鉱業におけるジオシンセティッククレイライナー(GCL)の主な用途と利点
鉱業環境管理において、有毒物質や有害物質による地下水や周辺の生態系の汚染を防ぐことは、尾鉱池やスラグ堆積場における中核的な使命です。ベントナイト系ジオシンセティッククレイライナー(GCL)、特にナトリウムベントナイトを主成分とするGCLは、その優れた低透水性と自己修復特性により、これらの施設にとって不可欠なバリア構造となっています。
コアアプリケーション
1. 基礎バリアおよびライナーシステム:
GCLは、ダムの背面および法面の最前線防漏層として速やかに敷設することも、HDPEジオメンブレンと混合して複合ライナーシステムを形成することもできます。GCLの中核となる高膨潤性ナトリウムベントナイトは、水と接触すると急速に膨張し、高密度ゲルを形成します。これにより、極めて低透水性のシーラントとなり、浸出水の移行を効果的に阻止します。
自己修復性ベントナイトGCL(GCL)は、基礎のひび割れや建物の損傷によって引き起こされる小さなひび割れを定期的に補修します。この機能は、不均一沈下しやすいスラグ堆積場において特に重要です。
2. 閉鎖キャップシステム:
耐用年数が終了した後、覆土層内の主要な防水ブランケット/マット(防水用ベントナイトマット)であるGCLを排水層または覆土の下に敷設することで、降雨の浸透を防ぎ、新たな汚染浸出水の発生を防ぎ、長期的な敷地閉鎖と安全性を確保します。3. 法面ライナー:
GCL は柔軟性が高く、複雑な斜面形状にぴったりと適合し、低透水性のベントナイト ブランケットによる継続的な保護を提供します。
GCLライナーの設置方法とプロセス
I. インストール前
1. 路盤の受入れ
平面度:路盤は平坦で、堅固で、鋭利な突起物(岩、木の根、金属など)がないことが必要です。平坦性の要件は通常、3m定規で±25mmの高低差を超えないことです。
コンパクトさ:路床は、不均一な沈下を防ぐために、設計の締固め要件(通常、プロクターの締固め指数の 90% 以上)を満たしている必要があります。
スロープ:傾斜はグラフの要件を満たし、遷移がスムーズで、急激な下降や陥没がないことが必要です。
清潔さ:GCLに穴を開けたり損傷を与えたりする可能性のあるすべての粒子(破片、ゴミ、滞留水)を完全に除去する必要があります。排水:露出したGCLに水が溜まって浸水するのを防ぐため、基礎に十分な排水口があることを確認してください。
2. 資材の取り扱いと保管
製品検査:製品仕様、認証文書、製造施設の検査報告書を確認してください。ロールの外観検査(損傷、湿気の蓄積、密閉状態など)を実施してください。
ストレージ: 重要!
日光や雨から保護され、発火源から離れた乾燥した平らな場所に保管してください。
ベントナイトの早期水和と無効を防ぐため、露出した状態での保管は厳禁です。
ベース層の変形を防ぐため、積み重ねる層は製造元の推奨事項 (通常は 4 ロール以下) を超えないようにしてください。
使用するまで工場出荷時の梱包をそのまま保管してください。
3. 設備と人員
装置:敷設機械(玉掛けフォークリフト、ロール敷設機等)、溶接・縫製機械(必要に応じ)、ベントナイト粉末・シーリング材、バラスト(土嚢、土のう)、切断工具等を準備します。
職員:建設担当者は専門的なトレーニングを受け、GCL の特性と設置プロセスを熟知している必要があります。
II.インストールプロセス
1. 演出と順序
方向:一般的に、ロールは、重なり合う節理部分の侵食リスクを軽減するため、斜面の上から下に向かって敷かれ、長辺が最大斜面の方向と可能な限り平行になるように敷かれます。
順序:まず貯水池底を敷設し、次に側面の法面を敷設します。隣接するロールは同じ方向に敷設してください。複雑な構造部分(コーナーやパイプラインの入口など)では、小さな部材を切断したり接合したりしないでください。
2. 展開と配置
ロールを慎重に広げる際は、専用の工具(スプレッダーやスリングなど)を使用してください。下層のジオテキスタイルの摩耗を防ぐため、地面に引きずらないようにしてください。
手作業で位置決めを行い、滑らかでシワのない、自立したジオテキスタイルを実現します。軽度のシワは後続の被覆作業で平らにすることができますが、ひどいシワは切断して除去する必要があります。
十分なアンカー長さを確保します(通常は斜面上部のアンカー溝内)。
3.重ね合わせ:浸水防止の鍵!
