التراكيب والخيارات الاصطناعية الجغرافية للعمل minng

التراكيب والخيارات الجيواصطناعية لأعمال التعدين

1 الغشاء الأرضي

غالبا ما تواجه مشاريع ترشيح الأكوام ، وبرك التبخر ، والمخلفات ، وما إلى ذلك في عمليات التعدين أحمال عالية جدا ، وتستخدم الأغشية الأرضية بشكل شائع جدا. يمثل استخدام الأغشية الأرضية في مشاريع ترشيح الأكوام أكثر من 40٪ من إجمالي إنتاج الأغشية الأرضية. المواد الخام للأغشية الأرضية هي البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) ، البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (الغشاء الأرضي LLDPE) ، البولي إيثيلين منخفض الكثافة (الغشاء الأرضي LDPE) \ كلوريد البولي فينيل (الغشاء الأرضي PVC) ، البولي بروبيلين (الغشاء الأرضي PP) ومطاط EPDM (الغشاء الأرضي EPDM). ومع ذلك ، فإن عمليات التعدين تختار بشكل رئيسي الغشاء الأرضي HDPE بسبب مقاومته الكيميائية العالية وخصائصه الفيزيائية. السماكات الأكبر من أو تساوي 0.75 مم (30 ميلا)، مثل فرنسا وألمانيا، تعتبر الأغشية الأرضية البوليمرية 1 مم (40 ميل). بالإضافة إلى خصائص الغشاء الأرضي ، يجب النظر في قضايا التصميم الأخرى ، مثل تأثير الإجهاد العالي ، ونوع الأساس ، ومواد التنسيب أسفل الغشاء الأرضي وفوقه.

يجب أن تكون ظروف الأساس ثابتة لتقليل التسوية على مدى عمر المنشأة. خلاف ذلك ، سيتم إجهاد الغشاء الأرضي وإرهاقه ، مما يؤدي إلى تلف الغشاء الأرضي. يجب أن يوفر السطح تحت الصف قاعدة ناعمة ومسطحة وثابتة لا تقهر للغشاء الأرضي ، مع عدم حدوث تغييرات مفاجئة أو حادة أو مفاجئة أو فواصل الصف التي من شأنها تمزيق أو إتلاف الغشاء الأرضي ، وعدم وجود شظايا صخرية فضفاضة (>10 مم أو 0.4 بوصة) ) أو العصي أو الأشياء الحادة أو الحطام من أي نوع. إذا كانت هناك أشياء حادة أو حطام أو حصى ، وما إلى ذلك ، فيجب وجود نسيج واقي غير منسوج لمنع اختراق الغشاء الأرضي.

في صناعة التعدين ، لا توجد لوائح محددة لتطبيقات الحواجز ، لذلك عادة ما يتم اختيار سمك البطانة بناء على الخبرة ، وتحميل الخام المتوقع ، وحجم الجسيمات للمادة الموضوعة فوق الغشاء الأرضي ، والمواد أدناه. نظرا للمقاومة الكيميائية النموذجية المطلوبة للأغشية الأرضية ، يتم استخدام HDPE في معظم الحالات. يستخدم HDPE في:

التعرض للأشعة فوق البنفسجية

مطلوب مقاومة كيميائية عالية

العمر الإنتاجي المتوقع على المدى الطويل

قابلية التشقق عالية الإجهاد مهمة (عادة ما تكون مهمة ل HDPE)

مطلوب مقاومة جيدة للأكسدة الحرارية

يتطلب مقاومة عالية للثقب

الخصائص الميكانيكية العالية مهمة.

نظرا لعمر الخدمة المتوقع للأغشية الأرضية (>>100 سنة) ، تتطلب متطلبات أنظمة بطانة قاعدة مدافن النفايات عادة تشوها أقصى يبلغ 0.25٪. في تطبيقات التعدين ، قد تحدث فترات حياة أقصر ، لذلك قد تكون الانحرافات الأعلى (ولكن أقل من 1.5٪) مقبولة. أحد الجوانب الرئيسية في تحديد الأداء على المدى الطويل هو أيضا درجة حرارة السائل على الغشاء الأرضي.

2 بطانة الطين الاصطناعية الأرضية

تنتمي بطانات الطين الاصطناعية الأرضية والحواجز الجيواصطناعية الطينية متعددة المكونات إلى مجموعة الحواجز الطينية الاصطناعية الأرضية ، المعرفة على النحو التالي:

الحاجز الطيني التخليقي الأرضي: هيكل تم تجميعه في المصنع من مادة اصطناعية جيولوجية ، في شكل صفائح ، حيث يتم تنفيذ وظيفة الحاجز بواسطة الطين.

بطانة الطين الاصطناعية الأرضية (GCL): حاجز جيواصطناعي تم تجميعه في المصنع يتكون من الطين المدعوم بتكسية أرضية مثبتة معا عن طريق اللكم بالإبرة أو الخياطة أو المواد اللاصقة الكيميائية.

