องค์ประกอบ Geosynthetic และตัวเลือกสำหรับการขุด

องค์ประกอบ Geosynthetic และตัวเลือกสำหรับการทำเหมือง

1 Geomembrane

โครงการชะล้างกอง บ่อระเหย หางแร่ ฯลฯ ในการดำเนินการขุดมักประสบกับภาระที่สูงมาก และ geomembranes มักถูกใช้กันมาก การใช้ Geomembrane ในโครงการการชะล้างแบบฮีปคิดเป็นมากกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ของการผลิต geomembrane ทั้งหมด วัตถุดิบ Geomembrane คือโพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำเชิงเส้น (LLDPE geomembrane) โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE geomembrane) \ โพลิไวนิลคลอไรด์ (PVC geomembrane) โพลิโพรพิลีน (PP geomembrane) และยาง EPDM (EPDM geomembrane) อย่างไรก็ตาม การทำเหมืองส่วนใหญ่เลือก geomembrane HDPE เนื่องจากมีความทนทานต่อสารเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพสูง ความหนาที่มากกว่าหรือเท่ากับ 0.75 มม. (30 มม.) เช่น ฝรั่งเศสและเยอรมนี ให้พิจารณาถึงเยื่อเมมเบรนโพลีเมอร์ขนาด 1 มม. (40 มม.) นอกเหนือจากลักษณะของ geomembrane แล้ว ยังต้องพิจารณาถึงประเด็นการออกแบบอื่นๆ เช่น ผลกระทบของความเครียดสูง ประเภทของรองพื้น และวัสดุการจัดวางด้านล่างและเหนือ geomembrane

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 มม. หรือ 0.4 นิ้ว) )) แท่ง ของมีคม หรือเศษซากใดๆ หากมีวัตถุมีคม เศษหิน หรือกรวด ฯลฯ จำเป็นต้องใช้ผ้าไม่ทอเพื่อป้องกันไม่ให้ geomembrane ถูกเจาะ

ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ไม่มีข้อบังคับเฉพาะสำหรับการใช้งานสิ่งกีดขวาง ดังนั้นความหนาของเยื่อบุมักจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากประสบการณ์ การบรรทุกแร่ที่คาดหวัง ขนาดอนุภาคของวัสดุที่วางอยู่บน geomembrane และวัสดุด้านล่าง เนื่องจากความต้านทานสารเคมีโดยทั่วไปที่จำเป็นสำหรับ geomembranes จึงมักใช้ HDPE HDPE ใช้ใน:

การสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลต

ต้องการความทนทานต่อสารเคมีสูง

คาดว่าอายุการใช้งานยาวนาน

การแตกร้าวด้วยความเครียดสูงเป็นสิ่งสำคัญ (โดยปกติสำคัญสำหรับ HDPE)

จำเป็นต้องมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันทางความร้อนที่ดี

ต้องการความต้านทานการเจาะสูง

คุณสมบัติทางกลสูงมีความสำคัญ

Due to the expected service life of geomembranes (>>100 ปี) ข้อกำหนดสำหรับระบบซับในฐานฝังกลบโดยทั่วไปต้องมีการเสียรูปสูงสุด 0.25 เปอร์เซ็นต์ ในการใช้งานการขุด อายุการใช้งานที่สั้นลงอาจเกิดขึ้น ดังนั้นการโก่งตัวที่สูงขึ้น (แต่น้อยกว่า 1.5 เปอร์เซ็นต์ ) อาจเป็นที่ยอมรับได้ ปัจจัยสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพในระยะยาวก็คืออุณหภูมิของของเหลวบน geomembrane

2 Geosynthetic Clay Liner

แผ่นซับดินเหนียวสังเคราะห์ธรณีสังเคราะห์และแผ่นกั้นธรณีสังเคราะห์จากดินเหนียวหลายองค์ประกอบอยู่ในกลุ่มของสิ่งกีดขวางดินเหนียวสังเคราะห์ธรณีสังเคราะห์ ให้คำจำกัดความดังนี้

