Simulation and prediction of the dewatering process in the porous media and hard rock in the open pit of Golgohar iron ore mine

Authors

1 Department of Geology, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan

2 M.Sc of Hydrogeology, Poyan-Ab Hamun Co.

3 M.Sc of Hydrogeology, Golgohar Mining & Industrial Co.

Abstract

     The Golgohar iron ore mine area is located 53 km far from southwest of Sirjan city, in Kerman Province. This mine is one of the largest open pit mines in the country. Due to exploitation and operation of mining, the pit floor level occurred below the water table and groundwater is flowing into the pit from all around the area. Hence, for prevention of pit flooding, dewatering technique (4000-5000 m3/day) is used and consequently a vast cone of depression has been formed around the pit. For efficient management of the dewatering process (prevention from seepage in the pit) a mathematical model of groundwater flow in the mining area is provided using FEFLOW software. For simulation, this model considers the alluvium as a porous media and the hard rock as a double porosity model. It is able to simulate the seepage face in the pit. It applies finite elements network for simulation. Results of model study show that the water table fluctuations have been simulated successfully. According results, the flooding will be occurring in future due to increasing the depth of pit. So locations and discharge rates of 10 pumping wells have been determined via optimization model for prediction of the groundwater drawdown through a new dewatering plan. According that, during a year, the water table, with 18 m drawdown, will be reached below the pit floor and the mining operations can be continued free of flooding.
 

Keywords

References

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.
Advanced Applied Geology
Volume 7, Issue 2
July 2017
Pages 26-37

Files

Share

How to cite

Statistics