Nowa technologia pomaga zapobiegać osuwaniu się składowisk odpadów górniczych
Odpady wydobywcze, czyli materiały pozostałe po oddzieleniu pożądanej kopaliny od rudy, stanowią poważny problem zarówno dla środowiska, jak i dla zdrowia i bezpieczeństwa ludzi. Są one nie tylko bardzo toksyczne, ale mogą również powodować erozję i zapadliska oraz zanieczyszczać wody gruntowe i glebę. Zwykle są one gromadzone w obiektach unieszkodliwiania odpadów wydobywczych, często usypywanych w formie obwałowań ziemnych, takich jak na przykład tamy osadowe, które mogą być powiększane do znacznych wysokości (powyżej 60 m). Jednak takie obwałowania są stałym zagrożeniem ze względu na swoją niestabilność – zarówno podczas działalności wydobywczej, jak i po usunięciu stawu osadowego. W rzeczywistości w latach 2000–2015 odnotowano ponad 30 uszkodzeń tego typu zapór, skutkujących ofiarami śmiertelnymi wśród ludzi i katastrofalnymi szkodami dla środowiska. Kluczem do zapobiegania takim awariom jest zapewnienie stabilności obwałowań. W tym celu włoska firma technologiczna Studio Prof Marchetti opracowała nowe zautomatyzowane narzędzie – Medusa DMT, które dostarcza bardzo dokładnych danych na temat gruntu, umożliwiających skuteczną ocenę stabilności tego typu obwałowań. „Dzięki bardzo dokładnym pomiarom parametrów geomechanicznych i geofizycznych narzędzie Medusa DMT pomaga zapobiegać zapadaniu się zapór”, mówi Alessandra Saccomandi, koordynatorka finansowanego przez UE projektu MEDUSA i wspólnik w firmie Studio Prof Marchetti. Dysponując dofinansowaniem z UE, twórcy rozwiązania Medusa DMT są o krok bliżej wprowadzenia go na rynek.
Doskonalenie standardowych praktyk
Od ponad 40 lat badanie dylatometrem Marchettiego (DMT) jest standardową praktyką stosowaną w badaniach i ocenie stabilności gleby. DMT opiera się na pomiarach ciśnienia oraz przesunięć, jest więc idealnym narzędziem do badania odkształcalności w warunkach in situ. Oznacza to, że wyniki oferowane przez dylatometr Marchettiego są ściślej powiązane ze sztywnością gleby niż w przypadku standardowego badania sondą CPT (za pomocą stożka pomiarowego wciskanego w głąb gruntu), które co do zasady wykorzystuje się do oceny gruntu zagrożonego uszkodzeniem, a zatem jest ściśle związane z wytrzymałością gleby. Ponadto moduł operacyjny oszacowany na podstawie DMT zapewnia bardzo dokładne prognozy na temat osadów i odkształceń, które są kluczowe z punktu widzenia projektów geotechnicznych. „DMT dostarcza informacji na temat historii naprężeń, które mają znaczący wpływ na zachowanie podłoża”, tłumaczy Diego Marchetti, właściciel firmy Studio Prof Marchetti. „Wiedza na temat naprężeń ma fundamentalne znaczenie dla uzyskania realistycznych prognoz dotyczących osadów i odporności na upłynnienie gruntu”. Medusa DMT stanowi doskonalszą wersję dylatometru, łącząc go z automatyką hydrauliczną i systemem pomiarowym. W efekcie opracowano nowatorskie narzędzie, które samodzielnie wykonuje badania DMT, bez konieczności obsługi przez przeszkolonego operatora. Ponadto ten w pełni zautomatyzowany dylatometr zapewnia powtarzalne pomiary, co daje możliwość wykonywania dodatkowych pomiarów, na które nie pozwalał tradycyjny sprzęt pneumatyczny. „Medusa DMT to innowacyjny dylatometr Marchettiego, który w szybki, precyzyjny, prosty i ekonomiczny sposób określa najważniejsze parametry potrzebne do analizy stabilności geomechanicznej i geofizycznej”, wyjaśnia Marchetti. „Ułatwia on identyfikowanie potencjalnych problemów ze stabilnością gruntu, a także pozwala na wysyłanie alertów i podejmowanie niezbędnych działań zapobiegawczych”.
Wprowadzenie na rynek
Dzięki dofinansowaniu ze środków UE firma Studio Prof Marchetti była w stanie przeprowadzić walidację narzędzia Medusa DMT i udowodnić jego skuteczność. Po kilku udanych testach prototypu w kilku strefach wydobycia w Europie i Ameryce Południowej firma zajmuje się obecnie badaniem możliwości produkcji urządzenia na dużą skalę. „Począwszy od znaczącego uproszczenia obsługi, a skończywszy na imponującej precyzyjności pomiarów – testy prototypu potwierdziły, że Medusa DMT posiada wszystkie zakładane wcześniej zalety”, dodaje Saccomandi.
Słowa kluczowe
Medusa, tama osadowa, obwałowania składowisk odpadów, odpady wydobywcze, materiały osadowe, górnictwo, badanie dylatometrem Marchettiego, DMT