Water resources assessment associated with lignite operations in Thar, Sindh, Pakistan

• Autorzy: Singh R. N. , Atkins A. S. , Pathan A. G.

Warianty tytułu

PL

Ocena zasobów wodnych związana z wydobyciem węgla brunatnego w Thar, Sindh, Pakistan

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Major lignite deposits, all over the World are associated with unconfined and confined aquifers. This creates hydrogeological issues with a range of operational, safety and environmental problems associated with lignite mining. Ground water and surface water create a range of problems in lignite mining utilizing surface mining methods. The paper discusses a method of ground water control in a multi-aquifer environment in mining lignite using borehole pumps to dewater the mining operations. The technique will increase the slope stability and will present environmentally friendly solutions. The paper describes a proposed solution for the Thar lignite deposit in Sindh, Pakistan that has total reserves of 192 Bt. The water extracted for safe and economic mining operation can be used after treatment to provide a beneficial water regime to support human and agricultural development in an extremely arid climate. The paper also presents a proposed method of dewatering the Thar prospect together with an assessment of the quality of aquifer water. A series of boreholes were drilled to intersect lignite seams and surrounding aquifers to obtain water samples to determine their physical and chemical characteristics. The ground water assessments indicated that the saline water can be classified as brackish water with total dissolved solids contents ranging from 1000 to 20,000 mg/L, containing sodium and potassium chloride water. This water could be treated for industrial or agricultural purposes and for carrying out mining operations and supporting local inhabitants because it does not contain heavy and toxic metals such as arsenic, lead, mercury, or cyanides. However, results indicate that groundwater from a few locations contained traces of silver <4 ppb and zinc <0.1 ppm.

PL

Na całym świecie złożom węgla brunatnego towarzyszą zamknięte lub otwarte formacje wodonośne. Stwarza to szereg problemów hydrogeologicznych, związanych z prowadzeniem działalności górniczej, jej bezpieczeństwem oraz w aspekcie ochrony środowiska. Wody gruntowe i podziemne stwarzają szereg problemów w trakcie prowadzenia wydobycia, zwłaszcza przy stosowaniu metod odkrywkowych. Artykuł ten przedstawia metodę usuwania wód gruntowych w przypadku formacji wodonośnych przy użyciu pomp głębinowych w celu odwodnienia terenu operacji górniczych. Technika ta poprawia także stabilność skarpy, dając rozwiązania przyjazne dla środowiska. Artykuł opisuje proponowane rozwiązanie opracowane dla złoża węgla brunatnego Thar w Sindh, w Pakistanie. Całkowite zasoby złoża to 192 Bt. Woda wypompowana w celu zabezpieczenia operacji górniczych może po oczyszczeniu zostać ponownie wykorzystanie dla potrzeb ludzkich, na przykład w rolnictwie w tym jakże suchym klimacie. Artykuł przedstawia także metodę odwodnienia złoża w Thar, wraz z oceną jakości wody. Wywiercono szereg otworów przecinających pokłady lignitu i otaczające je pokłady wodonośne dla uzyskania próbek wody, aby określić jakie procesy oczyszczania chemicznego i fizycznego będą niezbędne. Ocena wody gruntowej wykazała, że woda słona może zostać sklasyfikowana jako woda słonawa zawierająca rozpuszczone substancje stałe w ilości od 1000 do 20 000 mg/L, w tym chlorki sodu i potasu. Woda ta może podlec oczyszczeniu i zostać ponownie wykorzystana do celów przemysłowych lub rolniczych oraz do prowadzenia prac wydobywczych a także na użytek lokalnych mieszkańców ponieważ nie zawiera metali ciężkich ani toksycznych, takich jak arsen, ołów, rtęć lub cyjanki. Jednakże wyniki analizy wskazują, że wody gruntowe z niektórych lokalizacji zawierać mogą śladowe ilości srebra <4 ppb oraz cynku <0.1 ppm.

