A kupacos kilúgozási helyek kiválasztása és a fenéklemezek lerakása

A halomépítés során érceket vagy agglomerált érceket halmoznak fel a halom kimosóterületének alsó bélésére a tervezett geometriai méreteknek megfelelően. A létrehozott érchalomnak jó és egyenletes áteresztőképességgel, valamint szerkezeti stabilitással kell rendelkeznie. Ez biztosítja, hogy a kimosási folyamat során a kimosószer egyenletesen behatolhasson az érchalom teljes keresztmetszetébe a kívánt folyadékeloszlási intenzitással. Ugyanakkor megakadályozza az olyan eseményeket, mint az érchalom széleinek összeomlása vagy a lokális kimosódások. Ezért nagy figyelmet kell fordítani az üzemeltetés során. A termelési gyakorlatban létezik egy másik típusú halom kimosási módszer is. A kinyert ércet előzetes zúzás nélkül közvetlenül a halom kimosó platformjára szállítják kimosásra. Bizonyos esetekben a kimosás akár a robbantási helyszínen is megtörténik. Az érc szemcsemérete általában 100 és 200 mm között van, vagy akár nagyobb is, ami egy fél évig vagy akár tovább is eltarthat kimosási ciklust eredményez. Mivel ez a típusú halom kimosás viszonylag egyszerű, gyakran nem tanulmányozzák a halom kimosás tipikus formájaként.

A kupacos kilúgozási helyek kiválasztása és a fenéklemezek lerakása

A halom kioldóhelyének kiválasztása összefügg az infrastrukturális beruházásokkal, beleértve a helyszíni feldolgozást, a közlekedési utakat és a csővezeték elrendezését. A halom kioldóhely alsó rétege és annak fektetése kulcsfontosságú a halom kioldásának termeléséhez, különösen a nagyméretű halmok esetében. Ezért biztosítani kell az alsó réteg minőségét.

1. Alapkövetelmények a kupacmosó helyekre

A helyszínnek elegendő teherbírással kell rendelkeznie ahhoz, hogy ellenálljon az ércsúly és a szállítóberendezés össznyomásának.

Bizonyos domborzati lejtéssel kell rendelkeznie, ami elősegíti a helyszíni vágást és a csurgalékvíz áramlását.

Elegendő területnek kell lennie a halomépítéshez és a szállítási átjárókhoz. A fejlesztési potenciállal rendelkező bányák esetében a jövőbeni bővítési lehetőségeket is mérlegelni kell.

2. Alsó bélések kiválasztása és fektetése kupacmosó platformokhoz

2.1 Alsó bélések kiválasztása kupacmosó platformokhoz

A kupacos kilúgozó platformok fenéklemezei két típusba sorolhatók: állandó és ideiglenes. Előbbi hosszú építési időt és magas költségeket igényel, így alkalmas közép- és nagyméretű, hosszú élettartamú bányákba. Ezzel szemben az ideiglenes fenékbetéteket csak egyszer használják, rövid építési időt igényelnek, és alacsonyak a költségek. 5 évnél rövidebb élettartamú bányákhoz alkalmasak. Emellett a környező környezet is szerepet játszik. Ha a kupacos kimosóhely kialakítására szolgáló terület korlátozott, akkor állandó rakás-lemosó platform építhető. Ezzel szemben, ha a közelben nagy területű lejtő van, és az ércszállítási távolság rövid, akkor ideiglenes kupac kimosó platformot lehet építeni.

2.2 Számos általánosan használt alsó bélésanyag

• Agyag és bentonit : Ha a halom kilúgozási helyszín közelében nagy mennyiségű agyag található, akkor agyag alsó fólia használata a megfelelő választás. Ez az alsó fólia három, egyenként körülbelül 150 mm vastag rétegben tömöríthető. Az alsó fólia áteresztőképességi együtthatója 1.0×10−7 cm/s, ami megfelel a környezetvédelmi követelményeknek. Mivel a bentonit (különösen a nátriumtípusú) erős vízelnyelő tulajdonságokkal rendelkezik, és a víz elnyelése után térfogatának 10-30-szorosára tágulhat, megfelelő mennyiségű (kb. 4%) bentonit hozzáadása az agyaghoz jelentősen csökkentheti az agyag áteresztőképességét. Ez a típusú alsó fólia könnyen lerakható és olcsó. Az alapot tömöríteni kell, és a lejtésnek enyhenek kell lennie, hogy megakadályozza az alsó fólia erózióját a halom kilúgozási folyamata során.

