Геосинтетичке композиције и опције за рударски рад

Геосинтетичке композиције и опције за рударски рад

1 Геомембрана

Пројекти испирања гомиле, базена за испаравање, јаловина итд. у рударским операцијама често доживљавају веома велика оптерећења и геомембране се веома често користе. Употреба геомембране у пројектима испирања гомиле чини више од 40 процента укупне производње геомембрана. Сировине за геомембране су полиетилен високе густине (ХДПЕ), линеарни полиетилен ниске густине (ЛЛДПЕ геомембрана), полиетилен ниске густине (ЛДПЕ геомембрана) \ поливинил хлорид (ПВЦ геомембрана), полипропилен (ПП геомембрана) и ЕПДМ гума (ЕПДМ геомембрана). Међутим, рударске операције углавном бирају ХДПЕ геомембрану због њене високе хемијске отпорности и физичких својстава. Дебљине веће или једнаке 0,75 мм (30 милс), као што су Француска и Немачка, сматрају полимерне геомембране од 1 мм (40 милс). Поред карактеристика геомембране, морају се узети у обзир и друга питања дизајна, као што су ефекат високог напрезања, тип темеља и материјали за постављање испод и изнад геомембране.

Foundation conditions should be firm to minimize settlement over the life of the facility. Otherwise, the geomembrane will be stressed and overstretched, resulting in damage to the geomembrane. The subgrade surface shall provide a smooth, flat, firm, indomitable base for the geomembrane, with no sudden, sharp, or sudden changes or grade breaks that would tear or damage the geomembrane, and no loose rock fragments (>10 мм или 0,4 ин.) )), штапови, оштри предмети или крхотине било које врсте. Ако има оштрих предмета, крхотина или шљунка итд., потребна је заштитна неткана тканина како би се спречило пробијање геомембране.

У рударској индустрији не постоје посебни прописи за примену баријера, тако да се дебљина облоге обично бира на основу искуства, очекиваног оптерећења руде, величине честица материјала постављеног на врху геомембране и материјала испод. Због типичне хемијске отпорности потребне за геомембране, ХДПЕ се користи у већини случајева. ХДПЕ се користи у:

излагање ултраљубичастом зрачењу

Потребна је висока хемијска отпорност

Очекивани дугорочни век употребе

Велика способност пуцања под стресом је важна (обично важна за ХДПЕ)

Потребна је добра отпорност на термичку оксидацију

Захтева високу отпорност на пробијање

Висока механичка својства су важна.

Due to the expected service life of geomembranes (>>100 година), захтеви за системе основних облога депоније обично захтевају максималну деформацију од 0,25 процената. У рударским апликацијама може доћи до краћег века трајања, тако да већи отклон (али мањи од 1,5 процената) може бити прихватљив. Кључни аспект у одређивању дугорочних перформанси је такође температура течности на геомембрани.

2 Геосинтетичка глинена облога

Геосинтетичке глинене облоге и вишекомпонентне глинене геосинтетичке баријере припадају групи геосинтетичких глинених баријера, дефинисаних на следећи начин:

Геосинтетичка глинена баријера: Фабрички састављена структура геосинтетичког материјала, у облику листова, у којој функцију баријере обавља глина.

Геосинтетичка глинена облога (ГЦЛ): Фабрички састављена геосинтетичка баријера која се састоји од глине подржане геотекстилом који се држи заједно бушењем иглом, шивањем или хемијским лепковима.

Вишекомпонентна глинена геосинтетичка баријера (МГЦЛ): глинена или геосинтетичка глинена облога (ГЦЛ) са причвршћеном асфалтном, полимерном или металном баријером која смањује хидрауличку проводљивост или штити језгро глине, или обоје.

ГБР-Ц се користи у рударским апликацијама као што су постројења за испирање из гомиле, језера за испаравање или јаловишта, задржавање процесних раствора, задржавање атмосферских вода, базена за пречишћавање отпадних вода, затварање и рециклажа.

Тешки услови животне средине изазивају инжењере који дизајнирају такве пројекте. У неким применама, систем облагања може захтевати композитни систем облоге са геомембраном или вишекомпонентним ГЦЛ. Због предности које ГЦЛ-ови нуде, они се све више виде као алтернатива збијеним глиненим облогама у рударским апликацијама, ау неким случајевима МГЦЛ-ови могу заменити геомембране. Неке од предности ГЦЛ-а су:

Исплатива подстава и инсталација

Лако се инсталира у већини временских услова

Ефикасна баријера, посебно при високим нормалним оптерећењима

Међутим, дизајнери треба да узму у обзир специфичне услове локације (материјал тла)

3 Неткани геотекстили

Као сепаратор, геотекстил се користи да спречи мешање суседних слојева тла или материјала за пуњење. У апликацијама за филтрирање, неткани геотекстили се користе за задржавање честица тла док дозвољавају течностима да прођу кроз филтер медиј.

Игло бушени (механички везани) неткани материјали су робусни геотекстили који могу да издрже тешке услове уградње и изазовна грађевинска оптерећења. Њихова јединствена флексибилност и својства издужења се комбинују да обезбеде високу отпорност на пробијање без жртвовања перформанси филтрације. Када се правилно одаберу, игло бушени неткани материјали могу обезбедити одличну дуготрајну филтрацију и постићи високе углове међуфазног трења.

