Geosyntetické kompozice a možnosti pro minng práci

Geosyntetické kompozice a možnosti důlních prací

1 Geomembrána

Projekty vyluhování hald, odpařovací nádrže, hlušiny atd. v těžebních operacích často zažívají velmi vysoké zatížení a geomembrány se používají velmi často. Využití geomembrán v projektech vyluhování hald představuje více než 40% veškeré produkce geomembrán. Geomembránové suroviny jsou polyethylen s vysokou hustotou (HDPE), lineární polyethylen s nízkou hustotou (geomembrána LLDPE), polyethylen s nízkou hustotou (geomembrána LDPE) \ polyvinylchlorid (geomembrána PVC), polypropylen (geomembrána PP) a PRyž EPDM (geomembrána EPDM). Těžební operace však volí především HDPE geomembránu kvůli své vysoké chemické odolnosti a fyzikálním vlastnostem. Tloušťky větší nebo rovné 0,75 mm (30 mil), jako je Francie a Německo, zvažují 1 mm (40 mil) polymerní geomembrány. Kromě vlastností geomembrány je třeba vzít v úvahu i další konstrukční otázky, jako je účinek vysokého namáhání, typ základu a materiály pro umístění pod a nad geomembránou.

Základní podmínky by měly být pevné, aby se minimalizovalo usazování po celou dobu životnosti zařízení. V opačném případě bude geomembrána namáhána a přetížena, což má za následek poškození geomembrány. Povrch podloží musí poskytovat hladkou, plochou, pevnou, nezdolnou základnu pro geomembránu bez náhlých, ostrých nebo náhlých změn nebo zlomů stupně, které by geomembránu roztrhly nebo poškodily, a bez volných úlomků hornin (>10 mm nebo 0,4 palce) )), tyčí, ostrých předmětů nebo úlomků jakéhokoli druhu. Pokud jsou zde ostré předměty, nečistoty nebo štěrk atd., Je nutná ochranná netkaná textilie, aby se zabránilo propíchnutí geomembrány.

V těžebním průmyslu neexistují žádné specifické předpisy pro bariérové aplikace, takže tloušťka obložení se obvykle volí na základě zkušeností, očekávaného zatížení rudy, velikosti částic materiálu umístěného na geomembráně a materiálu níže. Vzhledem k typické chemické odolnosti požadované pro geomembrány se ve většině případů používá HDPE. HDPE se používá v:

vystavení ultrafialovému záření

Vyžaduje se vysoká chemická odolnost

Předpokládaná dlouhodobá životnost

Vysoká prasitelnost je důležitá (obvykle důležitá pro HDPE)

Vyžaduje se dobrá tepelná odolnost proti oxidaci

Vyžaduje vysokou odolnost proti propíchnutí

Důležité jsou vysoké mechanické vlastnosti.

Vzhledem k očekávané životnosti geomembrán (>>100 let) vyžadují požadavky na systémy základového obložení skládek obvykle maximální deformaci 0,25%. V těžebních aplikacích může dojít ke kratší životnosti, takže vyšší průhyby (ale méně než 1,5%) mohou být přijatelné. Klíčovým aspektem při určování dlouhodobého výkonu je také teplota kapaliny na geomembráně.

2 Geosyntetická hliněná vložka

Geosyntetické jílové vložky a vícesložkové jílové geosyntetické bariéry patří do skupiny geosyntetických jílových bariér, definovaných takto:

Geosyntetická hliněná bariéra: Továrně sestavená konstrukce geosyntetického materiálu ve formě plechů, ve které bariérová funkce vykonává hlína.

Geosyntetická hliněná vložka (GCL): Továrně sestavená geosyntetická bariéra sestávající z jílu podepřeného geotextilií drženou pohromadě děrováním jehlou, šitím nebo chemickými lepidly.

