Тема 14. Требования к основанию штабеля

Дамбовое выщелачивание

Особенностью дамбового выщелачивания является подготовка руды и ее размещение за специальной дамбой или плотиной, т.е. структурой, удерживающей руду. Выщелачивание руды осуществ­ляют на местности с уклоном (седловины, впадины) и с последова­тельным подъемом площадки вверх по склону. Подавляющая часть руды в период отработки остается в контакте с раствором выщела­чивания, т.е. часть штабеля находится под заливом. После заверше­ния выщелачивания руда остается на месте, ее обезвреживают и рекультивируют таким же образом, как отвалы пустой породы.

Условиями использования дамбового выщелачивания являют­ся:

• наличие местности с определенным рельефом (крутые склоны, седловины и т.д.);

• отработке подвергают крепкую и прочную рудную массу, вы­держивающую высокие перегрузки.

Преимущества дамбового выщелачивания:

• позволяет увеличить время выщелачивания до нескольких лет;

• штабели могут эксплуатироваться при больших изменениях климатических условий;

• требует меньшей вместимости хранилищ растворов.

Недостатками системы являются:

• необходимость использования высокопрочного основания, способного выдержать большие значения гидростатического давления;

• требуется сооружение специальных структур, удерживающих штабель (дамба, плотина).

Применимость дамбового выщелачивания зависит от прочности рудной массы и ее способности сохранить проницаемость под на­грузками после последовательных отсыпок; этот метод характеризу­ется значительными масштабами отсыпки по высоте. Так, площадки дамбового выщелачивания (желобного или долинного типа), экс­плуатируемые на полигонах "Зортман-Ландаски" и "Рочестер Майн" (США), при высоте одного этажа на общих участках 13 м имеют общую высоту 120 и 65 м соответственно. Основным преимуществом рассматриваемого метода является возможность его использования в рельефах местности с крутыми склонами и в широком разнообразии климатических условий - за счет накопительной способности порового пространства рудной массы сохранять большие объемы продук­тивных растворов, что помогает снизить отрицательный эффект в суровых зимних условиях и исключает необходимость сооружения больших прудков для растворов.

Проектирование и сооружение площадки под дамбовое выще­лачивание требуют тщательной инженерной оценки особенностей рельефа местности и высоты эксплуатируемых штабелей.

Одним из факторов, способствовавших развитию KB золота в по­следние годы, являлась разработка новых высокопрочных материа­лов для сооружения площадок и прудков хранения растворов. Еще недавно основным конструкционным "материалом" площадки KB служили природные грунты и глины, связанные с бентонитом, це­ментом или солями натрия; эти смеси использовали для снижения проницаемости уплотненной массы.

В условиях возросших требований к охране окружающей среды и в первую очередь к предотвращению утечек цианистых растворов KB появилась целая гамма покрытий из синтетики, обеспечивающих надежное обустройство оснований штабелей. Площадки выщелачи­вания, которые сооружались ранее в виде однослойных структур, превратились в двухслойные и даже в трехслойные (Рисунок 47).

Основание штабеля состоит из следующих элементов:

- фундамен­та,

- противофильтрационного экрана

- дренажного слоя.

Основания штабелей должны удовлетворять следующим требованиям:

• обеспечивать прочность и устойчивость при статических пере­менных нагрузках от веса рудной массы и строительно-дорожной техники; основание при этом не должно деформироваться и разру­шаться;

• состоять из материалов химически стойких к длительному воздействию технологических растворов, концентрация и состав которых могут меняться в период эксплуатации, так же как режим подачи растворов выщелачивания и климатические условия;

• исключить какую-либо утечку растворов, опасность которой существует во всех точках прохождения растворов; это необходимо как с точки зрения предотвращения потерь ценных компонентов, так и защиты окружающей среды от загрязнения.

Фундамент (ложе) - это поверхность земли, подготовленная к ук­ладке противофильтрационного экрана. Подготовительные работы вклю­чают планировку поверхности и снятие растительного слоя земли, а при необходимости - рытье котлована и отсыпку охранных дамб.

Основное требование к экрану - обеспечить герметичность осно­вания, влияющую на экологическую обстановку окружающей среды.

Рисунок 47 - Типы оснований площадок выщелачивания:

1 — глина; 2 — бетон; 3 — геомембрана; 4 — асфальт, 5 — дренаж; 6 — грунтовое осно­вание

Поверх экрана укладывают верхний дренаж­ный слой, назначение которого состоит в следующем:

• эффективный сбор растворов, профильтровавшихся через шта­бель;

• защита геомембран от ультрафиолетового излучения;

• предохранение экрана от разрывов и других механических по­вреждений во время строительства штабеля;

• ограничение испарения и растрескивания глинистого экрана в случае его применения.

Общий термин " геомембрана " предложен взамен многих и вклю­чает синтетические и полимерные мембраны, пластиковые покрытия, гибкие мембранные пленки, непроницаемые мембраны и непрони­цаемые листовые материалы.

Обычно используют следующие типы оснований (рис. 10.1):

• однослойные, с применением только одного низкопроницаемо­го экрана — геомембраны на глинисто-песчаном фундаменте;

• двухслойные, имеющие два низкопроницаемых экрана — это геомембрана, лежащая поверх глинистого экрана, или два экрана из геомембраны, разделенные проводящей дренажной системой;

• трехслойные, состоящие из трех низкопроницаемых экранов, в этом случае две геомембраны разделены дренажным слоем и вни­зу располагается глиняный экран.

Множество типов оснований обусловлено разнообразием усло­вий, в которых они должны использоваться.