Soluciones de minería sostenible con Neoloy® Geocells
Contenido
Las empresas mineras y mineras de Neoloy Geocell están adoptando la sostenibilidad como un valor fundamental junto con la necesidad de mejorar la productividad. Este artículo tratará sobre PRS Neoloy Geocells, una innovadora tecnología de estabilización de suelos que mejora la sostenibilidad y la productividad de la minería al mismo tiempo.
Los sitios mineros a menudo se enfrentan a grandes dificultades de acceso: suelen estar ubicados en lugares remotos, sujetos a condiciones climáticas extremas (lluvia o sequía, frío o calor), sufren de suelos blandos (arena, turba, sedimentos orgánicos) e incluso pueden carecer de fuentes de áridos para la construcción. Todos estos impactos afectan la calidad/condición de la carretera de transporte, lo cual afecta directamente la productividad y los costos de operación de los camiones de transporte. En un estudio de cuatro minas brasileñas, por ejemplo, la productividad mensual disminuye en un promedio del 47% durante los meses más lluviosos debido a la degradación de las carreteras de transporte y al impacto en la resistencia a la rodadura de los camiones (Mendonça, 2017).
FIGURA 1: CANADÁ, MEG ENERGY HAUL ROAD CONSTRUCTION USING NEOLOY GEOCELLS
Neoloy Geocells puede ayudar a superar estos retos. Diseñadas para reforzar los pavimentos de las carreteras, incluso con material de relleno marginal, las geoceldas Neoloy Geocells soportan el uso de equipos de alta resistencia en subrasantes blandos durante toda la vida útil de la mina.
Neoloy Geocells es un geosintético de panal en 3D hecho de una aleación de nanotecnología, Neoloy®. Cuando están llenas de tierra y confinadas, las celdas rígidas evitan el movimiento lateral del suelo resultante de la carga vertical. El resultado es una capa rígida y duradera que puede soportar cargas pesadas a largo plazo. A diferencia de las geoceldas de corto plazo, fabricadas generalmente con HDPE o telas, las geoceldas de Novel Polymer Alloys (NPA) están diseñadas para aplicaciones de ingeniería duraderas relevantes para la industria minera. Las propiedades de resistencia al deslizamiento y de alta rigidez elástica del polímero Neoloy garantizan una estabilización de suelos fiable y resistente.
Las Geoceldas Neoloy también pueden ser utilizadas para resolver los problemas de erosión del suelo, inestabilidad de taludes y contención de desechos en el sitio minero con soluciones sostenibles para la rehabilitación del sitio y la protección de la geomembrana. Las siguientes secciones mostrarán cómo los yacimientos mineros se benefician del uso de Neoloy Geocells para mejorar la sostenibilidad, la seguridad y la productividad operativa:
1. Carreteras de transporte sostenibles
Las carreteras de transporte son la cuerda de salvamento de la minería, pero se enfrentan a desafíos constantes. Las fuertes lluvias estacionales, por ejemplo, afectan a las operaciones de acarreo, degradan las carreteras y reducen la productividad de los camiones de acarreo. Aquí es donde Neoloy Geocells es efectivo. Neoloy Geocells estabiliza suelos blandos, aumenta la resistencia de los áridos y mejora la distribución de la carga para hacer que los caminos de carga sin pavimentar sean más rígidos, fuertes y duraderos. Los caminos de transporte de Neoloy Geocell son rápidos de construir, permiten operaciones en todas las condiciones climáticas y prolongan la vida útil de la carretera más allá de la vida útil de la mina.
El alto factor de refuerzo de Neoloy Geocell se debe a su alta rigidez dinámica, resistencia a la degradación permanente y resistencia a la tracción. Las Geoceldas Neoloy mejoran el comportamiento estructural y funcional de los materiales de relleno, permitiendo:
- Construcción de caminos de acarreo duraderos en subsuelos blandos (arena, turba, limos orgánicos)
- Uso de materiales disponibles localmente (por ejemplo, arena) para el relleno estructural
- Reducción del espesor del pavimento en un 50% con un rendimiento equivalente
- Excelente drenaje para todo tipo de construcción y acceso en todas las condiciones climáticas
Estos beneficios se traducen en una menor huella ambiental: menos agregados y transporte, menos movimientos de tierra in situ y construcción más rápida. El uso de combustible, la contaminación vehicular y la huella de carbono se reducen, así como el tiempo y los costes de construcción.
