채광 작업을 위한 토목 합성 및 옵션
채광 작업을 위한 토목 합성 구성 및 옵션
1 지오멤브레인
채광 작업의 더미 침출 프로젝트, 증발 연못, 광미 등은 종종 매우 높은 부하를 경험하고 지오멤브레인이 매우 일반적으로 사용됩니다. 힙 침출 프로젝트에서 Geomembrane 사용은 전체 Geomembrane 생산의 4{1}}% 이상을 차지합니다. Geomembrane 원료는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE Geomembrane), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE Geomembrane) \ 폴리염화비닐(PVC Geomembrane), 폴리프로필렌(PP Geomembrane) 및 EPDM 고무(EPDM Geomembrane)입니다. 그러나 채광 작업은 높은 내화학성과 물리적 특성으로 인해 주로 HDPE 지오멤브레인을 선택합니다. 프랑스 및 독일과 같이 0.75mm(30mils) 이상의 두께는 1mm(40mils) 폴리머 지오멤브레인을 고려합니다. Geomembrane의 특성 외에도 높은 응력의 영향, 기초 유형 및 Geomembrane 위와 위의 배치 재료와 같은 다른 설계 문제를 고려해야 합니다.
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 (>10mm 또는 0.4인치) )), 막대기, 날카로운 물체 또는 모든 종류의 파편. 날카로운 물건, 파편, 자갈 등이 있는 경우 지오멤브레인이 뚫리지 않도록 보호용 부직포가 필요합니다.
광업에서는 배리어 적용에 대한 특정 규정이 없으므로 라이닝 두께는 일반적으로 경험, 예상 광석 로딩, 지오멤브레인 상단에 배치되는 재료의 입자 크기 및 아래 재료를 기반으로 선택됩니다. Geomembranes에 필요한 일반적인 내화학성 때문에 대부분의 경우 HDPE가 사용됩니다. HDPE는 다음에서 사용됩니다.
자외선에 노출
높은 내화학성 요구
예상되는 장기 사용 수명
높은 응력 균열성이 중요합니다(일반적으로 HDPE에 중요).
우수한 열산화 저항이 필요합니다.
높은 펑크 저항 필요
높은 기계적 특성이 중요합니다.
Due to the expected service life of geomembranes (>>1{1}}0년), 매립지 기준 라이닝 시스템의 요구사항은 일반적으로 0.25%의 최대 변형을 요구합니다. 광산 응용 분야에서는 수명이 더 짧아질 수 있으므로 더 높은 처짐(그러나 1.5% 미만)이 허용될 수 있습니다. 장기 성능을 결정하는 주요 측면은 또한 지오멤브레인의 액체 온도입니다.
2 토목 점토 라이너
토목 합성 점토 라이너 및 다성분 점토 토목 방벽은 다음과 같이 정의되는 토목 점토 방벽 그룹에 속합니다.
Geosynthetic Clay Barrier: 공장에서 조립된 시트 형태의 토목 합성 재료로, 장벽 기능이 점토에 의해 수행됩니다.
Geosynthetic Clay Liner(GCL): 니들 펀칭, 스티칭 또는 화학 접착제로 함께 고정된 토목 섬유로 지지된 점토로 구성된 공장 조립된 토목 합성 장벽.
Multicomponent Clay Geosynthetic Barrier(MGCL): 수력 전도도를 감소시키거나 점토 코어 또는 둘 다를 보호하는 아스팔트, 폴리머 또는 금속 장벽이 부착된 점토 또는 토목 합성 점토 라이너(GCL).
GBR-C는 더미 침출 시설, 증발 연못 또는 광미 연못, 공정 용액 억제, 우수 억제, 폐수 처리 연못, 폐쇄 및 재활용과 같은 광산 응용 분야에 사용됩니다.
열악한 환경 조건은 이러한 프로젝트를 설계하는 엔지니어에게 도전 과제입니다. 일부 응용 분야에서 안감 시스템에는 지오멤브레인 또는 다중 구성 요소 GCL이 있는 복합 안감 시스템이 필요할 수 있습니다. GCL이 제공하는 이점으로 인해 광산 응용 분야에서 압축 점토 라이너의 대안으로 점점 더 많이 사용되고 있으며 경우에 따라 MGCL이 지오멤브레인을 대체할 수 있습니다. GCL의 이점 중 일부는 다음과 같습니다.
비용 효율적인 패딩 및 설치
대부분의 기상 조건에서 설치가 용이함
특히 높은 정상 부하에서 효과적인 장벽
그러나 설계자는 현장 특정 조건(토양 재료)을 고려해야 합니다.
3 부직포 지오텍스타일
분리막으로 지오텍스타일은 인접한 토양층이나 충전재가 서로 섞이는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 여과 응용 분야에서 부직포 지오텍스타일은 토양 입자를 유지하면서 액체가 필터 매체를 통과하도록 하는 데 사용됩니다.
니들 펀칭(기계 결합) 부직포는 가혹한 설치 조건과 까다로운 건설 하중을 견딜 수 있는 견고한 토목 섬유입니다. 고유한 유연성과 신율 특성이 결합되어 여과 성능을 저하시키지 않으면서 높은 천공 저항성을 제공합니다. 적절하게 선택하면 니들 펀칭된 부직포가 우수한 장기 여과를 제공하고 높은 계면 마찰각을 얻을 수 있습니다.
광업 응용 분야에서 지오텍스타일은 천공 및 허용할 수 없는 변형으로부터 지오멤브레인 장벽을 보호하는 데 널리 사용됩니다.
