Geosintetika (geomembranska geotekstilna GCL geomreža) u rudarstvu

Geosintetika u rudarstvu

Kako se razmjer rudarskih tvrtki postupno širi, dnevna stopa rudarenja, opseg operacija na jednom mjestu i troškovi povezani s rudarenjem rastu iz godine u godinu. Napredak u tehnologiji ekstrakcije poboljšao je stopu iskorištenja rudnih tijela. Potreban je opsežan inženjering kako bi rudnik bio savršeno isplativ i ekološki prihvatljiv. Geosintetika je jedan od načina na koji rudarske tvrtke postižu svoje ciljeve.

Geosintetička rješenja za razne projekte u rudarskoj industriji

1.Ispiranje gomile

Ispiranje gomile postalo je veliki pokretač rasta u globalnoj rudarskoj industriji. Više od 35 posto svih zaliha bakra i zlata koje se danas prodaju proizvedeno je gomilanim ispiranjem. Sada se mjed, ruda bakra, nikal laterit, uran, pa čak i rijetke zemlje proizvode ispiranjem u gomili.

Pretpostavka hrpinog ispiranja je potpora za brtvljenje geosintetika. Geomembrane i obloge od geosintetske gline (GCL) koriste se u sustavnim rješenjima kao obloge jastučića za ispiranje gomile, obloge rovova otopine za obogaćivanje, procesne jame, skladištenje vode na licu mjesta, "kabanici" nad gomilama rude za odvodnju kišnice (umjesto otopina reaktora za ispiranje za razrjeđivanje) i upravljanje otpadnim vodama na licu mjesta.

Projekti gomilnog ispiranja jedan su od najvećih korisnika geomembrana, trošeći procijenjenih 40 posto svih proizvedenih geomembrana, a ta brojka nastavlja rasti. Geomembrane od polietilena visoke gustoće (HDPE) nude izvrsnu kemijsku otpornost, otpornost na pukotine i UV otpornost. Izdržljive su i kemijski kompatibilne kako bi izdržale agresivne otopine za ispiranje hrpe rudarstva u dimnjacima i spremnicima otopine. Dostupne teksture mogu poboljšati svojstva trenja potrebna za stabilnost kosine sustava obloge. Geomembrane su isplativo rješenje za upravljanje vodom na licu mjesta i zadržavanje tekućine za tretman.

Geomembrane nisu sve što rudarsko mjesto treba. Netkani geotekstil pruža dugotrajnu, snažnu zaštitu i stabilnost trenja za geomembrane na teškom terenu i scenarijima s visokim rudnicima. Osim toga, ako se koristi u rudarskim operacijama, rješenje kompozitne obloge (Geomembrane with Geosynthetic Clay Liner, GCL) može pružiti pouzdanu, učinkovitu, dugoročnu izvedbu obloge za poboljšanu ekonomičnost ispiranja gomile i ekološku učinkovitost.

Podstava "kabanica" sprječava ulazak kišnice u hrpu rude, tako da se trudna tekućina ne razrjeđuje. Ova metoda je učinkovitija. Osim toga, sustavi geosintetičkih obloga mogu zaštititi vodne resurse na gradilištu. Očuvanje vode u daljinskom rudarenju može smanjiti troškove, gdje je cijena vode porasla za 300 posto u posljednjih osam godina.

U udaljenim rudnicima ključno je osigurati glatke ceste. Ojačanje geomreže stabilizira berme, nasipe, zidove drobilice i druge strukture tla. Jamstvo cestovnog opterećenja od 100 tona dugi niz godina. Bez skupih kvarova na cestama, rudnik bi mogao izgubiti milijune dolara dnevno ako cesta pokvari.

Geotekstil osigurava odvajanje slojeva čestica, stabilnost filtracije u geotekstilu i zaštitu od drugih geosintetika. U kombinaciji, ovi materijali mogu poboljšati oporabu vrijednih materijala, odvojiti kontaminirani otpad, držati mjesta otvorenima i učiniti zatvaranje učinkovitijim i jeftinijim pothvatom.

2. Upravljanje jalovinom

Kada se iskopaju vrijedna nalazišta rude, preostala ruda je otpad. Obično čini veliki postotak rude prerađene u rudnicima. Jalovina može biti kontaminirana procesom ekstrakcije ili sadržavati komponente štetne za okoliš, stoga se mora izolirati kako bi se spriječila dugotrajna šteta za okoliš.

Inženjeri projektanti koji rade u rudnicima moraju dodijeliti veliku količinu prostora za pravilnu kontrolu jalovine. Cijelo ili veći dio ovog područja mora biti zabrtvljen vodonepropusnim geosintetičkim materijalom (npr. geomembranom) ili kompozitnim sustavom oblaganja (npr. geomembranom/geosintetičkom oblogom od gline). Ovi sustavi brtvljenja štite dno i stijenke vodokotlića. Obično će površina jalovine biti prekrivena geosintetičkim sustavom nakon što se baterija ili rudnik zatvore.

Kako je rudnik rastao, inženjering potreban za pravilnu kontrolu volumena jalovine se intenzivirao. Ovo proširenje obujmice obično zahtijeva ne samo sustave oblaganja, već i sustave pojačanja i brtvljenja za berme oko jalovišta. Slabije berme od čiste zemlje su u opasnosti od zasićenja, erozije i kvara. Osim toga, povećana dubina skladišnih bazena jalovine zahtijeva jače inženjerske konstrukcije za zadržavanje. Korišteni geosintetici moraju biti izdržljivi i dokazani dugotrajni u teškim uvjetima. Na primjer, jalovišta mogu biti dublja od 50 m. U tim slučajevima, kontaminirani, često muljeviti, otpad je previše dubok da bi bio opasan za nadzor sustava obloga i ojačanja. Ekološka sigurnost gradilišta ovisi o tim ekološki prihvatljivim sustavima, a odabrana geosintetika mora biti pouzdana.

