CC BY
47
ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЯ ШТАБЕЛЯ ПРИ КУЧНОМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ
ВАЛИЕВ Н. Г.. КАМЕНСКИХ О. А. Уральская государственная горно-геологическая академия
¡льной перспективой увеличения добычи золота является повышение эффективности мелкого золота. Широкомасштабным является внедрение эффективных технологий выщелачивания. Технологическая схема кучного выщелачивания включает в себя подго-хтержащих пород, подготовку площадки для складирования, формирование штабе-»чивание, переработку продуктивного раствора, рекультивацию промышленных жидких ,отходов.
же для складирования штабеля для выщелачивания должно обеспечивать эффекгив-продуктивного раствора и полную гидроизоляцию от окружающих пород. Наиболее от-частью в экологическом аспекте является создание водонепроницаемого основания, же состоит из материнских пород. Этот участок для складирования штабеля руды I сыть выровнен и иметь уклон к месту сбора.
эукция одноразового водонепроницаемого основания предусматривает следующие
снятие растительного слоя и планирование участка под углом 2-7° и направление сбор-ра;
обработку участка гербицидами для исключения появления растительности; укладывание слоя глины с коэффициентом фильтрации менее 10-4 м/суг; обвалование участка этой же глиной на высоту 0,85-1,0 м (вместо обваловки возможно ие бетонной перемычкой);
участок и обваловка закрываются пленочным покрытием толщиной 0,5 мм; на опенку отсыпается вручную слой песка толщиной 150 мм;
на песок насыпается защитно-дренажный слой из пссчаио-гравийного материала частиц более 0,5 мм без глинистых фракций) толщиной 700 мм;
на расстоянии 3-5 м от основания проходится водосбросная канава (траншея) для отво-х вод.
Двухслойный экран (см. рис. 1) представляет собой два непрерывных слоя из малопроницае-1да (уплотненного глинистого фунта, полимерной пленки), разделенных дренажным слоем из проницаемого фунта (песка, гравийно-песчаной смеси). Сверху укладывают защитный слой фу »па. Профильтровавшаяся через верхний слой жидкость перехватывается дренажом и к насосной станции, перекачивающей ее обратно в накопитель. В этих условиях снижается действующий на нижний малопроницаемый слой (градиент снижается до величины, близкой к ), а следовательно, резко уменьшаются фильтрационные утечки. Толщина слоев из малопрони-грунта 50-60 см, а дренажного слоя 30-40 см. Комбинированный экран представляет собой слой из полиэтиленовой пленки или асфальтобс-(асфальтополимербетона), покрытый сверху слоем ю малопроницаемого глинистого фунта. Свер-васгся защитный слой из местного грунта. В комбинированном экране обеспечивается совме-рабога полимерной пленки или стоя из асфальтобетона с глинистым слоем, что обеспечивает вность и надежность работы экрана на весь срок его службы. Экран этого типа даже в слу-яроколов пленки или образования трещин в слое из асфальтобетонного покрытия сохраняет свою вность и может рассматриваться практически как непроницаемый. Глинистые грунты (суглинки, глины), предназначенные для устройства экрана, должны удовле-требованиям СНиП 11-53-73 и обладать надлежащей стойкостью против шрессивного действия ног о раствора. Коэффициент фильтрации глинистого грунта может существенно изменить-результате физических, химических и фтико-химических процессов, происходящих при дэлговре-филырации через него раствора. Степень его изменения зависит от свойств грунта, состава и фильтрующейся жидкости и др.
Рис. I. Конструкции экранов накопителей токсичных растворов: а - двухслойный глинистый экран; 6 - двухслойный пленочный экран; в - двухслойный глннисто-нлсночный экран; г комбинированный экран; 1 - защитный грунтовый слой; 2 - уплотненный слой глинистого грунта; 3 - гру нт основания; 4 - полимерная пленка; 5 - подстилающий слой;
6 - слой грунта основания, обработанный гербицидами; 7 - дренажный слой; 8 - дренажная труба;
9 - слой глинистого грунта
Значение коэффициента фильтрации материала экрана должно бьгтъ не выше 1*107 аЛ (1*10'4 м/еут). Грунты должны поддаваться разработке и уплотнению строительными механике ми. В ряде случаев уплотнение фунта до реу, ■ 1,55 ... 1,70 г/см' обеспечивает требуемые протон фильтрационные качества. Толщину грунтового экрана рекомендуется принимать в пределах до 0,75 м.
В ряде случаев ниже основания сооружается контрольный гравийно-песчаный слой тол ян ной 150-300 мм, который служит для индикации протечек основания, или укладывается дренаж« труба (см. рис.1).
