圆顶如何在寿命、强度和容量方面击败扁平存储

耐用性。 创新的基础系统。 占用空间更小,存储更多。 并且更简单的产品装卸。 这些好处一直吸引着煤、铜、石灰石、钼、钾碱、膨润土和其他 采矿 公司几十年来一直选择圆顶存储。 随着系统越来越复杂,选择圆顶的公司也在投资长寿。

当今采矿业有两种大容量存储选择:圆顶和扁平存储(仓库)。 在选择存储设施时,公司应考虑必要的容量、场地条件、存储产品要求和两个选项中内置的功能。

空间要求和存储能力

第一个圆顶技术圆顶是半球形的——它们需要很大的占地面积,而且它们的直径大于它们的高度。 这种模式仍然是采矿存储的首选,最适合容量为王且土地便宜的情况。

圆顶以更小的占地面积存储大量的产品,将产品堆叠得更深,并在现场占用更少的财产。 虽然有些客户需要三到五个仓库来存储产品,但一个圆顶可能会容纳相同数量的材料。 圆顶的双曲率使其能够建立而不是向外,并且曲线在结构的所有点提供强度。 因为圆顶是整体结构,任何与圆顶相互作用的力都均匀分布在整个外壳中,而不是集中在角落或接头等薄弱区域。 这使圆顶比钢结构具有更长的生命周期。 此外,圆顶能够在顶点承受大负载意味着为头部房屋、填充输送机和灰尘收集系统提供充足的支撑。

平面存储通常需要更大的占地面积,因为产品通常最多堆叠 20 到 30 米深。 客户可以期望仓库比容纳类似数量产品的圆顶多使用 100% 到 150% 的面积。 当然,每个圆顶的规划都考虑到存储的产品,并最大限度地提高容量和产品保护。

 

钼矿散装储存圆顶

案例研究:Climax 钼

高潮钼 科罗拉多州莱德维尔的矿山需要充足的存储空间,但有一个问题:为了使该项目在经济上可行,新结构必须利用现有的输送系统,并且足够坚固以承受输送机、顶部和预期降雪的重量.

在认真考虑了另一种类型的圆顶后,选择了 Dome Technology 的整体混凝土圆顶。 建造了一个能够存储 130,000 公吨的圆顶以容纳现有的输送系统,该输送系统经过重新组装以直接送入顶点。

因此,成本节约是双重的:客户重复使用现有的输送系统,并且不需要额外的昂贵的支持系统来分担负载。 “利用现有设备为客户节省了大量成本,”Dome Technology 运营经理 Brent Hardy 说。

圆顶的强度提供了另一个优势。 由于位于多雪地区,该结构被设计成超过 5.27kN/m2 (110 PSF) 的雪荷载,同时支撑顶点机械荷载。 一种不同类型的自由跨度、无柱存储设施本身无法支持类似的负载。

“很难找到能够同时承受雪荷载和输送机荷载的仓储建筑,但圆顶可以做到这一点,”圆顶技术运营副总裁 Dan South 说。

该项目还带来了其他挑战。 在海拔超过 3,353 米(11,000 英尺)的地方,适合建造的天气条件一年只持续四个月; 由于圆顶的快速施工过程非常适合快速施工,因此项目经理和工作人员最大限度地利用工作日来加快施工并在可行时间内完成工作。

灰尘控制是另一个问题,圆顶的无缝存储能力可以轻松容纳产品,减少整个场地的灰尘并最大限度地减少对环境的影响。

 

Foundations

平面存储通常用混凝土墙建造,顶部是木结构或钢结构。 因为平仓是由不同的材料建造的,任何差异沉降都会导致“碎片”分离。 除非结构建在坚固的地面上,否则通常需要很深的基础。

随着圆顶工程师变得越来越精明,地基的选择也增加了。 圆顶的强度和几何形状为差异沉降提供了容差——这是重型材料的一个重要考虑因素。

岩土工程和现场分析确保适当的基础性能。 与平面存储相比,圆顶由环形基础连续支撑; 因此,一些差异沉降不会对结构产生不利影响,而平坦存储中的一些差异沉降通常是不可接受的。

在圆顶中,有时环形梁是唯一必要的基础系统,当圆顶的深基础减少或消除时,客户可以节省数百万美元。 但是当需要更高的稳定性时,公司可以选择:

  1. 对于土壤条件较好或可接受的场地,环形梁提供了一种浅基础替代方案。 在适用的情况下,霜冻深度将决定环形光束的深度,但通常环形光束放置在地面上两到四英尺。
  2. 对于顶部六到八英尺的地面材料不太理想的场地,工作人员会挖掘材料,并用受控的结构填充物代替。 该模型允许一些结算,但金额将在圆顶的可容忍参数范围内。
  3. 当顶部 15 到 50 英尺的土壤有问题时,通常可以选择石柱。 首先,工作人员使用螺旋钻在直径约 30 英寸的孔中清除泥土,直到到达更稳定的土壤承载层。 然后岩石填充孔并被压实,增加圆顶下方土壤的刚度。

当需要更深的基础时,可以使用其他系统。 Dome Technology 的工程团队可以确定最有可能适用于项目的解决方案。

Rebecca Long Pyper 为 Dome Technology 提供

编者按:以上为发表于2021年XNUMX月号的文章节选 全球矿业评论