Comment choisir une géomembrane pour un projet minier ?

La géomembrane n'est plus un matériau célèbre, dépourvu de la robustesse du béton ou de l'éclat de l'acier. Pourtant, elle se cache discrètement au plus profond des fondations de la civilisation humaine. La géomembrane, véritable « maîtresse des membranes » de l'ingénierie contemporaine, exploite sa souplesse et sa résilience pour construire une protection impénétrable contre le monde qui nous entoure. Lorsqu'un obstacle rencontre une fuite, elle déploie sa force protectrice, lançant un sort de protection pour éliminer les dangers cachés.

Dans les opérations minières, la sécurité environnementale n'est en aucun cas une option ; elle est une question de vie ou de mort. Si l'on compare une mine à un géant, la géomembrane constitue le « filet protecteur » invisible mais vital qui la protège : elle retient silencieusement la pollution atmosphérique et prévient l'érosion, mais elle est souvent négligée. Choisir une mauvaise membrane peut entraîner de lourdes amendes, des catastrophes écologiques, voire la fermeture de la mine.

Comment choisir la géomembrane la plus adaptée à l'exploitation minière ? Ce n'est pas simplement une question technique ; c'est un choix de responsabilité et de sagesse.

1. Qu'est-ce que la géomembrane pour l'exploitation minière ?

La géomembrane est fabriquée par moulage par soufflage de résine de polyéthylène avec une certaine quantité de mélange-maître de noir de carbone, d'agent anti-vieillissement, d'antioxydant, d'absorbeur d'UV, de stabilisant, etc. Il s'agit d'un nouveau matériau de construction résistant à l'eau, utilisé pour la protection contre les infiltrations et l'humidité. La géomembrane en polyéthylène haute densité est un nouveau type de matériau anti-infiltration et anticorrosion, largement utilisé pour diverses applications nécessitant des protections contre les infiltrations et la corrosion.

Il utilise une résine vierge de polyéthylène haute densité exceptionnelle, composée à 97,5 % de polyéthylène haute densité, environ 2,5 % de noir de carbone, de traces d'antioxydants et de stabilisants thermiques, de matériaux anti-vieillissement et d'absorbeurs d'UV. Aucun autre additif, charge ni agent expanseur n'est utilisé. Il est fabriqué par coextrusion trois couches. La résine utilisée est une résine de polyéthylène vierge spécialement conçue et formulée pour la fabrication de membranes anti-infiltration flexibles. Les résultats des évaluations professionnelles sur le site web de construction de membranes anti-infiltration montrent que les performances des membranes anti-infiltration en PEHD atteignent, voire dépassent, la norme GRI-GM13.

2. Principales caractéristiques et performances de la géomembrane pour l'exploitation minière

2.1 Perméabilité extrêmement faible

Il s’agit de sa caractéristique la plus critique, avec un coefficient de perméabilité extraordinairement faible (généralement bien inférieur à 10⁻¹¹ cm/s), empêchant efficacement la pénétration de l’eau, de la vapeur et des produits chimiques.

2.2 Résistance à la corrosion chimique

Résistant à une gamme d'acides, d'alcalis, de sels et de solvants naturels, il convient à une utilisation dans une gamme d'environnements complexes, tels que les décharges et les réservoirs de traitement des eaux usées.

2.3 Excellentes propriétés mécaniques

Une résistance élevée à la traction, à la déchirure et à la perforation lui permet de faire face aux forces de construction positives et à la déformation de la base à un certain point d'utilisation.

2.4 Haute durabilité

Des agents anti-UV et anti-âge sont introduits tout au long de la production, garantissant une longue durée de vie du fournisseur même dans des environnements extérieurs (jusqu'à des années, voire des siècles).

2.5 Soudabilité

À l’aide d’un équipement de soudage spécialisé, les rouleaux de géomembrane peuvent être soudés collectivement dans une structure complète et sans soudure, garantissant l’intégrité du système anti-infiltration.

3. Pourquoi les mines ont-elles besoin de géomembranes pour l’exploitation minière ?

3.1 Les mines sont confrontées à des défis environnementaux extrêmement difficiles :

Corrosion des eaux usées acides : les acides forts et les bases qui s’infiltrent dans le minerai peuvent facilement dissoudre les matériaux ordinaires ;

Pénétration des métaux lourds : les toxines comme le plomb, l’arsenic et le mercure peuvent causer des dommages écologiques permanents si elles s’infiltrent dans le sol ;

Prévention des fuites sur le site de lixiviation en tas : Une fuite pendant le processus de lixiviation en tas entraîne des pertes importantes de solutions de métaux précieux et contamine les sources d'eau environnantes ;

Stabilité des bassins de résidus : face aux risques de rupture de barrage, une couche imperméable constitue la dernière ligne de défense.