• Aszfalt és beton : Ha aszfaltot vagy betont használnak alsó rétegként, annak szivárgásgátló képessége és nyomószilárdsága a vastagságától függ. A vastagság általában 150 és 200 mm között van. Jól megépített állapotban az áteresztőképességi együttható 1.0×10−9 cm/s és 1.0×10−10 cm/s között van. Ez a fajta alsó réteg azonban viszonylag drága és hajlamos a repedésekre.

• Nagy sűrűségű polietilén fóliák (lemezek) (HDPE) : Nagy sűrűségű polietilén és más szintetikus anyagok alsó bélésként történő használata esetén a vastagság mindössze 1-2 mm. Áteresztési együtthatója kisebb, mint 1.0×10−13 cm/s, és közepes átszúrásállósággal rendelkezik. 20 mm-nél kisebb szemcseméretű ércekhez alkalmas, és többször újrafelhasználható. A nagy sűrűségű polietilén lágy lemezek a helyszínen ciklohexanonnal ragaszthatók. A gyártási módszer egyszerű, de a hegesztések minőségére szigorú követelményeket támasztanak. Külföldön ezt az anyagot gyakran választják ki a kimosóhelyek (beleértve a kész folyékony tavakat is) alsó béléseinek.

2.3 Az alsó bélés szerkezetei

• Egyrétegű fenéklemezek : Amikor agyagot, aszfaltot vagy betont használnak az egyrétegű fenéklemezekhez, ezek viszonylag nagy feszültséget viselnek el, és szabályozhatják az érchalom és az alapozás stabilitását. Szintetikus anyagok használatakor, különösen akkor, ha a szintetikus anyagokat finomszemcsés anyagokból álló alapra fektetik, a súrlódási érintkezési szilárdság nagyon alacsony, ami biztosíthatja az érchalom stabilitását.

• Kétrétegű fenékbélések : A kétrétegű fenékbélések kétféle fenékbélési anyagból állnak. A két réteg közvetlenül érintkezhet egymással, vagy közöttük egy vízelvezető réteg, illetve pufferréteg lehet. A szivárgásfigyelésre használt vízelvezető réteg összegyűjti és újrahasznosítja a csurgalékvizet. A vízelvezető réteg olyan anyagokból készülhet, mint a finom homok, és hozzáadása javíthatja az érchalom stabilitását is. A kétrétegű fenékbélések felső rétege gyakran a munkapárna réteg, amely biztosítja a csurgalékvíz visszanyerését, míg az alsó réteg a tartalék réteg, amely megakadályozza az oldat szivárgását a környezetbe. A kétrétegű fenékbélések munkarétege általában szintetikus anyagokból, például HDPE-ből és PVC-ből készül, a tartalék réteg pedig agyagból.

• Háromrétegű fenékbélések : A háromrétegű fenékbélések gyakran egy réteg PVC vagy HDPE lágylemezből és két réteg agyagból, vagy két réteg PVC-ből és egy réteg agyagból állnak. A háromrétegű fenékbéléseknél viszonylag nagy az esélye az érchalmozás elcsúszásának. A csúszás megakadályozása érdekében legalább egy vízelvezető réteget kell biztosítani az alsó bélésrétegek között. A háromrétegű fenékbélések ritkábban használatosak.

2.4 Alsó betétek lerakása

Az alsó bélés fektetési technológiája és minősége súlyosan befolyásolja a funkcióját. Az agyag fenékbélés fektetésekor kerülni kell az esős vagy száraz évszakokat, hogy elkerüljük a fenékréteg vízveszteség miatti megrepedését. A konkrét megközelítés az, hogy először egy réteg agyagot, bentonitot vagy finom zagyréteget fektetnek az alapra, tömörítik, majd műanyag fóliákat vagy gumilapokat helyeznek el, adnak hozzá egy réteg agyagot vagy finom homokot, és végül egy nagy méretű ércet fednek le védőrétegként.

Ha magasságkülönbség van az alapozásban, a szintetikus anyagú alsó burkolatok lerakását a legalacsonyabb ponttól kell kezdeni, és felfelé kell haladni. Kerülje el a ráncok kialakulását. A fektetéshez varrat nélküli görgős gép használható, a hegesztést lehetőleg a helyszínen végezzük. A varratok legyenek egységesek, elrendezési irányuk pedig merőleges legyen az érckupac lehetséges mozgási pályájára. Ezen túlmenően, a kupac kilúgozási helye fenékrétegének fektetési területének valamivel nagyobbnak kell lennie, mint az érckupac tényleges fenékterülete.