Устойчивые решения для горнодобывающей промышленности с использованием геоэлементов neoloy® — сохранение энергии будущего

Минеральные и горнодобывающие компании, применяющие геоячейки Neoloy Geocell, принимают устойчивое развитие в качестве главной ценности наряду с необходимостью увеличения производительности. В данной статье речь пойдёт о PRS Neoloy Geocells — инновационной технологии стабилизации грунта, которая одновременно увеличивает стойкость и производительность горных работ.

Шахтные площадки часто встречаются с большими проблемами доступа: они обычно размещены в отдаленных местах, предрасположены экстремальным условиям погоды (дождь или засуха, холод или жара), страдают от мягких почв (песок, торф, органические илы) и могут даже не иметь источников строительного щебня. Все это оказывает влияние на качество дорог, что конкретно проявляется на производительности самосвалов и эксплуатационных расходах. К примеру, в исследовании, проведенном на четырех бразильских шахтах, месячная производительность уменьшается в среднем на 47% в самые дождливые месяцы из-за деградации дорог и влияния на сопротивление качению грузовиков (Mendonca, 2017).

РИСУНОК 1: КАНАДА, СТРОИТЕЛЬСТВО Дороги С применением ГЕОЯЧЕЕК NEOLOY ДЛЯ МЕГАЭНЕРГЕТИКИ

Геоячейки Neoloy помогут решить данные проблемы. Сделанные чтобы придать жесткости дорожным покрытиям — даже с незначительным наполнением — геоячейки Neoloy поддерживают работу тяжёлой техники на мягком грунте в течение всего эксплуатационного периода шахты.

Геоячейки Neoloy представляют собой трехмерный сотовый геосинтетик, сделанный из нанотехнологичного сплава Neoloy®. При заполнении грунтом и фиксации жёсткие ячейки предохраняют боковое движение грунта в результате вертикальной нагрузки. В результате образуется прочный жёсткий слой, способен держать продолжительные высокие нагрузки. В отличии от геоячеек кратковременного действия, обычно изготавливаемых из ПНД или ткани, геоячейки из новых полимерных сплавов (NPA) предназначаются для долговечного инженерного использования в горнодобывающей промышленности. Стойкость к ползучести и высокая упругая жесткость полимерного материала Neoloy обещают хорошую стабилизацию грунта в тяжёлых условиях.

РИСУНОК 2: ЖЁСТКИЕ ГЕОЯЧЕЙКИ Распределяют ВЕРТИКАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ, СНИЖАЯ ДОЛГОВРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ГРУНТА На 50%

Геоячейки Neoloy также могут быть применены для решения проблем, которые связаны с эрозией почвы, неустойчивостью склонов и локализацией отходов, при помощи устойчивых решений для восстановления участка и защиты геомембраны. В следующих разделах будет показано, как горнодобывающие предприятия выигрывают от применения геоэлементов Neoloy Geocells для увеличения стойкости, безопасности и эксплуатационной производительности:

1. Стойкие дороги

Автотрассы являются жизненно центральным элементом горнодобывающей промышленности, но они регулярно сталкиваются с трудностями. К примеру, сильные сезонные дожди оказывают влияние на работу по перевозке, ухудшая состояние дорог и снижая производительность самосвалов. Конкретно здесь геоячейки Neoloy оказываются эффектными. Геоячейки Neoloy стабилизируют мягкие почвы, увеличивают надёжность заполнителя и улучшают распределение нагрузки, делая грунтовые дороги более жёсткими, прочными и долговечными. Дороги с ячейками Neoloy Geocell быстро строятся, позволяют работать в любую погоду и увеличивают служебный срок дороги дольше эксплуатационного срока шахты.

Большой коэффициент усиления Neoloy Geocell обусловлен его высокой динамической жесткостью, стойкостью к постоянной деградации и прочностью на растяжение. Геоячейки Neoloy Geocell улучшают структурные и рабочие характеристики заполняющих материалов, давая возможность:

  • Строительство долговечных дорог на мягком грунте (песок, торф, органические илы)
  • применение здешних материалов (к примеру.g., песок) для структурного наполнения
  • Уменьшение толщины покрытия дороги на 50% при равноценных характеристиках
  • Замечательный водоотвод для строительства в любую погоду и всепогодного доступа

Эти положительные качества выражаются в намного низком влиянии на внешнюю среду: меньшее кол-во заполнителей и транспортировки, меньшие объемы работ с землей на месте и намного быстрое строительство. Уменьшается топливный расход, загрязнение внешней среды автомобильным транспортом, уменьшается углеродный след, а еще время и цена строительства.

Грунтовое уплотнение Neoloy Geocell фиксирует заполнитель на месте и связывает частицы грунта. Усовершенствованная адгезия поверхности предохраняет образование маленьких частиц и пыли, снижая необходимость в поливе и химической отделке поверхности. Покрытия дороги, армированные Neoloy Geocell, имеют очень невысокий уровень деградации. Они требуют меньшего обслуживания и благотворно влияющие на показатель сопротивления качению — основной параметр производительности. К примеру, стабилизированные дороги Neoloy Geocell улучшают тягу и экономию топлива, а еще существенно уменьшают износ шин. Более гладкие дорожные поверхности также уменьшают время простоя для техобслуживания ТС, а увеличение безопасности оператора повышает скорость грузовиков и результативность перевозок груза.