El confinamiento de suelo de Neoloy Geocell bloquea el agregado en su lugar y aglutina las partículas de suelo. La mejor adherencia de la superficie evita la generación de finos y polvo, reduciendo la necesidad de riego y tratamientos químicos de la superficie. Los firmes reforzados con Neoloy Geocell tienen una degradación muy baja. Requieren menos mantenimiento y afectan positivamente a los factores de resistencia a la rodadura, un indicador clave de la productividad. Por ejemplo, las carreteras estabilizadas Neoloy Geocell mejoran la tracción y la economía de combustible, a la vez que reducen significativamente el desgaste de los neumáticos. Las superficies lisas de las carreteras también reducen el tiempo de inactividad para el mantenimiento de los vehículos, mientras que la mejora de la seguridad de los operadores aumenta la velocidad de los camiones y la eficiencia del transporte.
Además, las Geoceldas Neoloy son sistemas de autodrenaje que mejoran el drenaje del pavimento y de las zanjas de drenaje al borde de la carretera (con relleno de hormigón). Estos factores convierten las carreteras sin pavimentar construidas con Neoloy Geocells en carreteras fiables para todo tipo de condiciones meteorológicas.
El resultado final del uso de Neoloy Geocells es una operación de transporte más eficiente, segura y rentable.
ESTUDIO DE CASO: Neoloy Geocells permitió a Suncor crear caminos de transporte duraderos para equipos pesados en suelos blandos utilizando arenas bituminosas recuperadas.
FIGURA 3: SUNCOR CHALLENGE – CAMIONES (650+ TON) BAJA PRODUCTIVIDAD EN CBR Reto
La explotación minera de las arenas bituminosas de Athabasca, en Alberta, Canadá, implica la eliminación de la sobrecarga mediante operaciones de pala y camión. La sobrecarga está compuesta de musgo cargado de agua (turbal) sobre arcilla y arena estéril con una CBR de
Suncor, el mayor productor de betún del mundo, necesitaba reforzar los caminos de transporte y las áreas de carga de la planta de procesamiento para los enormes camiones de transporte (más de 650 toneladas GMW – Peso Bruto Operativo de la Máquina). El desafío consistía en proporcionar superficies de pavimento duraderas para cargas extremas en la subrasante más blanda, además de temperaturas de -40°C. Los ciclos de congelación-descongelación causan ondulaciones y distorsiones en las superficies de las carreteras.
Enfoque convencional
La construcción en áreas cargadas de musgo generalmente requiere la remoción completa del suelo y su reemplazo con grava – una solución complicada, costosa y que consume mucho tiempo.los métodos de estabilización química son costosos, difíciles de aplicar, perjudiciales para el medio ambiente y tienen una durabilidad poco confiable. Se puede utilizar madera o acero temporal para construir puentes en terrenos blandos; sin embargo, estos son costosos, complicados de instalar e inadecuados para un uso sostenido. Las geomallas requieren tipos específicos de agregados.
Solución Neoloy Geocell
Suncor eligió la estabilización de suelos Neoloy Geocell como la única solución adecuada. Neoloy Geocells mejoró la capacidad portante de la subrasante, a la vez que optimizó el rendimiento del transporte por carretera utilizando recursos locales. Las Geoceldas Neoloy (15 cm de altura) se instalaron en la capa base en una o dos capas según las necesidades; la arena recuperada del tratamiento del betún se utilizó como relleno (15 cm + 3 cm de sobrellenado), y se colocó una piedra triturada de 15 cm para la capa de rodadura. La Geocelda Neoloy forma un colchón flexible – o efecto de losa – que efectivamente `puentea$0027 sobre suelos blandos y atenúa el movimiento del suelo de los ciclos de congelación y descongelación estacionales.
