Γεωσυνθετικά (γεωπλέγμα GCL γεωπλέγματος γεωμεμβράνης) σε μεταλλευτικές εργασίες

Γεωσυνθετικά σε μεταλλευτικές εργασίες

Καθώς η κλίμακα των εταιρειών εξόρυξης σταδιακά επεκτείνεται, ο ημερήσιος ρυθμός εξόρυξης, η κλίμακα των εργασιών σε μία τοποθεσία και το κόστος που σχετίζεται με την εξόρυξη αυξάνονται χρόνο με το χρόνο. Η πρόοδος στην τεχνολογία εξόρυξης έχει βελτιώσει τον ρυθμό ανάκτησης των σωμάτων μεταλλεύματος. Απαιτείται εκτεταμένη μηχανική για να γίνει το ορυχείο απόλυτα οικονομικό και φιλικό προς το περιβάλλον. Τα γεωσυνθετικά είναι ένας τρόπος με τον οποίο οι εταιρείες εξόρυξης επιτυγχάνουν τους στόχους τους.

Γεωσυνθετικές λύσεις για διάφορα έργα στη βιομηχανία εξόρυξης

1.Έκπλυση σωρού

Η έκπλυση σωρών έχει γίνει ένας τεράστιος μοχλός ανάπτυξης στην παγκόσμια βιομηχανία εξόρυξης. Πάνω από το 35 τοις εκατό κάθε προμήθειας χαλκού και χρυσού που πωλείται σήμερα παράγεται με έκπλυση σωρών. Τώρα ο ορείχαλκος, ο μεταλλεύματος χαλκός, ο λατερίτης νικελίου, το ουράνιο, ακόμη και οι σπάνιες γαίες παράγονται με έκπλυση σωρών.

Η προϋπόθεση της έκπλυσης σωρού είναι η στεγανωτική υποστήριξη των γεωσυνθετικών. Οι γεωμεμβράνες και οι γεωσυνθετικές επενδύσεις αργίλου (GCL) χρησιμοποιούνται σε λύσεις συστήματος ως επενδύσεις επιθέματος έκπλυσης σωρών, επενδύσεις τάφρων με διαλύματα εμπλουτισμού, λάκκους επεξεργασίας, αποθήκευση νερού στο χώρο, «αδιάβροχα» πάνω από σωρούς μεταλλεύματος για την αποστράγγιση του βρόχινου νερού (αντί για διαλύματα αντιδραστήρων έκπλυσης αραίωσης). και επιτόπια διαχείριση λυμάτων.

Τα έργα έκπλυσης σωρού είναι ένας από τους μεγαλύτερους χρήστες γεωμεμβρανών, καταναλώνοντας περίπου το 40 τοις εκατό του συνόλου των παραγόμενων γεωμεμβρανών και αυτό το ποσοστό συνεχίζει να αυξάνεται. Οι γεωμεμβράνες από πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE) προσφέρουν εξαιρετική χημική αντοχή, αντοχή σε ρωγμές καταπόνησης και αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία. Είναι ανθεκτικά και χημικά συμβατά για να αντέχουν σε επιθετικά διαλύματα έκπλυσης σωρού εξόρυξης σε στοίβες και δεξαμενές διαλύματος. Οι διαθέσιμες υφές μπορούν να βελτιώσουν τις ιδιότητες τριβής που απαιτούνται για τη σταθερότητα της κλίσης του συστήματος επένδυσης. Οι γεωμεμβράνες είναι μια οικονομικά αποδοτική λύση για την επιτόπια διαχείριση του νερού και τον περιορισμό του υγρού επεξεργασίας.

Οι γεωμεμβράνες δεν είναι όλα όσα χρειάζεται μια τοποθεσία εξόρυξης. Τα μη υφασμένα γεωυφάσματα παρέχουν μακροπρόθεσμη, ισχυρή προστασία και σταθερότητα τριβής για τις γεωμεμβράνες σε δύσκολα εδάφη και σενάρια υψηλών πασσάλων ορυχείων. Επιπλέον, εάν χρησιμοποιηθεί σε εργασίες εξόρυξης, μια σύνθετη λύση επένδυσης (Geomembrane with Geosynthetic Clay Liner, GCL) μπορεί να παρέχει αξιόπιστη, αποτελεσματική, μακροπρόθεσμη απόδοση επένδυσης για βελτιωμένη οικονομία έκπλυσης σωρού και περιβαλλοντική απόδοση.

