Моделирование Сценариев Осушения Подземной Шахты
КЛИЕНТ
Vale
МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ
Итабира, штат Минейрас Жерайс, Бразилия
ПЕРИОД
2021
Вызовы
Комплекс Итабира, родина горнодобывающих операций Vale по добыче железной руды, расположен в муниципалитете Итабира, штат Минейрас Жерайс. При изучении возможности добычи руды подземным способом стало необходимым понять жизнеспособность понижения уровня грунтовых вод ниже запланированных подземных выработок.
Целью было смоделировать понижение уровня водоносного горизонта для осушения участков галерей и камер разработки, обеспечив достижение уровня воды не менее чем на 20 метров ниже самого низкого запланированного уровня выемки.
Решение
Была разработана численная модель для моделирования понижения уровня водоносного горизонта с использованием граничного условия Многослойной Скважины для каждой из предложенных шахт.
Основная методология симуляции заключалась в введении граничного условия Многослойной Скважины, которое моделирует откачку воды через глубокие трубные скважины. В этом граничном условии дневной расход откачки является входным параметром, а распределение откачанных объемов по различным слоям модели является результатом симуляции.
Для планирования осушения предполагалось, что развитие подземных галерей по добыче железной руды начнется в 2026 году, а горнодобывающие операции завершатся в 2030 году. В предложенном сценарии симуляции осушения откачка началась в 2022 году для осушения водоносного горизонта к 2026 году за период 1825 дней.
Был представлен концептуальный проект системы осушения грунтовых вод, включающий количество скважин, их глубины и объемы для поддержки проекта, а также план гидрогеологической инструментализации.
Результаты
Симуляции уровня воды для шахт проводились параллельно с понижением уровня воды в открытых карьерах, учитывая 5-летний горизонт для достижения необходимого осушения, что указывает на синергию между двумя процессами осушения.
Результаты определили необходимые расходы на откачку, время, необходимое для осушения, количество и расположение скважин, а также предполагаемую стоимость внедрения системы осушения.