วิธีการเลือกความหนาของแผ่นกันซึมสำหรับบ่อเก็บกากแร่

คำจำกัดความของผลิตภัณฑ์

วิธีการเลือกความหนาของแผ่นกันซึมสำหรับบ่อเก็บกากแร่หมายถึงกระบวนการทางวิศวกรรมในการกำหนดความหนาของแผ่น HDPE ที่เหมาะสม เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสามารถควบคุมการซึมผ่าน ทนต่อสารเคมี และมีความเสถียรทางโครงสร้างในระยะยาว ในสถานที่จัดเก็บกากแร่ (TSF) การเลือกความหนาจะส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยในการกักเก็บ การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน

พารามิเตอร์ทางเทคนิคและข้อกำหนด

การเลือกความหนาต้องสอดคล้องกับมาตรฐานแผ่นกันซึมระดับสากลที่ใช้กันทั่วไปในงานกั้นพื้นที่ในเหมืองแร่

ในโครงการบ่อเก็บกากแร่ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมส่วนใหญ่ มักมีการกำหนดให้ใช้แผ่นเมมเบรน HDPE หนา 1.5 มม. ถึง 2.0 มม. เนื่องจากมีความต้องการด้านกลศาสตร์และเคมีสูง

โครงสร้างและองค์ประกอบของวัสดุ

ความเข้าใจเกี่ยวกับองค์ประกอบของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินวิธีการเลือกความหนาของแผ่นกันซึมสำหรับบ่อเก็บกากแร่ระบบกักกัน

• โพลีเมอร์พื้นฐาน:โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงบริสุทธิ์ (HDPE)

• คาร์บอนแบล็ค:เสถียรภาพต่อรังสียูวีและความต้านทานต่อการออกซิเดชัน

• ชุดสารต้านอนุมูลอิสระ:การควบคุมการเสื่อมสภาพจากความร้อนในระยะยาว

• สารเพิ่มความคงตัว:การป้องกันสารเคมีและสิ่งแวดล้อม

• ประเภทพื้นผิว:พื้นผิวเรียบหรือมีลวดลาย (สำหรับการใช้งานบนพื้นที่ลาดชัน)

แผ่นกันซึมที่มีความหนามากกว่าจะต้านทานต่อการทรุดตัวที่แตกต่างกันและแรงกดจากกองกากแร่ได้ดีกว่า

กระบวนการผลิต

1. การผสมเรซิน

การผสมเรซิน HDPE กับสารเติมแต่งอย่างแม่นยำภายใต้สภาวะควบคุม

2. กระบวนการอัดรีด

การอัดรีดแบบแผ่นเรียบหรือแบบเป่าขึ้นรูปด้วยอุณหภูมิหลอมเหลวที่ควบคุมได้ (200–230°C) ช่วยให้ได้แผ่นวัสดุที่มีความสม่ำเสมอ

3. การควบคุมความหนา

ระบบวัดอัตโนมัติแบบออนไลน์รักษาค่าความคลาดเคลื่อนของความหนาให้อยู่ภายใน ±5%

4. พื้นผิว (ไม่จำเป็น)

การฉีดไนโตรเจนหรือการขึ้นรูปด้วยแรงดันจะสร้างพื้นผิวที่มีลักษณะเฉพาะเพื่อเพิ่มความมั่นคงของลาดชัน

5. การทดสอบคุณภาพ

การทดสอบความต้านทานการแตกร้าวทางกล เคมี และความเครียดก่อนจัดส่ง

การเปรียบเทียบอุตสาหกรรม

สถานการณ์การใช้งาน

กระบวนการตัดสินใจสำหรับวิธีการเลือกความหนาของ geomembrane สำหรับบ่อกากแร่แตกต่างกันไปตามผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย:

• ผู้รับเหมา EPC:ต้องการ ≥1.5 มม. สำหรับการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

• นักพัฒนาการขุด:มักระบุ 2.0 มม. ในเขตกักกันที่มีความเสี่ยงสูง

• วิศวกรที่ปรึกษา:กำหนดความหนาผ่านความเสถียรของความลาดเอียงและการวิเคราะห์การเจาะ

• ผู้จัดจำหน่าย:จัดหา 1.5 มม. เป็นสินค้าคงคลังเกรดการขุดมาตรฐาน

จุดปวดหลักและโซลูชั่นทางวิศวกรรม

1. การชำระบัญชีส่วนต่าง

สารละลาย:เพิ่มความหนาเป็น 1.5–2.0 มม. และรวม geotextile กันกระแทก

2. การโจมตีทางเคมีจากหางที่เป็นกรด

สารละลาย:ใช้ HDPE บริสุทธิ์พร้อมการทดสอบความทนทานต่อสารเคมีที่ผ่านการรับรอง

3. การเจาะทะลุจากหินฐานราก

สารละลาย:ดำเนินการบดอัดย่อยและติดตั้งชั้น geotextile ป้องกัน

4. การแตกร้าวจากความเครียดในระยะยาว

สารละลาย:ระบุค่า ESCR ที่สูง และหลีกเลี่ยงการใช้วัสดุรีไซเคิล

คำเตือนและการลดความเสี่ยง

• การประเมินแรงดันโหลดต่ำเกินไปอาจทำให้ท่อบุภายในฉีกขาดได้

• การเชื่อมที่ไม่ถูกต้องจะลดความสมบูรณ์ของการกักเก็บวัสดุ

• การออกแบบความลาดชันที่ไม่เหมาะสมจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดดินถล่ม

