Расход наливного пола Старатели — расчет на 1 м2, как посчитать

Самостоятельно рассчитать расход наливного пола Старатели очень просто по формуле указанной ниже при помощи обычного калькулятора в телефоне или на компьютере. Формула для расчета выглядит следующим образом:

[площадь пола, м2] x [толщина слоя, мм] x [нормы расхода, кг/м2]

Таблица расхода наливных полов

В приведенной ниже таблице можно посмотреть данные по расходу наливных полов и основным свойствам:

Характеристики	«Старатели С-10»	Старатели «Практичный»	Старатели «Высокопрочный»	Старатели «Толстый»	Старатели «Быстротвердеющий»	Старатели «Тонкий»
Минимальная толщина слоя	30 мм	5 мм	30 мм	30 мм	5 мм	1 мм
Максимальная толщина слоя	100 мм	70 мм	100 мм	100 мм	100 мм	20 мм
Расход смеси	1,8 — 2,0 кг/1м2	1,4 — 1,5 кг/1м2	1,6 — 1,8 кг/1м2	1,6 — 1,8 кг/1м2	1,35 — 1,45 кг/1м2	1,4 — 1,5 кг/1м2
Область применения	снаружи и внутри	внутри	снаружи и внутри	снаружи и внутри	внутри	внутри
Теплый пол	да	да	да	да	да	да
Состав	Цементный + полимеры	Гипсовый + полимеры	Цементный + полимеры	Цементный + полимеры	Гипсовый + полимеры	Минеральный + полимеры

Рассмотрим на примерах порядок расчета:

Пример 1.

Предположим, что вам нужно рассчитать сколько нужно материала, чтобы выровнять в жилой комнате пол под укладку ламината. Площадь комнаты 22 квадратных метра, а допустимая толщина слоя порядка 4-5 миллиметров.

По размещенной выше таблице выбираем подходящий по толщине пол, это будет Старатели «Тонкий». Смотрим его расход, который составляет примерно 1,4 кг на 1м2.

Затем применяем формулу и получаем:

[площадь = 22м2] x [толщина слоя = 4 мм] х [расход 1,4 кг/м2] = 123,2 кг, что составляет почти 5 мешков.

Пример 2.

В данном примере, допустим, вам нужно рассчитать количество смеси для выравнивания пола в ванной комнате площадью 6 кв.м. под укладку плитки. Толщина слоя 3 сантиметра.

Как и в предыдущем примере, обращаемся за помощью к таблице. В данном случае нам подойдут только цементные полы, поскольку ванная комната это помещение с повышенной влажностью. Находим подходящие по толщине цементные полы, это будут стяжка Старатели С-10 или наливной пол «Толстый». Положим, мы выбрали наливной пол. Его расход составляет в среднем 1,7 кг / 1м2.

Применяем уже знакомую формулу:

[площадь = 6 м2] x [толщина слоя = 30 мм] х [расход 1,7 кг/м2] = 306 кг смеси или 13 мешков.

Надеемся, мы помогли вам научиться считать расход смеси для пола Старатели. Если у вас возникли вопросы, вы всегда можете к нам обратиться за дополнительной информацией.

---

Оналйн калькулятор наливного пола

Три вида наливного пола «Старатели» – быстротвердеющий (25 кг), тонкий и толстый

Опубликовано 21 Май 2015 в 17:20

Пол в современных помещениях уже давно стал отдельной составляющей дизайна. Поэтому к качеству напольного покрытия, к его декоративному оформлению сегодня предъявляются достаточно жесткие требования. Одно из таких требований – ровная поверхность без швов. Если есть на все это спрос, то и предложение не заставило себя ждать. Так на рынке появились так называемые наливные полы, самовыравнивающиеся смеси, стяжечные растворы и прочие материалы. Нас в этой статье будет интересовать всего лишь один экземпляр из данной категории – наливной пол «Старатели». Давайте разберемся в нем подробнее.

Итак, компания «Старатели» появилась на рынке еще в 1992 году. Тогда она себя позиционировала, как производитель шпаклевочных смесей. Сегодня ассортимент расширен, так что есть возможность конкурировать по многим позициям. И в этом плане наливные полы в ассортименте компании занимают достаточно серьезную нишу.

Классификация

«Старатели» выпускает три основных вида наливных полов:

1. Тонкий.
2. Толстый.
3. Быстротвердеющий.

Толстый вид

Этот материал представляет собой порошок сероватого цвета, который доводится до готовности смешиванием с водой, потому что изготавливается на основе цемента и песка. Используют его для выравнивания напольных оснований, в которых перепад плоскости составляет до 80 мм.

С помощью такого состава на полу образуется достаточно прочный слой, который может быть использован даже во влажных помещениях. У него низкий процент усадки, поэтому на системах «теплый пол» его можно использовать без проблем.

Чаще всего этот материал используется для выравнивания дефектных поверхностей с большим перепадом плоскости. В готовом виде он может находиться в течение 40 минут, после чего начинается процесс полимеризации. Залитый на напольное основание «толстый» наливной пол застывает через два часа, после чего по нему уже можно перемещаться. Но вот строительные работы на нем можно проводить только после 3-5 недель, в течение которых он набирает марочную прочность.

Тонкий вид

3D пол

Тонкий вариант используется в том случае, если перепад плоскости не превышает 30 мм. Это все та же цементно-песчаная смесь, в которую добавляются полимерные добавки. За счет этого повышается текучесть и подвижность раствора. После затвердевания поверхность становится очень прочной с великолепной адгезией.

И если «толстый» вид используется в основном для черновой обработки основания, то «тонкий» может быть использован в качестве финишного покрытия. Он выдерживает достаточно большие нагрузки, трещины на его поверхности – это нонсенс, необходимо приложить большие усилия, чтобы они образовались. Во влажных помещениях тонкий вариант себя чувствует превосходно.

Работать со смесью можно в течение 40 минут, срок высыхания – 8 часов.

Быстротвердеющий вид

Из самого названия уже становится понятным, что наливной пол «Старатели» быстротвердеющий – это раствор, который быстро полимеризуется, за короткий срок времени. Все происходит из-за специальных добавок, которые внесены в процессе производства этого материала. Для тех, кто спешит с ремонтом, это идеальное напольное покрытие. Кстати, его можно использовать и в качестве черновой отделки, и в качестве чистовой.

Правда, для каждого случая выбирается определенная толщина укладываемого слоя:

• Для черновой отделки – до 80 мм.
• Для чистовой – до 15 мм.

Глянец и освещение

Единственное добавление к технологии монтажа – это наличие армирующего каркаса, который укладывается на поверхность основания. Каркас должен быть обязательно металлическим, лучше, если это будет сетка.

Такой раствор можно наносить на так называемые «слабые» полы. Он прекрасно справляется с большими нагрузками, минимальная усадка материала, есть возможность использовать с системой отопления «теплый пол».

• Сохнет через 4 часа.
• Проводить основные строительные работы можно через трое суток.
• В рабочем состоянии находится в течение 40 минут.

Все вышеописанные наливные полы сертифицированы и соответствуют российским ГОСТам.

Этапы нанесения наливного пола

Начнем с предупреждения. Заливать наливными полами «Старатели» деревянные полы не рекомендуется. Деревянная основа со временем может не выдержать такой нагрузки. Так что приберегите эти смеси для бетонных оснований. Хотя керамическая плитка, уложенная на бетонный пол, тоже неплохой вариант хорошего основания.

В первую очередь необходимо подготовить основание. Для этого его надо обследовать на предмет обнаружения изъянов и дефектов. Все, что вы обнаружите, необходимо удалить и заделать цементным раствором. Особое внимание плохо прикрепленным кускам плитки и бетона. Если вы их обнаружили, то безо всяких сомнений убирайте их, заполняя выбоины скрепляющими растворами.

Упаковка материала

Обязательно удаляются пятка краски, масла, жира и прочих загрязнений. После чего надо выделить время, чтобы цементный раствор хорошо просох. Далее, бетонное основание обеспыливается. Теперь один из основных этапов – грунтовка. Наносить ее надо, не жалея материала, равномерно по всей обрабатываемой поверхности. Если бетон быстро впитал этот жидкий материал, тогда дождитесь его высыхания и еще раз в один слой нанесите грунтовку.

Несколько полезных советов:

• Если на полу вы обнаружили глубокие дефекты (особенно это касается трещин)¸ то их лучше заполнить герметиком, нанеся сверху сетку серпянку.
• Очень важно перед началом работ сделать точный расчет необходимых материалов и приспособлений. От этого зависит, перерасходуете ли вы бюджет, выделенные на ремонт, или немного сэкономите. Особое внимание основному материалу – наливным полам «Старатели». Их расход в основном будет зависеть от толщины наносимого слоя.

Теперь, когда все рассчитано, приобретено и готово, можно переходить к разметке. Есть три вариант обозначить плоскость, по которой можно будет выставлять наливной пол.

• Установить по центру комнаты лазерный уровень, который по стенам покажет контур будущего пола.
• Воспользоваться специальными саморегулирующими маяками.
• Установить в полу саморезы, выставив их шляпки на одном горизонтальном уровне.

Итак, основание пола готово, можно начинать его заливку. Но перед этим рекомендуется установить по стенам любой гидроизоляционный материал, который будет отсекать наливной пол от стен, что снизит появление трещин в местах стыка двух элементов помещения.

Готовим раствор

Приготовление раствора

Вам потребуется чистая емкость, в которую наливают воду в объеме 5-6 литров. Затем в нее постепенно засыпается весь объем мешка, то есть, 25 кг. При этом раствор постоянно помешивается строительным миксером, пока он не станет одной консистенции, без комков и крупных вкраплений. В состав наливных полов «Старатели» входят различные добавки, которые постепенно реагируют на присутствие воды, после чего и открывают свои качества. Поэтому готовый раствор надо на несколько минут оставить в покое, после чего еще раз размешать.

Процесс заливки

В зависимости от того, какой вид наливного пола вы выбрали для ремонта помещения, расход количества смеси будет разным, но в основном этот показатель варьируется в пределах 16-18 кг/м².

Итак, приготовленный материал разливается по полу. Его ту же необходимо прокатать специальным игольчатым валиком. Этот процесс, во-первых, выдавить воздух, который остается в теле материала, когда производится его смешивание. Во-вторых, это дополнительное выравнивание по плоскости пола. Особое внимание уделяйте углам комнаты и участкам около стен.

Оптимальный вариант – если эту работу будут проводить два работника. Один занимается подготовкой раствора, второй его заливкой и прокатыванием валиком. Обратите внимание на два вида – тонкий и быстросхватывающийся. С ними надо работать быстро.

Распределение раствора

Кроме ручной технологии нанесения есть и машинная. Конечно, ее использование возможно лишь в случае заливки больших площадей и при наличии источника постоянного забора воды, потому что смешивание сухой смеси и воды происходит в автоматическом режиме. Плюс в такой заливочной машине присутствует насос. У машинного способа заливке большое количество достоинств:

• Точное соблюдение рецептуры.
• Автоматизация процесса смешивания.
• Автоматизация подачи готового материала.
• Есть возможность смешивать большие объемы за один замес.
• Минимизация ошибок, то есть, практически полное отсутствие человеческого фактора.
• Увеличение мощности в пять раз, по сравнению с ручным вариантом.

Правда, такая машинка работает от электричества, так что придется платить за использованный энергоноситель. Плюс транспортировка и аренда.

Расчет необходимого количества наливного пола

В принципе, сложности в этом расчете никакого. Нужно всего лишь три составляющие простой формулы. А это:

• Заливаемая площадь.
•  Толщина слоя.
• Удельный расход материала на один квадратный метр.

Все эти показатели перемножаются между собой. Конечно, придется учитывать вес одного мешка – 25 кг. Так что есть вероятность, что у вас останется неиспользованная часть материала.

Заключение по теме

Отличный пол

Итак, наливной пол «Старатели» — это три вида самовыравнивающих растворов, которые обладают великолепными эксплуатационными характеристиками. При выборе того или другого вида, необходимо точно установить условия, при которых этот раствор будет заливаться. И основной из них – это качественное состояние напольного основания. Чем оно качественнее, тем меньше придется расходовать материала.

Автор:

Поделиться материалом:

Комментарии и отзывы к материалу

пол наливной: тонкий, толстый, быстротвердеющий (25 кг), отзывы

Наливные полы уже давно и успешно используются, как в промышленном, так и в частном строительстве. Они обладают массой преимуществ. Однако мы привыкли покупать смеси зарубежных производителей, игнорируя достижения отечественной  промышленности. Наливной пол от компании «Старатели» является качественным продуктом, который можно приобрести значительно дешевле импортных марок.

