Thermal evolution of reclaimed tailings storage facilities in continuous permafrost regions: a numerical investigation on the main factors of influence

ABSTRACT: Many cover systems used to reclaim tailings storage facilities in continuous permafrost regions rely on controlling the temperature of the tailings to limit acid mine drainage generation. As a result, understanding the thermal behavior of tailings storage facilities and the main factors of influence must be assessed to ensure optimal waste management and minimal environmental risk. This study uses numerical models to assess the main factors governing the thermal evolution of reclaimed tailings storage facilities located in continuous permafrost regions. The results show that post-operation ground thermal conditions mainly affect the short-term thermal behavior, whereas climate change is a critical factor in the long-term thermal evolution. Cover thickness is another important factor controlling thermal behavior and cover performance.

RÉSUMÉ: Plusieurs systèmes de recouvrement utilisés pour restaurer les parcs à résidus miniers situés en région de pergélisol continu reposent sur le contrôle de la température pour limiter la génération de drainage minier acide. Par conséquent, les comportements thermiques à court et à long terme des parcs à résidus miniers et les facteurs affectant ces comportements, doivent être évalués afin d’assurer une gestion optimisée des rejets et minimiser les risques environnementaux. Cette étude évalue, à l'aide de modélisations numériques, les principaux facteurs qui gouvernent le comportement thermique des parcs à résidus miniers situés en région de pergélisol continu. Les résultats montrent que les conditions thermiques du sol post-opérations affectent principalement le comportement à court terme tandis que les changements climatiques gouvernent l'évolution à long terme. L'épaisseur du recouvrement est un autre facteur important contrôlant le comportement thermique et les performances de la couverture.