Komposisi dan pilihan geosintetik untuk kerja perlombongan

Komposisi dan Pilihan Geosintetik untuk Kerja Perlombongan

1 Geomembrane

Projek larut lesap timbunan, kolam sejatan, tailing, dsb. dalam operasi perlombongan selalunya mengalami beban yang sangat tinggi dan geomembran sangat biasa digunakan. Penggunaan geomembrane dalam projek larut lesap timbunan menyumbang lebih daripada 40 peratus daripada semua pengeluaran geomembran. Bahan mentah geomembran adalah polietilena berketumpatan tinggi (HDPE), polietilena ketumpatan rendah linear (geomembrane LLDPE), polietilena ketumpatan rendah (geomembrane LDPE) \ polivinil klorida (geomembrane PVC), polipropilena (geomembrane PP) dan Getah EPDM (geomembrane EPDM). Walau bagaimanapun, operasi perlombongan terutamanya memilih geomembrane HDPE kerana rintangan kimia dan sifat fizikalnya yang tinggi. Ketebalan lebih daripada atau sama dengan 0.75 mm (30 mil), seperti Perancis dan Jerman, pertimbangkan geomembran polimer 1 mm (40 mil). Sebagai tambahan kepada ciri-ciri geomembran, isu reka bentuk lain mesti dipertimbangkan, seperti kesan tekanan tinggi, jenis asas, dan bahan peletakan di bawah dan di atas geomembran.

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 mm atau 0.4 in.) )), kayu, objek tajam atau apa-apa jenis serpihan. Jika terdapat objek tajam, serpihan, atau kerikil, dsb., fabrik bukan tenunan pelindung diperlukan untuk mengelakkan geomembran daripada tertusuk.

Dalam industri perlombongan, tiada peraturan khusus untuk aplikasi penghalang, jadi ketebalan lapisan biasanya dipilih berdasarkan pengalaman, pemuatan bijih yang dijangkakan, saiz zarah bahan yang diletakkan di atas geomembrane, dan bahan di bawah. Oleh kerana rintangan kimia biasa yang diperlukan untuk geomembran, HDPE digunakan dalam kebanyakan kes. HDPE digunakan dalam:

pendedahan kepada sinaran ultraungu

Rintangan kimia yang tinggi diperlukan

Jangka hayat berguna jangka panjang

Kebolehpecahan tekanan tinggi adalah penting (biasanya penting untuk HDPE)

Rintangan pengoksidaan haba yang baik diperlukan

Memerlukan rintangan tusukan yang tinggi

Sifat mekanikal yang tinggi adalah penting.

Due to the expected service life of geomembranes (>>100 tahun), keperluan untuk sistem pelapik tapak pelupusan sampah lazimnya memerlukan ubah bentuk maksimum sebanyak 0.25 peratus . Dalam aplikasi perlombongan, jangka hayat yang lebih pendek mungkin berlaku, jadi pesongan yang lebih tinggi (tetapi kurang daripada 1.5 peratus ) mungkin boleh diterima. Aspek utama dalam menentukan prestasi jangka panjang juga adalah suhu cecair pada geomembran.

2 Pelapik Tanah Liat Geosintetik

Pelapik tanah liat geosintetik dan halangan geosintetik tanah liat berbilang komponen tergolong dalam kumpulan halangan tanah liat geosintetik, ditakrifkan seperti berikut:

Penghalang Tanah Liat Geosintetik: Struktur bahan geosintetik yang dipasang di kilang, dalam bentuk kepingan, di mana fungsi penghalang dilakukan oleh tanah liat.

Pelapik Tanah Liat Geosintetik (GCL): Penghalang geosintetik yang dipasang kilang yang terdiri daripada tanah liat yang disokong oleh geotekstil yang disatukan oleh penebuk jarum, jahitan atau pelekat kimia.

Penghalang Geosintetik Tanah Liat Berbilang Komponen (MGCL): Pelapik tanah liat atau geosintetik (GCL) dengan penghalang asfalt, polimer atau logam yang dilekatkan yang mengurangkan kekonduksian hidraulik atau melindungi teras tanah liat, atau kedua-duanya Daripada.