Разновидности смесей

Существуют такой наливной пол, произведенный фирмой «Старатели»:

1. «Тонкий». Он может применяться в том случае, если перепады основания по горизонтали являются небольшими и не превышают 3 см. Изделие представляет собой серую сухую смесь, в состав которой входит песок, цемент и полимерные компоненты. Раствор обладает хорошей текучестью и эластичностью. После затвердевания поверхность пола становится прочной. Тонкий наливной пол чаще всего применяется для финишной отделки основания. Поверхность способна выдерживать очень большие нагрузки, при этом она не повреждается. Укладывать такую смесь можно даже в тех помещениях, где наблюдается частое повышение уровня влажности. После замешивания раствор годен всего 40 минут, а полностью застывает через 8 часов.
2. «Толстый». Этот тип смеси фирма «Старатели» изготавливает специально для выравнивания поверхностей с большими перепадами уровня, которые составляют 8 см. Наливной пол «Толстый» практически не усаживается, поэтому его следует смело использовать для обустройства теплых полов. Не стоит замешивать слишком много раствора за один раз, так как он становится негодным для использования уже через 40 минут. Для того чтобы слой полностью высох, вам понадобится выждать 3-5 недель, хотя «толстый» наливной пол будет готов для хождения по нему уже через несколько часов.

   Виды наливных полов «Старатели»

3. «Быстротвердеющий». Этот вид материала компания «Старатели» изготавливает специально для тех мастеров, у которых нет времени для растягивания времени ремонта. Благодаря специальным добавкам «быстротвердеющий» наливной пол позволит вам обеспечить идеально ровное покрытие за 5 часов. Последующую облицовку можно монтировать уже через 72 часа. Однако во время монтажа придется обустраивать армирующий каркас из металлической сетки. Несмотря на быстрый темп высыхания, покрытие, получаемое в результате, отличается устойчивостью к большим нагрузкам и высокой прочностью.
4. «Практичный». Этот тип смеси «Старатели» придумали для помещений с нормальной влажностью. Толщина слоя заливки колеблется от 0,5 до 7 см.

Таблица расхода и самостоятельный расчет необходимого количества смеси

Для того чтобы не покупать лишние упаковки со смесью, которая не может храниться очень долго, необходимо точно определить, сколько вам ее понадобится. Для начала необходимо рассмотреть средний расход материала, указанный производителем для каждого вида состава:

Расход смесей наливного пола

Тип смеси	Общий вес в мешке, кг	Количество, необходимое для заливки слоя толщиной в 1 см
«Толстый»	25	до 18 кг/м2
«Тонкий»	25	до 17 кг/м2
«Быстротвердеющий»	25	до 17 кг/м2
«Практичный»	25	14-15 кг/м2

Более точно требуемое количество раствора можно рассчитать самостоятельно. Для этого вам необходимо знать расход смеси (указан в таблице), площадь помещения, а также толщину заливаемого слоя. Формула расчета проста: площадь помещения умножьте на расход раствора и умножьте на толщину слоя. Далее, полученное значение разделите на общее количество смеси в мешке, то есть на 25. Таким образом, вы вычислите необходимое количество упаковок.

Особенности приготовления раствора

Несмотря на то, «Быстротвердеющий» наливной пол вы используете, или другой вид материала, приготовить раствор необходимо по всем правилам. Для начала подберите подходящую емкость, чтобы в нее вместилось 25 кг смеси. В нее налейте не менее 5 литров очищенной воды. Смесь засыпается постепенно. При этом старайтесь все время мешать ее строительным миксером.

При приготовлении наливного пола раствор засыпается в воду, смесь перемешивается на малых оборотах миксера и остается стоять 5 минут. После перемешивание повторяется

Раствор должен получиться однородным, без комочков и крупных вкраплений. Далее, оставить приготовленное средство на некоторое время, чтобы полимерные добавки смогли прореагировать на воду. После этого смесь нужно еще раз тщательно перемешать.

Кроме того, вам понадобится соответствующий инструмент:

• Ракля,
• Игольчатый валик
• Игольчатые подошвы.

Ракля (широкий шпатель), игольчатый валик и мокроступы

Технология заливки

Учтите, что перед началом работ поверхность основания нужно будет подготовить. Прежде всего, уберите старое напольное покрытие, очистите помещение от мусора и пыли при помощи пылесоса. Все отваливающиеся куски должны быть удалены. Трещины и выбоины следует залить специальным ремонтным раствором. А еще, основание нужно будет покрыть грунтовкой, которая наносится в несколько слоев.

Процесс заливки имеет некоторые особенности:

• Начинать работу нужно по направлению к выходу из комнаты.
• Для распределения раствора надо использовать раклю.
• После заливки всего слоя необходимо надеть игольчатые подошвы и обработать всю поверхность валиком с иголками. Это позволит устранить весь воздух изнутри наливного пола.
• Учтите, что размешивание раствора нужно производить постоянно, даже во время заливки. Поэтому желательно выполнять работу не одному.

Теперь остается только дождаться окончательного высыхания раствора. После этого вы можете производить дальнейшие облицовочные работы. Как видите, работа с наливными полами, произведенными фирмой «Старатели» не является очень сложной. При этом вы получаете качественное и сверхпрочное покрытие, которое будет удобным и комфортным в использовании. Оставляйте комментарии и делитесь своим опытом с другими читателями!

Материалы По Теме:

Наливной пол «Толстый» 25кг Старатели

Наливной пол «Толстый» самонивелирующийся ГОСТ 31358

Применяется для базового и финишного выравнивания бетонных и цементно-песчаных оснований под последующую укладку напольных покрытий. Подходит для устройства стяжек на разделительном слое. Идеален при значительных перепадах уровня пола. Используется в помещениях с нормальной и повышенной влажностью (в том числе неотапливаемых), а также для наружных работ.

Характеристики

Цвет	серый
Вяжущее	цемент
Рекомендуемая толщина слоя	30 -100 мм
Расход смеси при слое 10 мм	16 — 18 кг/м2
Пропорции замеса	0,20 — 0,24 л/кг (5-6 л/25 кг)
Прочность сцепления с бетонным основанием, не менее	1 МПа
Прочность на сжатие через 28 суток, не менее	20 МПа
Жизнеспособность готового раствора, не менее	40 часов
Возможность хождения по поверхности через	24 часа
Марка по подвижности	Рк5
Укладка напольных покрытий: — плитка, керамогранит, камень — ламинат, паркет, линолеум, ковролин	через 3-7 суток через 21-28* суток
Марка по морозостойкости, не ниже	F75
Температура воздуха, основания, материалов при работе	от +5 до +30 °С
Срок хранения	12 месяцев

  * Напольное покрытие рекомендуется настилать после полного высыхания основания. Следует учитывать инструкцию производителя и сравнивать влажность основания с допускаемой величиной. Время высыхания зависит от толщины слоя, температуры, влажности воздуха в помещении и скорости его движения.

• Модель/размеры: 25кг
• Наличие: В наличии

Теги: наливной пол, старатели

быстротвердеющий 25 кг, тонкий, толстый и отзывы

В современном строительстве, наливные полы применяются для создания основной поверхности, которая имеет идеально ровную плоскость, твёрдость и предназначена для укладки финишного покрытия в виде керамической плитки, линолеума, паркета или создания декоративного наливного пола. Одним из современных строительных смесей является наливной пол старатели быстротвердеющий 25 кг, который реализуется в бумажных мешках и имеет только положительные отзывы от квалифицированных специалистов.

При соблюдении правильной технологии замешивания раствора, получается текучая жидкая масса, которая сама заполняет все неровности и мелкие трещинки. Смеси марки «Старатели» отличаются высоким качеством и разнообразием видов, что даёт возможность их использования в помещениях различного типа.

Основные виды наливных полов Старатели

Наливные смеси старатели широко представлены на рынке, но сегодня мы рассмотрим наиболее популярные составы, чьи технические характеристики отличаются друг от друга и имеют разные области применения.

Смесь для пола «Тонкий»

Этот вид смеси применяется строителями в основном для финишного выравнивания поверхности в помещении и окончательного устранения всех возможных погрешностей, которые были допущены во время укладки основного покрытия. Тонкий наливной пол может использоваться и как единственный слой покрытия, если черновое основание очень качественно подготовлено и не имеет больших неровностей.

К сведению. Тонкие наливные полы отличаются высокой скоростью застывания по его поверхности уже можно ходить через 6 часов после заливки. Через 12 часов после заливки на пол уже можно укладывать финишное покрытие, однако окончательную твёрдость покрытие приобретает через 25-28 дней после укладки.

Основными техническими показателями этого вида покрытия считается:

Рекомендуем к прочтению:

• толщина покрытия от 0,1 до 0,3 мм;
• серый цвет основания;
• смесь можно использовать в течении 40 минут после замешивания;
• температурный диапазон для работы составляет от 5 до 30 градусов Цельсия;
• расход на м2 тонкого пола Старатели составляет от 14 до 17 кг.

Смесь для пола «Толстый»

Смесь под названием «наливной пол Толстый» применяется для создания максимально прочной и одновременно ровной поверхности, которая служит основанием для других типов наливных полов. Эту смесь применяют в тех случаях, когда базовая поверхность имеет крупные неровности с перепадами от 2 до 8 см. Из-за большой толщины слоя, застывает толстый пол гораздо дольше и ходить по нему можно только через 24 часа после заливки.

К сведению. Несмотря на то, что этот вид покрытия застывает уже через 24 часа, специалисты рекомендуют перед нанесением финишного слоя подождать как минимум 48 часов. Максимальная крепость покрытия приобретается через 20 – 28 дней в зависимости от толщины покрытия.

Основными характеристиками толстого пола являются:

• толщина заливки от 3 до 10 сантиметров;
• расход смеси от 15 до 20 килограмм на метр квадратный в зависимости от толщины;
• время для использования рабочего раствора – 40 минут;
• серый цвет покрытия.

Смесь для пола «Быстротвердеющая»

Наливной пол старатели быстротвердеющий имеет в своём составе песок мелкой фракции, цемент и различные полимерные добавки, которые и обеспечивают быструю скорость застывания. На каждом пакете имеется специальная инструкция от завода производителя, при соблюдении которой смесь застывает уже через 4-5 часов после укладки.

Рекомендуем к прочтению:

К сведению. Быстротвердеющие составы могут укладываться любой толщиной слоя и способны скрывать погрешности основания от 0,6 до 8 сантиметров. Применяется такая смесь для создания основания под декорацию кафельной плиткой, паркетом, ламинатом или ковролином.

Смесь фасуется в бумажных мешках по 25 килограмм и имеет такие характеристики как:

• толщина слоя от 0,5 мм до 10 сантиметров;
• время использования готовой смеси от 30 до 40 минут;
• укладка производится при температуре от +5 до +30 градусов;
• расход смеси от 10 до 18 килограмм на 1м2 в зависимости от толщины покрытия;
• поверхность имеет светло серый цвет после застывания.

Важно. Быстросохнущий наливной пол достаточно практичный, так как быстро создаёт прочную поверхность и позволяет сократить время ремонта. Во время застывания слоя, необходимо исключить возможность сквозняков для равномерного застывания. Так же не рекомендуется пользоваться нагревательными приборами или кондиционером.

Преимущества и недостатки наливных полов Старатели

Наливной пол создаёт возможность бесшовного покрытия

Преимущества наливных полов от фирмы Старатели уже доказаны на практике и из основных показателей можно назвать такие как:

• способность самовыравнивания, которая достигается за счет применения полимерных добавок, что существенно сокращает скорость монтажа и не требует установки специальных маяков. Мелкие частицы материала гарантируют наполняемость всех щелей и впадин;
• возможность создания бесшовной поверхности пола, что существенно повышает изоляцию помещения;
• высокая прочность и устойчивость к механическому воздействию и истиранию;
• стойкость к воздействию химических средств;
• покрытие не горит и не поддерживает процессы горения;
• расчет наливного пола старатели производится согласно специальным расходным таблицам, которые имеются на упаковке;
• долговечность и экологическая чистота смеси, что позволяет использовать их в любых типах помещения.

Из недостатков можно отметить стоимость полов, но полученный результат можно назвать экономически выгодным вложением.

Важно четко соблюдать пропорции, которые указаны на упаковке если у вас нет достаточного количества опыта работы с этими материалами. Эти смеси не желательно подвергать воздействию прямых солнечных лучей, так как они разрушают внутреннюю структуру материала.

Повышенная прочность покрытия существенно усложняет его демонтаж, если в этом будет необходимость. Приложенное в конце статьи видео ответит на все интересующие вас вопросы.

Наливной пол толстый Старатели 25 кг

Наливной пол Толстый — Служит для получения оснований и выравнивания бетонных перекрытий при строительстве и ремонте жилых и хозяйственных помещений.

Назначение:
Служит для высококачественного выравнивания поверхностей полов снаружи и внутри жилых и административных помещений с любой влажностью слоем от 30 до 100 мм под последующие покрытия (линолеум, плитка, паркет и т. д.).

Подготовка основания:
Для укладки пригодны все бетонные и цементно — песчаные основания с поверхностной прочностью не менее 150 кг на см.кв.
Поверхность очистить от пыли, масляных пятен и других веществ, ослабляющих прочность сцепления смеси с основой. Швы, стыки и трещины должны быть заделаны. На основание необходимо нанести ровным слоем грунтовку «Универсальная» марки «Старатели» и просушить не менее 1ч. Сильно впитывающие основания грунтуются повторно после высыхания первого слоя грунтовки. По периметру помещения вдоль стен, а также вокруг колонн и других выступающих элементов рекомендуется закрепить демпферную ленту. На подготовленное основание устанавливаются маяки зафиксировав их на нужной отметке. Правильность установки маяков проверяется уровнем или нивелиром.

