Simulating the variation of the phreatic surface level to assess reclamation techniques for an acidic tailings impoundment - A field-scale study

Stefan Broda, Michel Aubertin, Daniela Blessent, Abdelkabir Maqsoud, Bruno Bussière

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Geoenvironmental Engineering

ABSTRACT: Sulphidic mine tailings exposed to the atmosphere can oxidize and produce acid mine drainage (AMD). This study was initiated to evaluate the application of the elevated water table technique, which aims at raising or maintaining the water table at a position that ensures a sufficiently high degree of water saturation in the reactive tailings to prevent oxidation. This investigation includes a 3D numerical variably-saturated groundwater flow model of a former zinc and copper tailings impoundment and its surroundings. To help raise the water table, the reactive tailings are partly covered with neutral tailings transported as a pulp (~ 50% solids) from a nearby gold mine. In the preliminary stage of the project, 27 deposition events have been recorded at different places and times. Observation wells installed in the tailings ponds and surrounding monitor the pore water pressure heads. The 3D simulations results are first compared with water table observations during and after tailings deposition. The calibrated model is then used to forecast water table evolution under average precipitation conditions for the next 100 years. The results are analyzed and discussed.

RÉSUMÉ: Les résidus miniers sulfureux peuvent s™oxyder lorsqu™ils sont exposés à l™oxygène atmosphérique, ce qui peut mener, à la génération de drainage minier acide (DMA). Cette étude vise à évaluer la technique de la nappe phréatique surélevée comme méthode de contrôle du DMA pour restaurer un site minier abandonné. Les résidus générateurs d™acide ont été partiellement recouverts par des résidus neutres provenant d™une mine d™or voisine, transportés hydrauliquement (~ 50% solide). Dans la phase préliminaire du projet, 27 événements de déposition ont été enregistrés, à des périodes et lieux différents. Des puits ont été installés dans les parcs à résidus et aux alentours afin d™évaluer la position du niveau phréatique, qui est utilisée comme moyen d™évaluation de la performance de la méthode. Afin d™évaluer à long terme l™impact de cette déposition, un modèle numérique 3D d™écoulement souterrain a été élaboré. Les résultats de ces simulations sont d™abord comparés aux niveaux phréatiques observés pendant et après la déposition des résidus. Le modèle calibré est ensuite utilisé pour prédire l™évolution du niveau phréatique en considérant des précipitations moyennes pour les cents prochaines années. Ces résultats sont analysés et discutés.

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