Горная промышленность – это комплекс отраслей производства по разведке месторождения полезных ископаемых, их добыче из недр земли и первичной обработке — обогащению.
В Украине очень развита добыча каменного и бурого угля, нефти, газа, железных и марганцевых руд, руд цветных и редких металлов, самородной серы, калийных солей, каменной соли и др.
Финансовые показатели горнодобывающей отрасли являются одними из основных в экономике страны.
Использование качественных и надежных материалов на всех этапах функционирования горнодобывающего предприятия способствуют повышению его конкурентоспособности, экологической безопасности, а также решению проблемы охраны окружающей среды.
На сегодняшний день геосинтетические материалы позволяют решать самые сложные инженерные задачи, при этом обеспечивая их экономичность и экологичность.
Итак, рассмотрим возможность и целесообразность применения геосинтетиков на разных этапах разработки месторождения полезных ископаемых.
- Этап строительства транспортной зоны и инфраструктуры. Эффективные подъезды, откаточные пути, сооружения по регулировке поверхностных стоков и дренажные системы необходимы для обеспечения бесперебойной работы рудника.Использование геосинтетиков, а именно бетонных матов и георешеток позволяет выполнять работы по укреплению подъездных дорог к месторождениям полезных ископаемых, укреплению откосов и фиксации склонов повышенной крутизны.
- Этап эксплуатации. На данном этапе необходимо использовать противофильтрационные и дренажные системы для предотвращения проникновения вредных веществ в природный грунт и загрязнения водоносных горизонтов.Хвостохранилища, предназначенные для хранения больших объемов отходов горнодобывающей промышленности, представляют серьезную угрозу для окружающей среды, особенно если они спроектированы, построены и эксплуатируются без соблюдения нормативных требований. Общий объем хвостов в хвостохранилищах во всем мире оценивается в сотни млрд. тонн, причем только в Украине – более 25 млрд. тонн.В случае высокой токсичности хранящихся материалов на объектах, расположенных вблизи жилых районов и без должного соблюдения мер безопасности, аварии могут привести к длительному загрязнению почв, подземных и поверхностных вод, значительному ущербу для инфраструктуры, здоровья и жизни местного населения.Разрушения дамб хвостохранилищ сопровождаются неконтролируемыми разливами жидких хвостов,
опасными выбросами токсичных веществ. Негативные последствия таких инцидентов на человека и окружающую среду, в том числе трансграничный перенос загрязнений, стали результатами недавних аварий в Европе. В последние два десятилетия они произошли на хвостохранилищах в Байя-Маре (Румыния, 2000 г.), на хвостохранилище отходов алюминиевых руд в Колонтаре (Венгрия, 2010 г.), на хвостохранилище компании Talvivaara Mining Company (Финляндия, 2012 г.). Серьезный ущерб окружающей среде был нанесен в результате пыления хвостов алюминиевого производства недалеко от г. Николаев (Украина, 2011 г.).В настоящее время повышаются требования к безопасности хвостохранилищ. Очень большое внимание уделяется устройству противофильтрационных экранов хвостохранилищ, шламовых амбаров ГОКов, экранированию противопаводковых валов, прудов-накопителей, отстойников, резервуаров промышленных водоемов и т.д.Согласно выводам международных экспертов, подтвержденными многолетними исследованиями и наблюдениями – самыми эффективными материалами для устройства противофильтрационных экранов на сегодняшний день являются композитные материалы на основе бентонитовых матов и полимерных геомембран.
Принимая во внимание опыт ведущих стран мира в вопросах экранирования объектов различной степени сложности – компания «ПСМ» рекомендует использовать следующие материалы для устройства противофильтрационных экранов.
Для экранирования объектов без прямого воздействия на экран столба жидкости (полигоны ТБО, накопители твердых промышленных отходов) — рекомендуем использовать бентонитовые маты с заводской ламинацией полимерной мембраной толщиной 0,4 мм. Паять мембрану в данном случае нет необходимости. В случае ожидаемого воздействия на противофильтрационный экран химически агрессивной среды – необходимо применение химически стойкого, ламинированного материала «Resistex»/ «ActiMat R». При этом обязательно предварительное испытание параметров материала под воздействием конкретного солевого состава фильтрата накопителя.
Для экранирования объектов с прямым воздействием на экран столба жидкости (водохранилища, накопители жидких отходов) — рекомендуем использовать комбинацию бентонитовых матов с расположенной поверх них полимерной геомембраной толщиной не менее 1,5 мм. Полотна мембраны должны быть спаяны между собой при помощи специального оборудования.
Также геосинтетические материалы применяют для дренажа воды, фильтрата и газа на полигонах ТБО, хвостохранилищах, шламохранилищах ГОКов и прочих накопителях (дренажные маты Draintube).
Применение геосинтетических материалов имеет следующие преимущества:
— наивысшая степень защиты объектов от протеканий;
— многофункциональность системы – экранирование, сточный дренаж, газовый дренаж, фильтрация, защита систем полимерного покрытия;
— замена дорогостоящих природных материалов геосинтетической системой;
— уменьшение затрат на строительство;
— увеличение полезного объема накопителей;
— повышение устойчивости земляных конструкций;
— однородность продукции, которая достигается за счет промышленного изготовления;
— укладка с использованием простейших механизмов или вручную;
— быстрый монтаж системы за счет больших размеров рулонов;
— всесезонность применения материалов.
- Этап восстановления. Закрытие рудника и восстановление экосистемы – один из самых важных этапов горных работ. На данной стадии происходит рекультивация территории, нарушенной горными работами для возвращения ее в хозяйственный оборот.Биологическая рекультивация отвалов заключается в основном в применении способа нанесения на шлам слоя плодородной почвы или потенциально плодородных грунтов, с последующим созданием на них растительного покрова.Идеальным техническим решением для рекультивации шламохранилища является применение комбинации бентонитового мата и дренажной системы Draintube. При использовании данного решения мы получаем полноценный противофильтрационный экран, механическую защиту от повреждений и дренажную систему.Для защиты откосов от эрозийных процессов применяют различные типы геосинтетиков, в зависимости от условий и необходимого конечного результата. Это могут быть георешетки различных типов, противоэрозионные маты, бетонные маты различных конструкций.Как видим строительство, функционирование и рекультивация горнодобывающего предприятия тесно связаны с применением геосинтетических материалов.Преимущества геосинтетиков перед природными материалами признаны ведущими инженерами и проектными организациями во многих странах, в том числе в Украине.