GBR-C digunakan dalam aplikasi perlombongan seperti kemudahan resapan timbunan, kolam sejatan atau kolam tailing, pembendungan larutan proses, pembendungan air ribut, kolam rawatan air sisa, penutupan dan kitar semula.

Keadaan persekitaran yang teruk mencabar jurutera yang mereka bentuk projek sedemikian. Dalam sesetengah aplikasi, sistem pelapik mungkin memerlukan sistem pelapik komposit dengan geomembran atau GCL berbilang komponen. Disebabkan faedah yang ditawarkan oleh GCL, ia semakin dilihat sebagai alternatif kepada pelapik tanah liat yang dipadatkan dalam aplikasi perlombongan, dan dalam beberapa kes MGCL boleh menggantikan geomembran. Beberapa faedah GCL ialah:

Pelapik dan pemasangan yang menjimatkan kos

Mudah dipasang dalam kebanyakan keadaan cuaca

Penghalang yang berkesan, terutamanya di bawah beban normal yang tinggi

Walau bagaimanapun, pereka bentuk harus mempertimbangkan keadaan khusus tapak (bahan tanah)

3 Geotekstil bukan tenunan

Sebagai pemisah, geotekstil digunakan untuk menghalang lapisan tanah bersebelahan atau bahan pengisi daripada bercampur antara satu sama lain. Dalam aplikasi penapisan, geotekstil bukan tenunan digunakan untuk mengekalkan zarah tanah sambil membenarkan cecair melalui media penapis.

Bukan tenunan yang ditumbuk jarum (diikat secara mekanikal) ialah geotekstil teguh yang mampu menahan keadaan pemasangan yang keras dan beban pembinaan yang mencabar. Fleksibiliti unik dan sifat pemanjangan mereka bergabung untuk memberikan rintangan tusukan yang tinggi tanpa mengorbankan prestasi penapisan. Apabila dipilih dengan betul, bukan tenunan yang ditumbuk jarum boleh memberikan penapisan jangka panjang yang sangat baik dan mencapai sudut geseran antara muka yang tinggi.

Dalam aplikasi perlombongan, geotekstil digunakan secara meluas untuk melindungi halangan geomembran daripada tusukan dan ubah bentuk yang tidak boleh diterima.

4 Sistem saliran geosintetik

4 Sistem perparitan geosintetik

Saliran dalam tikar larut resap adalah penting untuk pemulihan logam, kestabilan dan kawalan tumpahan. Tidak kira jenis bahan saliran yang dipilih (agregat atau geosintetik), lapisan saliran cecair di bahagian bawah pad larut lesap timbunan hendaklah memenuhi keperluan berikut:

Cecair itu sepatutnya dapat mengalir ke dalam lapisan saliran tanpa membuat kepala dalam pad larut lesap timbunan

Kebolehtelapan air jangka panjang yang mencukupi dalam lapisan saliran dengan kecerunan serendah mungkin pada sistem lapisan

Sistem tahan lama untuk pengaliran hayat pad larut lesap (keserasian kimia)

Menahan beban mampatan (jangka panjang dan jangka pendek)

Memenuhi keperluan kestabilan ricih

Elakkan merosakkan sistem lapisan

Walaupun kebanyakan tikar larut lesap timbunan ditutup dengan agregat sebagai bahan saliran (biasanya melebihi 0.5m kerikil hancur (10mm hingga 50mm)), lapisan saliran geosintetik kini semakin digunakan sebagai alternatif kepada sistem saliran kerikil tradisional Rasa.

Sistem saliran geosintetik ditakrifkan sebagai: Produk pasang siap tiga dimensi yang diperbuat daripada bahan mentah sintetik, yang terdiri daripada lapisan saliran (teras), diliputi dalam kebanyakan kes dengan sekurang-kurangnya satu penapis geotekstil untuk penghantaran cecair dan/atau wap.

Aplikasi selanjutnya sistem saliran geosintetik adalah sebagai sistem pengesanan larut lesapan antara dua pelapik penghalang, seperti antara dua halangan geosintetik polimer.