Vícesložková jílová geosyntetická bariéra (MGCL): Jílová nebo geosyntetická jílová vložka (GCL) s připojenou asfaltovou, polymerovou nebo kovovou bariérou, která snižuje hydraulickou vodivost nebo chrání hliněné jádro nebo obojí Of.

GBR-C se používá v těžebních aplikacích, jako jsou zařízení na vyluhování hald, odpařovací nádrže nebo odkalovací nádrže, zadržování procesních řešení, zadržování dešťové vody, rybníky na čištění odpadních vod, uzavírky a recyklace.

Drsné podmínky prostředí jsou výzvou pro inženýry, kteří takové projekty navrhují. V některých aplikacích může systém obložení vyžadovat kompozitní systém obložení s geomembránou nebo vícesložkovou GCL. Vzhledem k výhodám, které GCL nabízejí, jsou stále více považovány za alternativu ke zhutněným hliněným vložkám v těžebních aplikacích a v některých případech mohou MGCL nahradit geomembrány. Některé z výhod GCL jsou:

Cenově výhodné polstrování a instalace

Snadná instalace ve většině povětrnostních podmínek

Účinná bariéra, zejména při vysokém normálním zatížení

Projektanti by však měli zvážit specifické podmínky lokality (půdní materiál)

3 Netkané geotextilie

Jako odlučovač se geotextilie používají k zabránění vzájemnému míchání sousedních půdních vrstev nebo výplňových materiálů. Ve filtračních aplikacích se netkané geotextilie používají k zadržování částic půdy a zároveň umožňují průchod kapalin filtračním médiem.

Jehlou děrované (mechanicky lepené) netkané textilie jsou robustní geotextilie schopné odolat drsným instalačním podmínkám a náročnému stavebnímu zatížení. Jejich jedinečná flexibilita a prodlužovací vlastnosti společně poskytují vysokou odolnost proti propíchnutí, aniž by byl obětován filtrační výkon. Při správném výběru mohou jehlou děrované netkané textilie poskytovat vynikající dlouhodobou filtraci a dosahovat vysokých úhlů tření mezi facici.

V těžebních aplikacích jsou geotextilie široce používány k ochraně geomembránových bariér před propíchnutím a nepřijatelnou deformací.

4 Geosyntetický drenážní synstém

4 Geosyntetický drenážní systém

Odvodnění v rohožích haldy je důležité pro obnovu kovu, stabilitu a kontrolu rozlití. Bez ohledu na typ zvoleného drenážního materiálu (kamenivo nebo geosyntetika) by kapalná drenážní vrstva na dně podložky pro vyluhování haldy měla splňovat následující požadavky:

Kapalina by měla být schopna proudit do drenážní vrstvy bez vytvoření hlavy v podložce pro vyluhování haldy

Dostatečná dlouhodobá propustnost vody v drenážní vrstvě s co nejnižším sklonem na vyzdívkovém systému

Odolný systém pro odvodnění životnosti vyluhovací podložky haldy (chemická kompatibilita)

Odolává tlakovému zatížení (dlouhodobému i krátkodobému)

Splňuje požadavky na stabilitu ve smyku

Zabraňte poškození systému obložení

Zatímco většina haldových vyluhovacích rohoží je pokryta kamenivem jako drenážním materiálem (obvykle více než 0,5 m drceného štěrku (10 mm až 50 mm)), geosyntetické drenážní vrstvy se nyní stále více používají jako alternativa k tradičním štěrkovým drenážním systémům Taste.

Geosyntetické drenážní systémy jsou definovány jako: trojrozměrný prefabrikovaný výrobek vyrobený ze syntetických surovin, skládající se z drenážní vrstvy (jádra), pokrytý ve většině případů alespoň jedním geotextilním filtrem pro přívod kapaliny a/nebo páry.

Další aplikace geosyntetických drenážních systémů je jako systém detekce průsakové vody mezi dvěma bariérovými vložkami, například mezi dvěma polymerními geosyntetickými bariérami.