Подготовка раствора:
В емкость содержащую 5-6 литров чистой холодной воды засыпается один мешок сухой смеси (25 кг). Перемешивается электромиксером или вручную в течении 3-5 минут до образования однородной текучей массы без комков, затем оставляется на 3-5 минут и еще раз перемешивается в течении 2 минут.

Нанесение:
С помощью насоса или вручную равномерно распределить раствор по поверхности, при необходимости разровнять с помощью правила или Т-образной рейки. Для удаления воздушных пузырьков, рекомендуется пройти поверхность игольчатым валиком сразу после заливки каждой порции растворной смеси. При устройстве стяжек на разделительном слое толщина заливки должна быть не менее 30 мм. В первые 2 суток после заливки пола следует избегать сквозняков и попадания прямых солнечных лучей. Ходить по поверхности можно через 48 часов. Последующие покрытия из дерева (паркетная доска, штучный паркет, фанера и т.д.) рекомендуется настилать не ранее чем через 3-4 недели в зависимости от условий высыхания и толщины слоя наливного пола. Необходимо учитывать инструкцию производителя напольного покрытия, сравнивания влажность основания с допускаемой величиной. Керамическую плитку, керамогранит, природный камень и т.д. рекомендуется укладывать не ранее чем через 7 суток.

Упаковка и хранение:
Сухая смесь поставляется в прочных крафт-мешках. Гарантийный срок хранения в сухих условиях на поддонах в оригинальной неповрежденной упаковке 12 мес. со дня изготовления (см. на мешке).
Внимание!
Для достижения гарантированного качества покрытия следует строго придерживаться инструкции по применению, выдерживая указанные пропорции замеса, время и порядок операций. Техническое описание не может заменить профессиональной подготовки при проведении работ.

Основные виды и характеристики смесей Старатели для наливных полов

Виды наливных полов Старатели

Наливной пол Старатели представлен тремя основными группами смесей, отличающихся между собой назначением и толщиной пола. Принято выделять следующие типы:

• тонкий;
• толстый;
• быстротвердеющий.

Особенности: преимущества и недостатки

Положительные стороны наливных полов «Старатели» уже давно выявлены при работе.

Из ключевых нюансов здесь можно выделить следующие:

• способность самовыравнивания. Здесь присутствуют специальные добавки, которые значительно сокращают время монтажа. Они не требуют применения маяков. Частицы материала без проблем наполнят всех щели и впадины. Готовая масса растекается по всему полу без лишней помощи;
• создание поверхностей без швов, что делает лучше изоляцию;
• отменная стойкость к различным воздействиям;
• пол является противопожарным;

• расчет покрытия делается по таблицам, размещенным на самом пакете;
• долговечность и экологичность смеси, ее можно применять их в разных типах помещений;
• невосприимчивость к повышенной влажности;
• антистатическая защита.

Из недостатков можно отметить:

• не самую низкую стоимость изделия, но итоговый результат считается весьма выгодным вложением;
• также данные смеси не стоит хранить под прямыми лучами солнца – они могут разрушить структуру материала даже в пакете;
• прочность покрытия усложнит его демонтаж;
• необходимо четко следовать технологии приготовления смеси и ее укладки;
• не очень большой выбор цветов.

Описание и свойства наливного пола «Старатели»

Наливной пол «Старатели» — полимерный состав, продающийся в виде порошка, подобно цементу. Подобно цементу же, смесь разводится водой. После, раствор наливают на черновую стяжку и … начинаются отличия от цемента.

Полы из него и бетонной смеси приходится выравнивать вручную. Наливной состав самовыравнивающийся. Силы поверхностного натяжения заставляют смесь равномерно растекаться по поверхности. Отпадает не только необходимость махать лопатой, но и устанавливать маяки, показывающие уровень финальной стяжки.

Цемент и песок в смеси «Старатели» могут присутствовать. Но, инновационные свойства пол приобретает за счет полимерных добавок. Как правило, это эпоксидная смола и полиуретан. Они не только помогают прочим компонентам пола растекаться при заливке, но и обеспечивают стяжке водонепроницаемость.

Обычная пескоцементная смесь устойчива к влаге не на 100%. Не зря фундаменты домов обрабатывают гидроизоляцией, а стеновую кладку из бетонных блоков защищают козырьками крыш и фасадами.

Полимеры в наливном поле заполняют поры. Кроме воды, в них может проникнуть грязь. Вымыть ее из простой бетонной стяжки проблемно. Уход за наливной, напротив, прост. Достаточно смахнуть грязь с плотной поверхности пола.

Наливной пол получается очень гладким, что облегчает его уборку

Ее плотность – еще и залог твердости.  Дабы повредить, поцарапать «Старателей» придется постараться. Достаточно взглянуть на наливные полы в торговых центрах, где по заливке стучат тысячи каблуков, ездят тележки.

Несмотря на их натиск, покрытия продолжают сверкать глянцем. Однако, у плотности и твердости полов есть побочный эффект. Демонтировать стяжку трудно. В подобное камню покрытие приходится буквально вгрызаться инструментом.

Как и прочие наливные полы, «Старатели» отличаются быстротой твердения. При тенденции делать ремонт в сжатые сроки, это заставляет обратить внимание на новый продукт. К тому же, он не ограничивает фантазию дизайнеров.

Наливной пол прочен и устойчив к царапинам и сколам

Размещая под поверхностным слоем полимерной стяжки декоративные элементы, они добиваются от наливных полов эффекта 3d. Под прозрачной заливкой могут плыть киты, сверкать звезды, расти трава.

Полимерные полы не горючи и устойчивы к химически активными веществам типа щелочей, кислот, солей. Единственное, что способно навредить покрытия из элементов быта – солнечный свет. Прямое попадание ультрафиолета постепенно разрушает заливку.

Впрочем для выцветания и растрескивания под лучами солнца, пол должен быть вне стен дома и без прикрытия крышей. В помещениях же наливные покрытия, как и наливные яблочки, манят красотой и свежестью.

Манить наливные стяжки «Старатель» могут и комфортной температурой. Все смеси бренда подходят для заливки теплых полов. Соответственно, стяжки выдерживают прогрев изнутри, не трескаясь при этом, расширяясь и уседая вместе с нагревом и остыванием электрических тенов, труб горячего водоснабжения.

Наливной пол подходит для создания 3d эффекта и «теплого пола»

Про наливной пол

Суть технологии наливного пола заключена в его названии. В отличие от цементно-песчаных стяжек (ЦПС), раствор наливного пола, благодаря своему составу, имеет более жидкую консистенцию, без потери качества. Густота раствора наливного пола такова, что его можно выливать на пол, а выравнивается он под действием силы тяжести, с небольшой помощью мастера.

Так же напомню, что бывают гипсовые и цементные наливные полы, не нужно путать наливной пол и полимерные наливные полы для отделки. Также понимаем, что ровнитель и наливной пол это название одного и того же материала, разными производителями. Хотя есть небольшая разница между ровнителем и наливным полом.

Где применяются наливные полы «Старатели»

Области применения наливных полов ограничиваются горизонтальными поверхностями. Это может быть черновая стяжка или выравнивающий слой в жилых и производственных помещениях, а также финишное покрытие (в редких случаях). Применение подобных смесей для выравнивания стен или потолка невозможно.

ФОТО: pol-exp.comНаливной пол применяется как в жилых, так и в строительных помещениях

Расчет необходимого количества сухой смеси для заливки пола

Понятно, что кроме выбора оптимального состава, перед хозяином, затеявшим ремонт, встанет и задача определения необходимого объема приобретения сухой смеси. Произвести самостоятельный расчет – не столь сложно.

Необходимо будет вооружиться следующими данными:

• Площадь помещения, в котором будет выполняться заливка пола. Как правило, большинство комнат имеют прямоугольную форму, то есть проблем вообще никаких нет. Да и с другими, более сложными конфигурациями, при правильном подходе – разобраться несложно.

Одна из базовых величин при расчетах строительных или отделочных работ – площадь помещения

Случается, что форма комнаты отличается от привычного прямоугольника. И довольно часто к такому приводит перепланировка помещений. Ничего страшного: перейдите по ссылке к статье нашего портала, посвященной расчету площадей – там рассмотрено множество всяческих примеров, размещены специальные калькуляторы.

• Имеющийся перепад высот, если пол имеет уклон. Определяется при проведении построения горизонта будущего покрытия – проведением идеальной горизонтальной базовой линии по периметру с последующим промером высот в различных точках. Еще проще это выполнить, если в распоряжении имеется лазерный построитель плоскостей.

Как провести ревизию пола на наличие уклонов и неровностей?

Без этой операции не обойтись в любом случае, какой бы метод выравнивания поверхности пола ни выбирался. Подробно о проведении промеров и определении «нулевого уровня» будущего пола подробно рассказывается в статье «Бетонная стяжка своими руками».

• Планируемая минимальная толщина заливки – для самой высокой точки основания пола. Минимальная толщина не должна быть меньше рекомендуемой производителем.
• Наконец, последней величиной станет ориентировочный расход смеси на единицу площади пола, который указывается в паспортных характеристиках составов.

Чтобы упростить нашему читателю задачу, ниже размещен онлайн-калькулятор, который позволит провести вычисления быстро и с достаточной степенью точности. «Паспортные» расходы наливных составов «Старатели» уже внесены в базу программы.

Ответ будет выдаваться в килограммах и сразу пересчитываться в количество заводских упаковок (мешков). Рекомендуется приобретать сухие смеси с запасом – этот 5%-резерв уже учтен в расчетах. Естественно, приобретается целое количество упаковок – дробное количество мешков показывается только в справочных целях. То есть если показано, например, 12.3 мешка, то купить необходимо 13 штук.

Также вы можете ознакомится с наливным полом Unis и наливным полом Волма, в специальных статьях на нашем портале.

Калькулятор расчёта количества сухой смеси «Старатели» для заливки пола

Перейти к расчётам

Выбор мощного лобзика

Делема. Не знаю что брать Bosch GST 135 CE или Dewalt DW 333 K (Bosch GST 135 BCE или Dewalt DW 331 K). Может кто-нибудь пользовался вышеуказанным?! Как выбрать лобзик. Отзовитесь и я потом в Вашу честь выпилю что-ньть, например памятник. Спасибо!

3 Технологии в разведке, добыче и переработке | Эволюционные и революционные технологии в горном деле

, естественно, имеет мелкие и ультратонкие размеры и обычно не требует дробления или, иногда, даже измельчения. После измельчения для выделения минералов кварца, полевого шпата и слюды для концентрирования каждый из минералов подвергается еще одной стадии измельчения, чтобы соответствовать спецификациям сверхмелкозернистости для коммерческого рынка, особенно в качестве наполнителя.Перед флотацией рудной матрицы в фосфатах Флориды дробление или измельчение не требуется, но после удаления загрязняющих веществ концентрат измельчается до производства фосфорной кислоты. В щебеночной и песчаной промышленности обычно производится множество крупногабаритных изделий с разной стоимостью.

Снижение стоимости энергии — один из факторов, представляющих интерес при переработке промышленных полезных ископаемых. Для тонкого и ультратонкого измельчения промышленности требуются более качественные строительные материалы для оборудования, поскольку многие минералы, такие как кварц, обладают высокой абразивностью.В последние годы проявился интерес к разработке химикатов, называемых «шлифовальные добавки». Однако результаты испытаний были неоднозначными, а экономические выгоды неопределенными. Необходимы дальнейшие исследования по использованию химикатов для снижения стоимости тонкого и ультратонкого измельчения.

Переработчики угля остро нуждаются в системе измельчения, которая сводит к минимуму образование мелких частиц. Обработка мелких частиц угля (менее 0,5 миллиметра) стоит в три-четыре раза больше, чем обработка крупных частиц угля (более 0,1 мм).5 миллиметр). Кроме того, содержание влаги в мелких частицах обычно более чем в четыре раза превышает содержание влаги в крупных частицах, что является дополнительным штрафом.

Физическое разделение

Физическое разделение включает (1) отделение различных минералов друг от друга и (2) отделение твердых веществ (минералов) от жидкости (воды). Краткое обсуждение, которое следует ниже, включает только основные процессы разделения минералов. Флотация, несомненно, является наиболее важным и широко используемым процессом разделения полезных ископаемых, включая металлы, промышленные минералы (Lefond, 1975) и уголь.

Практически все процессы разделения проводятся в водной суспензии. Подавляющее большинство минералов концентрируется мокрым способом, но все минеральные продукты продаются как материалы с низким содержанием влаги. Эти процессы включают методы гравитационного разделения и флотацию. Вода — один из самых важных параметров в методах мокрой сепарации. Большинство минеральных заводов работают в замкнутом круговороте воды в соответствии с нормативными требованиями, поскольку технологическая вода часто вызывает экологические проблемы (Ripley et al., 1996).Поэтому обезвоживание считается важным этапом в большинстве процессов и является отдельной темой для исследований.