У рударским апликацијама, геотекстили се широко користе за заштиту геомембранских баријера од пробијања и неприхватљиве деформације.

4 Геосинтетички дренажни систем

4 Геосинтетички дренажни систем

Одводњавање у простиркама за излуживање гомиле је важно за опоравак метала, стабилност и контролу изливања. Без обзира на врсту одабраног дренажног материјала (агрегат или геосинтетички), слој за дренажу течности на дну јастучића за испирање гомиле треба да испуњава следеће захтеве:

Течност би требало да буде у стању да тече у дренажни слој без стварања главе у јастучићу за испирање гомиле

Довољна дуготрајна водопропусност у дренажном слоју са што мањим нагибом на систему облоге

Издржљив систем за дренажу животног века јастучића за испирање гомиле (хемијска компатибилност)

Издржати тлачна оптерећења (дуготрајна и краткорочна)

Испуњава захтеве стабилности на смицање

Избегавајте оштећење система облоге

Док је већина простирки за испирање гомиле прекривена агрегатом као дренажним материјалом (обично преко 0.5м дробљеног шљунка (10мм до 50мм)), геосинтетички дренажни слојеви се сада све више користе као алтернатива традиционалним системима за дренажу шљунка Тасте.

Геосинтетички дренажни системи се дефинишу као: Тродимензионални монтажни производ направљен од синтетичких сировина, који се састоји од дренажног слоја (језгра), прекривеног у већини случајева са најмање једним геотекстилним филтером за испоруку течности и/или паре.

Даља примена геосинтетичких дренажних система је као систем за детекцију процедне воде између две баријере, као што су две полимерне геосинтетичке баријере.

Да би геосинтетички дренажни систем био еквивалентан минералном дренажном слоју као што је јастучић за лужење гомиле или да би га надмашио, тестирање перформанси мора бити довољно да покаже његове дугорочне перформансе. Ово би требало да укључује перформансе филтрације геотекстилних филтера, дуготрајне компресивне перформансе геосинтетичких дренажних система под оптерећењем на терену, дугорочне нивое (проток/пропусност у равни) и друге захтеве специфичне за локацију, као што су понашање на смицање на међуфазној површини или отпорност на пробијање.

Током процеса евалуације и одабира, инжењер пројекта ће често бирати између минералног дренажног слоја и геосинтетичког дренажног система. Инжењери су боље упознати са минералним материјалима и надгледају потенцијал геосинтетичких дренажних система. Међутим, често се прати који недостаци могу настати употребом минералних дренажних слојева. Постављање ове врсте материјала директно на геомембрану може изазвати напрезање убода и може оштетити геомембрану током постављања. Напрезање крзна може настати током утовара јастучића за лужење гомиле, посебно када се не користи заштитни слој или се не користи довољно. Постављање дренажних шавова је такође дуготрајно и успорава целокупну рударску операцију. С друге стране, геосинтетички дренажни системи имају многе предности. Лакоћа уградње, посебно на падинама, конзистентна својства материјала, бржа уградња, отпорни на пробијање и дренажни слојеви комбинују се да би се уштедели трошкови у многим случајевима.

Остале предности коришћења геосинтетичког дренажног система су:

Путања протока велике запремине за течности

Генерално, нижи трошкови уградње и материјала, стога је исплатива алтернатива минералним дренажним материјалима

Једноставна и брза инсталација због мале тежине

5 Ојачана геомрежа

У рударству, примена геомреже укључује ојачање базе и стабилизацију, ојачање нагиба и потпорних зидова и ојачање јаловишта. У ситуацијама када је носивост тла недовољна или су својства смицања прениска да би се стабилизовала под планираним нагибима или оптерећењима, арматура геомреже помаже да се премосте празнине за адекватну стабилност и сигурност.

Структура геомреже треба да обезбеди чврсте рупе. Ово утиче на способност бочног затварања агрегата који се преплићу у порама. Што је већа стабилност величине пора геомреже, то је боље бочно ограничење за грануларни материјал. Интеракција са агрегатом је један од главних принципа армирања геомреже. Захваљујући механизму за блокирање, геомрежа апсорбује напрезање из тла и повећава сигурност и употребљивост.

Да би оптимално апсорбовали напрезање, геомреже треба да обезбеде високу чврстоћу при малим напрезањима. Што је већи модул затезања при малом напрезању, то је мања деформација и крајња деформација у конструкцији. Крајња затезна чврстоћа утиче на ниво затезне чврстоће који је доступан при ниском напрезању, а повећање крајње чврстоће резултира истом стопом повећања при ниском напрезању.

У структурама које користе геомреже да обезбеде адекватну стабилност и сигурност како је утврђено структурном анализом, дугорочне перформансе производа постају одлучујуће. Различите сировине и производни процеси утичу на својства као што су понашање при пузању, отпорност на оштећења приликом инсталације и хемијски/биолошки ефекти. Ове вредности директно утичу на дугорочну конструкцијску снагу производа који се разматра у анализи стабилности. Производи са истом крајњом снагом често се разликују по дуготрајној снази дизајна до које резултирају.