شبیه‌سازی و پیش بینی فرایند زهکشی در محیط آبرفتی و سازند سخت پیت روباز معدن سنگ آهن گل‌گهر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 کارشناس ارشد آب شناسی، شرکت پویان آب هامون

3 کارشناس ارشد آب شناسی، شرکت معدنی و صنعتی گل گهر

چکیده

ناحیه معدن سنگیآهن گلگهر در ۵۳ کیلومتری جنوب غرب شهرستان سیرجان ، استان کرمان یکی از بزرگترین معادن روباز کشور را تشکیل داده است. در اثر استخراج و بهرهبرداری از معدن ، تراز کف پیت معدن در زیر سطح آب زیرزمینی منطقه رسیده و هجوم آب زیرزمینی به پیت معدن رخ داده است. جهت جلوگیری از آبگرفتگی پیت معدن ، عملیات زهکشی آب زیرزمینی با نرخ حدود 4000 تا 5000 متر مکعب در صورت اجرا و در صورت استفاده از آن ، یک مخلوط بزرگتر در محدوده پیت ایجاد شده است. جهت انجام مدیریت صحیح فرایند زهکشی ، به طور مشخص تشدید احتمالی نشت آب زیرزمینی در محدودیت پیت در اثر تعویض آن در توسعه آتی معدن و همچنین به منظور شناسایی مکانیسم حرکت آب زیرزمینی در این محدودیت ، با استفاده از نرم افزار FEFLOW یک مدل ریاضی حرکت زیرزمینی در محدودیت معدنکاری ارائه شده است که شرایط پیچیده تخلخل دوگانه ساز سخت سخت معدن را شبیه سازی و پیشبینی می کند. در این تحقیق ، تلاش برای گردآوری شبکه به بندری محدودیت های هوا ، در حال مشاهده گرفتن و شکستن سازند سخت و به کار بردن متناسب با کنترل قدرت در این محیط بدون تغییر و اعمال سطح محدودیت سطح پیت در مدل ، سطح آب زیرزمینی منطقه ، به ترتیب مناسب و قابل قبولی شبیه سازی می شود. در نهایت با انجام بهینه سازی توسط مدل ، موقعیت 10 حلقه چاه و دبی پمپاژ بهینه در یک سناریوی پیشنهادی زهکشی ، مشخص شده است. مدل پیشبینی ، حاکی از آن است که در طول یک سال ، سطح ایستابی در محدوده پیت به اندازه 18 متر افتتاح خواهد شد. لذا با اجرای بخش تحقیقاتی کاربردی با استفاده از سناریوی پیشنهادی مذکور در زهکشی ، سطح آب زیرزمینی به زیر ماده معدنی خواهد رسید و عملیات معدنکاری بدون مشکل از آب آبگرفتگی ادامه می یابد مدل پیشبینی ، حاکی از آن است که در طول یک سال ، سطح ایستابی در محدوده پیت به اندازه 18 متر افتتاح خواهد شد. لذا با اجرای بخش تحقیقاتی کاربردی با استفاده از سناریوی پیشنهادی مذکور در زهکشی ، سطح آب زیرزمینی به زیر ماده معدنی خواهد رسید و عملیات معدنکاری بدون مشکل از آب آبگرفتگی ادامه می یابد مدل پیشبینی ، حاکی از آن است که در طول یک سال ، سطح ایستابی در محدوده پیت به اندازه 18 متر افتتاح خواهد شد. لذا با اجرای بخش تحقیقاتی کاربردی با استفاده از سناریوی پیشنهادی مذکور در زهکشی ، سطح آب زیرزمینی به زیر ماده معدنی خواهد رسید و عملیات معدنکاری بدون مشکل از آب آبگرفتگی ادامه می یابد.