Большинство процессов физического разделения проводятся во влажном состоянии, но доступность и стоимость воды становятся проблемой для большинства операций по переработке полезных ископаемых. Ряд физических разделений проводится на сухом сырье, часто по причинам, связанным с самим процессом разделения. Сухие процессы включают электростатическую и электродинамическую сепарацию, сухую магнитную сепарацию, разделение на воздух, отмучивание воздухом, сухое циклонирование и механизированную сортировку.Многие процессы разделения промышленных минералов также являются сухими. Например, обработка пляжного песка для титана, циркония, редкоземельных элементов и некоторых радиоактивных минералов зависит от методов сухой сепарации. Процессы разделения сухого сырья обычно разрабатываются или улучшаются поставщиками и пользователями, но дополнительные исследования будут оправданы.

Гравитационное разделение

Гравитационная сепарация (включая процессы, в которых используются другие силы в качестве дополнительных) мало используется в процессах для металлических руд, поскольку источники руд, поддающихся гравитационной сепарации, сейчас редки.Исключения включают свободные частицы золота из-за большого различия в плотности между золотом и обычными жильными минералами, а также олово, титан, цирконий и некоторые редкоземельные минералы, которые могут быть эффективно сконцентрированы путем сочетания гравитационных, магнитных и электрических процессов. . Продолжаются инновации в методах гравитационного разделения металлических минералов, а также в некоторых промышленных минеральных процессах, но отработанные технологии и конструкции машин подходят для металлических руд и крупнозернистого угля.Однако инновации могут быть сделаны путем разработки недорогих методов гравитационного разделения, которые можно использовать для извлечения небольших количеств тяжелых минералов из хвостов флотации при добыче металлов. Использование многозарядных полей для разделения частиц может улучшить гравитационное разделение в сочетании с другими процессами.

Некоторые методы гравитационного разделения могут использоваться для обработки мелких частиц, если существует большая разница в плотности между желаемыми и нежелательными минералами. Например, на золотодобывающих предприятиях ряд гравитационных устройств, старых и новых, используется для извлечения относительно крупного золота.За последние несколько лет гравитационные сепараторы, которые используют преимущества дифференциальной плотности в высокоградиентном поле центробежных сил (например, сепараторы Knelson и Falcon), успешно использовались для золота. Более старые устройства (например, спирали с меньшими центробежными силами, защемленные шлюзы и конусы Рейхерта) были адаптированы для других тяжелых минералов.

При разделении тяжелых или плотных сред используется суспензия мелких тяжелых минералов (магнетита или ферросилиция), чтобы гарантировать, что кажущаяся плотность суспензии является промежуточной между плотностью тяжелых и легких частиц.Легкие частицы всплывают на поверхность и отделяются. Обычно разделение происходит в резервуаре-отстойнике. В некоторых случаях циклон используется для создания центробежной силы, способствующей разделению минералов. Минерал, используемый в качестве среды, перерабатывается магнитным способом. Этот метод широко используется для угля и для удаления сланца из строительных заполнителей. Ранняя работа была сделана для разработки недорогой, эффективной, безопасной и экологически приемлемой «истинной» тяжелой жидкости, но не привела к коммерческому успеху (Khalafalla and Reimers, 1981).По-прежнему необходимы исследования в области металлургических и экономичных технологий для металлургической и неметаллической промышленности.

Копаем глубже: объяснение методов добычи

Подробнее о добыче открытым способом

2. Подземная добыча

Подземная добыча используется для извлечения руды из-под поверхности земли безопасно, экономично и с минимальным количеством отходов. Вход с поверхности в подземную шахту может осуществляться через горизонтальный или вертикальный туннель, известный как штольня, шахта или спуск.

Подземная добыча практична, когда:

1. Рудное тело слишком глубоко для рентабельной добычи открытым способом.
2. Сорта или качество рудного тела достаточно высоки, чтобы покрыть затраты.
3. Подземная добыча занимает меньше места на земле, чем открытая разработка.

Что такое подземная добыча?

Методы подземной добычи, которые мы используем, включают в себя каменную и столбовую, узкую жилу и крупномасштабную механизированную добычу.

Каменная и колонная добыча — это стиль добычи, при котором туннели проложены по схеме шахматной доски с массивными квадратными колоннами между ними, которые постепенно срезаются по мере продолжения работы.Мы используем это для добычи угля.

Укорочение узких жил выполняется при подземных выработках вдоль геологических «жил» — отдельных пластинчатых тел кристаллизованных минералов в породе — где минерал добывается и извлекается. Чтобы обеспечить остановку подземных горных выработок, мы также должны производить выемки для машинных отделений и насосных камер или для доступа, например, для шахт, приводов, подъемников и подъемов. Мы используем это для добычи платины.

Крупномасштабная механизированная добыча Используемые нами методы включают:

• шахта длинных стенок, , где длинная стенка угля добывается одним слоем, обычно большой машиной.
• подуровневое обрушение, , где уровни руды взорваны взрывчаткой; и
• блочное обрушение, , где большие участки рудного тела взрываются, а затем извлекаются под действием силы тяжести.

Мы используем эти три различных метода подземной добычи угля, алмазов и меди.

3. Подводная добыча

Подводная добыча необходима, если обнаруженный вами продукт находится в водной среде, такой как морское дно.Это уникальная задача, требующая ответственного подхода с продуманным учетом местной экосистемы.

Мы ведем подводную добычу полезных ископаемых на специально разработанных судах, используя дистанционно управляемый подводный аппарат или буровую технику на глубинах 100–140 метров ниже уровня моря.

Наш флот судов Debmarine Namibia остается в море примерно два с половиной года и работает из Порт-Ноллот, морского порта, расположенного на северо-западном побережье Южной Африки.

Заправка осуществляется в море, а пресная вода добывается на борту. Экипаж — 60 человек, ротация 28 дней, 28 выходных.

Почему самые большие биткойн-майны находятся в Китае

Внутренняя Монголия, 8 утра: измеримая часть всей вычислительной мощности сети Биткойн находится на этих полках. Фото: Стефен Чоу

Я прибываю к месту назначения в префектуре Ордос во Внутренней Монголии всего в 8 утра, но воздух уже тяжелый и невыносимо жаркий.Мой хозяин ведет меня через ворота, мимо сонного охранника, в промышленный двор, который простирается в сухую, бесплодную сельскую местность, насколько я могу видеть.

Передо мной девять складов с ярко-синими крышами, каждый из которых украшен логотипом Bitmain, китайской фирмы со штаб-квартирой в Пекине, которая, возможно, является самой важной компанией в индустрии биткойнов. Bitmain продает установки для майнинга биткойнов — специализированные компьютеры, которые поддерживают работу криптовалюты и производят или «добывают» новые биткойны для своих владельцев.Он также использует свои собственные буровые установки для хранения объектов, которыми он владеет или находится в совместном владении и эксплуатации. Bitmain принадлежит около 20 процентов этого.

Джихан Ву, генеральный директор Bitmain, утверждает, что 70 процентов биткойн-майнинговых установок, работающих сегодня, были произведены его компанией. И, согласно исследованию, проведенному прошлой зимой Кембриджским университетом в Англии, вполне вероятно, что большинство этих машин подключено к розетке где-нибудь в Китае.

Bitmain приобрела этот майнинговый объект во Внутренней Монголии пару лет назад и превратила его в одну из самых мощных денежных фабрик в сети Биткойн.Он буквально превращает электричество в деньги. По моим собственным подсчетам, оборудование на территории — около 21 000 компьютеров — составляло около 4 процентов всей вычислительной мощности сети Биткойн, когда я посетил.

Подобно 10-тонным пресс-папье, эти машины давят на глобально распределенный реестр транзакций, которым является биткойн, не давая его страницам когда-либо откатываться назад. Вот где обеспечивается поставка существующих биткойнов. А вот здесь и накрывается банкет новых биткойнов.

Быстрая установка: чем быстрее будут подключены машины, тем быстрее они начнут потреблять электроэнергию и превращать ее в деньги. Стойки с буровыми установками для майнинга биткойнов занимают длину семи складов на объекте Bitmain в Ордосе, который постоянно обновляется. Фото: Стефен Чоу

Процесс добычи биткойнов работает как лотерея. Биткойн-майнеры соревнуются за создание хэшей — буквенно-цифровых строк фиксированной длины, которые вычисляются из данных произвольной длины.Они производят хэши из комбинации трех частей данных: новых блоков биткойн-транзакций; последний блок в блокчейне; и случайное число. Все вместе они называются «заголовком блока» для текущего блока. Каждый раз, когда майнеры выполняют хеш-функцию в заголовке блока с новым случайным числом, они получают новый результат. Чтобы выиграть в лотерею, майнер должен найти хеш, который начинается с определенного количества нулей. То, сколько нулей требуется, — это параметр смещения, определяемый тем, сколько вычислительной мощности подключено к сети Биткойн.В среднем каждые две недели программное обеспечение для майнинга автоматически корректирует необходимое количество ведущих нулей (уровень сложности), отслеживая, насколько быстро добавлялись новые блоки транзакций Биткойн. Алгоритм нацелен на задержку 10 минут между блоками. Когда майнеры увеличивают вычислительную мощность в сети, они временно увеличивают скорость создания блоков. Сеть улавливает изменение, а затем повышает уровень сложности. Когда компьютер майнера находит выигрышный хэш, он передает заголовок блока своим следующим узлам в сети Биткойн, которые проверяют его и затем распространяют дальше.

Затем происходят две вещи. Новые транзакции добавляются в реестр цепочки биткойнов, а победивший майнер награждается недавно отчеканенными биткойнами. Майнер также собирает небольшие комиссии, которые пользователи добровольно прикрепляют к своим транзакциям, чтобы подтолкнуть их к вершине очереди. В конечном итоге это обмен электричества на монеты при помощи огромных вычислительных мощностей. Вероятность того, что отдельный майнер выиграет в лотерею, полностью зависит от скорости, с которой этот майнер может генерировать новые хэши, по сравнению со скоростью всех других майнеров вместе взятых.Таким образом, лотерея больше похожа на розыгрыш, где чем больше билетов вы покупаете по сравнению со всеми остальными, тем выше вероятность того, что ваше имя будет вырвано из шляпы.

Спешка приносит деньги: клубок сетевых кабелей свидетельствует о том, что здание было построено, а оборудование установлено с головокружительной скоростью. Фото: Стефен Чоу

Такая динамика привела к гонке среди майнеров за самые быстрые и энергоэффективные чипы.А спрос на более быстрое оборудование породил новую отрасль, полностью посвященную вычислительным потребностям биткойн-майнеров. До конца 2013 года обычные видеокарты и программируемые вентильные матрицы (FPGA) были достаточно мощными, чтобы вы могли участвовать в гонке. Но в том же году компании начали продавать компьютерные микросхемы, называемые интегральными схемами для конкретных приложений (ASIC), которые специально разработаны для вычисления алгоритма хеширования биткойнов. Сегодня ASIC — это стандартная технология, которую можно найти на каждом крупном предприятии, включая майнинговую ферму в Ордосе.Когда Bitmain впервые начала создавать ASIC в 2013 году, поле было заполнено конкурентами — BitFury, международным производителем ASIC; KnCMiner в Стокгольме; Butterfly Labs в США; Canaan Creative в Пекине; и около 20 других компаний разбросаны по Китаю.

Bitmain получила преимущество, поставив превосходный продукт в больших количествах — подвиг, который ускользнул от любой другой компании в отрасли. Завод в Ордосе почти полностью укомплектован самой производительной установкой Bitmain — Antminer S9.Согласно спецификациям компании, S9 способен производить 14 терахешей, или 14 триллионов хешей, каждую секунду, потребляя при этом около 0,1 джоулей энергии на гигахеш, что в сумме составляет около 1400 Вт (примерно столько же, сколько потребляет микроволновая печь).

Хотя BitFury утверждает, что производит чипы, производительность которых практически идентична тем, которые используются в S9, компания упаковала их в совершенно другой продукт. Под названием BlockBox это полноценный центр обработки данных для майнинга биткойнов, который BitFury отправляет клиентам в контейнере для хранения.Пекинская компания Canaan Creative по-прежнему продает майнинговые установки населению, но предлагает только один продукт, AvalonMiner 741, и он вдвое менее мощный и немного менее эффективный, чем S9.

Compact Power: Bitmain установила в Ordos свои самые сложные установки для майнинга Antminer S9s. Фото: Стефен Чоу

Antminer S9 содержит 189 ASIC, изготовленных Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (крупнейшее в мире литейное производство) с использованием ее 16-нанометрового производственного процесса.

Каждая ASIC имеет более 100 ядер, все из которых работают независимо для выполнения алгоритма хеширования SHA-256 Биткойна. Плата управления наверху машины координирует работу, загружая заголовок блока для хеширования и распределяя проблему на все механизмы хеширования, которые затем сообщают о решениях и случайных числах, которые они использовали для их получения.

Это «что-то вроде колонии муравьев, где плата управления — это королева, направляющая рабочих», — говорит Питер Холм, директор по разработке интегральных схем в Bitmain, раскрывая вдохновение для названия установки.

Все ASIC для майнинга, включая Bitmain, по сути выполняют одни и те же вычисления — алгоритм хеширования SHA-256, даже если они делают это немного по-другому. Стандартный алгоритм требует 64 шагов для завершения, но в Биткойне он запускается дважды для каждого заголовка блока, то есть полный цикл требует 128 шагов, которые требуют сложения целых чисел. «Это то, что доминирует во всей конструкции», — говорит Тимо Ханке, главный криптограф String Labs, инкубатора, ориентированного на криптографию, в Пало-Альто, Калифорния.«Итак, если кто-то должен был его оптимизировать, он должен оптимизировать сумматоры. Вот где большая часть работы «.