حاجز الطين متعدد المكونات (MGCL): بطانة طينية أو طينية جيواصطناعية (GCL) مع حاجز أسفلتي أو بوليمر أو معدن متصل يقلل من الموصلية الهيدروليكية أو يحمي قلب الطين ، أو كليهما.

يستخدم GBR-C في تطبيقات التعدين مثل مرافق ترشيح كومة ، وأحواض التبخر أو أحواض المخلفات ، واحتواء حلول العمليات ، واحتواء مياه العواصف ، وأحواض معالجة مياه الصرف الصحي ، والإغلاق وإعادة التدوير.

الظروف البيئية القاسية تتحدى المهندسين الذين يصممون مثل هذه المشاريع. في بعض التطبيقات ، قد يتطلب نظام البطانة نظام بطانة مركب مع غشاء أرضي أو GCL متعدد المكونات. نظرا للفوائد التي توفرها GCLs ، ينظر إليها بشكل متزايد على أنها بديل للبطانات الطينية المضغوطة في تطبيقات التعدين ، وفي بعض الحالات يمكن أن تحل MGCLs محل الأغشية الأرضية. بعض فوائد GCL هي:

حشو وتركيب فعالان من حيث التكلفة

سهلة التركيب في معظم الظروف الجوية

حاجز فعال ، خاصة تحت الأحمال العادية العالية

ومع ذلك ، يجب على المصممين مراعاة الظروف الخاصة بالموقع (مواد التربة)

3 التكسية الأرضية غير المنسوجة

كفاصل ، يتم استخدام التكسية الأرضية لمنع طبقات التربة المجاورة أو مواد التعبئة من الاختلاط مع بعضها البعض. في تطبيقات الترشيح ، يتم استخدام التكسية الأرضية غير المنسوجة للاحتفاظ بجزيئات التربة مع السماح للسوائل بالمرور عبر وسائط المرشح.

المنسوجات غير المنسوجة المثقوبة بالإبرة (المستعبدة ميكانيكيا) هي منسوجات أرضية قوية قادرة على تحمل ظروف التركيب القاسية وأحمال البناء الصعبة. تجتمع مرونتها الفريدة وخصائص الاستطالة لتوفير مقاومة عالية للثقب دون التضحية بأداء الترشيح. عند اختيارها بشكل صحيح ، يمكن أن توفر المنسوجات غير المنسوجة المثقوبة بالإبرة ترشيحا ممتازا على المدى الطويل وتحقق زوايا احتكاك عالية بين الوجهين.

في تطبيقات التعدين ، تستخدم التكسية الأرضية على نطاق واسع لحماية حواجز الأغشية الأرضية من الثقب والتشوه غير المقبول.

4 تركيب الصرف الصناعي الأرضي

4 نظام الصرف الصحي الجيواصطناعي

يعد الصرف في حصائر ترشيح الكومة أمرا مهما لاستعادة المعادن واستقرارها والتحكم في الانسكاب. بغض النظر عن نوع مادة الصرف المختارة (الركامية أو الجيواصطناعية) ، يجب أن تفي طبقة تصريف السائل الموجودة في الجزء السفلي من وسادة ترشيح كومة الذاكرة المؤقتة بالمتطلبات التالية:

يجب أن يكون السائل قادرا على التدفق إلى طبقة الصرف دون إنشاء رأس في وسادة ترشيح كومة

نفاذية كافية للمياه على المدى الطويل في طبقة الصرف الصحي مع أدنى تدرج ممكن على نظام البطانة

نظام متين لتصريف عمر وسادة ترشيح كومة (التوافق الكيميائي)

تحمل الأحمال الضاغطة (على المدى الطويل والقصير)

يفي بمتطلبات ثبات القص

تجنب إتلاف نظام البطانة

في حين أن معظم حصائر الترشيح كومة مغطاة بالركام كمواد تصريف (عادة ما تزيد عن 0.5 متر من الحصى المسحوق (10 مم إلى 50 مم)) ، فإن طبقات الصرف الاصطناعية الأرضية تستخدم الآن بشكل متزايد كبديل لأنظمة تصريف الحصى التقليدية Taste.

تعرف أنظمة الصرف الصحي الاصطناعية الأرضية بأنها: منتج مسبق الصنع ثلاثي الأبعاد مصنوع من مواد خام اصطناعية ، يتكون من طبقة تصريف (أساسية) ، مغطاة في معظم الحالات بمرشح جيوتكستايل واحد على الأقل لتوصيل السائل و / أو البخار.

وهناك تطبيق آخر لأنظمة الصرف الصناعي الأرضي كنظام للكشف عن المادة المرتشحة بين بطانتين للحواجز، كما هو الحال بين حاجزين من التركيب الأرضي البوليمري.