Помимо того, геоячейки Neoloy являются самоосушающимися системами, которые улучшают водоотвод покрытия дороги и придорожных канав дренажа (с бетонным наполнением). Такие факторы преобразовывают грунтовые дороги, выстроенные с применением геоячеек Neoloy, в надежные всепогодные дороги.

Финишный результат применения геоячеек Neoloy — более эффектные, безопасные и прибыльные транспортные операции.

Пример: Геоячейки Neoloy дали возможность компании Suncor создать надежные дороги для тяжёлой техники на мягком грунте с применением рекультивированных нефтеносных песков.

РИСУНОК 3: ПРОБЛЕМА SUNCOR — Невысокая ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТЯГАЧЕЙ (650+ ТОНН) На CBR

Вызов

Добыча нефтеносных песков Атабаска в провинции Альберта, Канада, в себя включает удаление вскрышных пород при помощи лопат и самосвалов. Вскрышные породы состоят из водонасыщенного мускега (торфяника), размещенного поверх глины и бесплодного песка с CBR классического подхода

Строительство на участках, обросших битумным шифером, обычно требует полного удаления грунта и замены его гравием — не простое, дорогое и тяжелое решение. Химические методы стабилизации дороги, сложны в использовании, наносят вред внешней среде и имеют ненадежную долговечность. Временные деревянные или стальные основания могут применяться для наведения мостов на мягкой местности; но они дороги, сложны в установке и негодны для продолжительного применения. Георешетки требуют особенных типов заполнителей.

Решение Neoloy Geocell

Suncor подобрала стабилизацию грунта при помощи геоэлементов Neoloy Geocell как единственное подходящее решение. Геоячейки Neoloy улучшили несущую способность грунта, одновременно оптимизировав работу дороги с применением здешних ресурсов. Геоячейки Neoloy Geocell (высотой 15 см) были установлены в слой основания в один или 2 слоя если для этого есть необходимость; регенерированный песок, полученный при переработке битума, был применен вместо наполнителя (15 см + 3 см пересыпки), а 15 см щебня было уложено в качестве слоя износа. Геоячейки Neoloy образовывают гибкий матрас — или эффект плиты — который успешно "закрывает" мягкий грунт и ослабляет движение грунта при сезонных циклах замерзания-оттаивания.

Высокая динамическая жесткость и надёжность на разрыв уникальной технологии Neoloy Geocell дают возможность применять местный рекультивированный песок под динамической нагрузкой горной и внедорожной техники для строительных работ. Помимо того, повышенная стойкость Neoloy Geocell к ползучести гарантирует долговечность покрытия дороги — сохранение уплотнения и рабочих свойств при долгой тяжёлой нагрузке. Помимо того, Neoloy Geocell хорошо работает даже в условиях полного насыщения водой и в температурном диапазоне от -60° до +60°C.

Устойчивое развитие

Плюсы

  • Экономически идеальное решение для применения в тяжёлых условиях на наиболее слабых грунтах
  • Устойчивое решение уменьшает действие на внешнюю среду
  • Долговременная надёжность уменьшает время простоя и оптимизирует рентабельность

2. Стабилизация грунта для восстановления участков и утилизации отходов

Кроме обеспечения надежного основания для транспортных дорог, геоячейки PRS Neoloy обеспечивают стойкие решения, которые действительно дают возможность горнодобывающим компаниям лучше управлять отходами шахт и успешно воссоздавать ландшафт по окончании срока службы шахты.

Устойчивое управление отходами

Важнейшей задачей при управлении шахтными отходами считается обеспечение 100-процентной защиты геомембран для удержания отходов при разработке стабильной почвы, берм и склонов. Геоячейки Neoloy, объединенные с геомембранами, создают не проницаемые, нескользящие и долговечные пруды для твёрдых отходов, фильтрата и жидкостей. Прочный новый полимерный сплав Neoloy (NPA) обладает большой стойкостью к солености, коррозии, кислотности, химикатам и экстремальным температурам, что обеспечивает надежное долгосрочное водохранилище.

Геоячейки Neoloy удерживают материал наполнения склона на месте и предохраняют движение массы, обеспечивая большую прочность на растяжение. Геолинии механически защищены геоячейками Neoloy от природных, случайных или преднамеренных повреждений. Заполнение может быть из бетона, гравия или дерна для растительности. Геоячейки Neoloy Geocells также применяются для стабилизации грунта дна прудов-накопителей для ограничения дифференциальных оседаний, которые могут растянуть и повредить вкладыши. Горнодобывающие и энергетические компании по всему миру применяют геоячейки Neoloy для безопасной и хорошей защиты внешней среды и утилизации отходов.

CASE STUDY: Усиление из неолоя для увеличения пруда-накопителя отходов, Индия

Геоячейки Neoloy® были подобраны для укрепления основания насыпи из неконсолидированного ила для пруда-накопителя отходов.

