Автор: Кукло Иван Александрович, директор по маркетингу «Маккаферри СНГ»
Добыча полезных ископаемых на месторождении – комплексное предприятие, в состав которого входят объекты разных классов опасности. Системы водоотведения на месторождениях – неотъемлемая составляющая. Согласно нормам законодательства, на этапе проектирования закладываются основные составляющие системы водоотведения.
Водоотведение ГОКа включает в себя обустройство промышленных стоков необходимых:
● для очистки и отведения технологических вод;
● для осушения отходов производства на хвостохранилищах;
● канализационные системы для административно-бытовых зданий.
Правильно составленный и продуманный проект – половина дела. Крайне важно, чтобы решения были внедрены правильно.
Обводнение грунта – частая проблема на месторождениях
При добыче полезных ископаемых отведение технологических вод выполняет важную функцию – сохраняет кондицию полезных ископаемых и не допускает подмывание грунта. Но по мере разработки месторождений недропользователи часто сталкиваются с тем, что сток воды из отводящих каналов начинает дренировать через систему водоотвода в грунт. Это приводит к обводнению грунта.
Помочь в таком случае может разве что дополнительная гидроизоляция, требующая дополнительных ресурсов на её установку. Вот почему на этапе реализации проектов по отведению технических вод на ГОКах важно просчитать и предусмотреть все возможные риски.
Компания «Маккаферри» имеет большой опыт работы с ГОКами, в том числе и по организации систем водоотведения. Матрацы Рено и габионы Маккаферри хорошо справляются с этими задачами.
При добыче полезных ископаемых открытым способом всегда есть риск подтопления. Например, на одном из ГОКов Челябинской области из-за сильных дождей несколько лет назад затопило котлован. Система водоотведения оказалась недостаточно эффективной. В результате комбинат вынужден был приостановить работу на длительный срок – а это чревато большими убытками.
Подвергать карьер даже небольшому обводнению очень рискованно, поскольку замачивание грунтов откоса котлована может спровоцировать камнепады и даже обвалы. Горная порода может обрушиться прямо на карьерную технику, а это опасность уже принципиально иного уровня – могут погибнуть работники ГОКа.
Эффективная система водоотведения – не роскошь, а грамотное ведение бизнеса
Эффективная система водоотведения не только защищает предприятие от чрезвычайных происшествий, но и расширяет возможности. Так, быстрое осушение хвостов обогащения за счет водоотведения способствует ускорению процессов повторного извлечения полезных ископаемых для последующей переработки. Это особенно важно для ГОКов, так как запасы и ресурсы полезных ископаемых постепенно истощаются. Поэтому эффективные системы водоотведения являются ещё и важным элементом комплексного перепрофилирования хвостохранилищ в новые источники добычи.
Железобетонные или габионные конструкции?
Для облицовки русел и водотоков существует два решения: классическое обустройство железобетонных лотков или альтернативное, с помощью установки габионных конструкций. Габионы – это сетчатые изделия, которые производятся из стальной проволочной сетки двойного кручения c шестиугольной ячейкой и заполняются камнями на месте строительства.
Независимо от выбора решения для облицовки необходимо учитывать состав технологических вод. Выбор между железобетоном и габионными конструкциями во многом зависит от особенностей месторождения. Очень часто водоотведение от карьера производится по крутым рельефам. Скорость потока воды на таких месторождениях достаточно высокая и становится определяющим фактором при подборе материалов для обустройства откосов канализованного русла или лотка.
Габионные конструкции предусматривают защиту от агрессивной среды за счёт дополнительного защитного покрытия «Гальмак» из сплава цинка, алюминия и редкоземельных металлов или полимерного покрытия проволоки этих конструкций типа ПолиМак®. Для очищенных стоков достаточно стандартного цинкового покрытия. Все три типа покрытия защищают конструкции от коррозии и способствуют продлению срока службы системы водоотведения.
Выбор типа защитного покрытия зависит от коэффициента шероховатости материала. Чем он выше, тем ниже скорость потока по каналу. У габионных конструкций он составляет 0,03-0,032, а у железобетонных конструкций почти в 2 раза ниже – 0,017-0,02. По сравнению с железобетоном, габионные конструкции обладают большей сопротивляемостью потоку и поэтому способны снижать скорость течения.
Эта характеристика также имеет ограничения: максимальная скорость потока, при которой конструкции стоит применять, не должна превышать 7-7,5 м/с. Это связано с тем, что камни в таких конструкциях укладывают насухо, без цементных вяжущих. Поток на скорости, превышающей максимально допустимую, может сдвигать камни и образовывать пустоты, что чревато размывом грунта.