Aby byl geosyntetický drenážní systém rovnocenný minerální drenážní vrstvě, jako je podložka pro vyluhování haldy, nebo aby ji překonal, musí být testování výkonnosti dostatečné k prokázání jeho dlouhodobé výkonnosti. Ty by měly zahrnovat filtrační výkon geotextilních filtrů, dlouhodobý tlakový výkon geosyntetických drenážních systémů při zatížení polem, dlouhodobé úrovně (průtok v rovině / propustnost) a další požadavky specifické pro dané místo, jako je mezifázové smykové chování nebo odolnost proti propíchnutí.

Během procesu hodnocení a výběru si konstruktér často vybírá mezi minerální drenážní vrstvou a geosyntetickým drenážním systémem. Inženýři jsou lépe obeznámeni s minerálními materiály a dohlížejí na potenciál geosyntetických drenážních systémů. Jaké nevýhody mohou vzniknout při použití minerálních drenážních vrstev, jsou však často sledovány. Umístění tohoto typu materiálu přímo na geomembránu může způsobit napětí při propíchnutí a může dojít k poškození geomembrány během umístění. Při nakládání podložek na vyluhování haldy může dojít ke namáhání srsti, zejména pokud není použita žádná nebo nedostatečná ochranná vrstva. Umístění odtokových švů je také časově náročné a zpomaluje celkovou těžbu. Na druhou stranu, geosyntetické drenážní systémy mají mnoho výhod. Snadná instalace, zejména na svazích, konzistentní vlastnosti materiálu, rychlejší instalace, odolné proti propíchnutí a drenážní vrstvy dohromady šetří náklady v mnoha případech.

Další výhody použití geosyntetického drenážního systému jsou:

Vysokoobjemová průtoková dráha pro kapaliny

Obecně nižší náklady na instalaci a materiál, a tím nákladově efektivní alternativa k minerálním drenážním materiálům

Snadná a rychlá instalace díky nízké hmotnosti

5 Zesílená geomříž

V těžebním průmyslu zahrnují geomřížové aplikace výztuž a stabilizaci základny, vyztužení svahu a opěrné zdi a výztuž odkaliště nadloží. V situacích, kdy je únosnost zeminy nedostatečná nebo jsou smykové vlastnosti příliš nízké na to, aby se stabilizovaly při plánovaných sklonech nebo zatíženích sklonu nebo zatížení, pomáhá výztuž geomříže překlenout mezery pro dostatečnou stabilitu a bezpečnost.

Struktura geomříže by měla poskytovat tuhé otvory. To ovlivňuje schopnost bočního uzavření agregátů vzájemně propojených v pórech. Čím větší je stabilita velikosti pórů geomříže, tím lepší boční omezení poskytuje pro zrnitý materiál. Interakce s kamenivem je jedním z hlavních principů vyztužení geomříží. Díky blokovacímu mechanismu geomříž absorbuje napětí z půdy a zvyšuje bezpečnost a provozuschopnost.

Aby bylo možné optimálně absorbovat napětí, musí geomříže poskytovat vysokou pevnost při nízkých deformacích. Čím větší je modul tahu při nízkém namáhání, tím nižší je deformace a konečná deformace vyvinutá v konstrukci. Mez pevnosti v tahu ovlivňuje úroveň pevnosti v tahu, která je k dispozici při nízkém namáhání, a zvýšení meze pevnosti vede ke stejné rychlosti zvětšování při nízkém namáhání.

U konstrukcí, které využívají geomříže k zajištění odpovídající stability a bezpečnosti určené strukturální analýzou, je rozhodující dlouhodobá výkonnost výrobku. Různé suroviny a výrobní procesy ovlivňují vlastnosti, jako je chování při tečení, robustnost vůči poškození instalace a chemické / biologické účinky. Tyto hodnoty přímo ovlivňují dlouhodobou konstrukční pevnost výrobku zvažovaného v analýze stability. Výrobky se stejnou mezí pevnosti se často liší dlouhodobou konstrukční pevností, kterou vytvářejí.