Výběr míst vyluhování haldy a pokládání spodních vložek

Konstrukce haldy zahrnuje ukládání rud nebo aglomerovaných rud na spodní vložku loužicí oblasti haldy podle navržených geometrických rozměrů. Vybudovaná halda rudy by měla mít dobrou a rovnoměrnou propustnost a také strukturální stabilitu. To zajišťuje, že během procesu loužení může loužicí činidlo rovnoměrně pronikat celým průřezem haldy rudy s požadovanou intenzitou distribuce kapaliny. Zároveň se zabraňuje jevům, jako je zřícení na okrajích haldy rudy nebo lokální vymývání. Proto je třeba během provozu věnovat velkou pozornost. Ve výrobní praxi existuje jiný typ metody loužení haldy. Vytěžená ruda se bez předchozího drcení přepravuje přímo na plošinu pro loužení haldy k loužení. V některých případech probíhá loužení dokonce na místě trhacího důlku. Velikost částic rudy se obvykle pohybuje od 100 do 200 mm nebo i větší, což má za následek loužicí cyklus, který může trvat půl roku nebo i déle. Vzhledem k tomu, že tento typ loužení haldy je relativně jednoduchý, často se nestuduje jako typická forma loužení haldy.

Výběr míst vyluhování haldy a pokládání spodních vložek

Výběr místa pro loužení haldy souvisí s investicemi do infrastruktury, včetně úpravy lokality, dopravních cest a uspořádání potrubí. Spodní vrstva místa pro loužení haldy a její pokládka jsou klíčové pro produkci loužení haldy, zejména u velkých hald. Proto je nutné zajistit kvalitu spodní vrstvy.

1. Základní požadavky na místa vyluhování haldy

Místo by mělo mít dostatečnou únosnost, aby vydrželo celkový tlak hmotnosti rudy a dopravního zařízení.

Měla by mít určitý topografický sklon, který přispívá k ořezávání lokality a toku výluhu.

Měl by být dostatek prostoru pro stavbu haldy a dopravní průchody. U dolů s potenciálem rozvoje by měly být zváženy i možnosti budoucího rozšíření.

2. Výběr a pokládání spodních vložek pro plošiny pro loužení haldy

2.1 Výběr spodních vložek pro plošiny na loužení haldy

Spodní vložky pro plošiny na loužení haldy lze rozdělit do dvou typů: trvalé a dočasné. První z nich vyžaduje dlouhou dobu výstavby a vysoké náklady, takže je vhodný pro střední až velké doly s dlouhou životností. Naproti tomu dočasné spodní vložky se používají pouze jednou, vyžadují krátkou dobu výstavby a jsou levné. Jsou vhodné pro doly s životností nižší než 5 let. Kromě toho hraje roli i okolní prostředí. Pokud je prostor pro vybudování místa loužení haldy omezený, lze vybudovat stálou platformu pro loužení haldy. Naopak, pokud je v blízkosti velkoplošný svah a přepravní vzdálenost rudy je krátká, lze zkonstruovat dočasnou plošinu na loužení haldy.

2.2 Několik běžně používaných materiálů spodní vložky

• Jíl a bentonit : Pokud se v blízkosti místa vyluhování haldy nachází velké množství jílu, je vhodnou volbou použití jílové spodní vložky. Tuto spodní vložku lze zhutnit ve třech vrstvách, každá o tloušťce asi 150 mm. Koeficient propustnosti této spodní vložky je 1.0 × 10⁻⁷ cm/s, což splňuje požadavky na ochranu životního prostředí. Vzhledem k tomu, že bentonit (zejména sodný) má silné vlastnosti absorpce vody a po absorpci vody se může zvětšit 10–30krát, může přidání vhodného množství (asi 4 %) bentonitu do jílu výrazně snížit propustnost jílu. Tento typ spodní vložky se snadno pokládá a má nízké náklady. Základ by měl být zhutněn a sklon by měl být mírný, aby se zabránilo erozi spodní vložky během procesu vyluhování haldy.