Еще одно преимущество габионных конструкций – довольно высокий коэффициент пористости – около 30%. Такая особенность облегчает конструкцию гидротехнического сооружения на обводнённых грунтах и способствует понижению уровня грунтовых вод. Промышленные стоки, проходя через габионное сооружение, свободно фильтруются, осветляются и очищаются, а затем уходят по лотку в более устойчивые зоны.
Отметим, что габионные конструкции целесообразно применять на месторождениях, расположенных в районах с суровым климатом. Из-за отрицательных температур ЖБ-конструкции невозможно применять круглогодично. Габионные конструкции можно возводить круглогодично, что позволяет подрядчикам сдавать объект и обеспечивать защиту объектов от затопления и подтопления в довольно сжатые сроки.
Решение Маккаферри: матрацы Рено®
В 1893 году в Италии на реке Рено была построена дамба, защищающая берега. Это было первое гидротехническое сооружение с применением габионных конструкций. К ее строительству непосредственно причастна компания Maccaferri. Габионные конструкции продолжают выполнять свою функцию сегодня, и стали частью естественного ландшафта, поскольку имеют свойство самостоятельно заполняться частицами грунта.
Сегодня матрацы Рено®, разработанные для берегоукрепления, используются и для облицовки каналов водотоков. Это плоские конструкции из сетки двойного кручения. у них небольшая высота и большая площадь поверхности. Их собирают непосредственно на объекте строительства: монтируют сетчатое основание, заполняют его камнями и накрывают сетчатой крышкой. В результате получается проницаемая монолитная структура.
Матрацы Рено® имеют гибкую конструкцию, которая легко устанавливается даже на участках, расположенных в сложных геологических условиях и, в горной местности.
В зависимости от скорости потока вод на выбор есть несколько вариаций матрацев с различной толщиной (17, 23 или 30 см) и материалом покрытия (цинк, Гальфан либо ПолиМак®). Каналы из матрацев могут быть сконструированы как горизонтально, так и ступенчато. Ступенчатость сооружения позволяет регулировать гидравлический уклон и снизить скорость течения.
Эффективным подспорьем для проектирования водотоков из габионных конструкций является программный комплекс Маккаферри – MACRA Studio. Программа помогает проектировщикам рассчитывать те или иные водотоки, выбирать наиболее подходящий тип облицовки. В подавляющем большинстве случаев применение ПО положительно влияет на внедрение новых решений, доказательство тому – использование MACRA Studio рядом крупнейших компаний в сфере добычи.
Компания Маккаферри выступает в качестве поставщика технологии: регулярно проводит консультации, обучающие семинары по работе с программой, а в случае заинтересованности передаёт ПО предприятию на постоянное использование. Такой подход позволяет свести к минимуму риски неправильного проектирования гидротехнического сооружения или не учёта каких-либо факторов. Для наиболее эффективного применения габионных конструкций лучше всего работать в тандеме, когда проектировщики, опираясь на разработанную Маккаферри технологию, вырабатывают комплексное решение для своего объекта.
В Маккаферри не скрывают, что на российском рынке, матрацам Рено® пока еще сложно обойти классические железобетонные решения из-за наличия у многих предприятий бетонных смесительных узлов для местных нужд. Применение альтернативных решений им невыгодно. Однако применение матрацев Рено® актуально в удалённых от населённых пунктов горных районах или на участках. где есть риск заболачивания местности.
К примеру, в 2013 году технология Маккаферри была использована для строительства отводящего канала из хвостохранилища золоторудного месторождения Бозымчак в Киргизии. Накопитель был расположен в сложных геологических условиях и вдалеке от населённых пунктов, а подъездные дороги вовсе отсутствовали.
Это не помешало выполнить облицовку канала Матрацами Рено®. В результате, при достаточно крутом откосе отвала, специалистам удалось спрофилировать продольный уклон канала из хвостохранилища, добившись низкой скорости водотока.
Технологии Маккаферри применили в строительстве кольцевой автодороги (КАД) Санкт-Петербурга В районе Горской транспортной развязки, грунт был серьёзно обводнён. Для системы водоотведения планировалось использование железобетонного покрытия, но их использование привело бы к заболачиванию территории. Сотрудники Маккаферри предложили решить проблему с помощью применения матрацев Рено®. Проектировщики воспользовались данной технологией. В итоге грунт на участке полностью высох, что позволило построить на территории Горской развязки множество инфраструктурных объектов.
Инженеры Маккаферри предоставляют полное сопровождение проектов по сооружению канализированных русел, включая предварительные гидравлические исследования и определение характера водотоков в месте, где планируются работы. Вне зависимости от выбранного решения, проекты Маккаферри отличаются прочностью, долговечностью, являются экономичными и безопасными для окружающей среды.
www.maccaferri.ru
info@maccaferri.ru
г. Москва, ул. Шарикоподшипниковская 13, стр.1
тел.: +7 (495) 937-58-84