Madencilik çalışması için geosentetik kompozisyonlar ve seçenekler

Madencilik çalışmaları için Geosentetik Bileşimler ve Seçenekler

1 Geomembran

Madencilik operasyonlarında yığın liç projeleri, buharlaşma havuzları, atıklar vb. genellikle çok yüksek yüklere maruz kalır ve geomembranlar çok yaygın olarak kullanılır. Yığın liç projelerinde geomembran kullanımı, tüm geomembran üretiminin yüzde 40'ünden fazlasını oluşturmaktadır. Geomembran hammaddeleri yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), lineer düşük yoğunluklu polietilen (LLDPE geomembran), düşük yoğunluklu polietilen (LDPE geomembran) \ polivinil klorür (PVC geomembran), polipropilen (PP geomembran) ve EPDM Kauçuk (EPDM geomembran) dır. Bununla birlikte, madencilik operasyonları, yüksek kimyasal direnci ve fiziksel özellikleri nedeniyle ağırlıklı olarak HDPE geomembranını seçmektedir. Fransa ve Almanya gibi 0,75 mm'ye (30 mil) eşit veya daha büyük kalınlıklar, 1 mm (40 mil) polimer geomembranlar olarak kabul edilir. Geomembranın özelliklerine ek olarak, yüksek gerilimin etkisi, temelin türü ve geomembranın altına ve üstüne yerleştirme malzemeleri gibi diğer tasarım konuları da dikkate alınmalıdır.

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 veya 0,4 inç) )), çubuklar, keskin nesneler veya her türlü kalıntı. Keskin nesneler, moloz veya çakıl vb. varsa, geomembranın delinmesini önlemek için koruyucu dokumasız bir kumaş gerekir.

Madencilik endüstrisinde, bariyer uygulamaları için özel bir düzenleme yoktur, bu nedenle kaplama kalınlığı genellikle deneyime, beklenen cevher yüklemesine, jeomembranın üstüne yerleştirilen malzemenin parçacık boyutuna ve aşağıdaki malzemeye göre seçilir. Geomembranlar için gereken tipik kimyasal direnç nedeniyle, çoğu durumda HDPE kullanılır. HDPE şu alanlarda kullanılır:

ultraviyole radyasyona maruz kalma

Yüksek kimyasal direnç gerekli

Beklenen uzun vadeli faydalı ömür

Yüksek gerilimli çatlama önemlidir (genellikle HDPE için önemlidir)

İyi termal oksidasyon direnci gereklidir

Yüksek delinme direnci gerektirir

Yüksek mekanik özellikler önemlidir.

Due to the expected service life of geomembranes (>>100 yıl), çöp sahası temel kaplama sistemleri için gereksinimler tipik olarak maksimum yüzde 0,25 deformasyon gerektirir. Madencilik uygulamalarında daha kısa ömürler meydana gelebilir, bu nedenle daha yüksek sapmalar (ancak yüzde 1,5'ten az) kabul edilebilir. Uzun vadeli performansı belirlemede önemli bir husus da geomembran üzerindeki sıvının sıcaklığıdır.

2 Geosentetik Kil Astar

Geosentetik kil astarlar ve çok bileşenli kil geosentetik bariyerler, aşağıdaki şekilde tanımlanan geosentetik kil bariyer grubuna aittir:

Geosentetik Kil Bariyeri: Geosentetik malzemeden yapılmış, levha şeklinde, bariyer işlevinin kil tarafından gerçekleştirildiği fabrikada monte edilmiş bir yapı.

Geosentetik Kil Astar (GCL): İğne delme, dikiş veya kimyasal yapıştırıcılarla bir arada tutulan bir jeotekstil tarafından desteklenen kilden oluşan fabrikada monte edilmiş bir geosentetik bariyer.

Çok Bileşenli Kil Geosentetik Bariyer (MGCL): Hidrolik iletkenliği azaltan veya kil çekirdeğini veya her ikisini birden koruyan bir asfalt, polimer veya metal bariyere sahip bir kil veya geosentetik kil astarı (GCL).

GBR-C, yığın liç tesisleri, buharlaşma havuzları veya atık havuzları, proses solüsyonu muhafazası, yağmur suyu muhafazası, atık su arıtma havuzları, kapaklar ve geri dönüşüm gibi madencilik uygulamalarında kullanılır.