کلیدواژه‌ها


بیرانوند.ن.، زارع.م.، حسینی سبز‌واری.س.م.، ۱۳۹۲، طراحی سیستم زهکشی معدن سنگ‌آهن شماره یک گل‌گهر با استفاده از مدل ریاضی جریان آب زیرزمینی، سی و دومین گردهمایی و نخستین کنگره بین‌المللی تخصصی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
جهانشاهی.ر.، 1392، اثرات زیست محیطی معدن سنگ‌آهن گل‌گهر بر آب‌های زیرزمینی منطقه، پایان‌نامه دکترا، دانشگاه شیراز.
چیت سازان.م.، موسوی.ف.، میرزایی.ی.، رستگار زاده.س.، 1391، مدیریت کمی و کیفی آبخوان دشت رامهرمز با استفاده از مدل ریاضی در MODFLOW و MD3DMS، مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 5.
چیت سازان.م.، نوذرپور.ل.، ندری.آ.، فرهادی منش.م.، 1394، ارزیابی ارتباط هیدرولیکی آبخوان دشت لور اندیمشک و رودخانه دز با استفاده از مدل MODFLOW، مجله زمین شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 17.
نخعی.م.، صابری نصر.ا.، 1391، پیش بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی دشت قروه با استفاده از شبکه عصبی-موجکی و مقایسه آن با مدل عددی MODFLOW، شماره 4.
حسینی سبز‌واری.س.م.، ۱۳۸۶، بررسی خصوصیات هیدروژئولوژیکی سفره آب زیرزمینی در معدن گل گهر، سیرجان، دانشگاه صنعتی شاهرود، پایان‌نامه کارشناسی ارشد.
درویش زاده.ع.، ۱۳۷۰، زمین‌شناسی ایران، تهران، انتشارات امیر کبیر.
دولتی ارده‌جانی.ف.، شفایی تنکابنی.س.ض.، کاکایی.ر.، ۱۳۸۳، مدل‌سازی مشکلات آب در معادن روباز با استفاده از روش اجزاء محدود، کنفرانس مهندسی معدن ایران، دانشگاه تربیت مدرس.
کرسیک.ن.، ۱۳۸۱، مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی و حل مسائل هیدروژئولوژی، مترجم چیتسازان.م.، کشکولی.ح.ع.، اهواز، انتشارات دانشگاه شهید چمران.
Bear.J., Tsang.C.F., Marsily.de.G., 1993, Flow and contaminant transport in fractured rock. Academic Press, San Diego.
Kumar.N., Sarcar.A., 2013, Review on Dewatering Pumping Network for Underground Coal Mine, Proceedings Of the 1th International and 16th National Conference On Machines and Mechanism,India, pp: 957-964.
Sahooa.L.K., Bandyopaphyay.S., Banerjee.R., 2014, Water and energy assessment for dewatering in opencast mines, Journal of Cleaner Production, Vol:84, pp: 736-745.
Simin.J., Xianglang.K., Hong.Y., Nianqing.Z., 2012, Groundwater dewatering optimization in the Shengli no. 1 open-pit coalmine, Inner Mongolia, China, Environ Earth Science, Vol:10, Issue1, pp:187–196.
Singh.R.N., Reed.S.M., 1988, Mathematical modelling for estimation of mine water inflow to a surface mining operation, International journal of mine water, Vol:7, pp: 1-34.
Surinaidu.L., Guranadha.Rao.V.V.S., Srinivasa.Rao.V., Srinu.S., 2014, Hydrogeological and groundwater modeling studies to estimate the groundwater inflows into the coal Mines at different mine development stages using MODFLOW, Andhra Pradesh, India, Journal Water Resources and Industry, Vol:7, pp: 49-65.
Todd.D.K., Mays Larry.W., 2005, Groundwater hydrology, John Wiley & Sons, New York.
Whithe.S.P., Creighton. A., Bixley. P., Kissling.W.M., 2004 Modeling the dewatering and depressurization of the Lihir open-pit gold mine.," Geothermics, Vol:3, no. papua new Guinea, pp: 443-456.
Yang.T.H., Liu.J., Zhu.W.C., Elsworth.D., Tham.L.G., Tang.C.A., 2007, A Coupled Flow- stress-damage Model For Groundwater Outbursts From An Underlying Aquifer into Mining Excavations, International journal of Rock Mechanics & Mining Science, Vol:44, pp: 87-97.