A new classification of open pits and their remaining gaps in terms of hydrogeological conditions

• Autorzy: Lazăr Maria , Rotunjanu Ilie , Apostu Izabela-Maria , Faur Florian

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2020-02-51

Warianty tytułu

PL

Nowa klasyfikacja kopalń odkrywkowych i powstałych wyrobisk pod względem warunków hydrogeologicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

As open-pits occupy the land only temporarily, post-mining planning for sustainable land reuse represents an important stage and it can be done since the pre-exploitation stage. !ere are more possibilities to reuse former open pits depending on the nature and location of ore deposits. Coal open-pits are o"en reused as artificial lakes. Depending on local hydrology and hydrogeology the flooding process of former open-pits may be done naturally or artificially (combined). Reuse of the remaining gaps of open-pits requires a good evaluation of possibilities and limitations specific to the area. !e classification of open pits and their remaining gaps in terms of hydrogeological conditions is necessary for a better post-mining planning of the area. !is paper proposes a multicriterial classification of open pits and their remaining gaps taking into account the hydrogeological conditions and the action of some hydrogeological parameters that have an important contribution in establishing the approach to their flooding process. !e most important hydrogeological conditions of the region are investigated (the hydrogeological structure, types and number of aquifers, nature of aquifer rocks, hydrodynamic characteristics of the region) and the results are processed for the development of a multicriteria classification. Depending on the results of hydrogeological classification of open pits and their remaining gaps, the possibility of natural and/or artificial flooding can be established or, contrary, the need to consider a different reuse direction, other than flooding. !e proposed classification is useful as in literature no multicriteria classification exist, most of them being focused on single criterion classification. In this paper, more open-pits and their remaining gaps were analyzed from a hydrogeological point of view and classified based on the proposed classification which takes into account more evaluation criteria.

PL

Ponieważ odkrywki zajmują teren tylko tymczasowo, planowanie prac po zakończeniu eksploatacji w celu zrównoważonego ponownego wykorzystania gruntów stanowi ważny etap i można to zrobić już na etapie przedeksploatacyjnym. W zależności od charakteru i lokalizacji złóż rudy istnieje więcej możliwości ponownego wykorzystania dawnych wyrobisk odkrywkowych. Odkrywki węgla są często ponownie wykorzystywane jako sztuczne jeziora. W zależności od lokalnej hydrologii i hydrogeologii proces zalewania byłych odkrywek może odbywać się w sposób naturalny lub sztuczny (łączony). Ponowne wykorzystanie pozostałych odkrywek wymaga dobrej oceny możliwości i ograniczeń specyficznych dla tego obszaru. Klasyfikacja odkrywek i pozostałych wyrobisk pod względem warunków hydrogeologicznych jest niezbędna dla lepszego planowania terenu po zakończeniu eksploatacji. W artykule zaproponowano wielokryterialną klasyfikację odkrywek i pozostałych wyrobisk z uwzględnieniem warunków hydrogeologicznych i oddziaływania niektórych parametrów hydrogeologicznych, które mają istotny wpływ na zapełnianie wyrobiska wodą. Badane są najważniejsze warunki hydrogeologiczne regionu (budowa hydrogeologiczna, rodzaje i liczba warstw wodonośnych, charakter skał wodonośnych, charakterystyka hydrodynamiczna regionu), a wyniki są przetwarzane w celu opracowania wielokryterialnej klasyfikacji. W zależności od wyników klasyfikacji hydrogeologicznej odkrywek i pozostałych wyrobisk, można ustalić możliwość naturalnego i / lub sztucznego zalania lub przeciwnie, konieczność rozważenia innego kierunku ponownego wykorzystania. Zaproponowana klasyfikacja jest innowacyjna, ponieważ w literaturze opisano do tej pory klasyfikacji wielokryterialnej, a większość publikacji skupia się na klasyfikacji jednokryterialnej. W niniejszej pracy więcej odkrywek i wyrobisk poeksploatacyjnych przeanalizowano z hydrogeologicznego punktu widzenia i sklasyfikowano w oparciu o zaproponowaną klasyfikację uwzględniającą ocenę wielokryterialną.

Słowa kluczowe

EN

open pits; remaining gaps; hydrogeological conditions; hydrogeological classes; groundwater; inflow

PL

odkrywkowe; wyrobiska poeksploatacyjne; warunki hydrogeologiczne; klasy hydrogeologiczne; dopływ

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2020
• Tom: no. 2, vol. 2
• Strony: 119--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lazăr Maria

• University of Petroșani, Faculty of Mining, Department of Environmental Engineering and Geology

autor

Rotunjanu Ilie

• University of Petroșani, Faculty of Mining, Department of Environmental Engineering and Geology

autor

Apostu Izabela-Maria

• University of Petroșani, Faculty of Mining, Department of Environmental Engineering and Geology

autor

Faur Florian

• University of Petroșani, Faculty of Mining, Department of Environmental Engineering and Geology

