Geosyntetika (geomembránová geotextilie GCL geomříž) v hornické práci

Geosyntetika v hornické práci

S postupným rozšiřováním rozsahu těžebních společností se rok od roku zvyšuje denní rychlost těžby, rozsah operací na jednom místě a náklady spojené s těžbou. Pokroky v technologii těžby zlepšily rychlost získávání rudných těles. Aby byl důl dokonale nákladově efektivní a šetrný k životnímu prostředí, je zapotřebí rozsáhlého inženýrství. Geosyntetika je jedním ze způsobů, jak těžařské společnosti dosahují svých cílů.

Geosyntetická řešení pro různé projekty v těžebním průmyslu

1.Vyluhování haldy

Vyluhování haldy se stalo obrovskou hnací silou růstu v globálním těžebním průmyslu. Více než 35 procent každé dnes prodané dodávky mědi a zlata se vyrábí loužením haldy. Nyní se mosaz, ruda mědi, nikl laterit, uran a dokonce i vzácné zeminy vyrábí loužením haldy.

Předpokladem loužení haldy je těsnící podpora geosyntetiky. Geomembrány a geosyntetické jílové vložky (GCL) se používají v systémových řešeních jako vložky pro vyluhování haldy, vložky příkopů s obohacovacím roztokem, procesní jámy, skladování vody na místě, „pláštěnky“ na hromady rud k odvádění dešťové vody (spíše než roztoky z ředícího louhovacího reaktoru) a nakládání s odpadními vodami na místě.

Projekty vyluhování haldy jsou jedním z největších uživatelů geomembrán, spotřebovávají odhadem 40 procent všech vyrobených geomembrán a toto číslo stále roste. Geomembrány z vysokohustotního polyetylenu (HDPE) nabízejí vynikající chemickou odolnost, odolnost proti trhlinám způsobeným napětím a odolnost proti UV záření. Jsou odolné a chemicky kompatibilní, aby vydržely agresivní roztoky louhující důlní haldy v komínech a nádržích na roztoky. Dostupné textury mohou zlepšit třecí vlastnosti potřebné pro svahovou stabilitu systému obložení. Geomembrány jsou nákladově efektivním řešením pro vodní hospodářství a zadržování čisticích kapalin na místě.

Geomembrány nejsou vše, co těžební lokalita potřebuje. Netkané geotextilie poskytují dlouhodobou, silnou ochranu a třecí stabilitu pro geomembrány v obtížném terénu a scénářích s vysokou hromadou min. Kromě toho, pokud se používá v těžebních operacích, řešení kompozitní výstelky (Geomembrána s geosyntetickou jílovou vložkou, GCL) může poskytnout spolehlivou, účinnou a dlouhodobou výkonnost výstelky pro lepší ekonomiku loužení haldy a ekologickou výkonnost.

Podšívka "pláštěnka" zabraňuje vnikání dešťové vody do hromady rudy, takže nedochází k naředění těhotenské tekutiny. Tato metoda je efektivnější. Kromě toho mohou geosyntetické obkladové systémy chránit vodní zdroje na místě. Úspora vody při těžbě na dálku může snížit náklady, kde se cena vody za posledních osm let zvýšila o 300 procent.

Ve vzdálených dolech je zásadní zajistit hladké cesty. Výztuž geomříží stabilizuje hráze, násypy, stěny drtiče a další struktury zeminy. Garantujte silniční zatížení 100 tun po mnoho let. Bez nákladných poruch na silnicích by důl mohl přijít o miliony dolarů denně, pokud silnice selže.

Geotextilie zajišťují separaci částicových vrstev, filtrační stabilitu v geotextiliích a ochranu před jinými geosyntetiky. V kombinaci mohou tyto materiály zlepšit obnovu cenných materiálů, sekvestrovat kontaminovaný odpad, udržet místa otevřená a učinit uzávěry účinnějším a méně nákladným úsilím.

2. Správa hlušiny

Když se těží cenná ložiska rudy, zbývající ruda je odpad. Obvykle tvoří velké procento rudy zpracovávané doly. Hlušina může být kontaminována procesem těžby nebo může obsahovat složky, které jsou škodlivé pro životní prostředí, proto musí být izolovány, aby se zabránilo dlouhodobému poškození životního prostředí.

Konstruktéři pracující v dolech musí vyčlenit velké množství prostoru, aby správně řídili hlušinu. Celá nebo většina této plochy musí být utěsněna vodonepropustným geosyntetickým materiálem (např. geomembrána) nebo kompozitním obkladovým systémem (např. geomembrána/geosyntetická jílová vložka). Tyto těsnící systémy chrání dno a stěny splachovací nádrže. Po odstavení baterie nebo dolu bude povrch hlušiny obvykle pokryt geosyntetickým systémem.

S rostoucí velikostí dolu se zintenzivnilo inženýrství potřebné k řádnému řízení objemu hlušiny. Tato expanze kontejnmentu obvykle vyžaduje nejen výstelkové systémy, ale také výztužné a těsnící systémy pro bermy kolem odkaliště. Slabší čisté zemní bermy jsou vystaveny riziku nasycení, eroze a selhání. Kromě toho zvýšená hloubka odkališť vyžaduje pevnější technické návrhy kontejnmentu. Použitá geosyntetika musí být odolná a dlouhodobě ověřená v drsném prostředí. Například odkaliště může být hluboké více než 50 m. V těchto případech je kontaminovaný, často bahnitý odpad příliš hluboký, aby byl nebezpečný pro systémy obložení a výztuže ke sledování. Na těchto ekologicky šetrných systémech závisí ekologická bezpečnost lokality a zvolená geosyntetika musí být důvěryhodná.