Суровые условия: во Внутренней Монголии одни из самых дешевых цен на электроэнергию в мире (4 цента США за киловатт-час, сниженная государством ставка), что является основной причиной, по которой майнеры открывают здесь свои магазины. Но здесь есть компромисс: климат за пределами складов Bitmain может быть суровым, особенно летом. Фото: Стефен Чоу

Несмотря на схожие потребности, существует много разнообразия в том, как разработчики микросхем создают свои механизмы хэширования, говорит Ханке, который также работал главным техническим директором у ныне несуществующего производителя майнинговых установок под названием CoinTerra.Например, Bitmain использует конвейерную обработку — стратегию, которая связывает шаги в процессе в цепочку, в которой выход одного шага является входом следующего. Конкурент Bitmain, компания BitFury, предпочла не использовать эту технологию.

Самая серьезная проблема в конструкции чипа для майнинга — это энергоэффективность, потому что окупаемость инвестиций — это разница между тем, сколько денег вы потратите на электроэнергию, и тем, сколько новых биткойнов вы можете выиграть.

«Здесь мощность важнее абсолютной скорости.Вы разрабатываете сумматоры не для максимально возможной скорости, а для максимальной энергоэффективности », — говорит Ханке.

Если вы делаете свою работу правильно, вы также отчаянно ищете способ сохранить фишки в прохладном состоянии. S9 предназначен для работы при температуре ниже 38 ° C. Контроллер наверху машины измеряет температуру окружающей среды и соответственно устанавливает скорость вентилятора, а также напряжение и тактовую частоту машины.

Но таких мер недостаточно, если вы ведете добычу в таком месте, как Внутренняя Монголия.

Breathe In: Каждый склад обмотан сеткой, чтобы пыльца и пыль не попадали внутрь. Фото: Стефен Чоу

На складе в Ордосе темно, шумно и ветрено.

Молодой человек по имени Чжан вводит меня внутрь, перекрикивая оглушительное жужжание. «Это крутая сторона», — говорит он мне. По всей стене склада окна были сняты с рам и заменены пустынными вентиляторами — панелями из скрученных, плотно упакованных металлических полос, которые поливают водой из трубы наверху.

Чжан подходит к двери между двумя полками, заполненными горнодобывающими установками, и мы проходим. «Это горячая сторона», — говорит он мне. Мы стоим в пустом, ярко освещенном помещении, которое служит отводом тепла для объекта. Вытяжные вентиляторы всех горнодобывающих машин на другой стороне выглядывают через маленькие отверстия в металлической стене, выбрасывая горячий воздух в пространство, где он выдувается наружу другой стеной, заполненной гигантскими металлическими вентиляторами.

Поскольку температура Antminers должна быть ниже 38 ° C, Монголия не является идеальным местом для добычи полезных ископаемых.Когда я приехал в июле, в течение нескольких дней было выше 40 ° C. А зимой может упасть до –20 ° C, что достаточно для Bitmain, чтобы добавить теплоизоляцию помещениям. Пыль также является проблемой, поэтому интерьер каждого склада, через который я прохожу, покрыт тонким тканевым фильтром.

Drip Dry: окна были удалены с одной полной стороны склада и заменены вентиляторами для пустыни — панелями из скрученного металла, которые заливаются водой из трубы, идущей по верху. Когда воздух попадает на склад через эти пустынные вентиляторы, вода испаряется и охлаждает интерьер. Фото: Стефен Чоу

Чтобы сэкономить на охлаждении, некоторые операторы шахт выбрали более прохладный климат. BitFury также управляет тремя крупными майнинговыми предприятиями, один из которых находится в Исландии, чтобы извлекать выгоду из прохладной погоды. «Во многих центрах обработки данных по всему миру от 30 до 40 процентов электроэнергии идет на охлаждение», — объясняет Валерий Вавилов, генеральный директор BitFury. «Это не проблема в нашем центре обработки данных в Исландии».

Две другие шахты BitFury находятся в Тбилиси, в Республике Грузия, где погода намного теплее.По словам Вавилова, компания совместно со своей дочерней компанией Allied Control разработала технологию двухфазного иммерсионного охлаждения. Система омывает горнодобывающие машины жидким диэлектрическим теплоносителем под названием Novec, который охлаждает компьютеры по мере испарения. Система сейчас развернута в центрах обработки данных в Джорджии.

Тепловые насосы: на горячей стороне склада промышленные вентиляторы выдувают воздух обратно во двор. Температура на этой стороне превышает 40 ° C (104 ° F). Фото: Стефен Чоу

Хотя тепло определенно является проблемой для майнинг-фермы в Ордосе, электричество там очень дешевое, всего 4 U.S. центов за киловатт-час, с государственными субсидиями. Это примерно одна пятая от средней цены в Великобритании. Единственные другие расходы на установку — это сами буровые установки и зарплата нескольких десятков сотрудников, которые поддерживают их работу.

Чжан — часть этого штата. Он недавно окончил колледж во Внутренней Монголии и начал работать на руднике всего несколько месяцев назад. Он описывает себя как техника, а затем указывает на человека, который стоит на пневматическом лифте и вытаскивает горную установку из стоек.«Вот что я делаю», — говорит он мне.

Контроллер S9 имеет красный индикатор, который гаснет при обнаружении неисправности. Такие специалисты, как Чжан, всегда готовы просканировать стойки на наличие больных буровых установок. Когда они находят один, они вытаскивают его и отправляют в дом на заводе, где другие техники диагностируют проблему, устраняют ее и снова включают машину в строй. Иногда это неудачный чип. В других случаях это перегоревший вентилятор. Если проблема более серьезна, то буровую установку отправляют в лаборатории Bitmain в Шэньчжэне на юго-востоке Китая для надлежащего ремонта.Каждый момент, когда буровые установки отключены от сети, потенциальный доход ускользает.

Учитывая цену биткойнов на момент моего визита в Ордос, каждая отдельная майнинговая установка на объекте зарабатывала около 10 долларов США в биткойнах в день. При таких темпах предприятие в целом, на котором размещается более 20 000 буровых установок Antminer, может приносить 70 миллионов долларов и более в год. И это лишь одно из объектов, которыми управляет Bitmain.

Теплозащитные экраны: компоновка горных стоек изменена, чтобы поддерживать холодную и горячую стороны.Машины устанавливаются на единую стойку, которая проходит по всей длине склада. Вентиляторы выровнены так, чтобы выпускать горячий воздух позади машин в горячую сторону склада, и установлен барьер, препятствующий циркуляции воздуха обратно. Фото: Стефен Чоу

Но из-за нестабильности биткойнов невозможно предсказать годовой доход майнинг-фермы. Во время моего полета из Китая обратно в США цена биткойна упала на 25 процентов, с 2400 до 1800 долларов.Практически сразу же операция, которую я посетил, приносила на 50 000 долларов меньше в день. В течение недели он вернулся на прежний уровень и приблизился к историческому максимуму.

Колебания цен, которые были обычным явлением для биткойнов с момента его создания восемь лет назад, обременяют майнеров риском и неопределенностью. И это бремя несут производители микросхем, особенно такие, как Bitmain, которые вкладывают время и деньги в полностью индивидуальный дизайн. По словам Нишанта Шармы, менеджера по международному маркетингу Bitmain, когда цена на биткойн этой весной била рекорды, продажи буровых установок S9 выросли вдвое.Но опять же, это не та тенденция, на которую компания может позволить себе делать ставку.

Итак, Bitmain начала диверсифицировать. Помимо биткойн-бизнеса, компания также начала заниматься искусственным интеллектом и разрабатывает оборудование для распознавания лиц, которое планирует продать правительству Китая.

Конкурирующий производитель ASIC BitFury также начал искать прибыль в отраслях, не связанных с добычей полезных ископаемых. «Хотя мы начинали как горнодобывающая компания еще в 2011 году, с тех пор наша компания значительно расширила сферу своей деятельности», — говорит генеральный директор Вавилов.Среди прочего, BitFury теперь предоставляет свою технологию иммерсионного охлаждения для высокопроизводительных центров обработки данных, которые не задействованы в биткойнах.

Что-то не так: программное обеспечение отслеживает рабочее состояние тысяч горнодобывающих установок и предупреждает рабочих о выходе из строя одной из них. Фото: Стефен Чоу

Для генерального директора Bitmain Джихана Ву стремление к новым потокам доходов — это способ защитить роль компании в Биткойне, технологии, которую он с восхищением описывает.«Это очень личное, что я хотел, чтобы Биткойн был успешным», — говорит Ву. «Но как компании мы не можем полагаться исключительно на успех Биткойна. Мы не можем себе этого позволить ».

Неопределенность может объяснить, почему гиганты полупроводниковой промышленности до сих пор избегают вступления в бой. Но если цены на биткойны останутся высокими, это может измениться.

«Для Bitmain это реальное свидетельство того, что они смогли отбиться от конкурентов, которым они отбивались. Но все же вы не видели, чтобы Intel и Nvidia полностью погрузились в этот сектор, и было бы интересно посмотреть, что бы произошло, если бы они это сделали », — говорит Гаррик Хилман, историк экономики Лондонской школы экономики, который составил опрос горняков с Кембриджским университетом.

Мастерская по ремонту домашних сладостей: В одном здании на территории находится столовая, операционный центр, ремонтная мастерская и общежитие. На всем объекте работают несколько десятков сотрудников. В их обязанности входит сканирование стоек на предмет неисправных машин, чистка охлаждающих вентиляторов, ремонт сломанных буровых установок и установка модернизированных машин. Многие из сотрудников — недавние выпускники инженерных специальностей местного университета. Фото: Стефен Чоу

Что нужно конкуренту, чтобы подтолкнуть его к участию в схватке? Во-первых, он должен быть готов рискнуть большими деньгами.Несколько миллионов долларов могут быть потрачены на разработку микросхемы, прежде чем будет произведен единственный прототип. «Требуется готовность нажать на курок и заплатить деньги», — говорит Ханке. Но он уверен, что это произойдет. «Люди увидят, что это выгодно, и они начнут».

В самом деле, это может уже происходить. В сентябре этого года GMO Internet Group, японская компания с доходом в 135 миллиардов иен (1,2 миллиарда долларов США), объявила о разработке собственной ASIC для майнинга с использованием 7-нанометрового технологического процесса.

Такое нарушение было бы приятной новостью для некоторых в сообществе, которые утверждают, что огромные рыночные позиции Bitmain в области оборудования для майнинга сами по себе представляют угрозу для Биткойна.

Этой весной Bitmain вызвал небольшой резонанс, когда разработчик обнаружил «бэкдор» под названием Antbleed в прошивке Bitmain S9 Antminers. Бэкдор мог использоваться компанией для отслеживания местоположения своих машин и их удаленного отключения. Хотя ни один покупатель компьютера не сочтет такую ​​уязвимость приемлемой, это особенно беспокоит Биткойн.

Исправить: в ремонтной мастерской рабочие вручную разбирают сломанные станки, ремонтируют вентиляторы и заменяют чипы. На каждой рабочей станции очищенные крышки от банок заполняются новыми ASIC, готовыми к приклеиванию. Рабочие снимают радиаторы с печатных плат и заменяют вышедшие из строя микросхемы. Фото: Стефен Чоу

Протокол Биткойн был разработан для поощрения распределения мощности хэширования между майнерами, а не ее концентрации.Причина? Майнеры обладают властью не только над тем, какие транзакции добавляются в блокчейн Биткойн, но и над развитием самого программного обеспечения Биткойн. Когда в протокол вносятся обновления, в основном майнеры обеспечивают соблюдение этих изменений. Если майнеры объединятся и решат не развертывать обновления от основных разработчиков Биткойна, они могут приостановить транзакции или даже вызвать разделение валюты на конкурирующие версии.

Бэкдор вроде Antbleed, если его использовать, даст производителю ASIC возможность эффективно заставить замолчать майнеров, которые поддерживают версию протокола Биткойн, с которой он не согласен.Например, Bitmain могла бы щелкнуть выключателем и закрыть весь объект в Ордосе, если бы компания оказалась в разногласиях с другими акционерами.

Ву утверждает, что Antbleed, который с тех пор был исправлен, был лишь рудиментарным кодом, оставленным по ошибке, когда инженеры пытались создать аварийный выключатель для собственного использования клиентом. Это объяснение вызвало некоторый скептицизм, но поскольку прошивка S9 имеет открытый исходный код, пользователи уверены в исправленной версии. Тем не менее, его открытие стало ошеломляющим напоминанием о необходимости разнообразия в индустрии оборудования для майнинга.

«Поставщики оборудования имеют значительный контроль над Биткойном», — говорит Питер Тодд, разработчик ядра Биткойна и консультант по прикладной криптографии. «Компетентный бэкдор может быть чрезвычайно сложно обнаружить, и он [может] действовать как аварийный выключатель для мощности хэширования, позволяя полностью уничтожить сеть или поставить Биткойн под контроль одного субъекта».

