U inženjerskom dizajnu skladišta jalovine (TSF), geomembrana je često glavna zvijezda. Osigurava nepropusnu barijeru koja drži otrovne procjedne vode dalje od podzemnih voda.

Međutim, čak i najkvalitetnija geomembrana od polietilena visoke gustoće (HDPE) ima slabost: osjetljiva je na fizička oštećenja. Oštro kamenje u podlozi, uglate čestice jalovine i teške gusjenice buldožera tijekom ugradnje mogu lako probušiti košuljicu.

Ako je obloga probušena, kemijsko zadržavanje ne funkcionira, bez obzira na kvalitetu smole.

Ovdje zaštitni sloj postaje kritičan.

Standardni industrijski izbor za zaštitni sloj jalovišta je težak, netkani geotekstil s iglom (obično poliester ili polipropilen). Djeluje kao mehanički jastuk, apsorbirajući točkasta opterećenja i sprječavajući probijanje geomembrane oštrim predmetima u podlozi ili oblogi jalovine.

U ovom ćemo vodiču objasniti kako točno odabrati pravi geotekstil, kako odrediti ispravnu GSM (težinu u gramima) i uobičajene inženjerske pogreške koje vidimo u globalnim rudarskim projektima.

Što je zaštitni sloj u sustavu jalovine?

A tailings pond typically functions as a "composite liner system." Rijetko je samo jedan komad plastike položen na tlo.

Zaštitni sloj (često se naziva geotekstil s jastukom) postavlja se neposredno uz primarnu geomembransku barijeru. Ovisno o uvjetima lokacije, može se postaviti:

1. Ispod geomembrane: Za zaštitu od oštrog kamenja ili neravnina u podlozi.
2. Iznad geomembrane: Za zaštitu od odlaganja granuliranog drenažnog sloja ili same jalovine na vrh.

Četiri temeljne funkcije

Dok mnogi inženjeri razmišljaju o geotekstilu prvenstveno za filtraciju, u sustavu TSF obloge njihove su uloge različite:

1. Amortizacija & Raspodjela naprezanja: The geotextile acts as a shock absorber. When a heavy load (like a 30-ton truck or a 50-meter pile of tailings) presses a sharp stone against the liner, the thick, fibrous structure of the geotextile deforms. It redistributes this "point load" na širem području, smanjujući lokalizirani stres na HDPE.
2. Otpornost na probijanje: Povećava energiju potrebnu za probijanje rupe kroz sustav.
3. Poboljšanje trenja: Netkani geotekstil ima hrapavu površinsku teksturu koja povećava kut trenja međupovršine između tla i glatke geomembrane, što je vitalno za stabilnost padine.
4. Odvodnja u ravnini: Pod visokom kompresijom, teški netkani tekstil još uvijek može prenositi tekućine/plin bočno, pomažući u smanjenju nakupljanja hidrostatskog tlaka ispod obloge.

Koja vrsta geotekstila se koristi?

Kada specificirate zaštitni sloj za rudarenje, općenito imate dvije kategorije materijala: Tkani i netkani.

Za primjenu zaštite, netkani materijal je jedini ispravan izbor.

3.1 Netkani geotekstil (glavni izbor)

Konkretno, preporučujemo Netkani geotekstil izbušen iglom.
Ovi materijali su napravljeni mehaničkim spajanjem vlakana pomoću tisuća bodljikavih igala. Ovaj proces stvara gust materijal nalik na filc sa složenom 3D strukturom.

• Filament naspram spajanog vlakna:
  • Netkani materijal od kontinuiranog filamenta: Izrađen od beskonačnih vlakana. Općenito ima veću vlačnu čvrstoću i otpornost na probijanje po jedinici težine. To je preferirani izbor za kritične jalovinske brane kategorije 1.
  • Netkani materijal od spajanih vlakana: Izrađena od kratkih vlakana. Isplativije je i pruža izvrsnu debljinu jastuka. Široko se koristi u standardnim projektima zadržavanja.