4 토목 배수 시스템
4 토목 배수 시스템
더미 침출 매트의 배수는 금속 회수, 안정성 및 유출 제어에 중요합니다. 선택한 배수 재료의 유형(골재 또는 토목)에 관계없이 더미 침출 패드 바닥의 액체 배수 층은 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.
액체는 더미 침출 패드에 헤드를 만들지 않고 배수층으로 흐를 수 있어야 합니다.
라이닝 시스템에서 가능한 한 낮은 기울기로 배수층에서 충분한 장기 투수성
힙 침출 패드 수명의 배수를 위한 내구성 시스템(화학적 호환성)
압축 하중(장기 및 단기)을 견딥니다.
전단 안정성 요구 사항 충족
라이닝 시스템 손상 방지
대부분의 더미 침출 매트는 배수재로 골재로 덮여 있지만(보통 00.5m 이상의 분쇄 자갈(10mm ~ 50mm)) 토목 배수층은 이제 전통적인 자갈 배수 시스템의 대안으로 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
토목 배수 시스템은 다음과 같이 정의됩니다. 대부분의 경우 액체 및/또는 증기 전달을 위한 하나 이상의 토목 섬유 필터로 덮인 배수 층(코어)으로 구성된 합성 원료로 만든 3차원 조립식 제품.
토목 배수 시스템의 추가 적용은 두 개의 고분자 토목 방벽 사이와 같은 두 방벽 라이너 사이의 침출수 감지 시스템입니다.
토목 배수 시스템이 더미 침출 패드와 같은 광물 배수층과 동등하거나 이를 능가하려면 성능 테스트를 통해 장기적인 성능을 입증하기에 충분해야 합니다. 여기에는 토목 섬유 필터의 여과 성능, 현장 하중 하에서 토목 합성 배수 시스템의 장기간 압축 성능, 장기간 수준(평면 내 흐름/투과성) 및 계면 전단 거동 또는 천공 저항과 같은 기타 현장별 요구 사항이 포함되어야 합니다.
평가 및 선택 과정에서 설계 엔지니어는 종종 광물 배수층과 토목 배수 시스템 중에서 선택합니다. 엔지니어는 광물 재료에 더 익숙하며 토목 배수 시스템의 잠재력을 감독합니다. 그러나 미네랄 배수층의 사용으로 인해 발생할 수 있는 단점은 종종 모니터링됩니다. 이러한 유형의 재료를 Geomembrane에 직접 배치하면 천공 응력이 발생할 수 있으며 배치 중에 Geomembrane이 손상될 수 있습니다. 특히 보호층이 사용되지 않거나 불충분한 경우 힙 침출 패드를 로드하는 동안 모피 응력이 발생할 수 있습니다. 배수 이음매를 배치하는 것도 시간이 많이 걸리고 전체 채굴 작업을 느리게 합니다. 반면에 토목 배수 시스템은 많은 장점이 있습니다. 특히 경사면에서의 설치 용이성, 일관된 재료 특성, 더 빠른 설치, 펑크 방지 및 배수 층이 결합되어 많은 경우 비용을 절감합니다.
토목 배수 시스템을 사용하는 다른 이점은 다음과 같습니다.
유체용 대용량 유로
일반적으로 낮은 설치 및 재료 비용, 따라서 미네랄 배수 재료에 대한 비용 효율적인 대안
가벼운 무게로 쉽고 빠른 설치
5 강화된 지오그리드
광업에서 지오그리드 응용 프로그램에는 기초 보강 및 안정화, 경사 및 옹벽 보강, 광미 웅덩이 과부하 보강이 포함됩니다. 지반의 지지력이 충분하지 않거나 전단 특성이 너무 낮아 계획된 경사 경사나 하중 하에서 안정화될 수 없는 상황에서 지오그리드 보강은 적절한 안정성과 안전을 위해 틈을 연결하는 데 도움이 됩니다.
지오그리드 구조는 단단한 구멍을 제공해야 합니다. 이것은 기공에서 맞물리는 응집체의 측면 구속 능력에 영향을 미칩니다. 지오그리드의 기공 크기 안정성이 클수록 입상 재료에 더 나은 측면 구속이 제공됩니다. 골재와의 상호작용은 지오그리드 보강의 주요 원리 중 하나입니다. 연동 메커니즘 덕분에 지오그리드는 토양의 응력을 흡수하고 안전성과 서비스 용이성을 높입니다.
응력을 최적으로 흡수하기 위해 지오그리드는 낮은 변형률에서 높은 강도를 제공해야 합니다. 낮은 변형률에서 인장 계수가 클수록 구조에서 발생하는 변형 및 극한 변형이 낮아집니다. 극한 인장 강도는 낮은 변형률에서 사용할 수 있는 인장 강도 수준에 영향을 미치며 극한 강도의 증가는 낮은 변형률에서 동일한 증가율을 초래합니다.
구조 해석에 의해 결정된 적절한 안정성과 안전성을 제공하기 위해 지오그리드를 사용하는 구조에서는 제품의 장기적인 성능이 결정됩니다. 다양한 원료와 제조 공정은 크리프 거동, 설치 손상에 대한 견고성, 화학적/생물학적 효과와 같은 특성에 영향을 미칩니다. 이러한 값은 안정성 분석에서 고려되는 제품의 장기 설계 강도에 직접적인 영향을 미칩니다. 동일한 극한 강도를 가진 제품은 결과적으로 장기적인 설계 강도가 다른 경우가 많습니다.
