Field and laboratory geotechnical properties of oil sands tailings beach deposits in flume tests

William Anglow, G. Ward Wilson, Dave C. Sego, Louis K. Kabwe, Jianmin Kan

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

Session: Laboratory and Field Testing

ABSTRACT: TOTAL E&P Canada Ltd. is performing beaching studies in test flumes using mature fine tailing (MFT) with different sand to fines ratio (SFR) at the Saskatchewan Research Council (SRC) facility in Saskatoon, SK. Results of measurements carried out on a test flume 0.25 m wide x 0.5 m height x 8.0 m length indicate that the fines content increases with increasing distance away from the discharge point (i.e., 11% fines at 2 m) to the toe of the beach slope (i.e., 15% fines at 7 m). Results also show that the hydraulic conductivity (k) measured at the same locations decreases with increasing fines content. A comparison of the in-situ data indicates that the k measured in the horizontal direction (kh) was slightly lower (~2 times) than that measured in the vertical direction (kv). A comparison of laboratory test data for undisturbed samples, however, does not show a significant difference between the measured kh and kv. Results of the soil water characteristic curve (SWCC), drying test and direct shear measurements indicate that the beach deposits are characteristics of sand/silt materials with a slight difference in texture. Results of this study are of value for the oil sands industry for the disposal, management and modelling of hydraulically deposited oil sands tailings.

RÉSUMÉ: TOTAL E & P Canada Ltd. effectue des tests d™épandage en canaux inclinés pour les résidus fins d™extraction (MFT) avec différents rapports sable/fines (SFR) au Saskatchewan Research Council (SRC) à Saskatoon, SK. Les résultats des mesures effectuées sur un canal de 0,25 m de large x 0,5 m de haut x 8,0 m de long indiquent que la teneur en particules fines augmente avec la distance a partir du point d™alimentation de décharge (11% fines à 2 m) jusqu™au point de décharge du canal (15% fines à 7 m). Les résultats montrent également que la conductivité hydraulique (k), mesurée aux mêmes emplacements diminue avec l™augmentation de la teneur en particules fines. Une comparaison entre les données in-situ indique que k mesurée horizontalement (kh) est légèrement 2 fois inférieure à celle mesurée verticalement (kv). Cependant, une comparaison des données de laboratoire pour les échantillons non perturbés ne montre pas de différence significative entre kh et kv. Les résultats de la courbe caractéristique de l'eau du sol (SWCC), des essais de séchage et de cisaillement direct indiquent que les dépôts d™épandage ont les caractéristiques similaires des matériaux sable/limon avec une légère différence dans leur texture. Les résultats de cette étude sont de valeur pour l'industrie des sables bitumineux pour l™entreposage, la gestion et la modélisation des résidus de sables bitumineux déchargés hydrauliquement.

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