Геомембранное покрытие хвостохранилища

Геомембранная облицовка хвостохранилища является наиболее экологически рискованным вспомогательным проектом в процессе горнодобывающего производства. Обычные гражданские противофильтрационные мембраны и противофильтрационные мембраны для рыбоводных прудов из-за недостаточной прочности формулы, плохой коррозионной стойкости и слабой стойкости к проколу не могут адаптироваться к суровым условиям работы хвостохранилищ и шлаков, таким как резкие проколы хвостов, коррозия кислотными и щелочными отходами, длительная стабилизация нагрузки и экстремальные перепады температур на открытом воздухе. После ввода в эксплуатацию они склонны к разрыву и утечке мембраны, старению и деградации мембраны, что приводит к загрязнению грунтовых вод, загрязнению окружающей среды, превышающему стандарты, нестабильности склонов и т. д., что представляет собой ряд инженерных опасностей.

Геомембранная облицовка хвостохранилища представляет собой противофильтрационную облицовку из полиэтилена высокой плотности промышленного класса, специально разработанную для условий хвостохранилища. В отличие от обычных материалов для гидравлических мембран, в нем используются новые смолы высокой чистоты в сочетании с множеством модифицированных добавок промышленного класса, и он изготавливается с помощью высокоточной технологии экструзии и выдувного формования. Продукт имеет две версии для скрытого захоронения и для герметизации и закрытия на открытом воздухе, специально предназначенные для решения проблем отрасли, таких как проникновение фильтрата хвостохранилища, диффузия тяжелых металлов, эрозия склонов, а также старение и повреждение мембран. Благодаря своей высокой прочности, высокой коррозионной стойкости и длительному сроку службы он широко используется в различных проектах новых, расширения и закрытия металлических и неметаллических хвостов шахт, а также в проектах экологического восстановления после закрытия, и является стандартизированным предпочтительным материалом для защиты окружающей среды воды и почвы в шахтах.

Формула сырья промышленного класса и процесс формования

Геомембранная облицовка хвостохранилища не содержит переработанных отходов. В качестве основы для всего процесса используется совершенно новая полиэтиленовая смола высокой плотности в сочетании с анти-ультрафиолетовыми агентами промышленного класса, антиоксидантами, углеродной сажей высокой концентрации и специальными антикоррозийными добавками для устойчивости к кислотам и щелочам. Соотношение сырья неоднократно корректировалось с учетом коррозионных условий рудника. Он использует крупномасштабный комплексный процесс экструзионно-выдувного формования. Тело мембраны однородное по толщине, плотное по структуре, без пор и примесей. Это гарантирует, что некачественные мембранные материалы, склонные к проколам, старению и коррозии, полностью удаляются из источника. Изделие разделено на две основные версии рабочего состояния. Заглубленный тип подходит для длительного подземного воздействия, не подвергающегося воздействию света, против просачивания, в то время как защищенный от старения открытый тип подходит для воздействия на открытом воздухе на поверхности резервуара и переменных температурных условиях в течение года, полностью удовлетворяя потребности строительства всех сценариев хвостохранилища.

Система выбора толщины с учетом специфики шахты

1. Простые условия эксплуатации отвода и дренажа (1,0 мм, 1,2 мм)

Подходит для вспомогательных вспомогательных проектов, таких как временные водоотводные канавы, отводные каналы и небольшие простые пруды-сборники фильтрата в хвостохранилищах. Давление нагрузки невелико, а количество накопленных остатков шахты невелико. Основными функциями являются защита фундамента от просачивания и отвод сточных вод, отвечающие требованиям временного дренажа шахт и строительства против просачивания.

2. Основной проект традиционных хвостохранилищ (1,5 мм, 2,0 мм)

Это основная соответствующая спецификация для внутренних хвостохранилищ малого и среднего размера. Он подходит для общей защиты от просачивания дна дамбы хвостохранилища и полного покрытия от просачивания на склоне обычной дамбы хвостохранилища. Он может справляться с обычными отложениями хвостов, небольшими проколами шахтных остатков и умеренной кислотно-щелочной коррозией, отвечая большинству ежедневных стандартов защиты окружающей среды и предотвращения просачивания шахт.