3.2 Lors de la sélection d'une géomembrane pour le traitement des résidus, tenez compte des facteurs suivants :

- Résistance aux UV

- Résistance à la fissuration sous contrainte environnementale

- Résistance chimique

- Épaisseur minimale

- Gamme de résistance à haute température

- Durabilité du projet.

Lors de la pose de géomembranes en PEHD dans des bassins de résidus ou des terrils, les joints du système anti-infiltration de la membrane en PEHD doivent être alignés parallèlement à la ligne de pied maximale, c'est-à-dire le long de la pente. Lors de la pose de la membrane, il est important de minimiser le nombre de soudures afin de minimiser la consommation de matières premières tout en garantissant la qualité. Cela facilite également l'assurance qualité.

En règle générale, la longueur des joints doit être réduite au minimum dans les angles et les zones déformées. Sauf indication contraire, les soudures doivent être évitées à moins de 1,5 mètre du talus supérieur ou des zones de concentration de contraintes sur les pentes supérieures à 1:6. Lors de la pose de la géomembrane PEHD, il convient d'éviter les plis artificiels et de tendre la géomembrane et de la poser aussi à plat que possible à basse température.

4. Scénarios d'application détaillés de la géomembrane pour l'exploitation minière

4.1 Géomembrane pour l'exploitation minière - Ingénierie de la protection de l'environnement

Il s’agit de l’application la plus utilisée et la plus exigeante de la membrane PEHD, principalement utilisée pour créer des barrières afin d’empêcher la propagation des polluants.

4.1.1 Décharges

Système de revêtement anti-infiltration de fond : il s'agit d'une application classique des géomembranes. Des géomembranes en PEHD (généralement de 1,5 à 2,0 mm d'épaisseur) sont posées au fond et sur les pentes de la décharge, formant un revêtement composite avec des matériaux tels que la couverture de bentonite (GCL) pour isoler complètement les lixiviats de la décharge et éviter ainsi toute contamination du sol et des eaux souterraines.

Système de couverture finale : Après la fermeture de la décharge, une géomembrane en PEHD est posée par-dessus pour empêcher l'eau de pluie de pénétrer dans le tas de déchets et de générer de nouveaux lixiviats. Elle bloque également la fuite incontrôlée de biogaz (comme le méthane) généré par la décomposition des déchets et permet leur collecte et leur valorisation.

4.1.2 Sites d'élimination des déchets dangereux et des déchets solides industriels

Ces exigences anti-infiltration sont plus strictes que celles des décharges classiques. Des systèmes de revêtement double, voire multicouche, sont généralement utilisés, utilisant une géomembrane en polyéthylène haute densité plus épaisse et chimiquement plus stable pour empêcher les fuites de substances toxiques et dangereuses.

4.1.3 Réservoirs de traitement des eaux usées

Utilisée dans les bassins de régulation, les bassins anaérobies, les bassins d'oxydation, les bassins de sédimentation, les bassins d'évaporation et autres zones de traitement des eaux usées urbaines, domestiques ou industrielles, la géomembrane prévient les infiltrations d'eaux usées, protège l'environnement et réduit les pertes d'eau.

4.4.4 Assainissement et isolement des sites contaminés

Pour les sites industriels, les sols ou les zones aquatiques contaminés, des géomembranes en PEHD peuvent être posées pour « coiffer » ou « border » le site, isolant physiquement les polluants de l'environnement environnant et empêchant toute propagation supplémentaire, facilitant ainsi l'assainissement ultérieur.

4.2 Géomembrane pour l'exploitation minière - Projets de conservation de l'eau et d'hydroélectricité

Les propriétés anti-infiltration de la membrane géotextile HDPE sont utilisées pour conserver et conserver l'eau, garantissant ainsi la sécurité des installations de conservation de l'eau.

4.2.1 Réservoirs et lacs artificiels

Utilisée pour lutter contre les infiltrations dans les nouveaux bassins de réservoirs ou pour renforcer les réservoirs plus anciens, la géomembrane PEHD peut réduire efficacement les pertes d'eau par infiltration, notamment dans les zones présentant des conditions géologiques défavorables (couches de gravier et fissures développées, par exemple).