• การเพิกเฉยต่อแสง UV จะทำให้อายุการใช้งานในบริเวณที่มีแสงสั้นลง

คู่มือการคัดเลือกจัดซื้อจัดจ้าง

1. ดำเนินการสำรวจทางธรณีเทคนิคของดินชั้นล่าง

2. วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและระดับ pH ของกากแร่

3. คำนวณแรงดันไฮโดรสแตติกและแรงดันจากกองกากแร่

4. กำหนดอายุการใช้งานตามที่ออกแบบไว้ (โดยทั่วไป ≥20 ปี)

5. ระบุคุณสมบัติทางกลที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ASTM

6. ตรวจสอบวิธีการเชื่อมและแผนการประกันคุณภาพให้ชัดเจน

7. ขอรายงานการทดสอบในห้องปฏิบัติการของบุคคลที่สาม

8. ควรประเมินต้นทุนตลอดอายุการใช้งานทั้งหมด แทนที่จะประเมินจากราคาเริ่มต้น

กรณีศึกษาทางวิศวกรรม

โครงการทำเหมืองทองแดงในอเมริกาใต้จำเป็นต้องมีการประเมินวิธีการเลือกความหนาของแผ่นกันซึมสำหรับบ่อเก็บกากแร่ขยายพื้นที่ครอบคลุม 25 เฮกตาร์ เกรดย่อยประกอบด้วยดินเหนียวปนทรายอัดแน่นซึ่งมีความเสี่ยงในการทรุดตัวที่แตกต่างกัน

การวิเคราะห์ทางวิศวกรรมแนะนำ geomembrane HDPE ที่มีพื้นผิว 2.0 มม. บน geotextile นอนวูฟเวน 500 ก./ตร.ม. การติดตั้งประกอบด้วยร่องลึกพุก (ความลึก 800 มม.) การเชื่อมแบบรางคู่ และการทดสอบช่องอากาศแบบเต็ม หลังจากใช้งานมาห้าปี รายงานการติดตามผลยืนยันว่าการกักกันมีความเสถียรโดยไม่มีเหตุการณ์การรั่วไหล

คำถามที่พบบ่อย

1. ความหนาโดยทั่วไปของบ่อกากแร่คือเท่าไร?

HDPE 1.5 มม. ถึง 2.0 มม. เป็นเรื่องปกติในการใช้งานเหมืองแร่

2. 1.0 มม. เหมาะสมหรือไม่?

โดยทั่วไปไม่แนะนำสำหรับการกักกันหลัก

3. เหตุใดจึงเลือกใช้ 2.0 มม.

ความต้านทานการเจาะทะลุที่สูงขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

4. ควรใช้ geomembrane แบบมีพื้นผิวหรือไม่?

ใช่ บนทางลาดที่ต้องการแรงเสียดทานสูงกว่า

5. มีมาตรฐานอะไรบ้าง?

มาตรฐานการต้านทานการแตกร้าวทางกลและความเค้น ASTM

6. ความเข้ากันได้ของสารเคมีมีความสำคัญหรือไม่?

ใช่ โดยเฉพาะหางที่เป็นกรดหรือด่าง

7. ตรวจสอบความสมบูรณ์ของตะเข็บอย่างไร?

การทดสอบแรงดันอากาศและกล่องสุญญากาศ

8. สามารถนำวัสดุรีไซเคิลมาใช้ได้หรือไม่?

ไม่เหมาะสำหรับระบบกักเก็บที่มีความเสี่ยงสูง

9. แล้วแอปพลิเคชันที่เปิดเผยสู่ภายนอกล่ะ?

แนะนำให้ใช้สารป้องกันรังสียูวีและแผ่นปิดป้องกัน

10. ความหนามีผลต่อการเชื่อมหรือไม่?

ใช่แล้ว แผ่นโลหะที่หนาขึ้นจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์การเชื่อมให้เหมาะสม

ขอเอกสารทางเทคนิค

สำหรับรายละเอียดการคำนวณทางวิศวกรรม การสนับสนุนการเลือกความหนา หรือใบเสนอราคาอย่างเป็นทางการที่เกี่ยวข้องกับวิธีการเลือกความหนาของแผ่นกันซึมสำหรับบ่อเก็บกากแร่โปรดส่งแบบแปลนโครงการ ข้อมูลทางธรณีเทคนิค และรายงานการวิเคราะห์ทางเคมี เอกสารข้อมูลทางเทคนิค ข้อกำหนดการเชื่อม และตัวอย่างวัสดุ สามารถจัดหาได้ตามคำขอ

ผู้แต่งและผู้มีอำนาจด้านเทคนิค

บทความนี้จัดทำโดยผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมแผ่นกันซึมที่มีประสบการณ์มากกว่าสิบปีในระบบกักเก็บสารเคมีในเหมืองแร่ การออกแบบและสนับสนุนการออกแบบโรงเก็บกากแร่ และความร่วมมือด้าน EPC ระหว่างประเทศ คำแนะนำทางเทคนิคทั้งหมดสอดคล้องกับมาตรฐานการทดสอบ ASTM และแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้งภาคสนาม