Numerical modeling of multi-lift thickened tailings, considering the effects of evaporation

M.D. Fredlund, L. Xu, A. Hammami

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Mining Geotechnics

ABSTRACT: This paper focuses on the numerical modelling of the complex process of thickened tailings deposition in thin lifts. Previous attempts to model this deposition have focused only on modelling the large-strain consolidation aspects of the problem. In the thin-lift deposition of thickened tailings a significant portion of the dewatering relies on evaporation. Accounting for such evaporation in the numerical modelling process is crucial to adequately represent reality. This paper is focused on one particular study using a single material property and a single average climate scenario to determine the potential differences between a standard large-strain consolidation numerical model and a numerical model which also considers the additional effects of i) unsaturated flow, and ii) actual evaporation (AE). The formulation for unsaturated flow consistent with the existing unsaturated flow formulation is integrated with this approach. Recent research utilizing the combined Fredlund-Wilson-Penman climatic calculation of actual evaporation from the surface of the tailings will also be considered in the formulation. The intent is to improve the ability of a software solution to accurately calculate evaporation from the material surface and therefore update the calculations of large-strain consolidation accordingly. Climatic data utilized for this study will be averaged based on site data collected for the site over the previous decades.

RÉSUMÉ: Cet article se concentre sur la modélisation numérique du processus complexe de épaissie dépôt des résidus dans les ascenseurs minces. Les tentatives précédentes pour modéliser ce dépôt ont porté uniquement sur la modélisation des aspects consolidation grand de contrainte du problème. Dans le dépôt mince ascenseur de résidus épaissis une partie importante de la déshydratation repose sur l'évaporation. Comptabilisation d'une telle évaporation dans le processus de modélisation numérique est crucial de représenter adéquatement la réalité. Ce document est axé sur une étude particulière en utilisant une propriété de la matière et un seul scénario climatique moyenne pour déterminer les différences de potentiel entre une consolidation modèle numérique standard très souche et un modèle numérique qui tient également compte des effets supplémentaires de i) d'écoulement insaturé, et ii) l'évaporation réelle (AE). La formulation pour l'écoulement insaturé compatible avec la formulation d'écoulement insaturé existant est intégré à cette approche. Des recherches récentes utilisant la Fredlund-Wilson-Penman calcul climatique combiné de l'évaporation réelle de la surface des résidus sera également prise en compte dans la formulation. Le but est d'améliorer la capacité d'une solution logicielle pour calculer avec précision l'évaporation à partir de la surface du matériau et par conséquent de mettre à jour les calculs de consolidation à grande déformation en conséquence. Les données climatiques utilisées pour cette étude seront en moyenne sur la base de données du site recueillies pour le site au cours des décennies précédentes.

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