Bibliografia

• 1. BANGIAN, A.H., ATAEI, M., SAYADI, A., GHOLINEJAD, A. Optimizing post-mining land use for pit area in open-pit mining using fuzzy decision making method. Int. J. Env. Sci. Techn., 2012, 9, pp. 613–628.
• 2. COOKE, J. A., JOHNSON, M. S. Ecological restoration of land with particular reference to the mining of metals and industrial minerals: A review of theory and practice. Environ. Rev., 2002, 10, pp. 41-71.
• 3. DONOVAN, J.J., PERRY, E.F. Mine Flooding History of a Regional Below-Drainage Coalfield Dominated by Barrier Leakage (1970–2014). Geofluids, 2019, 2019 (article ID 5703108), 16 p.
• 4. ENACHE, C. Ore deposits drainage (in Romanian). Craiova: SCRISUL ROMANESC PUBLISHING HOUSE, 1985.
• 5. FODOR, D., BAICAN, G. Open-pit exploitation of lignite deposits located in difficult hydrogeological conditions (in Romanian). Mining Revue, 2011, no. 4.
• 6. FODOR, D., VULPE, I., LAZĂR, M. Technical and technological rehabilitation of lignite open-pits (in Romanian). Deva: INFOMIN PUBLISHING HOUSE, 2003.
• 7. GHEORGHE, Al., BOMBOE, P. Mining hydrogeology (in Romanian). Bucharest: TECHNICAL PUBLISHING HOUSE, 1963. http://nhp.mowr.gov.in/docs/HP1/MANUALS/Ground%20Water/5014/GW%20Design%20Manual%20 Volume%204%20Geohydrology.pdf
• 8. HUNKELER D. Geological and Hydrogeological Characterization of Subsurface. In: Timmis K.N. (eds) Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology. Springer, Berlin, Heidelberg, 2010. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77587- 4_295
• 9. Institute for Scientific Research, Technological Engineering and Lignite Mine Designs Craiova (I.C.S.I.T.P.M.L.), Report on the environmental impact study, the continuation of the mining works within the license perimeter of the Peșteana – North Pesteana open-pit proposed to be located outside the built-up area/within the communes of Urdari, Bălteni, and Plopșoru, Gorj county, sb. 810 – 537 (in Romanian), 2012.
• 10. Institute for Scientific Research, Technological Engineering and Lignite Mine Designs Craiova, Report on the environmental impact study, the continuation of the mining works within the license perimeter of the U.M.C. Pinoasa, proposed to be located outside the built-up area/within the communes of Calnic, Fărcășești, and Negomir, Gorj county, simbol 820 – 710 (in Romanian), 2012.
• 11. LAURENCE, D. Establishing a sustainable mining operation: An overview. J. Clean. Prod., 2011, 19, pp. 278–284.
• 12. MACZKOWIACK, R. I., SMITH, C. S., SLAUGHTER, G. J., MULLIGAN, D. R., CAMERON, D. C. Grazing as a postmining land-use: A conceptual model of the risk factors. Agricultural Systems, 2012, 109, pp. 76-89.
• 13. MBORAH, CH., BANSAH, K.J., BOATENG, M.K. Evaluating Alternate Post-Mining Land-Uses: A Review. Environment and Pollution, 2016, 5 (1). Canada: Canadian Center of Science and Education.
• 14. MCCULLOUGH, C.D., LUND, M.A. Opportunities for sustainable mining pit lakes in Australia. Mine Water Environ., 2006, 25, pp. 220–226.
• 15. MILLER, D. Using aquaculture as a post-mining land use in West Virginia. Mine Water Environ., 2008, 27, 122.
• 16. Ministry of Environment, Waters and Forests (MMAP). Environmental agreement no. 935/8.01.2015 for the project “Continuation of mining works in the license perimeter of the U.M.C. Roșia”. National Agency for Environmental Protection, Gorj Environmental Protection Agency, 2015.
• 17. NYARI APOSTU, I.M., Researches regarding the geotechnical risks in conditions of flooding of former lignite quarries. Doctoral ;esis, Petroșani, Romania, 2019.
• 18. PALCU, M., MELINTE, M.C., JURKIEWICZ, A., WITEK, GH., ROTARU, A. Preliminary inventory of aquifer structures in the southern part of Romania (in Romanian). Geo-Eco-Marina, 2008, 14 (1).
• 19. ROTUNJANU, I., LAZĂR, M. Hydrological classification and evaluation of coal deposits. Mining Revue, 2014, 20 (2), pp. 7 – 14.
• 20. SALAKO, A.O., ADEPELUMI, A.A. Classification and Characterization, in Aquifers, Matrix and Fluids (edited by Muhammad Salik Javaid and Shaukat Ali Khan), ISBN: 978-1-78923-491-6, 2018. DOI: 10.5772/intechopen.72692
• 21. SHEN, L., MUDULI, K., BARVE, A. Developing a sustainable development framework in the context of mining industries: AHP approach. Res. Pol., 2015, 46, pp. 15–26.
• 22. VLADIMIRESCU, I. Hidrology (in Romanian). Bucharest: DIDACTIC AND PEDAGOGICAL PUBLISHING HOUSE, 1978.
• 23. WALKER, L. R., WILLIG, M. R. An introduction to terrestrial disturbances. In: L. WALKER, ed., Ecosystem of the World 16: Ecosystems of Disturbed Ground. Amsterdam: ELSEVIER, 1999, pp. 1–16.
• 24. ZHANG, J., RAO, Y., GENG, Y., FU, M., PRISHCHEPOV, A.V. A novel understanding of land use characteristics caused by mining activities: A case study of Wu’an, China. Ecol. Eng., 2017, 99, pp. 54–69.
• 25. ***, DHV CONSULTANTS & DELFT HYDRAULICS with HALCROW, TAHAL, CES, ORG & JPS, Hydrology project technical assistance, Volume 4 Geo-Hydrology – Design manual, 61 p, 2003.
• 26. ***, Documentation Oltenia Energy Complex (CEO), 2020.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).