Placement of Waste Rocks in Waste Dump for Prevention of Acid Mine Drainage (AMD) by Cover System in Open Cast Coal Mine: Effects of Water Quality on AMD

• Autorzy: Matsumoto S. , Ishimatsu H. , Shimada H. , Sasaoka T. , Kusuma G.-J. , Gautama R. S.

Warianty tytułu

PL

Lokowanie odpadów na składowisku odkrywkowej kopalni węgla w celu zapobiegania kwaśnemu odciekowi z (AMD), wpływ AMD na jakość wody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Acid Mine Drainage (AMD) attributed to mine operation is considered one of serious environmental problems in the world. Cover system is utilized as an environmentally-friendly and an effective way for prevention of AMD in many cases in open cast coal mines in Indonesia. Waste rocks are classified into Potentially Acid Forming (PAF) or Non Acid Forming (NAF) on the basis of geochemical properties of rocks. PAF which is a cause of AMD is covered with NAF which is considered rocks unrelated to AMD at waste dump in order to prevent the contact of PAF with water and oxygen. The placement of backfill of waste rocks in waste dump is determined only by the classification at the aim of the prevention of AMD. According to past studies, pH affects the progress of AMD through the change of dissolution behavior of metals. In regard to the occurrence of AMD on the inside of waste dump, waste rocks in the lower part of waste dump are possibly affected by leachate from the upper part. Thus, the placement of waste rocks in waste dump need to be discussed in terms of not only the types of PAF or NAF but also the effects of water quality on the occurrence of AMD. This study presents the effects of pH on the progress of AMD with the results of leaching test under various pH conditions using rock samples taken in coal mine: pH was set at 3.0, 6.0, and 8.0. The results indicate that pH is not important factor as compared to the supply of oxygen to discuss the progress of AMD for a long term. In other words, the placement of waste rocks in cover system has to be determined by considering not so much the effect of water quality as the supply of oxygen.

PL

Kwaśne odcieki z kopalni (AMD) związane z operacjami górniczymi są postrzegane jako jeden z najbardziej poważnych problemów środowiskowych. Przedstawiony system ochrony jest przyjazny dla środowiska i jest efektywnym sposobem na prewencyjne działania wobec AMD w wielu przypadkach dla kopalń odkrywkowych w Indonezji. Odpady górnice dzieli się na Potencjalnie Tworzące Kwasy (PAF) oraz Nie Tworzące Kwasów (NAF) na podstawie ich właściwości geochemicznych. PAF, będące przyczyną AMD są pokryte NAF, które z kolei są nie związane z AMD i stosowane są w celu uniknięcia kontaktu PAF z wodą i tlenem. Umiejscowienie miejsca podawania odpadów na składowisku jest uwarunkowane jedynie lokalizacją związaną z potencjalnym wpływem AMD. Według przeprowadzonych dotychczas badań, odczyn pH wpływa na AMD poprzez zmianę rozpuszczalności metali. Ze względu na obecność AMD wewnątrz składowiska, odpady znajdujące się w dolnej części składowiska są narażone na działanie odcieków z górnej części. Zatem, lokowanie odpadów na składowisku musi uwzględniać na nie tylko typy PAF lub NAF, ale także na wpływ jakości wody na występowanie AMD. W artykule przedstawiono analizę wpływu pH na postęp AMD wraz z wynikami testów ługowania w warunkach różnej wartości pH – 3,0, 6,0 oraz 8,0. Wyniki wskazują, że pH ma mniej istotny wpływ od warunków utleniania w długim okresie czasu. Sposób lokowania odpadów musi być uzależniony bardziej od dostępności tlenu, mniej od jakości wody.

Słowa kluczowe

EN

Acid Mine Drainage (AMD); cover systems; waste dump; waste rock placement; effects of pH

PL

kwaśne odcieki kopalniane (AMD); system ochrony; składowisko odpadów; lokowanie odpadów; wpływ pH

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 1
• Strony: 97--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Matsumoto S.