Ovdje geosintetička rješenja uključuju HDPE geomembrane, GCL, kompozitne sustave geomembrana-GCL, netkani geotekstil i ojačanje geomreže.

3. Bazen za isparavanje

Isparavanje se koristi u raznim rudarskim operacijama za odvajanje vrijednih materijala od vode ili slane vode. Na primjer, razne soli mogu se ekstrahirati isparavanjem. Slana otopina bogata litijem može se koncentrirati isparavanjem. Sakupljeni iz solarnih bazena, ovi se materijali mogu rafinirati u predmete koji se koriste u raznim industrijama, poljoprivredi, hrani itd.

Ponašanje isparavanja u projektiranim jezercima također može biti učinkovito rješenje za lokacije s ciljem sanacije ili izdvajanja kontaminanata, posebno ako je sediment kontaminiran.

Procesi isparavanja općenito zahtijevaju znatan opseg kako bi bili učinkovitiji i ekonomičniji.

Geosintetička rješenja za oblaganje koriste se kako bi se spriječio gubitak vrijednih materijala u curenju. Također pružaju snažnu zaštitu okoliša. Materijali dobiveni isparavanjem potencijalno su agresivni i zahtijevaju zaštitu okoliša, posebice koncentrirani materijali proizvedeni postupkom isparavanja.

U mnogim slučajevima, bremenita otopina se pumpa u projektirana jezerca u više ciklusa dok se jezerce ne napuni dovoljno velikom žetvom da ekonomski opravda njeno sakupljanje. Sustav može biti izložen materijalu od interesa i oštrim uvjetima okoline dulje vremensko razdoblje (npr. godinama). Stoga su dugoročna izvedba i trajnost ključni za sustave oblaganja bazena za isparavanje.

Geosintetička rješenja u bazenima za isparavanje obično uključuju HDPE geomembrane i obloge od geosintetske gline.

4. Zatvaranje rudnika

Zatvaranje rudnika je stanje koje će imati svaki rudnik. Rudnik se može zatvoriti za nekoliko mjeseci ili ponovno otvoriti za nekoliko godina na istoj lokaciji. Korištenje opasnih kemikalija u rudarskim aktivnostima izazvalo je ozbiljne poremećaje u tlu, a kada su operacije prestale, postalo je prijetnja okolišu i bilo je potrebno odgovorno zatvaranje rudnika. Jedan od najučinkovitijih dugoročnih načina za poboljšanje sigurnosti gradilišta je ugradnja geosintetskih sustava za zatvaranje za izolaciju rudarskih područja.

Geomembrane, obloge od geosintetske gline, geotekstili i geokompozitni materijali za drenažu koriste se za prekrivanje, inkapsulaciju te čišćenje i izolaciju kontaminiranog tla. Oni eliminiraju infiltraciju oborina, sprječavaju onečišćeno otjecanje, omogućuju ugradnju čistog tla na vrh kako bi se podržala zdrava revegetacija i još mnogo toga.

5.Kanali i drugi geotehnički objekti

Rudnici su u malim gradovima. Trebaju ceste, vodu, struju, gospodarenje otpadom, hranu, sigurnost, smještaj i još mnogo toga.

Ruda se mora premjestiti i transportirati izvan gradilišta. Pristup je vrlo važan za opstanak rudnika. Transport materijala ne smije biti oštećen. Transportno vozilo može nositi više od 100 tona. Za operacije s rudama, naftnim pijeskom, kamenjem i ugljenom, ceste moraju biti dovoljno čvrste da izdrže godine ponovljenog prolaska.

Ojačanja geomreže i izolacijski geotekstil koriste se za preraspodjelu napetosti unutar ceste, sprječavajući miješanje finih i grubih agregata. Povećana čvrstoća ceste smanjuje rizik od erozije ceste i kolotraga u mokrom ili suhom rudarskom okruženju.

Ovi isti materijali za pojačanje, odvajanje i kontrolu drenaže koriste se u raznim drugim geotehničkim primjenama u rudarstvu. Složena topografija mnogih lokacija zahtijeva izgradnju mnogih okomitih ili gotovo okomitih struktura, kao što su potporni zidovi drobilice. Mehanički stabilizirani zemljani (MSE) zidovi ojačani geosintetikom uobičajena su i učinkovita strategija. Osim toga, ispod teške opreme i dizalica nalaze se nasipi, upornjaci mostova, radne platforme i mnoge druge točke na kojima se tlo mora ojačati kako bi mali grad funkcionirao kako je projektirano.

Rudarska teksturirana geomembrana

Geosintetička obloga od gline (GCL)

Netkani geotekstil

Rudarska geomreža

Geosintetička rješenja za rudarsku industriju dizajnirana su za dugoročnu prilagodbu različitim okruženjima, uz kemijsku kompatibilnost potrebnu za ispunjavanje ekonomskih i ekoloških ciljeva današnjih rudarskih operacija. Rješenja uključuju:

• Polietilenska (HDPE) geomembrana kao barijera

• Geosynthetic Clay Liner (GCL) kao barijera

• Armirana geomreža

• Netkani geotekstil za filtraciju i odvajanje

• Geokompozitni materijali za drenažu/ventilaciju