Zorlu çevre koşulları, mühendisleri bu tür projeleri tasarlarken zorlar. Bazı uygulamalarda, kaplama sistemi, bir geomembran veya çok bileşenli GCL ile bir kompozit kaplama sistemi gerektirebilir. GCL'lerin sunduğu faydalar nedeniyle, madencilik uygulamalarında sıkıştırılmış kil astarlarına alternatif olarak giderek daha fazla görülmektedir ve bazı durumlarda MGCL'ler jeomembranların yerini alabilir. GCL'nin bazı avantajları şunlardır:

Uygun maliyetli dolgu ve kurulum

Çoğu hava koşulunda kurulumu kolay

Özellikle yüksek normal yükler altında etkili bariyer

Ancak tasarımcılar sahaya özgü koşulları (toprak malzemesi) dikkate almalıdır.

3 Dokunmamış jeotekstiller

Ayırıcı olarak, bitişik toprak katmanlarının veya dolgu malzemelerinin birbiriyle karışmasını önlemek için jeotekstiller kullanılır. Filtrasyon uygulamalarında, sıvıların filtre ortamından geçmesine izin verirken toprak partiküllerini tutmak için dokunmamış jeotekstiller kullanılır.

İğne delinmiş (mekanik olarak bağlanmış) dokunmamış kumaşlar, zorlu kurulum koşullarına ve zorlu inşaat yüklerine dayanabilen sağlam jeotekstillerdir. Eşsiz esneklik ve uzama özellikleri, filtrasyon performansından ödün vermeden yüksek delinme direnci sağlamak için birleşir. Doğru seçildiğinde, iğneyle delinmiş dokusuz yüzeyler, mükemmel uzun vadeli filtreleme sağlayabilir ve yüksek arayüz sürtünme açıları elde edebilir.

Madencilik uygulamalarında jeotekstiller, geomembran bariyerlerini delinme ve kabul edilemez deformasyondan korumak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

4 Geosentetik drenaj sistemi

4 Geosentetik drenaj sistemi

Yığın liç matlarında drenaj, metal geri kazanımı, stabilite ve dökülme kontrolü için önemlidir. Seçilen drenaj malzemesinin türü (agrega veya geosentetik) ne olursa olsun, yığın liç pedinin altındaki sıvı drenaj tabakası aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:

Sıvı, yığın liç pedinde bir kafa oluşturmadan drenaj tabakasına akabilmelidir.

Astar sisteminde mümkün olduğunca düşük eğimli drenaj tabakasında yeterli uzun süreli su geçirgenliği

Yığın liç pedi ömrünün drenajı için dayanıklı sistem (kimyasal uyumluluk)

Basınçlı yüklere dayanma (uzun vadeli ve kısa vadeli)

Kesme stabilitesi gereksinimlerini karşılar

Astar sistemine zarar vermekten kaçının

Yığın liç matlarının çoğu drenaj malzemesi olarak agrega ile kaplanırken (genellikle 0.5m'den fazla ezilmiş çakıl (10mm ila 50mm)), geosentetik drenaj katmanları artık geleneksel çakıl drenaj sistemlerine alternatif olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır Tat.

Geosentetik drenaj sistemleri şu şekilde tanımlanır: Çoğu durumda sıvı ve/veya buhar dağıtımı için en az bir jeotekstil filtre ile kaplanmış, bir drenaj tabakasından (çekirdek) oluşan, sentetik hammaddelerden yapılmış üç boyutlu prefabrik ürün.

Geosentetik drenaj sistemlerinin bir başka uygulaması, iki polimerik geosentetik bariyer arasında olduğu gibi iki bariyer astarı arasındaki sızıntı suyu tespit sistemidir.

Geosentetik bir drenaj sisteminin yığın liç pedi gibi bir mineral drenaj tabakasına eşdeğer olması veya onu aşması için, uzun vadeli performansını göstermek için performans testi yeterli olmalıdır. Bunlar, jeotekstil filtrelerin filtrasyon performansını, saha yüklemesi altında geosentetik drenaj sistemlerinin uzun vadeli sıkıştırma performansını, uzun vadeli seviyeleri (düzlem içi akış/geçirgenlik) ve arayüzey kesme davranışı veya delinme direnci gibi sahaya özgü diğer gereksinimleri içermelidir.