3.2 Zašto ne tkani geotekstil?

We often see procurement officers ask, "Woven geotextiles have higher tensile strength, so aren't they better?"

Odgovor je Ne.
Woven geotextiles are thin and flat. They lack the "loft" ili debljine potrebne za ublažavanje oštrog predmeta. Zamislite da pokušavate zaštititi balon od igle. Biste li umotali balon u tanku, čvrstu najlonsku foliju (tkanu) ili debelu vunenu deku (netkanu)? Deka djeluje bolje jer upija predmet.

Značajka	Netkani materijal (bušen iglom)	Tkani (prorezani film/filament)
Primarna funkcija	Zaštita (jastuk) & Filtriranje	Pojačanje & Razdvajanje
Debljina	Debljina (2mm – 8mm+)	tanak (<1 mm)
Elongacija	Visoko (50% – 80%)	Nisko (<15%)
Obrana od uboda	Excellent (Absorbs energy)	Moderate (Resists but transmits load)
Suitability for TSF	Recommended	Not Recommended for Protection

Recommended GSM for Tailings Pond Protection Layers

This is the most common question we receive from EPC contractors: "What gram weight (GSM) should I buy?"

There is no universal answer. The selection depends entirely on the Subgrade Particle Size i Overburden Load. As a manufacturer, we see a direct correlation: heavier cloth = thicker cushion = higher safety factor.

Here is a practical selection guide based on our export project data:

1. Light Duty: 200 – 300 g/m²

• Application: Base of the pond where the subgrade is sand or compacted clay with no stones.
• Condition: The overburden load is low to moderate.
• Protection Level: Osnovno. Sprječava abraziju, ali nudi ograničenu zaštitu od oštrog kamenja.

2. Standardni rudarski stupanj: 300 – 400 g/m²

• Application: This is the "workhorse" specifikacije za 70% naših rudarskih narudžbi.
• Condition: Koristi se na padinama i podovima gdje je podloga pripremljena, ali još uvijek može sadržavati sitni šljunak (do 10-20 mm).
• Protection Level: Dobro. Debljina (obično 2,5 mm – 3,5 mm) pruža značajnu zaštitu od probijanja.

3. Teški rad / visoki rizik: 500 – 800 g/m²

• Application: Primarna zaštita za polietilen visoke gustoće (HDPE) na grubim podlogama, branama od kamenih naslaga ili područjima s teškim prometom opreme.
• Condition: Essential for "heap leach pads" ili brane za jalovinu gdje se zdrobljena ruda postavlja izravno na košuljicu.
• Protection Level: Izvrsno. S 600 g/m2, geotekstil je poput teškog tepiha (4,5 mm+ debljine). Omogućuje da se košuljica deformira oko stijene bez popuštanja.

Ključni tehnički parametri za provjeru

Kada procjenjujete podatkovnu tablicu dobavljača, nemojte gledati samo cijenu. Morate provjeriti ove kritične inženjerske parametre za aplikacije zaštite.

1. CBR otpornost na probijanje (ASTM D6241 / ISO 12236)

Ovo je najkritičnija vrijednost. Vodi specifikaciju. Mjeri silu potrebnu za guranje klipa s ravnim krajem od 50 mm kroz tkaninu.

• Za rudarenje obično tražimo CBR vrijednosti > 3000 N (za ~400gsm) i > 5000 N (za ~600gsm).

2. Debljina (ASTM D5199)

Debljina osigurava volumen u koji se geomembrana može deformirati.

• Bilješka: Debljina se mjeri pod pritiskom od 2kPa. Imajte na umu da će se pod ogromnom težinom hrpe jalovine (200 kPa+) geotekstil stisnuti. Međutim, teži početni GSM zadržava više zaostale debljine pod opterećenjem nego lakši.