La alta rigidez dinámica y la resistencia a la tracción de la tecnología única de Neoloy Geocell permiten el uso de arena recuperada localmente de arena recuperada – bajo la carga dinámica de los equipos de minería y construcción fuera de carretera. Además, la muy alta resistencia al deslizamiento del Neoloy Geocell garantiza una superficie de carretera duradera, manteniendo la compactación y el rendimiento bajo una carga pesada sostenida. Además, NeoloyGeocellp funciona bien incluso en condiciones de saturación completa y en un rango de temperatura de -60° a +60°C.
Beneficios
- Solución rentable para uso pesado en suelos extremadamente débiles
- Solución sostenible que minimiza el impacto ambiental
- La durabilidad a largo plazo minimiza el tiempo de inactividad y optimiza la rentabilidad
2.Estabilización de la Tierra para la Rehabilitación del Sitio y el Manejo de Desechos
Además de proporcionar una base firme para el transporte por carretera, PRS Neoloy Geocells ofrece soluciones sostenibles que permiten a las empresas mineras gestionar mejor los residuos de la mina y rehabilitar eficazmente el paisaje al final de la vida útil de la mina.
Gestión sostenible de residuos
El objetivo de misión crítica en la gestión de residuos mineros es proporcionar una protección del 100% de las geomembranas de contención a la vez que se crean suelos, bermas y taludes estables. Las Geoceldas Neoloy integradas con geomembranas crean un embalse impermeable, antideslizante y duradero para residuos sólidos, lixiviados y líquidos. La duradera y novedosa aleación polimérica Neoloy (NPA) es altamente resistente a la salinidad, la corrosión, la acidez, los productos químicos y las temperaturas extremas para un embalse fiable a largo plazo.
Reproducción en curso Reproducción en curso
Las Geoceldas Neoloy mantienen el material de relleno de la pendiente en su lugar y previenen el movimiento de la masa al proporcionar un refuerzo de alta resistencia a la tracción. Los geoliners son protegidos mecánicamente por Neoloy Geocells de daños naturales, accidentales o intencionales. El relleno puede ser de hormigón, grava o tierra vegetal. Las Geoceldas Neoloy también se utilizan para estabilizar el suelo de los lechos de los estanques de contención para limitar los asentamientos diferenciales que pueden estirarse y dañar los revestimientos. Las empresas mineras y energéticas de todo el mundo han utilizado Neoloy Geocells para la protección del medio ambiente y la gestión de residuos de forma segura y fiable.
ESTUDIO DE CASO: Refuerzo de Neoloy para expandir el estanque de contención de desechos, India
Neoloy® Geocells fue elegido para reforzar los cimientos de un terraplén de lodo no consolidado para un estanque de contención de residuos.
Reto
La refinería de alúmina de Vedanta en Odisha, India, necesitaba reforzar los cimientos del terraplén de 15.000 metros cuadrados para soportar una adición de 3 metros de altura al dique de tierra para aumentar la capacidad de almacenamiento.
Solución Neoloy Geocell
Las Geoceldas Neoloy® fueron elegidas para fortalecer los cimientos de los terraplenes de lodo no consolidados para el manejo de desechos mineros, debido a su alta rigidez, resistencia y resistencia a la fluencia.
El refuerzo Neoloy contiene y confina la masa de suelo de cizallamiento justo debajo de los cimientos del dique (zapata) propuesto. Esto transmite la presión de la zapata lateralmente y da lugar a una mayor capacidad de carga – por un factor de 4-6x. La estabilidad de los taludes fue confirmada por el análisis. La probada durabilidad de la aleación polimérica Neoloy utilizada en las célulasgeo para resistir grandes esfuerzos en un entorno químico duro con el paso del tiempo ha dado un alto grado de confianza a la solución.
Beneficios
- Instalación rápida – completada en 15 días utilizando mano de obra disponible localmente en un área muy remota.
- Rendimiento – el terraplén resistió las lluvias monzónicas sin deteriorarse.
- Rentable: mucho más barato que las alternativas de ingeniería.