Agar sistem saliran geosintetik bersamaan dengan lapisan saliran mineral seperti pad larut lesap timbunan atau untuk mengatasinya, ujian prestasi mestilah mencukupi untuk menunjukkan prestasi jangka panjangnya. Ini harus termasuk prestasi penapisan penapis geotekstil, prestasi mampatan jangka panjang sistem saliran geosintetik di bawah beban medan, tahap jangka panjang (aliran/kebolehtelapan dalam satah), dan keperluan khusus tapak lain seperti kelakuan ricih antara muka atau rintangan tusukan .

Semasa proses penilaian dan pemilihan, jurutera reka bentuk selalunya akan memilih antara lapisan saliran mineral dan sistem saliran geosintetik. Jurutera lebih mengenali bahan mineral dan mengawasi potensi sistem saliran geosintetik. Walau bagaimanapun, apakah kelemahan yang mungkin timbul daripada penggunaan lapisan saliran mineral sering dipantau. Meletakkan jenis bahan ini terus pada geomembrane boleh menyebabkan tekanan tusukan dan mungkin telah merosakkan geomembrane semasa peletakan. Tegasan bulu boleh berlaku semasa memuatkan pad larut lesap timbunan, terutamanya apabila tiada atau tidak mencukupi lapisan pelindung digunakan. Penempatan jahitan longkang juga memakan masa dan melambatkan keseluruhan operasi perlombongan. Sebaliknya, sistem saliran geosintetik mempunyai banyak kelebihan. Kemudahan pemasangan, terutamanya di cerun, sifat bahan yang konsisten, pemasangan yang lebih pantas, kalis tusukan dan lapisan saliran bergabung untuk menjimatkan kos dalam banyak kes.

Faedah lain menggunakan sistem saliran geosintetik ialah:

Laluan aliran isipadu tinggi untuk bendalir

Secara amnya kos pemasangan dan bahan yang lebih rendah, sekali gus merupakan alternatif kos efektif untuk bahan saliran mineral

Pemasangan mudah dan cepat kerana ringan

5 Geogrid bertetulang

Dalam perlombongan, aplikasi geogrid termasuk tetulang asas dan penstabilan, tetulang cerun dan dinding penahan, dan tetulang overburden kolam tailing. Dalam keadaan di mana kapasiti galas tanah tidak mencukupi atau sifat ricih terlalu rendah untuk menstabilkan di bawah kecenderungan atau beban cerun yang dirancang, tetulang geogrid membantu merapatkan jurang untuk kestabilan dan keselamatan yang mencukupi.

Struktur geogrid harus menyediakan lubang tegar. Ini menjejaskan keupayaan kurungan sisi agregat yang saling mengunci dalam liang. Lebih besar kestabilan saiz liang geogrid, lebih baik sekatan sisi yang disediakan untuk bahan berbutir. Interaksi dengan agregat adalah salah satu prinsip utama tetulang geogrid. Terima kasih kepada mekanisme saling mengunci, geogrid menyerap tekanan dari tanah dan meningkatkan keselamatan dan kebolehkhidmatan.

Untuk menyerap tegasan secara optimum, geogrid perlu menyediakan kekuatan tinggi pada terikan rendah. Semakin besar modulus tegangan pada terikan rendah, semakin rendah terikan dan ubah bentuk muktamad yang dibangunkan dalam struktur. Kekuatan tegangan muktamad mempengaruhi tahap kekuatan tegangan yang tersedia pada terikan rendah, dan peningkatan dalam kekuatan muktamad menghasilkan kadar peningkatan yang sama pada terikan rendah.

Dalam struktur yang menggunakan geogrid untuk menyediakan kestabilan dan keselamatan yang mencukupi seperti yang ditentukan oleh analisis struktur, prestasi jangka panjang produk menjadi penentu. Bahan mentah dan proses pembuatan yang berbeza mempengaruhi sifat seperti tingkah laku rayapan, keteguhan kepada kerosakan pemasangan dan kesan kimia/biologi. Nilai ini secara langsung mempengaruhi kekuatan reka bentuk jangka panjang produk yang dipertimbangkan dalam analisis kestabilan. Produk dengan kekuatan muktamad yang sama selalunya berbeza dalam kekuatan reka bentuk jangka panjang yang dihasilkannya.