3. Istezanje pri lomu

Zaštitni sloj mora biti kompatibilan s geomembranom. HDPE je fleksibilan materijal koji daje. Ako geotekstil pukne prije istezanja geomembrane, zaštita se gubi.

• Zahtijevamo produljenje > 50% kako bi se osiguralo rastezanje geotekstila s košuljica tijekom slijeganja.

4. Otpornost na UV zračenje

Iako će na kraju biti zakopan, geotekstil bi mogao biti izložen UV zračenju s velike nadmorske visine mjesecima tijekom postavljanja.

• Osigurajte da su materijalu dodani čađa ili UV stabilizatori za zadržavanje >70% čvrstoće nakon 500 sati izlaganja.

Tipična zaštitna struktura u rudarskim projektima

U robusnom postrojenju za upravljanje jalovinom, zaštita je rijetko jednoslojna. Često isporučujemo materijale za "Double Layer Protection" sustava.

Tipična stratifikacija od dna prema vrhu uključuje:

1. Pripremljena podloga: Zbijeno tlo.
2. Donji geotekstil (jastuk): Obično 300-400 gsm. Ovo štiti košuljicu od tla ispod.
3. HDPE geomembrana: Primarna barijera (1,5 mm ili 2,0 mm).
4. Gornji geotekstil (zaštita): Obično 400–600 gsm. Ovo je često teže od donjeg sloja jer preuzima izravan utjecaj drenažnog šljunka ili postavljanja jalovine.
5. Drenažni sloj: Šljunak ili geokompozitna drenažna mreža.
6. Pljeva: Otpadni materijal.

U nekim ultra-kritičnim projektima (kao što su jalovine urana ili zlata), inženjeri mogu odrediti a Obloga od geosintetske gline (GCL) umjesto donjeg geotekstila, pružajući i amortizaciju i sekundarni učinak brtvljenja.

Uobičajene pogreške u dizajnu koje treba izbjegavati

Kao dobavljač koji pregledava natječajnu dokumentaciju, često vidimo specifikacije koje unose nepotrebne rizike.

Pogreška 1: odabir GSM-a isključivo zbog cijene

"The budget is tight, let's switch the 500gsm to 200gsm."
Ovo je lažna ekonomija. Cijena geotekstila djelić je cijene obloge. Ako smanjite specifikacije zaštitnog sloja i kamenje probije košuljicu, uzalud ste potrošili 100% proračuna za košuljicu.

Pogreška 2: Ignoriranje Kompatibilnost veličine čestica

Postoji poseban inženjerski izračun za određivanje potrebne mase po jedinici površine na temelju maksimalne veličine čestica podloge. Korištenje tkanine od 300 g/m² preko oštrog kamenja od 50 mm zajamčen je neuspjeh. Stijena će se probiti ravno kroz nju.

Pogreška 3: Previd Oštećenje instalacije

Razdoblje najvećeg rizika za košuljicu nije tijekom rada, već tijekom instalacije. Teški kamioni koji voze preko pokrovnog materijala stvaraju ogromna dinamička točkasta opterećenja. Izdržljivi geotekstil (600gsm+) djeluje kao sigurnosni tampon protiv nemara pri gradnji.

Pogreška 4: Rizici od začepljenja u zaštitnom sloju

Upozorenje na rizik: Iako smo usredotočeni na zaštitu, zapamtite da geotekstil također djeluje kao filter. Ako odaberete netkani materijal s prividnom veličinom otvora (AOS) koja je premala za veličinu čestica jalovine, geotekstil će se začepiti/zalijepiti. To zaustavlja drenažu, povećava tlak u porama i može destabilizirati zidove brane. Zaštitni sloj mora biti dizajniran za oboje Puknuti i Propusnost.

Kako odabrati pravog dobavljača geotekstila za rudarske projekte

Rudarski projekti zahtijevaju više od same rolne tkanine; zahtijevaju logističku sigurnost i osiguranje kvalitete.

