяжелой техникой и кранами находятся насыпи, опоры мостов, рабочие платформы и многие другие места, где необходимо укрепить грунт, чтобы маленький город функционировал по проекту.

Горнодобывающая текстурированная геомембрана

Геосинтетический глиняный вкладыш (GCL)

Нетканый геотекстиль

Горная георешетка

Геосинтетические растворы для горнодобывающей промышленности рассчитаны на долгосрочную адаптацию к различным условиям окружающей среды, а их химическая совместимость необходима для достижения экономических и экологических целей современных горнодобывающих предприятий. Решения включают:

• Полиэтиленовая (HDPE) геомембрана в качестве барьера

• Геосинтетическая глиняная подкладка (GCL) в качестве барьера

• Армированная георешетка

• Нетканый геотекстиль для фильтрации и разделения

• Геокомпозитные дренажные/вентиляционные материалы