Сидя в своем офисе в Пекине в июле этого года, Ву, казалось, думал, что конкуренции достаточно или, по крайней мере, угрозы конкуренции достаточно, чтобы сохранить честность Bitmain.

«В любой конкретной области будет только один или два игрока. Такова природа бизнеса ASIC. Если это не мы, это может быть AMD [Advanced Micro Devices]. Это может быть Nvidia. Это может быть Intel. Это может быть кто-то другой », — говорит Ву. «А если мы делаем что-то не так, нас могут заменить».

Производство и переработка соли — Morton Salt

Для производства соли используются три метода: солнечная энергия, испарение и добыча горных пород.

Метод солнечного испарения

Это самый старый способ добычи соли.Он использовался с тех пор, как кристаллы соли были впервые замечены в ловушках с морской водой. Его использование практично только в теплом климате, где интенсивность испарения превышает норму осадков, либо ежегодно, либо в течение продолжительных периодов времени, и в идеале при устойчивых преобладающих ветрах. Солнечное производство соли, как правило, представляет собой улавливание соленой воды в неглубоких прудах, где солнце испаряет большую часть воды. Концентрированный рассол осаждает соль, которая затем собирается механическими уборочными машинами.Любые примеси, которые могут присутствовать в рассоле, перед уборкой сливают и удаляют.

Обычно используются пруды двух типов. Во-первых, это концентрирующий пруд, где концентрируется соленая вода из океана или соленого озера. Второй называется пруд-кристаллизатор, где на самом деле производится соль.

Кристаллизующиеся водоемы имеют площадь от 40 до 200 акров с соленым дном толщиной в фут, образовавшимся в результате многолетних отложений. Во время сезона солеобразования продолжительностью от четырех до пяти месяцев рассол непрерывно течет через эти пруды.Это насыщенный солевой раствор, содержащий столько соли, сколько он может удерживать, поэтому чистая соль кристаллизуется из раствора по мере испарения воды. Природные химические примеси возвращаются в источник соленой воды.

Метод добычи каменной соли

Мортон также использует второй старейший метод добычи соли — подземную добычу. Это, наверное, самый драматичный метод сбора соли. Большие машины путешествуют по обширным пещерным проходам, выполняя различные операции.

Соляные шахты — одни из самых безопасных.В них также удобнее всего работать. Хотя температура в шахте меняется с глубиной, средняя температура остается около 70 ° F круглый год.

В жилах может появиться соль, как и уголь. Жилы — это оригинальные пластовые солевые отложения. Соль также может быть найдена в куполах, которые образовались, когда давление Земли заставило соль просачиваться сквозь трещины в скальной породе с глубины 30 000 или 40 000 футов; они напоминают пробки почти круглой формы от нескольких сотен ярдов до мили в поперечнике. Некоторые купола встречаются близко к поверхности.И купола, и жилы добываются аналогичным образом. Большинство куполов в Северной Америке расположено на юге от Алабамы до Техаса, а многие из них находятся под водой в Мексиканском заливе.

Чтобы попасть в соляную шахту, шахтеры спускаются по шахте с поверхности Земли в соляной пласт. В каждой шахте Morton есть две шахты — одна для персонала и одна для опускания материалов и оборудования в шахту, а также для подъема добытой каменной соли на поверхность. Валы также используются для постоянного притока свежего воздуха к шахтерам, когда они работают на глубине от сотен до тысяч футов под землей.Большинство шахтных стволов облицованы бетонной стенкой, называемой футеровкой ствола.

Соль добывают комнатным и столбовым способом. Его снимают в шахматном порядке, чтобы оставить постоянные твердые соляные столбы для опоры крыши шахты. Обычно удаляется от 45 до 65 процентов соли. Высота комнаты может составлять от 18 футов в пластовых отложениях до 100 футов в купольной шахте.

Обычно первая операция — это подрезка. Большие машины вырезают щель глубиной 10 или более футов на дне твердой соляной стены.Это оставляет гладкий пол для сбора соли после струйной обработки.

Затем в соляной стене просверливаются небольшие отверстия на глубину 10 или более футов, и в просверленные отверстия загружается взрывчатка. После рабочей смены взрывчатка взрывается электрически. От нескольких сотен до нескольких тысяч тонн каменной соли взрывается и падает на дно шахты.

Оборудование используется для загрузки и транспортировки соли к машинам, которые измельчают и подают соль на конвейерную ленту. Комки транспортируются на ряд станций для измельчения и дополнительной калибровки комков.Затем соль помещается в бункер для хранения в ожидании подъема на поверхность.

Вышеупомянутая переработка каменной соли состоит из сортировки добытой соли на различные товарные размеры путем сортировки через сита с механическим приводом. После разделения каждый размер транспортируется в свой индивидуальный складской бункер в ожидании упаковки для отправки или для загрузки в виде соли в железнодорожных вагонах, грузовиках, речных баржах или озерных лодках для отправки клиентам.

Метод вакуумного испарения

Другой метод производства соли, используемый Morton Salt, — это испарение солевого раствора с помощью тепла пара в больших промышленных испарителях, называемых вакуумными поддонами.Этот метод дает соль очень высокой чистоты, мелкую текстуру и в основном используется в тех случаях, когда требуется соль высочайшего качества.

Первая часть операции известна как добыча решений. Скважины пробурены на расстоянии от нескольких сотен до 1000 футов в соляную залежь. Эти скважины соединены боковым бурением — недавно разработанной технологией. После подключения скважин начинается операция по добыче раствора: вода закачивается в одну скважину, соль внизу растворяется, а образовавшийся рассол выталкивается на поверхность через другую скважину.Затем его направляют в большие резервуары для хранения.

Далее рассол перекачивается в вакуумные поддоны. Это огромные закрытые сосуды под вакуумом высотой около трех этажей. Обычно они располагаются сериями из трех, четырех или пяти, причем каждый в линии находится под большим вакуумом, чем предыдущий. Эта серия вакуумных кастрюль работает по очень простому принципу: всякий раз, когда давление понижается, температура, при которой вода закипает, также понижается. Например, при нормальном давлении воздуха на уровне моря вода закипает при температуре 212 ° F.Но на высоте десяти тысяч футов над уровнем моря, где давление воздуха намного меньше, вода закипает при температуре 194 ° F. Вакуумные кастрюли могут работать при температуре до 100 ° F.

В процессе вакуумного поддона пар подается в первый поддон. В результате рассол в сковороде закипит. Затем пар из кипящего рассола используется для нагрева рассола во втором поддоне. Давление во второй кастрюле ниже, позволяя пару, полученному при кипячении в первой кастрюле, вскипятить рассол во второй кастрюле. В каждой последующей посуде давление снижается еще больше.Это позволяет пару, полученному от кипящего рассола в предыдущей кастрюле, довести до кипения рассол в следующей кастрюле. Хотя операция кипячения может выполняться только с одной кастрюлей, несколько кастрюль в ряду производят больше соли на фунт пара, что позволяет повысить энергоэффективность.

Новичок в горнодобывающей промышленности? Вот наиболее распространенные виды горного оборудования

*

Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократической Республика ofCook IslandsCosta RicaCote D’IvoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast ТиморЭквадорЕгипетЭль-СальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские (Мальвинские) острова ФиджиФинляндияМорская Республика МакедонияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные территорииГранцияГамбияГерманияГерманияГанаГрана adeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-МариноСао-Томе и ПринсипиСаудовская Аравия ArabiaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUruguayUS Малые отдаленные IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U.S.) Острова Уоллис и Футуна, Западная Сахара, Йемен, Югославия, Замбия, Зимбабве,

, Анализ энергии деформации грунтовой качки в затворах для длинных забоев

В этом разделе мы используем численное моделирование, основанное на методе конечных разностей, FLAC ^3D , для обсуждения механизма подъема пола затворы длинных забоев. Предложенная модель энергии деформации реализована в численном моделировании для обеспечения возможности анализа. Модель FLAC ^3D разработана на основе двух реальных панелей лавы, геологические и горные условия которых представлены ниже.

3.1. Геологические и горные условия

Для исследования выбраны две панели для длинных забоев на угольной шахте в Китае. Обе панели лавы извлекают угольный пласт № 3 толщиной 5,4 м при средней глубине вскрыши 455 м. Для выемки угольного пласта использовался длинный забой с методом вскрытия кровли угля. Слои кровли и пола угольного пласта состояли из песчаника и сланца, как показано на рис. Сланец в непосредственной близости от пола богат глиной (в основном иллитом), которая не проявляет сильного набухания при контакте с водой.Обе панели были разработаны с использованием системы затворов с двумя входами, как показано на рис. После завершения отступления панели 1201 самый южный вход (вход для воздуха) панели 1201 был повторно использован в качестве задней двери панели 1202. Для удовлетворения требований к вентиляции в опорах между соседними стенами был разработан вход для выхода воздуха. панели перед отступлением панели 1202. Это, таким образом, создало конфигурацию податливой жесткой колонны в воротах. Ширина опорных и жестких столбов составляла 5 м и 36,2 м соответственно.Размеры задней двери и воздуховода панели 1202 составляли 4,8 м в ширину на 3,6 м в высоту и 3,8 м в ширину на 3,2 м в высоту, соответственно. Исследования показали, что при правильной конструкции крыши и болтовых соединений ребер такая компоновка панелей может быть практически осуществима без проблем с контролем крыши и стоек [2].

План панели длинного забоя для тематического исследования. ( a ) Компоновка панели 1201 и 1202. ( b ) Поперечное сечение A – A ′ (расположение A – A ′ показано на ( a )).

Таблица 2.

Свойства пластов горных пород, использованные в численной модели.

8 9037 песок 9034 песок 9037

пласты породы	толщина (м)	UCS (МПа)	модуль Юнга (ГПа)	коэффициент Пуассона	плотность (кг · м −3 )	угол сцепления	угол сцепления	МПа)
песчаник глинистый	22,5	35	4,3	0,25	2350	30	3.2
песчаник мелкий	7,5	45	8	0,23	2550	33	4,5
песчаник средний	3,7	40372	3,7	40372	40372	4037	32	4,2
сланец	3,2	30	1,8	0,28	2150	28	2,9
средний песчаник 3	40	6	0,22	2650	32	4,2
песчаник	10	38	5,8		5,8	0,23	2550 песчаник	4,3	40	6	0,22	2650	32	4,2
угольный пласт № 3	5,4	15	1.1	0,33	1400
сланец	3,3	30	1,8	0,28	2150	28	6	0,22	2650	32	4,2
сланец	3	30	1,8	0,28	2150	28	9
песчаник средний	6,7	40	6	0,22	2650	32	4,2
песчаник мелкий	9		9		33	4,5
песчаник средний	7	40	6	0,22	2650	32	4,2

Внезапное проникновение в грунт во время разработки и отступление панели 1202.На графике нанесены измерения вертикальной вертикали пола. Установлено, что величина вспучивания пола составляет менее 200 мм во время разработки входа, в то время как она накапливается до более 900 мм после выхода панели. Следовательно, вспучивание пола в основном произошло во время отступания панели 1202. Кроме того, следует отметить, что накопление вспучивания в полу в основном вызвано деформацией горных пород в мелководной части ближайшего перекрытия. Например, деформация горных пород в пределах 2 м ниже поверхности пола составляет 80% от общего пучения грунта, что указывает на то, что массивное пучение грунта преобладает за счет деформации грунта после разрушения.

Измерения вертикальной качки пола на входе воздуховыпускного отверстия 1202 в шахте. Цифры в легендах обозначают расстояние по вертикали ниже поверхности пола воздуховыпускного отверстия 1202. ( a ) Во время начальной разработки. ( b ) Во время отступления группы.

3.2. Численный анализ

Для понимания механизма вспучивания пола в затворе длинных забоев во время горных работ была разработана конечно-разностная модель, основанная на FLAC ^3D . Трехмерная модель состояла из половин каждой из панелей 1201 и 1202 и системы затворов между ними.Размер модели 245 × 150 × 100 м, как показано на. Напряжения in situ угольного пласта № 3 составляют: σ _v = 11,7 МПа, σ _H = 14,1 МПа и σ _h = 6,3 МПа [43]. Горизонтальная и нижняя стороны скреплялись роликами. Критерий разрушения Мора-Кулона использовался для моделирования пластов горных пород, за исключением материалов колонн и пустот.

Трехмерная численная модель для расчета вертикальной вертикали пола.①: столбец доходности; ②: 1202 воздуховыпуск; ③: жесткая стойка.