Prilikom osnivanja našeg izvoznog odjela, našu smo proizvodnju usmjerili posebno za teške građevinske radove. Evo što biste trebali tražiti kod partnera:

1. Role široke širine (6m – 8m): Standardna poljoprivredna tkanina je široka 2 m ili 4 m. Za jalovište od 50 hektara, uske role znače tisuće metara dodatnog vremena za šivanje i postavljanje. Proizvodimo role do 6m–8m širine kako bismo smanjili šavove za ugradnju za 30-50%.
2. Testiranje treće strane: Do they test per roll? We provide Minimum Average Roll Value (MARV) data, not just "typical" vrijednosti. U rudarstvu, prosjek nije dovoljno dobar; najslabija točka je mjesto gdje se kvar događa.
3. Masovna proizvodnja po narudžbi: Mogu li proizvesti 1200 g/m2 ako dizajn to zahtijeva? Standardne tvornice zaustavljaju se na 400 g/m2. Specijalizirani dobavljač za rudarenje trebao bi ponuditi tešku zaštitu do 1500 g/m2.
4. Sposobnost lanca opskrbe: TSF projekt može trebati 100 kontejnera isporučenih u 6 tjedana kako bi se prebrodila kišna sezona. Ima li proizvođač izlazni kapacitet za ispunjavanje ovog vremenskog okvira bez kašnjenja izvođača zemljanih radova?

Studija slučaja: Rudnik bakra TSF u Južnoj Americi

Kontekst projekta:
Prošle smo godine isporučili linijski sustav za proširenje TSF-a u visokom području Perua. Podloga je bila minirana stijena, što znači da je bilo nemoguće postići savršeno glatku površinu. Inženjeri su bili zabrinuti zbog toga što je 2,0 mm HDPE obloga probušena kamenom podlogom.

Rješenje:
Umjesto uvoza skupog sitnog pijeska za podložni sloj (što je bilo logistički nemoguće), dizajn je prilagođen za korištenje geotekstilnog jastuka za teške uvjete rada.

• Donji sloj: 800 g/m² filament netkani geotekstil (visoka otpornost na probijanje).
• Obloga: Geomembrana od 2,0 mm HDPE.
• Gornji sloj: 400 g/m² netkani geotekstil (zaštita od drenažnog šljunka).

Rezultat:
Istraživanje mjesta curenja električne energije (dipolna metoda) provedeno nakon instalacije pokazalo je nula nedostataka. Geotekstil od 800 g/m² uspješno je apsorbirao nepravilnosti podloge u stijeni, uštedivši klijentu približno 200.000 USD na troškovima uvoza pijeska, a istodobno je pružio vrhunski faktor sigurnosti.

Zaključak

Zaštitni sloj je neopjevani heroj sustava jalovišta. To je najjeftinija komponenta u rovu, a ipak nosi odgovornost očuvanja integriteta cijelog objekta.

Sažetak ključnih zaključaka:

• Materijal: Uvijek koristiti Netkani iglani geotekstil. Izbjegavajte tkanine za zaštitne slojeve.
• Težina (GSM): To se izravno prevodi u debljinu zaštite. Koristiti 300-400 gsm za standardne uvjete i 500-800 gsm za stjenovite podloge ili područja s velikim prometom.
• sustav: Razmotrite dvoslojni pristup (podcrtavanje i podcrtavanje) za maksimalnu sigurnost.

Engineering a tailings pond leaves no room for error. The cost difference between a "good enough" geotextile and the "correct" geotekstil je zanemariv u usporedbi s cijenom ekološke povrede.

Ako trenutno projektirate TSF ili tražite materijale za rudarski projekt, kontaktirajte naš tehnički tim još danas. Možemo vam pomoći s izračunima otpornosti na probijanje, testiranjem uzoraka i pružanjem ponude za visokoučinkovite geotekstile za rudarstvo prilagođene uvjetima vašeg gradilišta.