Η επένδυση "αδιάβροχο" εμποδίζει το νερό της βροχής να εισέλθει στο σωρό του μεταλλεύματος, έτσι ώστε το υγρό εγκυμοσύνης να μην αραιώνεται. Αυτή η μέθοδος είναι πιο αποτελεσματική. Επιπλέον, τα συστήματα γεωσυνθετικής επένδυσης μπορούν να προστατεύσουν τους υδάτινους πόρους επί τόπου. Η εξοικονόμηση νερού στην απομακρυσμένη εξόρυξη μπορεί να μειώσει τα έξοδα, όπου το κόστος του νερού έχει αυξηθεί κατά 300 τοις εκατό τα τελευταία οκτώ χρόνια.

Στα απομακρυσμένα ορυχεία, είναι ζωτικής σημασίας η εξασφάλιση ομαλών δρόμων. Ο οπλισμός με γεωπλέγμα σταθεροποιεί πέτρες, επιχώματα, τοίχους θραυστήρα και άλλες δομές εδάφους. Εγγύηση οδικού φορτίου 100 τόνων για πολλά χρόνια. Χωρίς δαπανηρές οδικές βλάβες, ένα ορυχείο θα μπορούσε να χάσει εκατομμύρια δολάρια την ημέρα εάν ο δρόμος αποτύχει.

Τα γεωυφάσματα παρέχουν διαχωρισμό στρωμάτων σωματιδίων, σταθερότητα διήθησης στα γεωυφάσματα και προστασία από άλλα γεωσυνθετικά. Σε συνδυασμό, αυτά τα υλικά μπορούν να βελτιώσουν την ανάκτηση πολύτιμων υλικών, να δεσμεύσουν μολυσμένα απόβλητα, να κρατήσουν ανοιχτούς χώρους και να κάνουν το κλείσιμο πιο αποτελεσματικό και λιγότερο δαπανηρό εγχείρημα.

2.Διαχείριση απορριμμάτων

Όταν εξορύσσονται πολύτιμα κοιτάσματα μεταλλεύματος, το υπόλοιπο μετάλλευμα είναι απόβλητο. Συνήθως, αποτελεί μεγάλο ποσοστό του μεταλλεύματος που επεξεργάζεται τα ορυχεία. Τα απορρίμματα μπορεί να μολυνθούν από τη διαδικασία εξόρυξης ή να περιέχουν συστατικά που είναι επιβλαβή για το περιβάλλον, επομένως πρέπει να απομονωθούν για να αποφευχθεί η μακροπρόθεσμη ζημιά στο περιβάλλον.

Οι μηχανικοί σχεδιασμού που εργάζονται σε ορυχεία πρέπει να διαθέσουν μεγάλο χώρο για τον σωστό έλεγχο των απορριμμάτων. Όλη ή το μεγαλύτερο μέρος αυτής της περιοχής πρέπει να σφραγιστεί με ένα αδιαπέραστο από το νερό γεωσυνθετικό υλικό (π.χ. γεωμεμβράνη) ή σύστημα σύνθετης επένδυσης (π.χ. επένδυση γεωμεμβράνης/γεωσυνθετικού πηλού). Αυτά τα συστήματα στεγανοποίησης προστατεύουν τον πυθμένα και τα τοιχώματα της δεξαμενής. Συνήθως, η επιφάνεια των απορριμμάτων θα καλύπτεται από ένα γεωσυνθετικό σύστημα μετά το κλείσιμο της μπαταρίας ή του ορυχείου.

Καθώς το ορυχείο μεγάλωσε σε μέγεθος, η μηχανική που απαιτείται για τον σωστό έλεγχο του όγκου των απορριμμάτων έχει ενταθεί. Αυτή η επέκταση του περιορισμού τυπικά απαιτεί όχι μόνο συστήματα επένδυσης, αλλά και συστήματα ενίσχυσης και στεγανοποίησης για πέτρες γύρω από τη λίμνη απορριμμάτων. Τα πιο αδύναμα καθαρά γήινα βέρματα διατρέχουν κίνδυνο κορεσμού, διάβρωσης και αστοχίας. Επιπλέον, το αυξημένο βάθος των δεξαμενών αποθήκευσης απορριμμάτων απαιτεί ισχυρότερους σχεδιασμούς μηχανικής περιορισμού. Τα χρησιμοποιούμενα γεωσυνθετικά πρέπει να είναι ανθεκτικά και αποδεδειγμένα μακροπρόθεσμα σε σκληρά περιβάλλοντα. Για παράδειγμα, οι δεξαμενές απορριμμάτων μπορεί να έχουν βάθος μεγαλύτερο από 50 μέτρα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα μολυσμένα, συχνά λασπωμένα, απόβλητα είναι πολύ βαθιά για να είναι επικίνδυνα για την παρακολούθηση των συστημάτων επένδυσης και οπλισμού. Η περιβαλλοντική ασφάλεια της τοποθεσίας εξαρτάται από αυτά τα φιλικά προς το περιβάλλον συστήματα και τα επιλεγμένα γεωσυνθετικά πρέπει να είναι αξιόπιστα.