Мы используем критерий деформационного разупрочнения, чтобы уловить реалистичное механическое поведение угольных столбов [44]. Предполагается, что другие слои горных пород, включая непосредственно крышу / пол, соответствуют критерию Мора-Кулона, а не критерию деформационного разупрочнения. Мы делаем это, потому что при калибровке модели может быть задействовано слишком много неопределенностей, если рассматривается более одного материала, смягчающего деформацию. Другими словами, это помогает нам значительно уменьшить трудности при калибровке модели, предполагая немедленное перекрытие Мора-Кулона.и представить откалиброванные механические свойства горных пород для слоев горных пород и модели колонны. Согласие между измеренными и смоделированными волнами пола подтверждает откалиброванные свойства модели. Кроме того, горные породы демонстрируют деформационное упрочнение [45], определяющее уравнение которого было изучено ранее [2]:

σ = E0ε (1 − ε / εm),

3,1

где ε _м = ( b — 1) / b и E0 = 10.39σc1.042 / b7.7. ε _м — максимальная деформация материала капли. b — объемный коэффициент залежи, который зависит от высоты обрушения кровли и равен 1,2–1,25 [2]. σ _c и E ₀ — это вертикальное напряжение in situ, вертикальное напряжение и начальный модуль материала капли, соответственно. Мы используем модель двойной урожайности в FLAC ^3D , чтобы уловить определяющее соотношение, показанное в уравнении (3.1). Модель двойной текучести требует двух групп входных данных: исходных свойств материала и предельных давлений, которые связаны с полными деформациями.Давления захвата в основном определяют характеристики деформационного упрочнения при моделировании. Метод проб и ошибок необходим для согласования кривой напряжения-деформации модели двойной текучести с кривой, определяемой уравнением (3.1). Определенные механические свойства материала капли приведены в таблицах и.

Таблица 3.

Механические свойства породы деформационно-размягчающегося угольного столба.

деформация (мм мм −1 )	сцепление (МПа)	угол трения (градусы)
0	1.20	22
0,01	0,45	18
1	0,45	18

Таблица 4.

Свойства материала модели горшка.

плотность (кг м −3 )	модуль объемной упругости (ГПа)	модуль упругости (ГПа)	угол трения (градусы)	угол расширения (градусы)
	8.69	6,35	20	5

Таблица 5.

Давления в колпачке для модели капли.

деформация (мм мм −1 )	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07				0,23	0,49	0,79	1,13	1,54	2.01	2,58
деформация (мм мм -1 )	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14				3,28	4,15	5,27	5,96	6,76	11,99	17,22	27,67

показывает соответствие между смоделированными и измеренными пучками перекрытия.Для дальнейшей проверки модели мы также сравниваем измеренное и смоделированное схождение крыша-пол (и ребро-ребро) в. Согласие между измерениями в шахте и результатами моделирования, как показано на рисунках и, подтверждает калиброванные свойства в численной модели.

Сравнение входных сходимостей между измерениями и численным моделированием. Согласие между измерениями и моделированием поддерживает откалиброванную численную модель. ( a ) Во время начальной разработки.( b ) Во время отступления группы.

Для оценки механизма подъема пола на входе воздуховыпускного отверстия 1202 предложенная модель для расчета доли энергии деформации разрушения, f ^f , была реализована в численном моделировании. На каждом временном шаге численного моделирования было вычислено f ^f каждого элемента и обновлено до тех пор, пока не будет достигнуто механическое равновесие. Обратите внимание, что модель была решена как фактическая последовательность горных работ на месторождении, т.е.е. панель 1201 была сначала разработана и переработана, а затем развернута и удалена панель 1202.

представляет собой вид сверху контура f ^f в непосредственной близости от пола во время разработки воздуховыпускного входа 1202. В теплых тонах представлены скалы с большим размером f ^f . Из-за потери вертикального ограничения после разработки, нижний этаж воздуховыпускного отверстия 1202 имеет значение f ^f больше 0,9. Для дальнейшей оценки процесса подъема пола, пять контрольных точек, т.е.е. 15 м, 5 м и 0 м перед проявлением, а также 5 м и 25 м позади проявочного забоя были отмечены (). Поперечное сечение распределения f ^f в каждом контрольном местоположении приведено в. По мере приближения развивающегося лица f ^f в непосредственной близости от пола постепенно накапливается, как показано на b . После разработки f ^f в столбце доходности больше 0,9, а области с f ^f ≥ 0.9 в непосредственной близости от пола слегка расширяются в сторону жесткой колонны с левой стороны. Такие характеристики распределения f ^f во время разработки входа демонстрируют, что массивная деформация пород после разрушения в непосредственном перекрытии начинается на стороне колонны текучести и в основном перемещается на сторону жесткой колонны. Сложное распределение f ^f на графиках поперечного сечения вызвано давлениями в устьях длинного забоя, а не граничными условиями, учитывая, что размеры модели достаточно велики (245 × 150 × 100 м).

Контур f ^f в непосредственной близости от пола во время разработки воздуховыпускного отверстия 1202.

Контур f ^f в окружающих породах выхода воздуха 1202 во время разработки. Эти поперечные сечения имеют высоту 30 м и ширину 50 м, а изолинии показывают распределение f ^f из-за влияния давления на устой горных выработок (не эффект граничных условий, поскольку размер модели составляет 245 × 150 × 100 м).( a ) Поперечное сечение A – A ( b ) Поперечное сечение B – B. ( c ) C – C ′ в разрезе. ( d ) D – D ′ сечение. ( e ) E – E ‘поперечное сечение.

Аналогично, вид сверху контура f ^f в непосредственной близости от пола во время отступления панели 1202 показан на. В теплых тонах также представлены камни с более крупными f ^f . Поскольку вес верхних скал ложится на цепные столбы после отступления панели 1202, области с более крупными f ^f расширяются с обеих сторон цепных столбов.Обратите внимание, что более значительное влияние на распределение f ^f наблюдается на правой стороне цепных столбов, что, вероятно, связано с ухудшением свойств угля и породы после воздействия предыдущих горных работ. Для дальнейшей оценки процесса вспучивания пола в период отступления лавы были отмечены четыре контрольных точки, т.е. 20 м и 0 м впереди, а также 20 м и 40 м позади забоя длинной забоя 1202, были отмечены (). Поперечное сечение распределения f ^f в каждом контрольном местоположении приведено в.По мере приближения забоя лавы наблюдается небольшое увеличение f ^f в непосредственной близости от входа для выхода воздуха 1202 возле жесткой колонны, как показано на a, b . Однако за забоями лавы контурные линии f ^f ≥ 0,9 в полу входа значительно переходят в сторону жесткой колонны, что приводит к более серьезной проблеме нестабильности пола. Между тем, значительного распространения f ^f в вертикальном направлении не наблюдается.Характеристики распределения f ^f позволяют предположить, что во время отступания панели массивная деформация пород пола после обрушения происходит вблизи жесткой стороны колонны.

Контур f ^f в непосредственной близости от пола при отступлении панели 1202.

Контур f ^f в окружающих породах выхода воздуха 1202 при отступлении панели. Эти поперечные сечения имеют высоту 30 м и ширину 50 м, а изолинии показывают распределение f ^f из-за влияния давления на устой горных выработок (не эффект граничных условий, поскольку размер модели составляет 245 × 150 × 100 м).( a ) A – A ′ в разрезе. ( b ) Б – Б ′ сечение. ( c ) C – C ′ в разрезе. ( d ) D – D ′ сечение.

Таким образом, массивная пучка пола в затворе длинного забоя возникает из-за выступа, воспринимающего меньшие нагрузки (столб текучести), и деформация горных пород распространяется по направлению к другому выступу, которое несет большие нагрузки (жесткий столб). Знание механизма подъема пола позволяет нам предлагать эффективные стратегии управления подъемом пола в проходах для длинных забоев.Например, во время застройки входа установка стоячих опор рядом с опорной стойкой может уменьшить возникновение подъема пола, поскольку стоячие опоры уменьшают нагрузки, воспринимаемые опорой текучести. Во время отступления панели 1202 стоячие опоры могут быть установлены рядом с жесткой опорной стороной входного ребра, чтобы уменьшить распространение качки пола в сторону более глубоких окружающих пород. Кроме того, напольные болты также могут быть эффективными для контроля вертикальной качки пола, поскольку накопление деформации ( f ^f ) в основном вызывается неглубокими частями слоев пола ().

Практика обращения с угольными отходами в США: обзор

Текущие тенденции и нормативно-правовая среда в США

Во многих случаях угольные отходы размещаются в отстойниках, где FCPW (суспензия, состоящая из угольных отходов размером −100 меш с содержанием твердых частиц около 15%). ) заключен в насыпи, построенные из уплотненного CCPW (NRC 2002; MSHA 2009). В качестве альтернативы, некоторые предприятия размещают обезвоженные FCPW (содержание твердых частиц около 65%) в пределах этих насыпей. На битуминозных угольных месторождениях Аппалачей и Западного У.Южные высокие насыпи (> 100 м) построены через долину с крутыми склонами, тогда как на ровной поверхности Внутреннего угольного бассейна сооружается более низкая, частично врезанная насыпь, которая ограждает FCPW. В нескольких U. На предприятиях S. практикуется совместная утилизация CCPW и обезвоженной FCPW, что снижает площадь зоны захоронения и может снизить долгосрочную ответственность, если будут выполнены требования к стабильности (MSHA 2009).

Успех обезвоживания FCPW является ключом к размещению обезвоженных FCPW.Дисковые ленточные фильтры и пастообразные загустители с глубоким конусом использовались в этом случае с переменным успехом. В некоторых случаях порошкообразный известняк использовался в качестве осушающего и цементирующего агента для достижения надлежащего соотношения влажности и плотности, предложенного лабораторными испытаниями. Эти применения в некоторых случаях ограничивались объектами, на которых были проблемы с потенциальной стабильностью или экологическими проблемами, связанными со структурой захоронения. В целом большая часть отрасли избегает смешивания различных отходов из-за разрешений и / или долгосрочной ответственности за окружающую среду.

Проблемы безопасности, связанные со строительством водохранилищ FCPW, включают обрушение насыпей и разлив угольной пульпы из-за проседания в непосредственной близости от шахт. Проблемы стабильности начались с катастрофы в Баффало-Крик в 1972 году, в результате которой погибли 125 человек и были ранены еще 1 190 человек (NRC 2002), а также были приняты национальные правила в отношении проектирования, строительства, эксплуатации и закрытия насыпей для угольных отходов. Еще один разлив угольного шлама объемом 32 миллиона галлонов произошел в 1994 году недалеко от Давеллы, Кентукки.Здесь оседание привело к попаданию навозной жижи в герметичную подземную шахту примерно в 10 м ниже водохранилища. Аналогичный, но гораздо более серьезный разлив навозной жижи произошел на участке недалеко от Инес, штат Кентукки, в 2000 году. В этом случае около 1 миллиона литров декантированной воды и 130 миллионов литров мелкой фракции FCPW слились в просадочную поверхность (Stewart and Robinson 1994; NRC 2002). . Ряд более мелких разливов FCPW также произошел в Аппалачах (Canon 1981; NRC 2002). Потенциальное воздействие на окружающую среду существующей практики удаления отходов не ограничивается относительно небольшим количеством катастрофических событий.Для предотвращения загрязнения подземных вод и смягчения воздействия поверхностных вод на водоприемник необходимо внедрение надлежащих методов управления.

В отличие от Закона о чистом воздухе, который повлиял на общее состояние и распределение угольной промышленности, Федеральный закон 1977 года о безопасности и охране здоровья в шахтах оказал прямое влияние на управление угольными отходами, прямо регулируя методы их удаления. В соответствии с этим законом MSHA обнародовало правила, регулирующие проектирование, анализ и мониторинг площадок для захоронения угольных отходов (30 CFR.77.214, 30 CFR. 77.215 и 30 CFR. 77.216). Требуется профессиональный сертифицированный инженер-проектировщик для сооружений-водоёмов и расположения подземных выработок по отношению к ним. Обзор дизайна MSHA является подробным и может быть долгим. Требования к мониторингу водохранилища обширны и включают проверку одним из инженеров на руднике или другим «квалифицированным лицом» (каждые 7 дней), федеральными инспекторами MSHA (2–4 раза в год) и государственными инспекторами. Обзор и проверки MSHA направлены на защиту здоровья и безопасности горняков и населения, проживающего поблизости.

В настоящее время OSMRE занимается разработкой правил, касающихся того, что было известно как буферная зона или «Правило защиты потока». Первоначально оно было обнародовано для замены существующего правила, опубликованного в 1983 году, и теперь упоминается как правило потоковой буферной зоны (SBZ). Это правило запрещает нарушение, связанное с добычей полезных ископаемых, в пределах 30 м от многолетнего или прерывистого ручья для защиты водных ресурсов, за исключением случаев, когда деятельность специально санкционирована на основании определения того, что деятельность в пределах буферной зоны не вызовет или не будет способствовать нарушению стандартов качества воды или отрицательно сказываются на экологических ресурсах ручья.Кроме того, горняки, желающие разместить вскрышу шахты или место захоронения отходов шахты через долину, могут получить общее или индивидуальное разрешение от Инженерного корпуса армии США (USACE). В результате ряда спорных действий Агентство по охране окружающей среды США аннулировало 404 разрешения на разработку рудников в Аппалачах по усмотрению, предоставленному CWA.

CWA 1972 (33 U.S.C. §1251) утвердил набор правил (40 CFR 434), которые устанавливают пределы качества воды для сбросов, связанных с добычей угля, в соответствии с NPDES для сбросов из точечных источников.Эти сбросы обычно происходят не из самого отстойника угольных отходов, а из отстойника отложений с пониженным градиентом. Опять же, правила EPA реализуются в большинстве случаев штатами, которым было предоставлено право первенства.