Задача

Глиноземный завод компании Vedanta в штате Одиша, Индия, нуждался в укреплении основания насыпи площадью 15 000 кв.м. для поддержки 3-метровой пристройки к земляной дамбе с целью увеличения емкости хранилища.

Решение Neoloy Geocell

Геоячейки Neoloy® были подобраны для укрепления основания насыпи из неконсолидированного ила для управления отходами шахты — благодаря их большой жесткости, прочности и стойкости к ползучести.

Арматура Neoloy держит и ограничивает сдвигающуюся почвенную массу под Основанием предлагаемой дамбы (фундамент). Это передает давление на сам фундамент в боковом направлении и обеспечивает очень высокую несущую способность — в 4-6 раз. Стойкость склона была подтверждена анализом. Доказанная долговечность полимерного сплава Neoloy, применяемого в геоячейках, выдерживающего высокие нагрузки в жёсткой химической обстановке в течение долгого времени, придала большую степень решительности этому решению.

Плюсы

  • Оперативная установка — закончена за 15 дней с применением местной рабочей силы в очень удаленном районе.
  • Характеристики эксплуатации — насыпь выдержала муссонные дожди без разрушения.
  • Экономическая результативность — стоимость ощутимо ниже, чем альтернативные инженерные решения.
  • Устойчивое развитие — вместо импорта очень качественных гранулированных материалов для наполнения применялась районная почва муррум.

Устойчивое восстановление участка

Обширные горные работы требуют смягчения последствий для стабилизации грунта, защиты склонов и устранения эрозии почвы. Решения по механической стабилизации грунта Neoloy Geocell 3D считаются лучшей практикой управления для стабилизации.

Геоячейки Neoloy Geocell ограничивают, укрепляют и держат грунт и плотные горные породы. Это предохраняет движение вниз по склону под влиянием гидродинамических и гравитационных сил. Высокое боковое сжатие с трением почвы о стенки максимально держит почву. Долговечность обеспечивается большой прочностью на разрыв, низкой ползучестью и высокой защитой от ультрафиолета.

Neoloy Geocell считается замечательным решением для восстановления растительности. Повторяющиеся отверстия в стенках ячеек обеспечивает сцепление почвы и корней, что стабилизирует почвенную массу, тогда как ячейки обеспечивают механически защищенный слой роста. Геоячейки Neoloy — идеальный метод восстановления естественного почвенного покрова и эстетики ландшафта.

Геоячейки Neoloy обеспечивают устойчиво спроектированные ландшафты и экономически превосходные решения для снижения уровня загрязнения канализационных вод, а еще для отвода каналов, строительства удерживающих стен, насыпей и прудов-накопителей.

РИСУНОК 7. ЗАЩИТА СКЛОНА, ВОССТАНОВЛЕНИЕ КАРЬЕРА, МАЛЬТА

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ: Восстановление карьера и укрепление склонов, Польша

Геоячейки Neoloy считаются основанием этого устойчивого решения, которое превратило огромную гору отходов в универсальное региональное место отдыха, лес и туристическую знаменитость.

Задача

После 30 лет добычи бурого угля на Белхатувской буроугольной шахте, Польша (общие залежи 200 млрд. тонн), был создан сухой штабель высотой 200 м х 4 км шириной из 1 350 млрд. м 3 вскрышных пород.350 млрд. м 3 вскрышных пород. Местный горсовет одновременно с хозяином шахты, группой PGE, решили восстановить Каменскую гору твёрдых отходов и превратить ее в универсальное место отдыха.

Решение на основе геоэлементов Neoloy

Для решения сложных геотехнических и экологичных задач проекта группа PGE подобрала решение по механической стабилизации Neoloy Geocell 3D. Neoloy Geocell — сделанные из нового полимерного сплава — являются достаточно прочным, успешным и долговечным методом защиты склонов, устранения эрозии почвы и восстановления растительности на самом высоком холме в центральной Польше.

Геоячейки Neoloy были установлены и закреплены на склонах с уклоном 20-80 градусов. Ячейки были наполнены отходами плохого качества и покрыты здешним дерном. Геоячейки Neoloy увеличили фрикционное взаимодействие, улучшили водоотвод и предотвратили сток для стабилизации почвы на склоне. Перфорированные ячейки также обеспечивают сцепление корней с землей и ростовой слой для пересадки, что включало в себя лесовосстановление более 25 естественных видов деревьев.

Геоячейки Neoloy стали "основанием" данного проекта, который превратил большую экологическую проблему в гору Каменск. Каменск, привлекательное универсальное место отдыха, где есть центр спорта, аттракционы, лыжные комплексы и десятки километров дорожек для велосипедных прогулок, а еще ветроэлектростанция мощностью 30 МВт на верхушке горы.

Этот чрезвычайно эффективный проект считается примером стойкой добычи ископаемых полезного свойства, которая охватывает экологические, социальные и экономические моменты горнодобывающей деятельности.

Плюсы для клиента

  • Эффективная и прочная защита почвы и склонов для восстановления природного ландшафта
  • Превращение отходов в место отдыха с социальной, экономичной и экологической ценностью
  • Выдающийся пример устойчивого восстановления горнодобывающей промышленности