Değerlendirme ve seçim sürecinde, tasarım mühendisi genellikle bir mineral drenaj tabakası ve bir geosentetik drenaj sistemi arasında seçim yapacaktır. Mühendisler mineral malzemelere daha aşinadır ve jeosentetik drenaj sistemlerinin potansiyelini denetler. Bununla birlikte, mineral drenaj katmanlarının kullanılmasından ne gibi dezavantajlar ortaya çıkabileceği sıklıkla izlenir. Bu tür malzemelerin doğrudan geomembran üzerine yerleştirilmesi, delinme stresine neden olabilir ve yerleştirme sırasında geomembrana zarar verebilir. Yığın liç pedlerinin yüklenmesi sırasında, özellikle koruyucu tabaka kullanılmadığında veya yetersiz olduğunda kürk stresi oluşabilir. Drenaj dikişlerinin yerleştirilmesi de zaman alıcıdır ve genel madencilik operasyonunu yavaşlatır. Öte yandan, geosentetik drenaj sistemlerinin birçok avantajı vardır. Özellikle eğimlerde kurulum kolaylığı, tutarlı malzeme özellikleri, daha hızlı kurulum, delinmeye dayanıklı ve drenaj katmanları birçok durumda maliyet tasarrufu sağlamak için bir araya gelir.

Geosentetik drenaj sistemi kullanmanın diğer faydaları şunlardır:

Akışkanlar için yüksek hacimli akış yolu

Genellikle daha düşük kurulum ve malzeme maliyetleri, dolayısıyla mineral drenaj malzemelerine uygun maliyetli bir alternatif

Hafifliği sayesinde kolay ve hızlı kurulum

5 Güçlendirilmiş geogrid

Madencilikte, geogrid uygulamaları, temel güçlendirme ve stabilizasyon, şev ve istinat duvarı takviyesi ve atık havuzu aşırı yük takviyesini içerir. Zeminin taşıma kapasitesinin yetersiz olduğu veya kesme özelliklerinin planlı şev eğimleri veya yükleri altında stabilize olamayacak kadar düşük olduğu durumlarda, geogrid donatı, yeterli stabilite ve güvenlik için boşlukları kapatmaya yardımcı olur.

Geogrid yapısı sert delikler sağlamalıdır. Bu, gözeneklerde birbirine kenetlenen agregaların yanal hapsetme kabiliyetini etkiler. Geogridin gözenek boyutu stabilitesi ne kadar büyük olursa, granüler malzeme için o kadar iyi yanal kısıtlama sağlar. Agrega ile etkileşim, geogrid takviyesinin temel ilkelerinden biridir. Kilitleme mekanizması sayesinde geogrid, zeminden gelen stresi emer ve güvenliği ve servis edilebilirliği artırır.

Gerilmeyi en iyi şekilde absorbe etmek için geogridlerin düşük gerinimlerde yüksek mukavemet sağlaması gerekir. Düşük gerinimdeki çekme modülü ne kadar büyükse, yapıda oluşan gerinim ve nihai deformasyon o kadar düşük olur. Nihai çekme mukavemeti, düşük gerilmede mevcut olan çekme mukavemeti seviyesini etkiler ve nihai mukavemetteki bir artış, düşük gerilmede aynı oranda artışla sonuçlanır.

Yapısal analizle belirlenen yeterli stabilite ve güvenliği sağlamak için geogridlerin kullanıldığı yapılarda, ürünün uzun vadeli performansı belirleyici olur. Farklı hammaddeler ve üretim süreçleri, sürünme davranışı, kurulum hasarına karşı dayanıklılık ve kimyasal/biyolojik etkiler gibi özellikleri etkiler. Bu değerler, stabilite analizinde dikkate alınan ürünün uzun vadeli tasarım gücünü doğrudan etkiler. Aynı nihai dayanıma sahip ürünler, genellikle elde ettikleri uzun vadeli tasarım gücü açısından farklılık gösterir.