Εδώ, οι γεωσυνθετικές λύσεις περιλαμβάνουν γεωμεμβράνες HDPE, GCL, σύνθετα συστήματα γεωμεμβράνης-GCL, μη υφασμένα γεωυφάσματα και οπλισμό γεωπλέγματος.

3.Λίμνη εξάτμισης

Η εξάτμιση χρησιμοποιείται σε διάφορες εξορυκτικές εργασίες για τον διαχωρισμό πολύτιμων υλικών από το νερό ή την άλμη. Για παράδειγμα, διάφορα άλατα μπορούν να εξαχθούν με εξάτμιση. Η πλούσια σε λίθιο άλμη μπορεί να συμπυκνωθεί με εξάτμιση. Συγκομιδή από ηλιακές πισίνες, αυτά τα υλικά μπορούν να εξευγενιστούν σε αντικείμενα που χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες, τη γεωργία, τα τρόφιμα και πολλά άλλα.

Η συμπεριφορά εξάτμισης σε μηχανικές λίμνες μπορεί επίσης να είναι μια αποτελεσματική λύση για τοποθεσίες με στόχο την αποκατάσταση ή την απομόνωση ρύπων, ειδικά εάν το ίζημα είναι μολυσμένο.

Οι διαδικασίες εξάτμισης γενικά απαιτούν σημαντική κλίμακα για να είναι πιο αποτελεσματικές και οικονομικές.

Τα διαλύματα γεωσυνθετικής επένδυσης χρησιμοποιούνται για την πρόληψη της απώλειας πολύτιμων υλικών κατά τη διαρροή. Παρέχουν επίσης ισχυρή προστασία του περιβάλλοντος. Τα υλικά που εξορύσσονται με εξάτμιση είναι δυνητικά επιθετικά και απαιτούν προστασία του περιβάλλοντος, ειδικά τα συμπυκνωμένα υλικά που παράγονται από τη διαδικασία εξάτμισης.

Σε πολλές περιπτώσεις, το έγκυο διάλυμα αντλείται σε μηχανικές λίμνες για πολλούς κύκλους έως ότου η λίμνη γεμίσει με μια σοδειά αρκετά μεγάλη ώστε να δικαιολογείται οικονομικά η συλλογή της. Το σύστημα μπορεί να εκτεθεί στο υλικό που μας ενδιαφέρει και στις σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες για παρατεταμένη χρονική περίοδο (π.χ. χρόνια). Επομένως, η μακροπρόθεσμη απόδοση και η ανθεκτικότητα είναι κρίσιμες για τα συστήματα επένδυσης λιμνών εξάτμισης.

Τα γεωσυνθετικά διαλύματα σε λίμνες εξάτμισης περιλαμβάνουν συνήθως γεωμεμβράνες HDPE και γεωσυνθετικές πήλινες επενδύσεις.

4.Κλείσιμο ορυχείων

Το κλείσιμο του ορυχείου είναι μια κατάσταση που θα έχει κάθε ορυχείο. Το δικό μου μπορεί να κλείσει σε λίγους μήνες ή να ξανανοίξει σε λίγα χρόνια στην ίδια τοποθεσία. Η χρήση επικίνδυνων χημικών ουσιών στις εξορυκτικές δραστηριότητες έχει προκαλέσει σοβαρή διαταραχή του εδάφους και όταν σταμάτησαν οι εργασίες, έγινε περιβαλλοντική απειλή και ήταν απαραίτητο το υπεύθυνο κλείσιμο του ορυχείου. Ένας από τους πιο αποτελεσματικούς μακροπρόθεσμους τρόπους για τη βελτίωση της ασφάλειας του χώρου είναι η εγκατάσταση συστημάτων γεωσυνθετικής κάλυψης για την απομόνωση περιοχών εξόρυξης.