• Kyushu University, Department of Earth Resources Engineering, 744, Motooka, Nishi-ku, Fukuoka, Japan

autor

Ishimatsu H.

• Kyushu University, Department of Earth Resources Engineering, 744, Motooka, Nishi-ku, Fukuoka, Japan

autor

Shimada H.

• Kyushu University, Department of Earth Resources Engineering, 744, Motooka, Nishi-ku, Fukuoka, Japan

autor

Sasaoka T.

• Kyushu University, Department of Earth Resources Engineering, 744, Motooka, Nishi-ku, Fukuoka, Japan

autor

Kusuma G.-J.

• Institute Technology Bandung, Department of Mining Engineering, Jl. Ganesha No.10, Bandung, Jawa Barat, Indonesia

autor

Gautama R. S.

• Institute Technology Bandung, Department of Mining Engineering, Jl. Ganesha No.10, Bandung, Jawa Barat, Indonesia

Bibliografia

• 1. ABREU, A.T. et al. Assessment of two kinetic tests to predict the acid mine drainage in waste rock samples of a uranium mine. Rem: Revista Escola de Minas [online]. 2014, vol. 67, no. 1, p. 107-113, [cit. 2016-04-18]. Dostupný z WWW: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672014000100016>.
• 2. AMIRA P387A. 2002. Prediction & Kinetic Control of Acid Mine Drainage: ARD Test Handbook. Ian Wark Research Institute [online]. 2002, [cit. 2016-04-18]. Dostupný z WWW: <http://www.amira. com.au/documents/downloads/P387AProtocolBooklet.pdf>.
• 3. HUERTA-DIAZ, M.A. and MORSE, J.W. A quantitative method for determination of trace metal concentrations in sedimentary pyrite. Marine Chemistry, 29, 1990, p. 119–144.
• 4. JOHNSON, D.B. and HALLBERG, K.B. The microbiology of acidic mine waters. Res. Microbiol., 154 (7), 2003, p. 466-473.
• 5. MATSUMOTO, S. et al. The use of sulfur-bearing rocks for the cover layer to prevent acid mine drainage (AMD) in the cover system: characterization of rocks. Journal of the Polish Mineral Engineering Society [online]. 2015, no. 2(36), p. 29-35, [cit. 2016-04-20]. Dostupný z WWW: <http://potopk.com.pl/Full_text/2015_full/IM%202-2015-a6.pdf>.
• 6. MILLER, S. et al. Advances in acid drainage prediction using the net acid generation (NAG) test. Proc. of the 4th International Conference on Acid Rock Drainage, Vancouver, 1997, p. 533-549.
• 7. MULLER, G. and GATSNER, M. Chemical analysis., Neues Jahrbuch fu¨r Mineralogie Monatshefte, 10, 1971, p. 466-469.
• 8. POPE, J. and WEBER, P. Interpretation of column leach characteristics of Brunner Coal Measures for mine drainage management. Proc. of AusIMM New Zealand Branch Annual Conference 2013, Nelson, 2013, p. 377-385.
• 9. SADISUN, A.I. et al. Further developments in procedures to determine durability characteristics of argillaceous rocks using a static slaking index test. Proc. of the 1st International Workshop on Earth Science and Technology, Fukuoka, 2003, p. 179–186.
• 10. SASAKI, K., et al. Distribution and transition on heavy metals in mine tailing dumps. Materials Transactions, 43 (11), 2002, p. 2778–2783.
• 11. SOBEK, A.A. et al. Field and laboratory methods applicable to overburdens and minesoils. Report EPA-600/2-78-054, US National Technical Information Service Report PB-280 [online]. 1978, p. 495, [cit. 2016-04-21]. Dostupný z WWW: < http://www.osmre.gov/resources/library/ghm/FieldLab.pdf>.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).