#dprom_нонстоп

О том как компании переживают карантин, читайте в нашем спецпроекте ⇾ "Коронакризис в пролёте"

Без смс и дезинфекции

Технологии Маккаферри для эффективного водоотведения на месторождениях

матрасы Рено Маккаферри

Любое месторождение – это предприятие комплексного типа, включающее объекты различных классов опасности. И системы водоотведения – не исключение.

ГОКам без систем водоотведения не обойтись: обустройство промышленных стоков необходимо для очистки и отведения технологических вод, на хвостохранилищах их возводят для осушения отходов производства. В список стоит добавить и канализационные системы для административно-бытовых зданий.

По нормам законодательства, системы водоотведения закладываются ещё на стадии проекта. И очень важно, чтобы решения были внедрены правильно.

Но по мере разработки месторождений недропользователи часто сталкиваются с тем, что сток воды из отводящих каналов начинает дренировать через систему водоотвода в грунт. Обводнение грунта приводит к нарушению кондиций полезных ископаемых, и помочь в таком случае может разве что дополнительная гидроизоляция, требующая дополнительных ресурсов на её установку.  

система водоотведения
Отводящий канал, сконструированный из матрацев Рено® и габионов

«Открытая добыча всегда сопровождается риском подтопления/затопления. Так, из-за сильных дождей на одном из ГОКов Челябинской области несколько лет назад затопило котлован. Из-за неэффективной системы водоотведения комбинат приостановил работу на длительный срок – а это чревато большими убытками.

Между тем, рискованно подвергать карьер даже небольшому обводнению, 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», – рассказал технический директор компании «Маккаферри» Александр Иншаков.

В свою очередь, эффективная система водоотведения не только защищает предприятие от ЧП, но и открывает для них большие возможности. Например, при водоотведении на хвостохранилище быстрое осушение хвостов обогащения напрямую влияет на ускорение процессов повторного извлечения полезных ископаемых для последующей переработки.

Это особенно важно для ГОКов в нынешнее время, когда запасы и ресурсы полезных ископаемых постепенно истощаются. Поэтому эффективные системы водоотведения являются ещё и важным элементом комплексного перепрофилирования хвостохранилищ в новые источники добычи.

Читайте также: «Обеспечение безопасности хвостохранилищ».

Железобетонные или габионные конструкции?

Для облицовки русел и водотоков недропользователь может выбрать из следующих решений: классическое и самое распространённое – это устройство железобетонных лотков или альтернативное, с помощью установки габионных конструкций.

Габионы представляют собой сетчатые изделия, которые производятся из стальной проволочной сетки двойного кручения c шестиугольной ячейкой и заполняются камнями на месте строительства.

В обоих случаях необходимо учитывать состав технологических вод. Габионные конструкции предусматривают защиту от агрессивной среды за счёт дополнительного полимерного покрытия проволоки этих конструкций или покрытия «Гальфан» (сплав цинка, алюминия и редкоземельных металлов). Для очищенных стоков достаточно стандартного цинкового покрытия. Все три типа покрытия защищают конструкции от коррозии и таким образом способствуют увеличению срока службы системы водоотведения.

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.

матрасы Рено Маккаферри
Конструкция канала из матрацев Рено®, выполненная горизонтально

Читайте также: «Добыча без камнепадов: системы защиты Маккаферри».

Определяющим параметром здесь является коэффициент шероховатости материала. Чем выше этот коэффициент, 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.

Но и эта характеристика не беспредельна: максимальная скорость потока, при которой конструкции стоит применять, не должна превышать 7-7,5 м/с. Поскольку 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.

Габионные конструкции также обладают достаточно высоким коэффициентом пористости – около 30%. Эта особенность позволяет облегчить устройство 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.

«Габионные конструкции целесообразней применять на месторождениях, расположенных в районах с суровым климатом. По понятным причинам железобетонные конструкции в условиях отрицательных температур круглогодично применять возможности нет. Выбор в пользу габионных конструкций позволяет предприятиям обеспечивать непрерывный процесс возведения систем водоотведения. Это в первую очередь выгодно самому подрядчику, поскольку он может в более короткий срок сдать объект в эксплуатацию и защитить сооружения от подтопления или затопления», – добавил технический директор Маккаферри.

Решение Маккаферри: матрацы Рено®

Для облицовки каналов водотоков в Маккаферри разработали матрацы Рено® – плоские конструкции из сетки двойного кручения, малой высоты и большой площади поверхности.

Сборку таких конструкций проводят прямо на объекте строительства: матрацы заполняют камнями, получая в результате проницаемые, монолитные структуры для облицовки водоотводящих каналов. За счёт гибкости матрацы Рено® легко устанавливаются даже на участках, расположенных в сложных геологических условиях, 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 ПВХ). Каналы из матрацев могут быть сконструированы как горизонтально, так и ступенчато. Ступенчатость сооружения позволяет регулировать гидравлический уклон и уменьшить скорость течения.

Первое гидротехническое сооружение с применением габионных конструкций было построено Maccaferri в 1893 году. Берегозащитная дамба на реке Рено в Италии до сих пор выполняет свою защитную функцию. Габионные конструкции стали частью естественного ландшафта, поскольку имеют свойство самостоятельно заполняться частицами грунта.

дамба на реке Рено в Италии
Берегозащитная дамба на реке Рено в Италии, построенная в 1893 году

«Эффективным подспорьем для проектирования водотоков из габионных конструкций является наш программный комплекс 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.

Мы выступаем в качестве поставщиков технологии: регулярно проводим консультации, обучающие семинары по работе с программой, в случае заинтересованности передаём ПО предприятию на постоянное использование. Такой подход позволяет свести к минимуму риски неправильного проектирования гидротехнического сооружения или неучёта 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», – рассказал директор по развитию компании Дмитрий Неклюдов.

ПО MACRA Studio
Поперечное сечение канала в программе MACRA Studio

В Маккаферри не скрывают: если с армогрунтовыми подпорными конструкциям компания уже продвинулась на российском рынке, то матрацам Рено® пока еще сложно обойти классические железобетонные решения.

Читайте также: «Подпорные стены «Маккаферри»: прочность в квадрате».

«К сожалению, сейчас заказчики отдают предпочтение традиционным способам обустройства систем водоотведения. У многих предприятий есть собственные бетонные смесительные узлы, где они производят бетон для местных нужд. Им внедрение альтернативных решений невыгодно, по этой причине матрацы Рено® зачастую проигрывают», – пояснил Александр Иншаков.

Тем не менее, подвижки на рынке определённо есть – тем более, что в копилке Маккаферри уже несколько успешных проектов, выполненных в России.

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.

месторождение Бозымчак
Отводящий канал на месторождении Бозымчак

Однако 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.

Ещё один показательный пример – участие Маккаферри в строительстве кольцевой автодороги Санкт-Петербурга. На одном из участков КАД, Горской транспортной развязке, грунт был серьёзно обводнён. Изначально там хотели смонтировать для системы водоотведения железобетонные покрытия, но их использование привело бы к заболачиванию территории.

В Маккаферри смогли убедить проектировщиков в пользу матрацев Рено®, как итог – 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.®


Логотип компании «Маккаферри»

www.maccaferri.ru
info@maccaferri.ru
г. Москва, ул. Шарикоподшипниковская 13, стр.1
тел.: +7 (495) 937-58-84

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Союз горных инженеров
Геовебинар

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.