من أجل أن يكون نظام الصرف الاصطناعي الجغرافي معادلا لطبقة تصريف معدنية مثل وسادة ترشيح كومة أو تجاوزها ، يجب أن يكون اختبار الأداء كافيا لإثبات أدائه على المدى الطويل. وينبغي أن يشمل ذلك أداء الترشيح لمرشحات التكسية الأرضية، والأداء الانضغاطي الطويل الأجل لأنظمة الصرف الاصطناعية الأرضية تحت التحميل الميداني، والمستويات طويلة الأجل (التدفق / النفاذية داخل المستوى)، وغيرها من المتطلبات الخاصة بالموقع مثل سلوك القص بين الوجوه أو مقاومة الثقب.

أثناء عملية التقييم والاختيار ، غالبا ما يختار مهندس التصميم بين طبقة تصريف معدنية ونظام تصريف جيواصطناعي. المهندسون أكثر دراية بالمواد المعدنية ويشرفون على إمكانات أنظمة الصرف الصحي الجيواصطناعية. ومع ذلك ، غالبا ما يتم رصد العيوب التي قد تنشأ عن استخدام طبقات الصرف المعدنية. يمكن أن يؤدي وضع هذا النوع من المواد مباشرة على الغشاء الأرضي إلى إجهاد ثقب وقد يكون قد أتلف الغشاء الأرضي أثناء الوضع. يمكن أن يحدث إجهاد الفراء أثناء تحميل منصات ترشيح الكومة ، خاصة عند عدم استخدام طبقة واقية أو عدم كفايتها. كما أن وضع طبقات التصريف يستغرق وقتا طويلا ويبطئ عملية التعدين الشاملة. من ناحية أخرى ، تتمتع أنظمة الصرف الصحي الجيواصطناعية بالعديد من المزايا. تجتمع سهولة التركيب ، خاصة على المنحدرات ، وخصائص المواد المتسقة ، والتركيب الأسرع ، ومقاومة الثقب ، وطبقات الصرف لتوفير التكاليف في كثير من الحالات.

الفوائد الأخرى لاستخدام نظام الصرف الصحي الجيواصطناعي هي:

مسار تدفق كبير الحجم للسوائل

انخفاض تكاليف التركيب والمواد بشكل عام ، وبالتالي بديل فعال من حيث التكلفة لمواد الصرف المعدنية

سهلة وسريعة التركيب بسبب الوزن الخفيف

5 شبكة جيوجغرافية معززة

في التعدين ، تشمل تطبيقات الشبكة الجغرافية تعزيز القاعدة وتثبيتها ، وتعزيز المنحدر والجدار الاستنادي ، وتعزيز بركة المخلفات التي تثقل كاهلها. في الحالات التي تكون فيها قدرة تحمل التربة غير كافية أو تكون خصائص القص منخفضة جدا بحيث لا يمكن الاستقرار تحت ميول أو أحمال المنحدرات المخطط لها ، يساعد تعزيز الشبكة الجغرافية على سد الفجوات من أجل الاستقرار والسلامة الكافيين.

يجب أن يوفر هيكل الشبكة الجغرافية ثقوبا جامدة. هذا يؤثر على قدرة الحبس الجانبي للمجاميع المتشابكة في المسام. كلما زاد استقرار حجم المسام للشبكة الجغرافية ، كلما كان ضبط النفس الجانبي الذي توفره للمادة الحبيبية أفضل. التفاعل مع المجموع هو أحد المبادئ الرئيسية لتعزيز الشبكة الجغرافية. بفضل آلية التشابك ، تمتص الشبكة الجغرافية الإجهاد من التربة وتزيد من السلامة وإمكانية الخدمة.

من أجل امتصاص الإجهاد على النحو الأمثل ، تحتاج الشبكات الجغرافية إلى توفير قوة عالية عند السلالات المنخفضة. كلما زاد معامل الشد عند الإجهاد المنخفض ، انخفض الضغط والتشوه النهائي المتطور في الهيكل. تؤثر قوة الشد النهائية على مستوى قوة الشد المتاحة عند الإجهاد المنخفض ، وتؤدي الزيادة في القوة النهائية إلى نفس معدل الزيادة عند الإجهاد المنخفض.

في الهياكل التي تستخدم الشبكات الجغرافية لتوفير الاستقرار والسلامة الكافيين على النحو الذي يحدده التحليل الهيكلي ، يصبح الأداء طويل الأجل للمنتج حاسما. تؤثر المواد الخام وعمليات التصنيع المختلفة على خصائص مثل سلوك الزحف ، والمتانة لأضرار التركيب ، والتأثيرات الكيميائية / البيولوجية. تؤثر هذه القيم بشكل مباشر على قوة التصميم طويلة الأجل للمنتج الذي تم أخذه في الاعتبار في تحليل الاستقرار. غالبا ما تختلف المنتجات ذات القوة القصوى نفسها في قوة التصميم طويلة الأجل التي تنتج عنها.