重なり幅:フォーマット要件を厳守する必要があります (通常は 150 mm 以上ですが、必要な領域や特別な条件下ではより広い幅が必要になる場合もあります)。
重複エリアの清潔さ:重ね合わせた場所が滑らかで乾燥しており、汚れやゴミ、溜まった水がないことを確認してください。
ベントナイト添加:
重ね合わせ部分に、十分な量の特殊ベントナイト粉末(GCLサプライヤー提供、通常0.4kg/m以上)を均一に散布してください。これは、密閉性を確保するために不可欠です。
または、重なり合う部分の中央に、あらかじめベントナイトを充填したシーリング ストリップ (ベントナイト ストリップ) を配置します。
オーバーラップ方法:通常、自然な重なり合いが採用されます(ジオテキスタイルの縫製や溶接は不要です)。上層が下層を自然に覆い、重なり合う方向は、上層から下層への水の流れ(つまり「上流圧力下降」)を確保する必要があります。特殊な箇所:パイプラインの入口、コーナー、急勾配などでは、シーリングを強化するためにベントナイトパネルまたはベントナイトシーラントが必要です。
4. アンカー
斜面上部の GCL は、事前に掘られたアンカー トレンチにしっかりと固定する必要があります。
アンカー トレンチを埋め戻して層状に圧縮し、設置中または操作中に GCL が滑らないようにします。
5. 損傷の修復
取り付け中に穴、裂け目、または過度の摩耗が見つかった場合は、直ちに修理する必要があります。
修理方法:
損傷した部分を清掃します。
同じ素材で十分な大きさ(損傷した端から 300 mm 以上)の GCL パッチを切り取り、損傷した領域の上に置きます。
パッチの端と元の GCL との重なり合う部分の周囲にベントナイト粉末をたっぷりと振りかけます。
パッチが覆われるまで、土嚢などの一時的な重りでパッチを固定します。
III. インストール後の主な手順
1. 迅速なカバー
GCL は長期間にわたって風雨にさらさないでください。完成した GCL セクションは、直ちに(通常は同日中に)保護層および/または表土材料(ジオテキスタイル、砂/土壌保護層、ジオメンブレン、排水層、尾鉱/覆土など)で覆う必要があります。
目的:
ベントナイトの早期水和(突然の降雨など)を防ぎます。
紫外線によるジオテキスタイルの劣化を防ぎます。
人的または機械的な損傷による損傷を防ぎます。
GCL が基礎にしっかりと接着できるように重量を提供し、水分補給と拡張を促進します。
2. 保護層
GCL と表土の粗粒材料 (砕石、尾鉱など) または重量物との間に、適格な不織布ジオテキスタイル保護層 (通常 300g/m² 以上) を敷設する必要があります。
保護層は、GCL の穴が開かないように十分な重なり(通常 300 mm 以上)、平らに置く必要があります。
3. 水分補給の活性化
理想的な水分補給: 上にある材料の水分 (または自然沈殿) を利用して、ベントナイトが圧力下でゆっくりと均一に水分を吸収して膨張し、高密度のコロイドを形成します。
人工的な前水分補給(注意して使用してください)
基礎が極度に乾燥している場合、上にある材料に水分が不足している場合、または建設スケジュールが厳しい場合にのみ考慮されます。
この方法は、通常はミスト スプレーを使用して、設計要件と製造元の指示に従って厳密に実装する必要があります。
大量の水で洗い流さないでください。ベントナイトの損失や水たまりの原因となる可能性があります。
水分補給後は、水分の損失による不均一な膨張や収縮を防ぐために、カバーに十分な重量がかかっていることを確認してください。
4. 品質管理と文書化
全プロセスの監視: 専任の担当者が敷設プロセスを監督し、基層、重なり、アンカー、修理、および適時のカバーのチェックに重点を置きます。
記録:敷設日、天候、ロール番号、重ね合わせ箇所、補修箇所、被覆時間、写真/ビデオの詳細な記録を保管し、完全な工事記録を作成します。検収:舗装工事完了後、設計および仕様要件への適合性を確認するため、共同検収検査を実施します。
尾鉱/スラグ堆積場に関する特別な考慮事項
1. 化学環境
舗装前に、化学的適合性試験の結果を再度確認することが重要です。ポリマー改質GCLを使用する場合は、現場の浸出液に適していることを確認してください。
2. 斜面の安定性
法面舗装作業時は安全対策(安全ベルト、滑り止め靴)を必ず着用してください。