Geosynthetic Clay Barrier: โครงสร้างที่ประกอบขึ้นจากโรงงานของวัสดุ geosynthetic ในรูปแบบของแผ่นซึ่งทำหน้าที่กั้นด้วยดินเหนียว

Geosynthetic Clay Liner (GCL): แผ่นกั้น geosynthetic ที่ประกอบขึ้นจากโรงงานซึ่งประกอบด้วยดินเหนียวที่รองรับด้วย geotextile ที่ยึดเข้าด้วยกันโดยการเจาะรูด้วยเข็มเย็บหรือกาวเคมี

Multicomponent Clay Geosynthetic Barrier (MGCL): แผ่นรองพื้นดินเหนียวหรือ geosynthetic Clay (GCL) ที่มีแอสฟัลต์ โพลีเมอร์ หรือสิ่งกีดขวางโลหะติดอยู่ ซึ่งช่วยลดการนำไฟฟ้าของไฮดรอลิกหรือปกป้องแกนดินเหนียว หรือทั้งสองอย่างของ

GBR-C ใช้ในงานเหมืองแร่ เช่น โรงกรองแบบกอง บ่อระเหยหรือบ่อหาง การบรรจุสารละลายในกระบวนการ การบรรจุน้ำจากพายุ บ่อบำบัดน้ำเสีย การปิดและการรีไซเคิล

สภาพแวดล้อมที่รุนแรงท้าทายวิศวกรที่ออกแบบโครงการดังกล่าว ในการใช้งานบางประเภท ระบบซับในอาจต้องใช้ระบบซับในแบบคอมโพสิตที่มี geomembrane หรือ GCL แบบหลายองค์ประกอบ เนื่องจากข้อดีของ GCLs จึงมีการพิจารณามากขึ้นว่าเป็นทางเลือกแทนการใช้วัสดุเสริมแรงจากดินเหนียวในงานเหมืองแร่ และในบางกรณี MGCL สามารถทดแทน geomembranes ได้ ประโยชน์บางประการของ GCL คือ:

แพ็ดและการติดตั้งที่คุ้มค่า

ติดตั้งง่ายในทุกสภาพอากาศ

อุปสรรคที่มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ภาระปกติที่สูง

อย่างไรก็ตาม ผู้ออกแบบควรพิจารณาเงื่อนไขเฉพาะของไซต์ (วัสดุดิน)

3 geotextiles ไม่ทอ

ในฐานะที่เป็นตัวคั่น geotextiles ถูกใช้เพื่อป้องกันไม่ให้ชั้นดินที่อยู่ติดกันหรือเติมวัสดุผสมกัน ในการใช้งานการกรอง geotextiles นอนวูฟเวนถูกใช้เพื่อรักษาอนุภาคดินในขณะที่ปล่อยให้ของเหลวผ่านสื่อกรอง

ผ้าไม่ทอที่เจาะรูด้วยเข็ม (ผูกมัดด้วยกลไก) เป็นผ้าใยสังเคราะห์ที่ทนทาน สามารถทนต่อสภาวะการติดตั้งที่รุนแรงและภาระในการก่อสร้างที่ท้าทาย คุณสมบัติการยืดตัวและการยืดตัวที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้มีความต้านทานการเจาะสูงโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพการกรอง เมื่อเลือกอย่างเหมาะสม ผ้านอนวูฟเวนแบบเจาะด้วยเข็มสามารถให้การกรองระยะยาวที่ยอดเยี่ยมและได้มุมการเสียดสีระหว่างผิวหน้าสูง

ในการใช้งานเหมืองแร่ geotextiles ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปกป้องสิ่งกีดขวาง geomembrane จากการเจาะและการเสียรูปที่ยอมรับไม่ได้