4.2.2 Canaux et canaux

La pose d'une géomembrane HDPE dans les canaux d'irrigation et les canaux d'eau peut améliorer considérablement l'efficacité du transfert d'eau et réduire les pertes par infiltration, ce qui est d'une grande importance dans les zones où l'eau est rare.

4.2.3 Barrage et digue

En tant que mur central ou mur incliné des barrages en terre-roche, il remplace les murs centraux traditionnels en argile, offrant une construction plus rapide et des effets anti-infiltration plus fiables.

Utilisé pour lutter contre les infiltrations sur les pentes des digues exposées à l'eau, améliorant ainsi leur stabilité.

4.2.4 Centrales hydroélectriques

Feuille de revêtement en PEHD utilisée pour lutter contre les infiltrations dans les bassins d'admission, les conduites forcées, les réservoirs de surpression et d'autres zones.

4.3 Géomembrane pour l'exploitation minière - Ingénierie municipale et de la construction

4.3.1 Jardins sur les toits/Aménagement paysager

La pose d'une membrane anti-racines (résistante à la pénétration des racines des plantes) au-dessus de la structure du toit assure à la fois l'étanchéité et empêche les racines des plantes d'endommager la structure du bâtiment.

4.3.2 Plans d'eau paysagers

La géomembrane imperméable est utilisée pour créer des jeux d'eau et empêcher les infiltrations dans les lacs artificiels, les ruisseaux, les fontaines et autres zones des parcs, des zones résidentielles et des terrains de golf.

4.4 Géomembrane pour l'ingénierie minière

4.4.1 Bassins de lixiviation en tas

Dans la fusion hydrométallurgique des minerais d'or, d'argent et de cuivre, le revêtement imperméable en PEHD est utilisé pour construire de grands bassins de lixiviation en tas afin de contenir les lixiviats tels que le cyanure de sodium et d'empêcher les fuites de solutions hautement toxiques.

4.4.2 QueuesÉtangs

À l'instar des décharges, une géomembrane imperméable en PEHD est posée sur le barrage et le fond des bassins de résidus afin de prévenir la pollution environnementale due aux eaux usées de résidus contenant des métaux lourds et d'autres substances nocives. Il s'agit d'une étape clé de la réhabilitation environnementale des mines.

4.4.3 Bassins d'évaporation

Dans les mines de charbon, les usines chimiques et autres installations, les membranes de barrage en PEHD sont utilisées pour construire des bassins d'évaporation afin de collecter et de concentrer les eaux usées à forte concentration, leur permettant ainsi de s'évaporer naturellement. La géomembrane empêche les eaux usées de s'infiltrer dans le sol.

4.5 Géomembrane pour l'exploitation minière, l'agriculture et l'aquaculture

4.5.1 Étangs d'aquaculture

Les géomembranes peuvent être posées dans les bassins à crevettes, les bassins à poissons, les enclos à concombres de mer et autres zones afin de maintenir le niveau d'eau et d'empêcher l'interpénétration entre l'eau et les eaux salines-alcalines souterraines. Cela facilite le nettoyage et la gestion des bassins, réduit les dommages causés par les maladies et augmente les rendements.

4.5.2 Réservoirs d'irrigation

Les grands réservoirs d’irrigation agricole et les installations de stockage des systèmes d’irrigation goutte à goutte utilisent des géomembranes pour la protection anti-infiltration, préservant ainsi les précieuses ressources en eau.

4.6 Géomembrane pour l'exploitation minière - Applications spéciales

4.6.1 Bassins de cristallisation des champs de sel

Pendant le processus de séchage du sel marin, des géomembranes sont posées dans des bassins de cristallisation pour empêcher les infiltrations de saumure, améliorant ainsi l'efficacité et la qualité de la collecte du sel.

4.6.2 Confinement secondaire anti-infiltration

La géomembrane en polypropylène est posée dans les réservoirs de stockage de pétrole souterrains des dépôts pétroliers et des stations-service, ou dans le sol sous les réservoirs des usines chimiques, servant de « confinement secondaire ». En cas de fuite dans le confinement primaire, la géomembrane peut contenir complètement la fuite, l'empêchant ainsi de pénétrer dans l'environnement.

4.6.3 Batardeaux de secours temporaires

La feuille de membrane en PEHD peut être utilisée pour construire rapidement des batardeaux ou des barrières temporaires lors de contrôles d'inondations ou d'incidents d'urgence en matière de pollution de l'eau.

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