舗装が滑らかで斜面の表面に近いことを確認し、頭上の荷重を最小限に抑えます。
保護層および覆土を施す際は、下向きの力を軽減するため、法面下部から上部に向かって施工してください。
必要に応じて法面へ重り(土嚢チェーンなど)を設置します。
3. 大型機械
保護層を施工する前は、露出したGCL上で重機を直接操作することは厳禁です。必要なアクセスポイントには、十分な厚さの仮設保護層(例:木製パネル、厚手のジオテキスタイル)を敷設する必要があります。
4. 天気
雨天時、雪の日、風の強い日は舗装作業を避けてください。突然の降雨があった場合は、直ちに敷設作業を中止し、露出したGCLを防水シートで完全に覆ってください。端部を固め、雨水の浸入を防ぎます。降雨後は、水分の有無を点検してください。ひどく湿ったシートは廃棄する場合があります。
5. インターフェース処理:
転水溝、パイプライン、観測井戸などの構造物への接続は脆弱なポイントであり、技術者が承認した特殊な詳細(ブーツシールやベントナイトゴム製止水栓など)と厳密な施工が必要です。
鉱業の課題を解決するための主な利点
1. 優れた耐薬品性:
鉱山現場に特有の酸性または高塩分浸出液に対処するには、特殊な耐薬品性ベントナイト膜またはポリマー改質GCLを使用できます。これらの製品は、ポリマーを添加することで、過酷な化学環境下におけるベントナイトの長期的な安定性と不浸透性を大幅に向上させます。(適用には、厳格な化学適合性試験の実施が前提条件となります。)
2. 効率的な建設
GCLはロール状で提供されるため、迅速な設置が可能で、施工時間を大幅に短縮できます。特に大規模な尾鉱池底に適しています。薄層グラフ(ナトリウムベントナイトライナー)は、通常の粘土ライナーと比較して、貯留層面積と土工量を大幅に削減します。
3. 信頼性の高い自己修復能力
ベントナイトの吸水性により、GCL は特別な自己修復能力を獲得し、起こりうる欠陥を適切に補正し、一般的な機械の信頼性を高めます。
4. 環境に優しい部品
ベントナイトは自然発生する鉱物であり、環境に優しい膜バリアコンセプトの主要部分である GCL 自体は、持続可能な鉱業開発の基準に準拠しています。
サプライヤーの選択
適切なGCLサプライヤー(GCLベントナイト/ジオテキスタイルクレイライナー(GCL)サプライヤー)を選択することは非常に重要です。サプライヤーは以下を提供できる必要があります。
1. 厳格なテスト(化学的適合性テストを含む)に合格した製品。
2. 尾鉱/スラグの特定の浸出液組成に合わせて最適化された、ポリマー改質型などのジオシンセティックベントナイトライナー(GCL)。
3. 総合的な技術サポートと施工指導。
Haoyang Environmental Technologyについて
尾鉱池やスラグ堆積場において、ベントナイトGCL(GCL)またはジオシンセティッククレイライナー(GCL)は、その低透水性、自己修復性、耐薬品性、そして施工の容易さから、環境に優しく信頼性の高い環境境界を構築するための中核材料です。ナトリウムベントナイトライナーまたはその改良製品の最適な選択と使用、そして確実な施工は、鉱山地域と周辺環境の安全を守る上でかけがえのない役割を果たします。
2008年に設立され、中国山東省に本社を置くHaoyang Environmental Technology(山東)Co., Ltd.は、環境工学材料の研究開発と製造、エンジニアリングコンサルティングと設計、建設、生態系修復、有害廃棄物処理を統合した国際的な総合環境技術サービスプロバイダーです。同社は20を超える最新鋭の生産ラインを誇り、主力製品には以下が含まれます。
ポリエチレンジオメンブレン(10メートル粗ジオメンブレンを含む)
不織布/織布複合ジオメンブレン;
フィラメントスパンボンドニードルパンチ不織布ジオテキスタイル。
短繊維ニードルパンチ不織布ジオテキスタイル。
3次元複合排水メッシュ。
ナトリウムベントナイト防水ブランケット(GCL)
当社の製品は、水利、交通、都市埋立地、産業廃滓堆積場、有害廃棄物処理といった環境保護プロジェクトに広く利用されており、東南アジア、南米、アフリカを含む世界市場に輸出されています。国際的なパートナーの皆様には、廃滓堆積場やスラグ堆積場の防漏プロジェクトにおけるHaoyang GCLの優れた性能を共同で検証し、環境保護技術の応用市場をさらに拡大していくことを心から願っております。



