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土工合成材料在采矿业中的应用介绍
    在过去的二十年,土工合成材料广泛地应用于采矿工业。典型的应用包括土工布过滤、土工膜防渗和土工格栅加固。一般而言,土工合成材料的表现令人满意,并且提高了采矿工程的经济效益与环境保护效果。然而,也出现了一些失败。大多数失败与边坡稳定性有关。边坡稳定性取决于层面间的磨擦角。本文综述了土工合成物在矿业中的各种应用,讨论了典型的设计方法,指出了需要开展更多的研究和评估的方面。本文的撰稿者希望通过这种形式的讨论,使得更多的矿山了解土工合成物在采矿工程中的应用,有更多的矿山更广泛地应用土工合成物。这对于提高我国矿产资源的回收利用率与矿山的经济效益的同时,大大减少滴、跑、渗、漏液体对矿山生态环境的污染,具有重要的作用。

 法律、经济与环保方面的考虑

    采矿工业生产的商品,按市场价格在市场上销售。在开发一个新的采矿工程项目时,经济和环保是两个重要的考虑因素。与垃圾等有毒有害废弃物填埋场和其它公共工程不同,采矿业成本不能直接由消费者来支付。因此,土工合成物在采矿中愈来愈广泛的应用是经济与环境保护共同作用的结果。

    在美国,垃圾填埋场和有毒有害废物处理是受联邦法规制约的。1976年颁布的“资源保护和回收法案(RCRA)”的第C和D条下的法规及其随后的修改案,在很大程度上控制着土工合成物在固体废物填埋场和有毒有害废物填埋场的应用及其详细设计。由于联邦法规没有专门针对采矿工程中土工合成物的应用条款,于是上述条款中的大部分就成了采矿工业应用土工合成物的法律基础依据。根据1977年“净水法案”通过的科罗拉多州立法规和其它州立矿山垦复法案,控制着采矿工业中土工合成物的应用设计。这些法规中的大多数是建立在效果之上,而不是建立在既定的准则之上的。这就允许采矿工程师在进行采矿设计时,可以有一定的灵活性,能够创新和使用新材料。这种灵活性,对于维持采矿工业的长期经济繁荣是非常重要的。 

    在我国,愈来愈严格的环境保护要求,也促使矿山企业将符合市场需要的土工合成物产品广泛应用于矿业生产的各个环节。

    采矿工业中最突出的环境问题,是采矿过程中如何保护地下水和地表水不受污染。因此,矿石、废石和尾矿的容纳与堆积是否符合环保要求应当是矿山工程设计人员在选择土工材料时必须考虑的最重要的因素。

    为了从矿物中提取金属,需要使用各种各样的化学试剂。堆浸工艺可用于提取金、银、铜和其它金属。氰化钠溶液可用作金、银的堆浸剂;而硫酸则可用作铜的堆浸剂。浮选工艺也可以用来提取矿物。在这些例子中,需要使用少量的有机物和其它化学试剂,其产生的溶液中,通常也含有某些低浓度的化学物质。 

   
                                                         重庆高硕科技有限公司工程部
                                                                     2013.07.17