Раздел 404 CWA (33 U.S.C. §1344) уполномочил USACE одобрить размещение «заполняющего» материала в водотоках или «водах США». В прошлом насыпи, связанные с добычей полезных ископаемых, такие как насыпи в долинах и отстойники угля, получали одобрение в рамках общей «Общенациональной разрешительной программы» без индивидуальной проверки USACE.Чтобы соответствовать требованиям, заливка должна иметь «минимальное воздействие» на верхние водотоки с расходом менее примерно 0,16 куб. м / сек (NRC 2002). Этот процесс вызвал серьезную озабоченность граждан и Агентства по охране окружающей среды США. Выдача общих 404 разрешений (NWP 21) была значительно сокращена по всей стране и полностью прекращена в Аппалачах. Наконец, в 1974 году был принят Закон о БЕЗОПАСНОЙ ПИТЬЕВОЙ воде (SDWA). Основное воздействие SDWA — это постановления, которые накладывают ограничения на программу контроля подземной закачки (UIC) на закачку угольных отходов в заброшенные горные выработки.Это практика, которая обычно использовалась на угольных месторождениях, но становится все труднее применять как по техническим, так и по нормативным причинам. Хотя ряд угледобывающих штатов регулируют программы МСЖД в порядке приоритетности, некоторые штаты, такие как Индиана и Кентукки, отказались от реализации по крайней мере части программы, и в этих случаях USEPA сохраняет регулирующие полномочия.

Существующие методы работы с подземными угольными шахтами в Иллинойсе

На предприятиях в Иллинойсе используются комбинации насыпей CCPW, отстойников и поверхностной дренажной сети для минимизации неблагоприятного воздействия на окружающую среду в результате деятельности по управлению отходами, добыче, переработке и рекультивации.Существующие конструкции CCPW (мусорные) обычно представляют собой пирамидальные ступенчатые конструкции. Большинство действующих шахт размещают ПГУ и ППЗ в отдельных структурах. У некоторых операторов структуры CCPW построены вокруг структур FCPW в центре. Некоторые операторы совместно утилизируют свои FCPW и CCPW, смешивая их вместе, чтобы воспользоваться их геохимическими свойствами. Некоторые конструкции CCPW построены из CCPW, смешанного с глиной или летучей золой, чтобы улучшить их уплотнение и снизить их гидравлическую проводимость.После того, как сооружения CCPW и FCPW будут завершены, они закрываются верхним слоем грунта или подпочвенным слоем, который был удален и хранится внутри или за пределами разрешенной зоны добычи. Щелочные поправки добавляются по мере необходимости в верхние части градуированных CCPW перед нанесением почвенного покрова и зарастанием его растительностью (Daniels et al. 1999).

Существующие методы работы с угольными шахтами в Иллинойсе

На действующих угольных шахтах в Иллинойсе используются подходы, аналогичные подземным шахтам, в отношении управления вскрышными грунтами.В открытых рудниках также используется комбинация котлованов, наземной дренажной сети и отстойников, чтобы свести к минимуму возможность загрязнения сточных вод. Отходы угледобычи обычно размещаются на дне карьера после удаления угля. Это делается до захоронения отвалов вскрышных пород. Грунт вскрыши сбрасывается в карьер с помощью лопаты или драглайна или вывозится в карьер, который обычно находится в задней части горного фронта, и сбрасывается. Затем отвалы обычно сортируются с легким уплотнением.Подобно подземным угольным шахтам, верхний слой почвы и недра, удаленные и хранящиеся ранее, используются в качестве покровного материала и засажены растительностью. Отстойники / пруды-разбавители в карьерной шахте также собирают отложения и продукты выщелачивания и помогают минимизировать потенциальное загрязнение. Наконец, пруды также покрыты верхним и нижним слоями почвы и покрыты растительностью (Rich and Hutchinson 1990).

Факторы горных работ, влияющие на качество воды

Ниже приведены методы добычи полезных ископаемых вокруг открытой угольной шахты, которые влияют на качество воды поверхностных стоков в Иллинойсе.

• Относительное географическое расположение наземных объектов, таких как углеобрабатывающий завод, склад угля, отвалы угольных отходов, отстойники, дренажная система, влияет на качество воды в местах окончательного сброса.

• Методы транспортировки, штабелирования и уплотнения угольных отходов влияют на процесс выветривания отходов и влияют на окончательное качество воды поверхностных сбросов.

• Пруды-отстойники, принимающие сток из угольных складов и территорий, где не было вторичных угольных отходов, содержат некоторое количество сульфатного и хлорсодержащего угля и частиц угольных отходов. В засушливые периоды отстойники могут подвергаться воздействию воздуха и осушения (образование кислых сульфатных солей). Однако в Иллинойсе это обычно не проблема, потому что большинство отстойников не высыхают до точки воздействия воздуха.

• Планы дренажа во время нормального режима и периода паводка (т.д., канавы, бермы и пруды) шахты регулируют степень разбавления, достигаемую внутри разрешенной границы шахты до того, как сточные воды попадут в принимающий водоем.

• Конструкция резервуаров для удержания воды и пресной разбавляющей воды влияет на способность операции разбавлять загрязнители.

Факторы рекультивации, влияющие на качество воды в Иллинойсе

Во время процесса рекультивации, несколько методов влияют на качество воды поверхностных сбросов.

• Уровень уплотнения, достигнутый во время строительства сооружений для захоронения, и влажность угольных отходов в процессе строительства определяет скорость процесса выщелачивания и сброса загрязняющих веществ.

• Поправки, такие как сельскохозяйственная известь, цементная пыль (CKD) и побочные продукты сжигания угля, изменяют как физические, так и геохимические свойства засыпки и, как следствие, влияют как на стабильность структуры, так и на химический состав любого фильтрата с объекта.

• Характеристики и толщина окончательного почвенного покрова существенно влияют на процесс выщелачивания и сброса загрязняющих веществ. Сбросы, содержащие кислоты и сульфаты, могут быть уменьшены, если установлены хорошо спроектированные и спроектированные укрытия. К ним относятся уплотненный слой для ограничения проникновения в кислото- и сульфатообразующий материал, перекрытый слоем с более высокой гидравлической проводимостью для дренажа (слой разрыва капилляров), а затем неуплотненная среда для укоренения по крайней мере 0.Толщина 6 м.

• Любая долговременная эрозия и последующее обнажение отходов в их соответствующих водохранилищах могут ускорить процесс окисления и сброс загрязняющих веществ.

• Одновременная рекультивация существенно влияет на качество воды. Там, где это возможно, своевременное укрытие и зарастание кислых и сульфатообразующих материалов поможет снизить выбросы сульфатов.

Взаимосвязь между факторами, влияющими на качество воды

В вышеупомянутых группах есть несколько факторов, которые могут быть связаны с другими факторами и качеством воды. Например: (1) Повышенные уровни хлорида могут повлиять на уровень сульфата из-за эффекта ионной пары , (2) присутствие CaCO ₃ может повлиять на уровень сульфата, но только в условиях высоких pH, концентраций кальция и сульфата, ( 3) присутствие CaCO ₃ обычно не влияет на уровень хлоридов, (4) уплотнение отходов влияет на их проницаемость и геотехнические свойства.

Надлежащая практика обращения с угольными отходами, применяемая в Иллинойсе

• Своевременное укрытие выветрившихся обогащенных пиритом угольных отходов свежими угольными отходами для минимизации дальнейшего окисления. Однако эта практика ограничена из-за эксплуатационных ограничений.

• Смешивание щелочных отходов, таких как CKD или побочные продукты сжигания щелочного угля (зола-унос типа C или зола сгорания в псевдоожиженном слое), навалом с CCPW перед утилизацией для увеличения базовой NP и обеспечения ее относительной непроницаемости для воздуха и воды.Однако такую ​​практику можно рассматривать только в том случае, если она экономически привлекательна.

• Устранение террас и дренажных каналов на внутренних и внешних склонах сооружений для захоронения, которые собирают фильтрат и позволяют стокам проникать в структуру. Такая практика позволяет увеличить подкисление и выброс сульфатов, а также отрицательно сказаться на стабильности конструкции.

• Размещение озер разбавления и отстойников ниже мелиорированных территорий, чтобы использовать сток пресной воды хорошего качества.

• Движущиеся точки слива FCPW (жидкого навоза). Однако это может быть сделано недостаточно часто, чтобы гарантировать, что богатая пиритом фракция, которая по-разному осаждается вблизи точки выпуска суспензии, инкапсулируется богатой глиной фракцией, которая откладывается дальше всего от точки выпуска суспензии. Целью должно быть постоянное покрытие FCPW водой.

• Правильное применение распределительного коллектора для пульпы на нескольких рудниках могло бы улучшить распределение богатых глиной FCPW на кровле богатых пиритом FCPW.

• Применение совместной утилизации CCPW и обезвоженной FCPW для использования их свойств NP.

Несоответствующие методы обращения с угольными отходами в Иллинойсе

Следующие методы могут увеличить потенциал загрязнения поверхностных сточных вод.

• Оставлять CCPW подвергаться окислению в течение длительного времени без покрытия его свежим неокисленным CCPW и / или без его уплотнения.

• Строительство сооружений для захоронения ПГУ в мощных подъемниках (0,3 м и более), что приводит к более низким уровням уплотнения и большей воздухо- и водопроницаемости.

• Неуплотнение подъездных дорог и защитных берм, которые могут быть источником кислотного дренажа и плохого качества воды. Хотя покрытие проезжей части в большинстве случаев хорошо уплотнено и устойчиво к атмосферным воздействиям, некоторые шахты имеют рыхлые подъездные дороги с глубокими колеями, а защитные бермы и выезды на проезжую часть не утрамбованы и подвержены атмосферным воздействиям.

• Неправильное выборочное размещение CCPW высоко в процессе рекультивации отвалов в течение длительных периодов времени на открытых рудниках и позволяющее ему окисляться.

• Допускается образование дельт в прудах-захоронениях FCPW без затопленной воды, что могло бы привести к окислению и выветриванию материалов FCPW.

• Минимальное перемещение точек выпуска шламовой трубы для распределения богатых пиритом материалов по большой площади.

• Минимальное уплотнение CCPW на некоторых площадках для захоронения мусора, особенно на склонах и вблизи них, а также защитных бермах оборудования.

• Отсутствие систематической продувки загрязненных вод для минимизации чрезмерного образования легкорастворимых десиккационных солей (например, хлорида кальция, сульфата кальция и сульфата магния) на свежих угольных отходах и на чистых угольных поверхностях.

Управление качеством воды

Типичный комплекс угольных шахт (шахтные стволы, штольни и откосы и связанные с ними сооружения для подготовки угля) работает с замкнутой системой водоснабжения. Хотя количество осадков в Иллинойсе значительно превышает испарение, типичная подземная угольная шахта и связанный с ней комплекс планов подготовки часто будут работать при чистом дефиците воды в течение обычного года. Это в значительной степени связано с потерями воды в процессе добычи (пылеподавление) и промывки угля.Большая часть воды покидает установку либо в виде испарения, либо в виде поверхностной влаги на обработанном угле. Чтобы дополнить их потребности, эти операции добавляют воду из водохранилища пресной воды или источника грунтовых вод. Периодические сбросы (продувка) обычно будут происходить из единственного бассейна для контроля отстойников с сбросом NPDES. Часто эта продувка происходит в период обильных осадков, когда приемлемы воды с высоким TDS. Однако основная потребность в продувке — это слить воду, которая вредна для работы оборудования.

В дополнение к бассейнам-отстойникам по периметру обычно используются дополнительные накопительные пруды для сбора стоков с поверхности и откачки стоков из горных выработок. Вода из этих объектов используется в эксплуатации (т. Е. В системах пожаротушения и пылеподавления), а также в помещениях для транспортировки и подготовки угля (промывка угля и пылеулавливание, рис. 3). Большое количество воды также хранится в отстойниках для навозной жижи. На Рисунке 4 показана типичная система управления поверхностными водами.Здесь вода из свалок мусора направляется через сетевые канавы в отстойник, прежде чем ее можно будет сбросить за пределы разрешенной границы. Хотя операторы шахт применяют ряд традиционных методов управления для контроля сбросов сульфатов и хлоридов, некоторым по-прежнему трудно контролировать уровень этих загрязнителей.

Рис. 3

Типовая схема полигона для захоронения отходов, отстойника и точки сброса NPDES

Рис. 4

Типовая блок-схема управления водными ресурсами для шахтного комплекса в Иллинойсе

Предыдущие исследования выявили значительную взаимосвязь между загрязнителями уровни сбросов и осадки (осадки и снег), которые разбавляют загрязняющие вещества, такие как уровни сульфатов и хлоридов, и снижают концентрации сбросов.Обычно наблюдается запаздывание по времени после сильного выпадения осадков и, как следствие, изменения концентрации сульфатов и хлоридов в выбросах. Важными факторами, способствующими этим изменениям, являются гидрология конкретного участка (т. Е. Расположение точки отбора проб по отношению к источнику загрязняющего вещества), геохимическая среда во время выпадения осадков (т. Е. Предшествующий период высыхания и сульфатирования и образование хлоридной соли). Другой переменной является время и качество измерения, отбора проб и анализов воды.Однако нормативные протоколы программы отбора проб предназначены для получения точного диапазона концентраций, который в достаточной мере характеризует сбросы из бассейна.