3. Условия коррозии при высоких нагрузках и высоком риске (2,5 мм, 3,0 мм)

Подходит для крупномасштабных стандартизированных хвостохранилищ, высококислотных и щелочных коррозионно-активных хвостов, остатков шахт с множеством острых кромок, большой разницы в перепаде нагрузки и частых механических операций. Сверхутолщенная структура может противостоять высокоинтенсивным проколам, осадке под сильным давлением и сильному погружению в агрессивные отработанные жидкости и подходит для высококачественных проектов по защите окружающей среды от просачивания.

4. Условия закрытия и герметизации открытой поверхности (индивидуальная модель, предотвращающая старение)

Для закрытия и герметизации дамбы хвостохранилища, а также всей открытой поверхности хвостохранилища используется формула с высоким содержанием защиты от ультрафиолета и старения. Он может противостоять сильному воздействию солнечных лучей и эрозии при чередовании высоких и низких температур в течение длительного времени, избегая кратковременного порошкообразования, растрескивания и разрушения открытого корпуса мембраны, и подходит для долгосрочной защиты шахт.

Основные показатели промышленной эффективности и инженерная ценность

1. Сверхнизкий коэффициент просачивания

Геомембрана хвостохранилища имеет коэффициент проницаемости ≤ 1×10⁻¹³ см/с, что обеспечивает чрезвычайно высокую герметичность и герметичность. Он может полностью изолировать фильтрат хвостов, ионы тяжелых металлов и сточные воды шахт, полностью блокируя проникновение загрязняющих веществ вниз и предотвращая их загрязнение почвы и грунтовых вод. Это решает основную проблему утечек в окружающую среду на шахтах и ​​гарантирует, что водная и почвенная среда в районе добычи соответствует стандартам.

2. Высокая механическая прочность.

Прочность на разрыв, сопротивление разрыву и сопротивление разрыву намного превосходят обычный геотекстиль. Он прекрасно адаптируется к сложным условиям работы, таким как длительная погрузка и осадка хвостохранилища, оползание грунта на склоне и уплотнение строительной техники. Усилие распределяется равномерно, что снижает вероятность его разрыва или повреждения и подходит для условий динамической деформации в шахтах.

3. Сильная коррозионная стойкость.

Он обладает превосходной устойчивостью к кислотам и щелочам, солям тяжелых металлов и жидкой эрозии промышленных отходов и может быть погружен в различные металлические и неметаллические хвостовые шламы, коррозионные фильтраты и т. д. на длительное время, не испытывая при этом набухания, деградации, растрескивания или перфорации. Подходит для особых агрессивных условий работы в шахтах.

4. Сверхдлительный срок службы

Эксклюзивная формула, защищающая от ультрафиолета и старения, значительно замедляет старение и деградацию мембранного тела. Срок службы в открытых условиях может достигать 10-18 лет, а срок службы под землей и в земле со светозащитой может превышать 30 лет. Он также подходит для очень холодных сред, не растрескивается и не раскалывается при низких температурах -40 ℃ и может выдерживать циклы замораживания-оттаивания в высокогорных районах.

5. Сверхвысокая устойчивость к проколам.

Мембранная структура плотная и плотная, обладает превосходной ударопрочностью и устойчивостью к проколам. Он может эффективно противостоять сдавливанию и прокалыванию острых минеральных остатков и щебня, избегая разрыва мембраны и утечек, вызванных загрузкой хвостов и скольжением материала. Подходит для строительных и эксплуатационных условий с большим количеством твердого мусора и тяжелыми нагрузками в шахтах.

Разнообразные сценарии применения

1. Различные проекты восстановления хвостохранилищ.

Геомембранная облицовка хвостохранилища широко применяется на различных шахтах, таких как железные рудники, золотые рудники, алюминиевые рудники, угольные шахты, а также склады песка и гравия. Он используется для защиты от просачивания дна хвостохранилищ, общей защиты склонов от просачивания, покрытия поверхности пруда для закрытия и экологического восстановления, а также для защиты от просачивания изолирующего сооружения опорных конструкций, таких как пруды регулирования фильтрата, коллекторные колодцы и галереи отводящих труб.

2. Проекты по предотвращению утечки твердых и опасных отходов.

Подходит для общей защиты от просачивания хранилищ остатков промышленных отходов, хранилищ шлаков, хранилищ стальных шлаков и хранилищ отходов плавки. Он эффективно предотвращает проникновение фильтрата твердых промышленных отходов, устраняет вторичное загрязнение воды и почвы и соответствует природоохранным строительным нормам по утилизации твердых отходов.

