在過去的二十年，土工合成材料廣泛地應(yīng)用于采礦工業(yè)。典型的應(yīng)用包括土工布過濾、土工膜防滲和土工格柵加固。一般而言，土工合成材料的表現(xiàn)令人滿意，并且提高了采礦工程的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)效果。然而，也出現(xiàn)了一些失敗。大多數(shù)失敗與邊坡穩(wěn)定性有關(guān)。邊坡穩(wěn)定性取決于層面間的磨擦角。本文綜述了土工合成物在礦業(yè)中的各種應(yīng)用，討論了典型的設(shè)計(jì)方法，指出了需要開展更多的研究和評(píng)估的方面。本文的撰稿者希望通過這種形式的討論，使得更多的礦山了解土工合成物在采礦工程中的應(yīng)用，有更多的礦山更廣泛地應(yīng)用土工合成物。這對(duì)于提高我國(guó)礦產(chǎn)資源的回收利用率與礦山的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，大大減少滴、跑、滲、漏液體對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境的污染，具有重要的作用。
法律、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保方面的考慮
采礦工業(yè)生產(chǎn)的商品，按市場(chǎng)價(jià)格在市場(chǎng)上銷售。在開發(fā)一個(gè)新的采礦工程項(xiàng)目時(shí)，經(jīng)濟(jì)和環(huán)保是兩個(gè)重要的考慮因素。與垃圾等有毒有害廢棄物填埋場(chǎng)和其它公共工程不同，采礦業(yè)成本不能直接由消費(fèi)者來支付。因此，土工合成物在采礦中愈來愈廣泛的應(yīng)用是經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)共同作用的結(jié)果。
在美國(guó)，垃圾填埋場(chǎng)和有毒有害廢物處理是受聯(lián)邦法規(guī)制約的。1976年頒布的“資源保護(hù)和回收法案（RCRA）”的第C和D條下的法規(guī)及其隨后的修改案，在很大程度上控制著土工合成物在固體廢物填埋場(chǎng)和有毒有害廢物填埋場(chǎng)的應(yīng)用及其詳細(xì)設(shè)計(jì)。由于聯(lián)邦法規(guī)沒有專門針對(duì)采礦工程中土工合成物的應(yīng)用條款，于是上述條款中的大部分就成了采礦工業(yè)應(yīng)用土工合成物的法律基礎(chǔ)依據(jù)。根據(jù)1977年“凈水法案”通過的科羅拉多州立法規(guī)和其它州立礦山墾復(fù)法案，控制著采礦工業(yè)中土工合成物的應(yīng)用設(shè)計(jì)。這些法規(guī)中的大多數(shù)是建立在效果之上，而不是建立在既定的準(zhǔn)則之上的。這就允許采礦工程師在進(jìn)行采礦設(shè)計(jì)時(shí)，可以有一定的靈活性，能夠創(chuàng)新和使用新材料。這種靈活性，對(duì)于維持采礦工業(yè)的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)繁榮是非常重要的。
在我國(guó)，愈來愈嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，也促使礦山企業(yè)將符合市場(chǎng)需要的土工合成物產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于礦業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。
采礦工業(yè)中最突出的環(huán)境問題，是采礦過程中如何保護(hù)地下水和地表水不受污染。因此，礦石、廢石和尾礦的容納與堆積是否符合環(huán)保要求應(yīng)當(dāng)是礦山工程設(shè)計(jì)人員在選擇土工材料時(shí)必須考慮的最重要的因素。
為了從礦物中提取金屬，需要使用各種各樣的化學(xué)試劑。堆浸工藝可用于提取金、銀、銅和其它金屬。氰化鈉溶液可用作金、銀的堆浸劑；而硫酸則可用作銅的堆浸劑。浮選工藝也可以用來提取礦物。在這些例子中，需要使用少量的有機(jī)物和其它化學(xué)試劑，其產(chǎn)生的溶液中，通常也含有某些低濃度的化學(xué)物質(zhì)。
法律、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保方面的考慮
采礦工業(yè)生產(chǎn)的商品，按市場(chǎng)價(jià)格在市場(chǎng)上銷售。在開發(fā)一個(gè)新的采礦工程項(xiàng)目時(shí)，經(jīng)濟(jì)和環(huán)保是兩個(gè)重要的考慮因素。與垃圾等有毒有害廢棄物填埋場(chǎng)和其它公共工程不同，采礦業(yè)成本不能直接由消費(fèi)者來支付。因此，土工合成物在采礦中愈來愈廣泛的應(yīng)用是經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)共同作用的結(jié)果。
在美國(guó)，垃圾填埋場(chǎng)和有毒有害廢物處理是受聯(lián)邦法規(guī)制約的。1976年頒布的“資源保護(hù)和回收法案（RCRA）”的第C和D條下的法規(guī)及其隨后的修改案，在很大程度上控制著土工合成物在固體廢物填埋場(chǎng)和有毒有害廢物填埋場(chǎng)的應(yīng)用及其詳細(xì)設(shè)計(jì)。由于聯(lián)邦法規(guī)沒有專門針對(duì)采礦工程中土工合成物的應(yīng)用條款，于是上述條款中的大部分就成了采礦工業(yè)應(yīng)用土工合成物的法律基礎(chǔ)依據(jù)。根據(jù)1977年“凈水法案”通過的科羅拉多州立法規(guī)和其它州立礦山墾復(fù)法案，控制著采礦工業(yè)中土工合成物的應(yīng)用設(shè)計(jì)。這些法規(guī)中的大多數(shù)是建立在效果之上，而不是建立在既定的準(zhǔn)則之上的。這就允許采礦工程師在進(jìn)行采礦設(shè)計(jì)時(shí)，可以有一定的靈活性，能夠創(chuàng)新和使用新材料。這種靈活性，對(duì)于維持采礦工業(yè)的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)繁榮是非常重要的。
在我國(guó)，愈來愈嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，也促使礦山企業(yè)將符合市場(chǎng)需要的土工合成物產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于礦業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。
采礦工業(yè)中最突出的環(huán)境問題，是采礦過程中如何保護(hù)地下水和地表水不受污染。因此，礦石、廢石和尾礦的容納與堆積是否符合環(huán)保要求應(yīng)當(dāng)是礦山工程設(shè)計(jì)人員在選擇土工材料時(shí)必須考慮的最重要的因素。
為了從礦物中提取金屬，需要使用各種各樣的化學(xué)試劑。堆浸工藝可用于提取金、銀、銅和其它金屬。氰化鈉溶液可用作金、銀的堆浸劑；而硫酸則可用作銅的堆浸劑。浮選工藝也可以用來提取礦物。在這些例子中，需要使用少量的有機(jī)物和其它化學(xué)試劑，其產(chǎn)生的溶液中，通常也含有某些低濃度的化學(xué)物質(zhì)。
重慶高碩科技有限公司工程部
2013.07.17
