Managing Surface Water in Open Pit Mines: An experience from India

Projektbeskrivning 

Dagbrottsgruvor upplever ofta betydande ytvatteninflöde som negativt påverkar produktionsprofilen. SRK India anlitades nyligen av ett ledande gruvföretag som upplever stora mängder vatten som flödar in i sina gruvor. Problemet kompliceras ytterligare av ett dåligt system för att avlägsna ytvatten som eventuellt resulterar i att vattnet rinner tillbaka till gruvhålen. 

Med tanke på det bristfälliga systemet för hantering av ytvatten undersökte SRK möjligheterna att (1) förhindra att ytvatten rinner in i gruvhålen, (2) föra bort utpumpat vatten från gruvhålen och (3) distribuera ytterligare vatten till närliggande samhällen för jordbruksändamål. 

Drönare (UAV) flögs omkring gruvhålen och samlade in data för fotogrammetri, markanvändning-marktäckning och topografi. Därefter togs en modell för avrinning av nederbörd fram för att bedöma hur ytvattnet rör sig och sannolika avrinningsvolymer med hjälp av SCS-metoderna för kurvtal och viktad avrinningskoefficient. Olika längd på extrema nederbörder och lämpliga returperioder beaktades baserat på framtagna IDF-grafer. Detta bidrog till att kvantifiera den sannolika volymen av inkommande ytvatten mot gruvhålen och de sannolika sätt som kan användas för att avleda vatten från gruvhålen. SRK genomförde flera undersökningar på plats för att validera sådana avledningar av vatten. 

Med hjälp av platsspecifik kunskap tog SRK fram följande: 

1.     Ett system för dränering av gruvor inklusive rådgivning om optimalt pumpbehov, pumparrangemang och krav på nätuppbyggnad. 

2.     Avledningsstrukturer för ytvatten för att förhindra inflöde till gruvhålen. Dessa strukturer utformades för att avleda avbruten avrinning och utpumpat vatten från gruvhålens sumpar. Tekniska utformningar togs fram med hjälp av Mannings formulering som bidrog till att empiriskt beräkna flödeshastigheten i kanalerna och uppskatta normala djup i en enhetlig kanal. Dräneringens fria sidor och fall utformades enligt indiska och internationella riktlinjer. Toppflöden användes för att bedöma dimensionerna för varje dräneringssträcka. Finjusteringar i inriktning genomfördes för att minimera markarbeten. 

3.     En plan för dränering av vatten för att kombinera ytvattenflöden till ett reningsverk och slutligen för att avleda det behandlade vattnet till utformade bortskaffningsdammar. Vatten samlat i dammar planeras att tillgodose jordbruksbehoven i de närliggande samhällena. Detta kommer i sin tur att minska beroendet av grundvatten. 

4.     Dessutom föreslog SRK också en plan för integrerad övervakning och databashantering med hjälp av ett system för insamling av data i realtid (RTDAS) som kommer att vara användbart för effektiv dataregistrering, datadelning, visualisering och hållbarhet. Detta kommer definitivt att bidra till att minska problem i samband med översvämning av gruvhål.