3. Проекты промышленной очистки воды в окружающей среде

Может использоваться для защиты от просачивания на свалках, прудах регулирования очистки промышленных сточных вод, прудах для аварийных аварий, прудах-отстойниках сточных вод, прудах для сбора жидких химических отходов и т. д. для достижения закрытой изоляции сточных вод и сточных вод, избегая риска загрязнения водного объекта утечками.

4. Горнодобывающая площадка поддерживает проекты защиты

Подходит для строительства противофильтрационных дренажных каналов и отводных каналов хвостохранилищ, противофильтрационной изоляции защиты горных склонов, строительства противофильтрационных систем сбора дождевой воды для горнодобывающих предприятий, а также улучшения общей водонепроницаемости, защиты от просачивания и дренажной системы горнодобывающей площадки.

Реальный проект заземления шахты

1. Обзор проекта

Этот проект представляет собой экологический проект по очистке хвостохранилища металлургического рудника в Яньтае, провинция Шаньдун. Строительство завершено в апреле 2022 года. Общая площадь водохранилища составляет 180 га, включая основное хвостохранилище, пруды-сборники фильтрата, водозаборные и дренажные канавы, а также полный комплект поддерживающих систем. В проекте используется антивозрастная мембрана из ПЭВП толщиной 2,0 мм, специально предназначенная для хвостохранилищ, в сочетании с длинными и короткими волокнистыми геотекстильными защитными слоями и бентонитовыми водонепроницаемыми покрытиями для формирования композитной структуры, препятствующей просачиванию. Проект расположен на территории открытого карьера. Летняя температура может достигать 38 ℃, а зимняя температура может опускаться до -15 ℃. Годовое количество осадков обильно, а водный объект хвостохранилища содержит следы кислых и щелочных агрессивных сред. Первоначальный слой почвы водохранилища имеет сильную проницаемость и долгосрочное загрязнение грунтовых вод, а также риск нарушения экологических стандартов.

2. Трехлетний долгосрочный измеренный эффект от использования

Защита от просачивания стабильна и долговечна.Поскольку мембрана была уложена и эксплуатировалась три года, корпус мембраны не имеет старения, запыления, растрескивания, перфорации и повреждений. Сварные швы на дне и откосе резервуара прочно и герметично сварены, без риска отслоения сварного шва или утечки. Фильтрат хвостов полностью собирается герметичным способом. Показатели загрязнения в точках мониторинга подземных вод продолжают соответствовать нормам, полностью устраняя первоначальные экологические опасности утечек на территории водохранилища. Скорость восстановления фильтрата значительно возросла, потери от подземных утечек отсутствуют. Инвестиции в средства очистки сточных вод и энергопотребление оборудования на заводе снизились на 32% по сравнению с предыдущим годом, что исключает дополнительные инженерные затраты на регулярное расследование и устранение утечек.

Устойчивость защиты откосов превосходна.В сезон дождей сильная дождевая эрозия не вызывает проблем со скольжением, вздутием или разрывом. В условиях цикла замораживания-оттаивания тело мембраны не сжимается и не трескается. Он может эффективно адаптироваться к сжатию хвостов и деформации почвы. Длительный контакт с кислым фильтратом шахтных шламов не вызывает коррозии, деградации, набухания или повреждения корпуса мембраны. Коррозионная стойкость и износостойкость по отношению к шахтному шлаку намного превосходят обычные противофильтрационные материалы.

Подлинная оценка клиента

«Раньше слой почвы хвостохранилища был очень проницаемым, и просачивающаяся жидкость просачивалась вниз, что не только создавало большую нагрузку на окружающую среду, но и требовало значительного количества средств для ежегодного устранения и предотвращения утечек. После укладки этой противофильтрационной мембраны, специфичной для хвостохранилища, в течение трех лет противофильтрационный эффект оставался стабильным, и все экологические испытания были квалифицированы. Ранее мы были обеспокоены тем, что шахтный шлак был острым и склонным к коррозии от солнечного света, что могло легко вызвать коррозию. Однако при фактическом использовании корпус мембраны был прочным и долговечным, и со сварными швами не возникло никаких проблем, будь то во время повседневной эксплуатации или в процессе последующего закрытия и ремонта, это решение против просачивания имеет очень высокую экономическую эффективность».