4 ระบบระบายน้ำ Geosynthetic

4 ระบบระบายน้ำ Geosynthetic

การระบายน้ำในแผ่นกรองแบบกองมีความสำคัญต่อการนำโลหะกลับคืนมา ความเสถียร และการควบคุมการรั่วไหล ไม่ว่าชนิดของวัสดุระบายน้ำที่เลือก (รวมหรือ geosynthetic) ชั้นระบายน้ำของเหลวที่ด้านล่างของแผ่นกรองกองควรเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

ของเหลวควรจะสามารถไหลลงสู่ชั้นระบายน้ำโดยไม่ต้องสร้างหัวในแผ่นกรองกอง

การซึมผ่านของน้ำในระยะยาวที่เพียงพอในชั้นระบายน้ำโดยมีการไล่ระดับต่ำที่สุดบนระบบซับใน

ระบบที่ทนทานสำหรับการระบายน้ำของอายุแผ่นชะล้างกอง (ความเข้ากันได้ทางเคมี)

ทนต่อแรงอัด (ระยะยาวและระยะสั้น)

ตรงตามข้อกำหนดด้านความเสถียรของแรงเฉือน

หลีกเลี่ยงการทำลายระบบซับใน

ในขณะที่แผ่นกรองแบบกองส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยวัสดุรวมเป็นวัสดุระบายน้ำ (โดยปกติมากกว่า 0.5 ม. ของกรวดบด (10 มม. ถึง 50 มม.)) แต่ปัจจุบันชั้นระบายน้ำ geosynthetic ถูกใช้เป็นทางเลือกแทนระบบระบายน้ำกรวดแบบดั้งเดิม Taste มากขึ้น

ระบบระบายน้ำ Geosynthetic ถูกกำหนดเป็น: ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปสามมิติที่ทำจากวัตถุดิบสังเคราะห์ ซึ่งประกอบด้วยชั้นระบายน้ำ (แกน) ครอบคลุมในกรณีส่วนใหญ่ มีตัวกรอง geotextile อย่างน้อยหนึ่งสำหรับการส่งของเหลวและ/หรือไอน้ำ

การใช้งานเพิ่มเติมของระบบระบายน้ำ geosynthetic เป็นระบบตรวจจับน้ำชะขยะระหว่างแผ่นกั้นสองแผ่น เช่น ระหว่างสิ่งกีดขวาง geosynthetic โพลีเมอร์สองตัว

เพื่อให้ระบบระบายน้ำ geosynthetic เทียบเท่ากับชั้นระบายน้ำแร่ เช่น แผ่นกรองแบบกองหรือเกินกว่านั้น การทดสอบประสิทธิภาพจะต้องเพียงพอที่จะแสดงให้เห็นประสิทธิภาพในระยะยาว สิ่งเหล่านี้ควรรวมถึงประสิทธิภาพการกรองของตัวกรอง geotextile ประสิทธิภาพการอัดระยะยาวของระบบระบายน้ำ geosynthetic ภายใต้การโหลดภาคสนาม ระดับระยะยาว (การไหลในระนาบ/การซึมผ่าน) และข้อกำหนดเฉพาะไซต์อื่นๆ เช่น พฤติกรรมการเฉือนระหว่างผิวหน้าหรือความต้านทานการเจาะ

ในระหว่างขั้นตอนการประเมินและคัดเลือก วิศวกรออกแบบมักจะเลือกระหว่างชั้นระบายน้ำแร่และระบบระบายน้ำใยสังเคราะห์ วิศวกรมีความคุ้นเคยกับวัสดุแร่มากขึ้นและดูแลศักยภาพของระบบระบายน้ำ geosynthetic อย่างไรก็ตาม ข้อเสียที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้ชั้นระบายน้ำแร่มักจะถูกตรวจสอบ การวางวัสดุประเภทนี้โดยตรงบน geomembrane อาจทำให้เกิดความเครียดจากการเจาะ และอาจทำให้ geomembrane เสียหายระหว่างการจัดวาง ความเค้นของขนอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการบรรจุแผ่นชะล้างฮีป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่มีชั้นป้องกันหรือไม่เพียงพอ การวางตะเข็บท่อระบายน้ำยังใช้เวลานานและทำให้การทำเหมืองโดยรวมช้าลง ในทางกลับกัน ระบบระบายน้ำ geosynthetic มีข้อดีหลายประการ ง่ายต่อการติดตั้ง โดยเฉพาะบนทางลาด คุณสมบัติของวัสดุที่สม่ำเสมอ การติดตั้งที่รวดเร็วขึ้น ชั้นที่ทนต่อการเจาะและการระบายน้ำรวมกันเพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายในหลายกรณี

ประโยชน์อื่นๆ ของการใช้ระบบระบายน้ำ geosynthetic คือ:

เส้นทางการไหลปริมาณสูงสำหรับของเหลว

โดยทั่วไปลดต้นทุนการติดตั้งและวัสดุ จึงเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับวัสดุระบายน้ำแร่

ติดตั้งง่ายและรวดเร็วเนื่องจากน้ำหนักเบา

5 เสริม geogrid

ในการขุด การใช้งาน geogrid รวมถึงการเสริมแรงฐานและการรักษาเสถียรภาพ การเสริมแรงของผนังลาดเอียงและกำแพงกันดิน และการเสริมแรงเสริมดินบ่อหาง ในสถานการณ์ที่ความสามารถในการรับน้ำหนักของดินไม่เพียงพอหรือคุณสมบัติของแรงเฉือนต่ำเกินไปที่จะรักษาเสถียรภาพภายใต้ความลาดเอียงหรือโหลดที่วางแผนไว้ การเสริมแรง geogrid จะช่วยเชื่อมช่องว่างเพื่อความมั่นคงและความปลอดภัยที่เพียงพอ

โครงสร้าง geogrid ควรมีรูแข็ง สิ่งนี้ส่งผลต่อความสามารถในการกักขังด้านข้างของมวลรวมที่ประสานกันในรูพรุน ยิ่งขนาดรูพรุนของ geogrid มีความเสถียรมากเท่าไร ก็ยิ่งทำให้วัสดุที่เป็นเม็ดเล็กมีการควบคุมด้านข้างได้ดียิ่งขึ้น ปฏิสัมพันธ์กับมวลรวมเป็นหนึ่งในหลักการสำคัญของการเสริมแรงแบบ geogrid ด้วยกลไกการประสานกัน geogrid ดูดซับความเครียดจากดินและเพิ่มความปลอดภัยและความสามารถในการให้บริการ

เพื่อที่จะดูดซับความเครียดได้อย่างเหมาะสม geogrids จำเป็นต้องมีความแข็งแรงสูงที่ความเครียดต่ำ ยิ่งโมดูลัสแรงดึงที่ความเครียดต่ำมากเท่าใด ความเครียดและการเสียรูปขั้นสุดท้ายก็จะยิ่งต่ำลงในโครงสร้าง ค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุดจะส่งผลต่อระดับความต้านแรงดึงที่มีอยู่ในความเครียดต่ำ และการเพิ่มความแข็งแรงขั้นสุดท้ายจะส่งผลให้อัตราเพิ่มขึ้นเท่ากันที่ความเครียดต่ำ

ในโครงสร้างที่ใช้ geogrids เพื่อให้มีเสถียรภาพและความปลอดภัยเพียงพอตามที่กำหนดโดยการวิเคราะห์โครงสร้าง ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในระยะยาวจะมีความสำคัญ วัตถุดิบและกระบวนการผลิตที่แตกต่างกันส่งผลต่อคุณสมบัติ เช่น ลักษณะการคืบ ความทนทานต่อความเสียหายในการติดตั้ง และผลกระทบทางเคมี/ชีวภาพ ค่าเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแกร่งของการออกแบบในระยะยาวของผลิตภัณฑ์ที่พิจารณาในการวิเคราะห์ความเสถียร ผลิตภัณฑ์ที่มีความแข็งแกร่งสูงสุดเท่ากันมักจะแตกต่างกันไปตามความแข็งแกร่งของการออกแบบในระยะยาว