• Asfalt a beton : Pokud se jako spodní vrstva použije asfalt nebo beton, jeho odolnost proti průsaku a pevnost v tlaku souvisí s jeho tloušťkou. Tloušťka se obvykle pohybuje od 150 do 200 mm. Při dobře provedené konstrukci se součinitel propustnosti pohybuje mezi 1.0 × 10⁻⁹ cm/s a 1.0 × 10⁻⁹ cm/s. Tento typ spodní vrstvy je však relativně drahý a náchylný k praskání.

• Vysokohustotní polyethylenové fólie (desky) (HDPE) : Pokud se jako spodní vrstva použije vysokohustotní polyethylen a další syntetické materiály, je tloušťka pouze 1–2 mm. Jeho koeficient propustnosti je menší než 1.0×10−13 cm/s a má střední odolnost proti propíchnutí. Je vhodný pro rudy s velikostí částic menší než 20 mm a lze jej opakovaně použít. Měkké desky z vysokohustotního polyethylenu lze na místě slepit cyklohexanonem. Způsob konstrukce je jednoduchý, ale na kvalitu svarů jsou kladeny přísné požadavky. V zahraničí se tento materiál často volí pro spodní vrstvy haldových loužišť (včetně nádrží s hotovou kapalinou).

2.3 Struktury spodní vložky

• Jednovrstvé spodní vložky : Pokud se pro jednovrstvé spodní vložky použije hlína, asfalt nebo beton, nesou relativně vysoké napětí a mohou ovlivňovat stabilitu haldy rudy spolu se základem. Při použití syntetických materiálů, zejména pokud jsou syntetické materiály položeny na základ z jemnozrnných materiálů, je třecí kontaktní pevnost velmi nízká, což může zajistit stabilitu haldy rudy.

• Dvouvrstvé spodní vložky : Dvouvrstvé spodní vložky se skládají ze dvou typů materiálů spodní vložky. Tyto dvě vrstvy mohou být v přímém kontaktu nebo mezi nimi může být drenážní vrstva či nárazníková vrstva. Drenážní vrstva používaná pro monitorování úniků může shromažďovat a recyklovat výluh. Drenážní vrstva může být vyrobena z materiálů, jako je jemný písek, a jeho přidání může také zlepšit stabilitu haldy rudy. Horní vrstva dvouvrstvé spodní vložky je často pracovní podložkou, která zajišťuje zachycení výluhu, zatímco spodní vrstva je záložní vrstvou, která zabraňuje úniku roztoku do životního prostředí. Pracovní vrstva dvouvrstvé spodní vložky je obvykle vyrobena ze syntetických materiálů, jako je HDPE a PVC, a záložní vrstva je vyrobena z hlíny.

• Trojité spodní vložky : Trojité spodní vložky se často skládají z jedné vrstvy měkké desky z PVC nebo HDPE a dvou vrstev jílu, nebo ze dvou vrstev PVC a jedné vrstvy jílu. U trojitých spodních vložek existuje relativně vysoká pravděpodobnost sesuvu haldy rudy. Aby se zabránilo sesuvu, měla by být mezi vrstvami spodní vložky zajištěna alespoň jedna drenážní vrstva. Trojité spodní vložky se používají méně často.

2.4 Pokládání spodních vložek

Technologie pokládky a kvalita spodní vložky vážně ovlivňují její funkci. Při pokládce hliněné spodní vložky je nutné se vyhnout obdobím dešťů nebo sucha, aby nedošlo k prasknutí spodní vložky v důsledku ztráty vody. Specifický přístup spočívá v tom, že se na základ nejprve položí vrstva jílu, bentonitu nebo jemné hlušiny, zhutní se, poté se položí plastové fólie nebo pryžové fólie, přidá se vrstva jílu nebo jemného písku a nakonec se jako ochranná vrstva překryje vrstvou velkorozměrné rudy.

Při výškovém rozdílu základu by pokládka syntetických spodních vložek měla začít od nejnižšího bodu a postupovat směrem nahoru. Vyhněte se tvorbě vrásek. Pro pokládku lze použít bezešvý válečkový stroj a svařování se přednostně provádí na místě. Svary by měly být jednotné a jejich směr uspořádání by měl být kolmý na možnou dráhu pohybu rudné haldy. Kromě toho by plocha pokládky spodního obložení místa loužení haldy měla být o něco větší než skutečná plocha dna haldy rudy.