Долговечность. Инновационные системы фундаментов. Больше места для хранения при меньшей занимаемой площади. И более простая загрузка и выгрузка продукта. Эти преимущества привлекают уголь, медь, известняк, молибден, калий, бентонит и другие полезные ископаемые. добычи полезных ископаемых компании выбирают купольные хранилища на десятилетия. А поскольку системы постоянно усложняются, компании, выбирающие купол, также инвестируют в долговечность.
Сегодня в горнодобывающей промышленности преобладают два варианта объемного хранения: купольные и плоские хранилища (склады). При выборе хранилища компаниям следует учитывать необходимую вместимость, условия площадки, требования к хранимым продуктам и функции, встроенные в два варианта.
Требования к пространству и возможности хранения
Первые купола Dome Technology были полусферическими — они требовали большой площади основания, а их диаметр превышал их высоту. Эта модель по-прежнему является предпочтительным вариантом для хранения майнинга, лучше всего там, где важна емкость, а земля недорогая.
Купола хранят большой объем на меньшей площади, укладывая продукты глубже и занимая меньше места на площадке. В то время как некоторым клиентам требуется от трех до пяти складов для хранения продукции, один купол, скорее всего, вместит такое же количество материала. Двойная кривизна купола дает возможность наращивать, а не наружу, а изгиб обеспечивает прочность во всех точках конструкции. Поскольку купола представляют собой монолитные конструкции, любые силы, взаимодействующие с куполом, равномерно распределяются по оболочке, а не концентрируются на слабых участках, таких как углы или соединения. Это дает куполу более длительный жизненный цикл, чем стальная конструкция. Кроме того, способность купола выдерживать большие нагрузки на вершине означает достаточную опору для головных домов, загрузочных конвейеров и систем сбора пыли.
Обычно для плоского хранения требуется большая площадь, поскольку продукты обычно укладываются на глубину не более 20–30 метров. Клиенты могут ожидать, что склад будет использовать на 100–150 % больше площади, чем купол, вмещающий такое же количество продукции. Конечно, каждый купол спланирован с учетом хранимого продукта и максимально оптимизирован для оптимальной вместимости и защиты продукта.
Практический пример: Climax Molybdenum
Климакс Молибден требовалось достаточное хранилище на шахте в Лидвилле, штат Колорадо, но была одна загвоздка: чтобы сделать этот проект экономически целесообразным, новая структура должна была использовать существующую конвейерную систему и быть достаточно прочной, чтобы выдержать вес конвейера, штабеля и ожидаемый снегопад. .
После серьезного рассмотрения другого типа купола был выбран монолитный бетонный купол от Dome Technology. Купол, способный хранить 130,000 XNUMX метрических тонн, был построен для размещения существующей конвейерной системы, которая была повторно собрана для подачи непосредственно в вершину.
Таким образом, экономия затрат была двоякой: заказчик повторно использовал существующую конвейерную систему, и для распределения нагрузки не требовались дополнительные дорогостоящие вспомогательные системы. «Использование существующего оборудования дало заказчику огромную экономию», — сказал операционный менеджер Dome Technology Брент Харди.
Прочность купола давала еще одно преимущество. Благодаря своему расположению в заснеженном климате конструкция была спроектирована таким образом, чтобы выдерживать снеговую нагрузку в 5.27 кН/м2 (110 фунтов на квадратный фут), при этом выдерживая максимальную механическую нагрузку. Хранилище другого типа со свободным пролетом и без колонн не могло бы самостоятельно выдерживать аналогичную нагрузку.
«Очень сложно найти здание для хранения, которое могло бы одновременно выдержать вес снеговой нагрузки и нагрузки конвейера, но купол может справиться с этой задачей», — сказал Дэн Саут, вице-президент по производству Dome Technology.
Проект столкнулся и с другими проблемами. На высоте более 3,353 метров (11,000 футов) погодные условия, подходящие для строительства, будут длиться всего четыре месяца в году; поскольку быстрый процесс строительства купола идеально подходит для быстрого строительства, руководители проектов и бригады максимально увеличили количество рабочих дней, чтобы ускорить строительство и завершить работу в пределах рабочего времени.
Еще одной заботой был контроль запыленности, а возможность непрерывного хранения в куполе позволяла легко вместить продукт, уменьшая количество пыли на площадке и сводя к минимуму воздействие на окружающую среду.
Устои
Плоское хранилище часто строится с бетонной стеной, увенчанной деревянной или стальной конструкцией. Поскольку плоское хранилище построено из разных материалов, любая неравномерная осадка приведет к разделению «кусков». Глубокий фундамент часто необходим, если строение не построено на твердом грунте.
По мере того, как инженеры по куполам становились более сообразительными, количество вариантов фундамента увеличивалось. Прочность и геометрия купола обеспечивают допуск на неравномерную осадку, что является важным фактором для тяжелых материалов.
Геотехническая инженерия и анализ площадки обеспечивают надлежащую работу фундамента. В отличие от плоского хранилища купол непрерывно поддерживается кольцевым фундаментом; в результате некоторая неравномерная осадка не оказывает неблагоприятного воздействия на конструкцию, тогда как некоторая дифференциальная осадка в плоском хранилище, как правило, неприемлема.
В куполе кольцевая балка иногда является единственной необходимой системой фундамента, и клиенты могут сэкономить миллионы, уменьшив или устранив глубокий фундамент купола. Но когда требуется больше стабильности, у компаний есть варианты:
- Для участков с предпочтительными или приемлемыми почвенными условиями кольцевая балка представляет собой альтернативу неглубокому фундаменту. Где применимо, глубина промерзания будет определять глубину кольцевого луча, но обычно кольцевой луч помещается в землю на два-четыре фута.
- На участках, где верхние шесть-восемь футов грунта состоят из далеко не идеального материала, бригады выкапывают материал, заменяя его контролируемой структурной насыпью. Эта модель допускает некоторое урегулирование, но сумма будет в пределах допустимых параметров для купола.
- Когда верхний слой почвы от 15 до 50 футов сомнительный, часто можно использовать каменные колонны. Во-первых, бригады используют шнек для удаления земли из отверстия диаметром около 30 дюймов до тех пор, пока не будет достигнут более стабильный почвенный слой. Затем камень заполняет отверстие и уплотняется, увеличивая жесткость почвы под куполом.
Если требуется более глубокий фундамент, доступны другие системы. Команда инженеров Dome Technology может определить решения, наиболее подходящие для проекта.
Ребекка Лонг Пайпер для Dome Technology
Примечание редактора. Вышеизложенное является выдержкой из статьи, опубликованной в сентябрьском номере журнала за 2021 г. Глобальный обзор горнодобывающей промышленности.