--- Г-н Чжан, руководитель проекта хвостохранилища

Часто задаваемые вопросы

В1: Почему нельзя заменить геомембрану хвостохранилища обычными рыбными прудами или гидротехническими противофильтрационными мембранами?

Обычные гидротехнические мембраны и мембраны для рыбоводных прудов изготовлены из материалов гражданского назначения и не имеют промышленных антикоррозийных и антиминеральных шлакопроницаемых составов. Они подходят только для нейтральной пресноводной среды. Хвостохранилища подвергаются тяжелым условиям эксплуатации, таким как коррозия кислотно-щелочной минеральной суспензии, острые проколы минерального шлака, длительное сильное давление нагрузки и эрозия старения на открытом воздухе. Обычные мембранные материалы подвергаются коррозии, растрескиванию и утечке в течение короткого периода времени, что делает их неспособными пройти приемку по охране окружающей среды горнодобывающей промышленности и требует использования утолщенных противофильтрационных мембран промышленного класса, предназначенных для хвостохранилищ.

Вопрос 2: Одинаковые ли мембранные материалы выбираются для новых хвостохранилищ и закрытых и герметичных хвостохранилищ?

Это другое. Для вновь строящихся хвостохранилищ дно и откосы могут быть покрыты многолетними слоями грунта. Можно выбрать обычные утолщенные противофильтрационные мембраны; для закрытых и герметичных объектов, а также зон с открытыми поверхностями, которые в течение длительного времени подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, дождя и перепадов температур, необходимо использовать специальные модели с высоким содержанием добавок, предотвращающие старение, чтобы значительно увеличить срок службы на открытом воздухе и удовлетворить долгосрочные требования по защите окружающей среды шахт.

В3: Будут ли какие-либо дефекты сварки или риски утечек после сварки противофильтрационной мембраны хвостохранилища?

Стандартная конструкция, выполненная методом термоплавкой сварки, не вызывает утечек. В проекте хвостохранилища применяется двухпутевой процесс сварки расплавом. Прочность сварного шва выше, чем прочность корпуса мембраны, что подходит для осадки хвостов и небольшой деформации уклона. Если избегать строительства в дождливые дни с низкой температурой и строго контролировать температуру и скорость сварки, сформированный сварной шов может быть стабильным в течение длительного времени и не возникнет таких проблем, как отслоение сварного шва, растрескивание или утечка.

Вопрос 4: В высотных шахтах с суровыми зимними заморозками и оттаиваниями будет ли противофильтрационная мембрана трескаться и выходить из строя при низких температурах?

Нет. Эта мембрана, предназначенная для хвостохранилищ, прошла низкотемпературную модификацию. Он может выдерживать минимальную температуру -40 ℃ в очень холодных условиях. Даже в условиях циклов замораживания-оттаивания корпус мембраны сохраняет хорошую прочность и не трескается, не сжимается и не ломается. Его можно адаптировать к суровым условиям работы северных высотных шахт зимой, таким как мерзлая почва, образование льда и повторяющиеся колебания температуры. Низкотемпературная защита от просачивания стабильна.

В5: Сколько лет можно нормально использовать противофильтрационную мембрану хвостохранилища?

Срок службы варьируется в зависимости от условий работы: дно плотины, заглубленная и затененная территория на склоне, без воздействия прямых солнечных лучей и эффектов старения, срок службы может достигать более 30 лет; открытая зона уплотнения на поверхности плотины, антивозрастная индивидуальная модель может стабильно использоваться в течение 10-18 лет, полностью отвечая долгосрочному циклу защиты для производства и эксплуатации шахты, а также экологическому управлению закрытием.

Вопрос 6: В дамбе хвостохранилища содержится большое количество угловатых и шлаковых частиц. Как избежать проколов и повреждений мембраны?

В условиях повышенного риска шлаков рекомендуется комбинировать с защитным слоем геотекстиля для композитной конструкции. При этом приоритет следует отдавать использованию противопрокольных моделей толщиной 2,5 мм и 3,0 мм. Перед началом строительства выровняйте поверхность основания, удалите негабаритный угловатый шлак и острые предметы. За счет выбора материала и двухслойной защиты во время строительства можно полностью избежать потенциальных рисков выдавливания шлака и прокола мембраны, обеспечивая длительную стабильную работу противопротекательной системы.