Słowa kluczowe

EN

open-cut mining; hydrogeology; aquifers; lignite; advanced dewatering; piper diagram

PL

górnictwo odkrywkowe; hydrogeologia; formacje wodonośne; lignity; odwodnienie; schemat orurowania

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, no 3
• Strony: 425--440
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Singh R. N.

autor

Atkins A. S.

autor

Pathan A. G.

• Nottingham Centre for Geomechanics, School of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Nottingham University, University Park NG7 2RD

Bibliografia

• Dupuit., 1863. Etudes theoriques et pratiques sur le mouvment des eaux dams les canaux decouverts et a travers les terrains permeables. 2eme edition, Dunot, Paris, p. 304.
• Fernandez-Rubio R., Sastre J.L., Casas J., Fernandez Lorca S., Singh R.N., 1985. Mine dewatering design in surfach mining to improve the quality of ground water. Mine Water, Granada, Spain, Vol. 2, p. 931-952.
• Norton P., 1982. Advanced dewatering and control of ground water in surface coal mining. First International Mine Water Congress of IMWA, Budapest, Hungary, 19-24 April, pp. 517- 530.
• Pathan A.G., Halepota G.R., Shah M.A., Singh R.N., 2009. Geotechnical assessment of the Thar Coalfield, Pakistan. Journal of Mines, Metals and Fuels, Calcutta, India, p. 19 (to be published).
• Pathan A.G., Singh R.N., 2008. Report on the visit of Professor A.G. Pathan of Mehran University of Engineering and Technology to NCG, the University of Nottingham, 6-29 July, p. 26.
• Pathan A.G., Halepota G.R., Shah M.A., Singh R.N., 2007. Stability analysis and dewatering scheme for the proposed open cut lignite mine at Thar Coalfield, Pakistan. International Coal Conference, Karachi, 30-31 October, p. 19.
• Pathan A.G., Singh R.N., Shah A.A., 2006. Hydrogeological studies and the design of mine dewatering system for the proposed open cut lignite mine at Thar, Sindh, Pakistan. International Conference on “New technology for surface and underground Mining”, Kolkata, India, 15-17 December, Journal of Mines, Metals and Fuels, Special Issue, II ISSN 0022-2755, pp. 362-369.
• Pathan A.G., 2007. Report on the Visit of Professor A.G. Pathan of Mehran University of Engineering and Technology to NCG, University of Nottingham, 6 July-7th August, p.26.
• Piper A.M., 1944. A graphic procedure in the geochemical interpretation of water analyses. Transaction Amer. Geophysics. Union, 25, p. 914-923.
• Reed S.M., Singh R.N., 1987. A geochemical survey of open cast mine water in the United Kingdom. Hydrology of coal basin, International Symposium of IMWA, Krakow, Poland, September, p.147-154.
• RWE Power International. 2004. Thar mining project, bankable feasibility study and site assessment report. Sindh Coal Authority, Province Sindh, Pakistan, Vol. 1, p. 58-130.
• Singh R.N., Ngah S.A., Atkins A.S., 1985. Applicability of current groundwater theories for the prediction of water inflows to surface mining excavations. 2nd International Mine Water Congress of IMWA, Mine Water, Granada Spain, Vol. 1, p. 553- 569.
• Singh R.N., Reed R.M., 1987. Spatial displacements of opencast mine backfill associated with groundwater recovery. Hydrology of coal basin, International Symposium of IMWA, Krakow, Poland, September, p. 575-586.
• Singh R.N., 1992. Mine water quality and presentation of mine water chemical analysis results. Mine water notes, Chapter 13A, University of Wollongong, M. Eng Course in Mine Water, NSW 2522, Australia, p. 13-15.
• Singh R.N., 2007. Report on the visit of Professor R. N. Singh from 18th February 2007 to 18th March 2007 on HEC-BC Higher Education Links Program between Department of Mining Engineering and Nottingham Centre for Geomechanics, School of Civil Engineering., The University of Nottingham, March 2007, p. 8.
• Tylcer J., 1987. Coexistence of the coal mining and the mineral water exploitation in the Ostrava-Karvina Mining District. Hydrogeology of coal basins, International Symposium of IMWA, Katowice, Poland, September, p. 587-593.