Comparative Analysis of Mine Waste Rock Cover Systems Utilizing Geomembranes: Insights and Lessons Learned from The Sydney Coalfield

ABSTRACT: Mine waste rock piles (WRPs) are anthropogenically created landforms at mining sites that pose a substantial risk to the environment. WRPs can contain significant quantities of sulfidic minerals whose exposure to atmospheric oxygen and water can produce highly toxic acid mine drainage (AMD). The objective of this study is to assess the performance of in-service geomembrane-lined cover systems which are implemented to minimize water influx and limit AMD. Three mine WRP sites located in the Sydney Coalfield in Nova Scotia, were remediated with engineered cover systems lined with high density polyethylene (HDPE) liners and varying overlying drainage layers (e.g., natural soil, clean gravel and geonet). Extensive field monitoring was conducted over seven years at each site to determine the defect leakage flux through HDPE, and thereby the performance of varying cover systems.

RÉSUMÉ: Les amas de stériles miniers (WRP) sont des formes de relief créées de manière anthropique sur les sites miniers qui présentent un risque important pour l'environnement. Les WRP peuvent contenir des quantités importantes de minéraux sulfurés dont l'exposition à l'oxygène atmosphérique et à l'eau peut produire un drainage minier acide hautement toxique (DMA). L'objectif de cette étude est d'évaluer les performances des systèmes de couverture en géomembrane en service qui sont mis en œuvre pour minimiser l'afflux d'eau et limiter la DMA. Trois sites miniers de WRP situés dans le gisement de charbon de Sydney en Nouvelle-Écosse ont été assainis avec des systèmes de couverture technique doublés de revêtements en polyéthylène haute densité (PEHD) et de diverses couches de drainage sus-jacentes (par exemple, sol naturel, gravier propre et géonet). Une surveillance approfondie sur le terrain a été menée pendant sept ans sur chaque site pour déterminer le flux de fuite de défauts à travers le PEHD et, par conséquent, la performance de divers systèmes de couverture.