Для сооружения гидроизоляционного основания используется серийная отечественная то! ника (автотранспорт, бульдозеры, погрузчики и др.). На основе накопленного опыта рекомендуем ся использовать при строительстве оснований отечественную пленку марки Т или М толщин Л 0,2-0,5 мм (ГОСТ 10354-82).
Часть основания ниже полиэтиленовой пленки называют подстилающим слоем. По праи! лам устройства противофильтрационных систем с использованием пленочных элементов формирование подстилающего слоя должно опережать работы по укладке и сварке в полевых условии рулонов (полотнищ) полиэтиленовой пленки не более чем на двухсменный обьем этих работ.
Подготовленная поверхность подстилающего слоя должна быть очищена от предметов I включений, способных повредить пленочный экран. После подготовки подстилающего слоя пра езд по нему автотранспорта и механизмов запрещается.
Строительство пленочного противофильтрационного устройства целесообразно проводки по схеме, предусматривающей предварительное соединение рулонов пленки в укрупненные (аоШ 9 м шириной) полотнища в специально приспособленном помещении.
Пленка, доставленная к месту укладки в рулонах или полотнищах, свободно, без напран ния укладывается на подстилающем слое. Их настилка разрешается при скорости ветра, не пря| вышающей 5 м/с. Необходимо одновременно с укладкой производить пригрузку полотнищ. Я гребне контурных дамб края пленки заводятся в траншею глубиной 0,3 м, шириной 0,7 м и заем паются глиной. Надпленочный защитный слой формируется с опережением дренажного слоя.
Для площадок многоразового применения предложены следующие типы оснований:
- на спланированный участок укладывается слой бетонных плит (толщиной 0,1-0,2 м), п» крываемых слоем кислотоустойчивого битумного асфальта (толщиной 0,1-0,2 м), поверх уклад* вается подушка из пссчано-галсчной смеси, в которой размещают дренажные трубы;
- на руднике «Блюберд» (США) на поверхности предварительно спланированной площади укладывается слой бетона толщиной 0,1 м, на бетон укладываются пластиковые дренажные трубе с перфорацией и засыпаются буферным слоем гравия;
- на предприятиях штата Аризона (США) на очищенную площадку отсыпается слой песа толщиной 0,25 м, который покрывают полиэтиленовой пленкой, поверх пленки отсыпается ел один слой песка толщиной 0,3 м и укладываются асбоцементные трубы с перфорированной по верхностью (диаметр отверстий 13 мм) для сбора продуктивных растворов, трубы сверху закрь» ваются деревянными щитами;
- на руднике «Арнью-Лейк» (Канада) площадку покрывают полиэтиленовой пленкой, верх которой отсыпается слой песка и гравия толщиной 0,45 м.
пашло применение асфальтовое основание, иногда двухслойное (фирма «Голд Филдс Май-- два слоя асфальта (180 мм) с резиновой прокладкой посредине или один слой гидравли«-е-1ьта(51 мм).
Надежность конструкций оснований из глины, полиэтиленовой пленки, песчано-гравийного несмотря на имеющийся опыт эксплуатации, вызывает сомнение у природоохранных й. Имеется большая вероятность, появления трещин, разрывов, отверстий, появляю-от механических и температурных воздействий, неравномерной сжимаемости и осадки ос-при формировании штабеля. Предложена конструкция гидроизолирующего основания, слои синтетических волокнистых полимеров. Достоинства синтетических золокни-. лимеров - высокая степень деформации на растяжение, контактное взаимодействие, сжа-2).
Рис. 2. Схема расположения многослойного основания при кучном выщелачивании: 1- штабель руды; 2 - система орошения; 3,7 - геотскстильный материал; 4.6 - гилронзолируюший слой; 5 - герметик; 8 - колле<тор сбора раствора
Способ формирования рудного штабеля (насыпи) зависит, в первую очередь, от физико-ких свойств складируемого материала, высоты и формы штабеля. Основное требование, яемое к технологии отсыпки, заключается в обеспечении однородности уплотнения и не-: скорости фильтрации (1-2 м/сут). Скорость фильтрации определяется по формуле
- коэффициент фильтрации; у* - градиент напора (приращение напора, отнесенное к дли-«: оильтрации. т. е. к высоте штабеля).
Величина градиента напора зависит от режима питания потока, а величина Кф - от физико-
:ких свойств материала, главным образом от его пористости. Цикл обработки единичной кучи (штабеля) может производиться двумя способами: Первый способ заключается в постоянном влагонасыщении руды рабочими растворами, по-
«и через оросительную систему. Второй способ заключается в постепенном влагонасыщении руды, т. с. с промежутками по-рабочего раствора.
В итоге следует отметить, что от высоты штабеля, высоты дренажного слоя, коэффициента и зависит скорость фильтрации и в дальнейшем эффективность процесса кучного вы-ия.