- En lugar de importar materiales granulares de alta calidad, se utilizó tierra de murrum disponible localmente para el relleno.
Rehabilitación sostenible del sitio
Las operaciones mineras extensivas requieren mitigación para estabilizar la tierra, proteger los taludes y prevenir la erosión del suelo. Las soluciones de estabilización mecánica de suelos en 3D de Neoloy Geocell son una de las mejores prácticas de gestión para la estabilización.
Neoloy Geocells confina, refuerza y retiene el suelo y el relleno de roca. Esto previene el movimiento en bajada de las fuerzas hidrodinámicas y gravitacionales. El alto confinamiento lateral con fricción entre el suelo y la pared maximiza el confinamiento del suelo. La durabilidad a largo plazo está garantizada por una fuerte resistencia a la tracción, baja fluencia y alta protección contra los rayos UV.
Neoloy Geocell es una excelente solución para la revegetación. Las perforaciones en las paredes celulares permiten el enclavamiento de la raíz del suelo que estabiliza la masa del suelo, mientras que las células proporcionan un estrato de crecimiento mecánicamente protegido. Neoloy Geocells es un método ideal para restaurar la cobertura natural del suelo y la estética del paisaje.
Neoloy Geocells proporciona paisajes de ingeniería sostenible y soluciones rentables para la mitigación de la acumulación de residuos, así como el desvío de canales, muros de retención, terraplenes y estanques de contención.
FIGURA 7. PROTECCIÓN DE TALUDES, REHABILITACIÓN DE CANTERAS, MALTA
ESTUDIO DE CASO: Rehabilitación de sitios mineros y refuerzo de taludes, Polonia
Neoloy Geocells es la base de esta solución sostenible que transformó una enorme montaña de residuos en un sitio recreativo regional multiuso, forestal y turístico.
Reto
Después de 30 años de producción de lignito en la mina de lignito Bełchatów, Polonia (200.000 millones de toneladas de reservas totales), se creó una colina de 200 m de altura x 4 km de ancho / pila seca a partir de 1.350.000 millones de m3 de sobrecarga. El ayuntamiento local junto con el propietario de la mina, el Grupo PGE, decidió rehabilitar la montaña de residuos sólidos Kamieńsk y convertirla en un sitio recreativo de usos múltiples.
Solución Neoloy Geocell
Para resolver los enormes desafíos geotécnicos y ambientales del proyecto, el Grupo PGE seleccionó la solución de estabilización mecánica 3D de Neoloy Geocell. Neoloy Geocells – hecho de una nueva aleación polimérica – es el método más fuerte, efectivo y duradero para proteger las laderas, prevenir la erosión del suelo y permitir la revegetación de lo que se convirtió en la colina más alta del centro de Polonia.
Las Geoceldas Neoloy fueron instaladas y ancladas en las laderas, con pendientes de 20 a 80 grados. Las celdas estaban llenas de material de desecho de mala calidad y cubiertas con tierra vegetal local. Las Geoceldas Neoloy aumentaron la interacción friccional, mejoraron el drenaje y previnieron la escorrentía para estabilizar los suelos de las laderas. Las celdas perforadas también permiten el encadenamiento raíz-suelo y un estrato de crecimiento para la replantación – que incluye la reforestación de más de 25 especies naturales de árboles.
Neoloy Geocells fue la “base” de este proyecto que transformó una gran molestia ambiental en el Monte Kamieńsk, un atractivo sitio recreativo de uso múltiple, que cuenta con un centro deportivo, paseos, instalaciones de esquí y decenas de kilómetros de senderos para bicicletas, junto con un parque eólico de 30 MW en la cima de la montaña.
Este proyecto de gran éxito es un ejemplo de minería sostenible que abarca los aspectos ambientales, sociales y económicos de las actividades mineras.
Beneficios para el cliente
- Protección efectiva y duradera del suelo y de los taludes para restaurar el paisaje natural
- Transformar los desechos en sitios de recreación con valor social, económico y ambiental
- Ejemplo sobresaliente de rehabilitación de la minería sostenible