Οι γεωμεμβράνες, οι γεωσυνθετικές πήλινες επενδύσεις, τα γεωυφάσματα και τα γεωσύνθετα αποστραγγιστικά υλικά χρησιμοποιούνται για την κάλυψη, την ενθυλάκωση και τον καθαρισμό και την απομόνωση μολυσμένων εδαφών. Εξαλείφουν τη διείσδυση της βροχόπτωσης, αποτρέπουν τη μολυσμένη απορροή, επιτρέπουν την εγκατάσταση καθαρού εδάφους στην κορυφή για την υποστήριξη της υγιούς αναβλάστησης και πολλά άλλα.

5.Διαύλους και άλλες γεωτεχνικές κατασκευές

Τα ορυχεία βρίσκονται σε μικρές πόλεις. Χρειάζονται δρόμους, νερό, ηλεκτρισμό, διαχείριση απορριμμάτων, τροφή, ασφάλεια, στέγαση και άλλα.

Το μετάλλευμα πρέπει να μετακινηθεί και να μεταφερθεί εκτός εργοταξίου. Η πρόσβαση είναι πολύ σημαντική για την επιβίωση του ορυχείου. Η μεταφορά υλικού δεν πρέπει να υποστεί ζημιά. Το μεταφορικό όχημα μπορεί να μεταφέρει περισσότερους από 100 τόνους. Για το μετάλλευμα, την άμμο πετρελαίου, τις εργασίες πετρωμάτων και άνθρακα, οι δρόμοι πρέπει να είναι αρκετά ισχυροί ώστε να αντέχουν πολλά χρόνια σε επαναλαμβανόμενες διελεύσεις.

Οι ενισχύσεις γεωπλέγματος και τα μονωτικά γεωυφάσματα χρησιμοποιούνται για την ανακατανομή της τάσης εντός του δρόμου, αποτρέποντας την ανάμειξη λεπτών και χονδροειδών αδρανών. Η αυξημένη αντοχή του δρόμου μειώνει τον κίνδυνο διάβρωσης του δρόμου και αυλάκωσης σε υγρά ή ξηρά περιβάλλοντα εξόρυξης.

Αυτά τα ίδια υλικά ελέγχου οπλισμού, διαχωρισμού και αποστράγγισης χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία άλλων γεωτεχνικών εφαρμογών στην εξόρυξη. Η πολύπλοκη τοπογραφία πολλών τοποθεσιών απαιτεί την κατασκευή πολλών κατακόρυφων ή σχεδόν κάθετων κατασκευών, όπως τοίχων στήριξης θραυστήρα. Τα τοιχώματα μηχανικά σταθεροποιημένης γης (MSE) ενισχυμένα με γεωσυνθετικά αποτελούν μια κοινή και αποτελεσματική στρατηγική. Επιπλέον, κάτω από τον βαρύ εξοπλισμό και τους γερανούς υπάρχουν αναχώματα, κολοβώματα γεφυρών, πλατφόρμες λειτουργίας και πολλά άλλα σημεία όπου πρέπει να ενισχυθεί το έδαφος για να λειτουργήσει η μικρή πόλη όπως έχει σχεδιαστεί.

Εξόρυξη ανάγλυφης γεωμεμβράνης

Geosynthetics Clay Liner (GCL)

Μη υφασμένα γεωυφάσματα

Μεταλλευτικό Γεωπλέγμα

Οι γεωσυνθετικές λύσεις για τη βιομηχανία εξόρυξης έχουν σχεδιαστεί για μακροπρόθεσμη προσαρμογή σε ποικίλα περιβάλλοντα, με τη χημική συμβατότητα που είναι απαραίτητη για την επίτευξη των οικονομικών και περιβαλλοντικών στόχων των σημερινών εργασιών εξόρυξης. Οι λύσεις περιλαμβάνουν:

• Γεωμεμβράνη πολυαιθυλενίου (HDPE) ως φράγμα

• Γεωσυνθετική επένδυση αργίλου (GCL) ως φράγμα

• Ενισχυμένο γεωπλέγμα

• Μη υφασμένα Γεωυφάσματα Διήθησης και Διαχωρισμού

• Γεωσύνθετα υλικά αποστράγγισης/αερισμού