Zde geosyntetická řešení zahrnují HDPE geomembrány, GCL, kompozitní systémy geomembrána-GCL, netkané geotextilie a výztuž geomříží.

3.Odpařovací jezírko

Odpařování se používá v různých těžebních operacích k oddělení cenných materiálů od vody nebo solanky. Odpařováním lze například extrahovat různé soli. Solanka bohatá na lithium může být koncentrována odpařováním. Tyto materiály, získané ze solárních bazénů, lze zušlechtit na předměty používané v různých průmyslových odvětvích, zemědělství, potravinářství a dalších.

Odpařování v umělých nádržích může být také účinným řešením pro lokality s cílem sanace nebo sekvestrace kontaminantů, zejména pokud je kontaminován sediment.

Procesy odpařování obecně vyžadují značný rozsah, aby byly efektivnější a hospodárnější.

Aby se zabránilo ztrátě cenných materiálů při prosakování, používají se řešení geosyntetického obložení. Poskytují také silnou ochranu životního prostředí. Materiály těžené odpařováním jsou potenciálně agresivní a vyžadují ochranu životního prostředí, zejména koncentrované materiály produkované procesem odpařování.

V mnoha případech je těhotný roztok čerpán do uměle vytvořených jezírek po několik cyklů, dokud se rybník nenaplní sklizní dostatečně velkou, aby ekonomicky ospravedlnila její sběr. Systém může být vystaven po delší dobu (např. roky) materiálu, který je předmětem zájmu, a drsným podmínkám prostředí. Proto je pro systémy obložení odpařovacích jezírek rozhodující dlouhodobý výkon a odolnost.

Geosyntetická řešení v odpařovacích nádržích obvykle zahrnují HDPE geomembrány a geosyntetické jílové vložky.

4.Uzávěry dolů

Uzavření dolu je stav, který bude mít každý důl. Důl se může zavřít za několik měsíců nebo znovu otevřít za několik let na stejném místě. Používání nebezpečných chemikálií při těžební činnosti způsobilo vážné narušení půdy a po ukončení provozu se stalo hrozbou pro životní prostředí a bylo nutné odpovědné uzavření dolu. Jedním z nejúčinnějších dlouhodobých způsobů, jak zlepšit bezpečnost lokality, je instalace geosyntetických krycích systémů k izolaci těžebních oblastí.

Geomembrány, geosyntetické jílové vložky, geotextilie a geokompozitní drenážní materiály se používají k pokrytí, zapouzdření a čištění a izolaci kontaminovaných půd. Eliminují infiltraci srážek, zabraňují znečištěnému odtoku, umožňují instalaci čisté půdy na horní stranu pro podporu zdravé obnovy vegetace a další.

5. Kanály a jiné geotechnické stavby

Doly jsou v malých městech. Potřebují silnice, vodu, elektřinu, odpadové hospodářství, jídlo, bezpečnost, bydlení a další.

Ruda musí být přesunuta a přepravena mimo místo. Přístup je velmi důležitý pro přežití dolu. Přeprava materiálu nesmí být poškozena. Přepravní vozidlo uveze více než 100 tun. Pro operace s rudou, ropnými písky, horninami a uhlím musí být silnice dostatečně pevné, aby vydržely roky opakovaného průjezdu.

Výztuhy geomříží a izolační geotextilie se používají k redistribuci napětí uvnitř vozovky a zabraňují promíchání jemného a hrubého kameniva. Zvýšená pevnost vozovky snižuje riziko eroze vozovky a vyjetých kolejí v mokrém nebo suchém důlním prostředí.

Tyto stejné výztužné, separační a odvodňovací kontrolní materiály se používají v řadě dalších geotechnických aplikací v hornictví. Složitá topografie mnoha míst vyžaduje výstavbu mnoha vertikálních nebo téměř vertikálních struktur, jako jsou nosné stěny drtiče. Mechanicky stabilizované zemní stěny (MSE) vyztužené geosyntetikou jsou běžnou a účinnou strategií. Kromě toho jsou pod těžkou technikou a jeřáby náspy, mostní opěry, operační plošiny a mnoho dalších míst, kde musí být vyztužena půda, aby malé město fungovalo tak, jak bylo navrženo.

Těžba texturované geomembrány

Geosyntetická jílová vložka (GCL)

Netkané geotextilie

Těžební geomříž

Geosyntetická řešení pro těžební průmysl jsou navržena pro dlouhodobou adaptaci na různá prostředí, s chemickou kompatibilitou nezbytnou pro splnění ekonomických a ekologických cílů dnešních těžebních operací. Mezi řešení patří:

• Polyetylenová (HDPE) geomembrána jako bariéra

• Geosyntetická Clay Liner (GCL) jako bariéra

• Zesílená geomřížka

• Netkané filtrační a separační geotextilie

• Geokompozitní drenážní/odvzdušňovací materiály