Aufgabe: Quantifizierung der erwarteten Grundwasserzuflüsse und Bewertung des säurebildenden oder -neutralisierenden Potenzials von unterirdischem Material zur Unterstützung des Genehmigungsverfahrens für Bergwerke.
Lösung: Resolution Copper ist eine geplante Untertage-Kupfermine mit dem Ziel einer Porphyr-Lagerstätte in einer Tiefe von 4.500 bis 7.000 Fuß unter der Erdoberfläche. Die Lagerstätte wird im Paneelabbauverfahren abgebaut. Es wurde erwartet, dass während der Bauarbeiten Grundwasser in die Schächte und während des Betriebs in die Grubenbaue eindringt. Die geologische und hydrogeologische Modellierung war notwendig, um das Projekt während der Machbarkeitsuntersuchungen und des Arizona Aquifer Protection Permit (APP)-Verfahrens voranzutreiben. Geochemische Untersuchungen des säurebildenden oder -neutralisierenden Potenzials des unterirdischen Materials waren auch erforderlich, um das Genehmigungsverfahren der Resolution für die Umweltverträglichkeitserklärung (Environmental Impact Statement, EIS) und das APP zu unterstützen. Darüber hinaus wird das Paneelabbauverfahren zu einer Senkungszone oberhalb des Grubengebiets führen, und durch die Oberflächensenkungen und die Frakturierung wird zusätzliches Wasser in die Mine fließen. Die Betreiber der Resolution Copper Mine müssen verlässliche Vorhersagen über die künftigen Zuflüsse in die Mine sowie über das Potenzial des unterirdischen Materials, säurehaltige Abfälle zu erzeugen, entwickeln. INTERA entwickelte mit Leapfrog Geo geologische Blockmodelle auf regionaler und Minenskala sowie ein regionales Modell, das separate subregionale Modelle kombiniert, die mit den Softwareprogrammen Leapfrog und Vulcan erstellt wurden. Sowohl die regionalen als auch die bergbauspezifischen Modelle wurden als Grundlage für weitere Grundwasserströmungsmodelle zur Unterstützung der Bergbaugenehmigung entwickelt. Mit Hilfe von MODFLOW-SURFACT modellierte INTERA die Grundwasserzuflüsse zu zwei Schächten, die in den Graben, der das Bergwerk umgibt, gegraben wurden. Die Zuflüsse zum Schacht wurden zur Kalibrierung der hydraulischen Parameter verwendet, insbesondere für die tiefen geologischen Einheiten. Die Vorhersage von Zuflussraten ist für die Planung von Bergwerken sowie für die Erstellung von Wasserbilanzschätzungen zur Verwendung in Analysen der Auswirkungen auf das Grundwasser unerlässlich. Darüber hinaus haben wir das konzeptionelle Modell des Grundwasserflusses und des Grundwasservorkommens im Apache Leap Tuff aktualisiert, um den potenziellen Fluss von Grundwasser aus dieser Einheit in die Mine während der Absenkung zu bestimmen. Zusätzlich zu den geologischen und Grundwasserströmungsmodellen bewertete INTERA das unterirdische Material, um das säurebildende oder neutralisierende Potenzial des Materials sowie seine Fähigkeit zur Auslaugung von Metallen zu bestimmen. INTERA sammelte, kompilierte und dokumentierte geochemische Testdaten, um die Quelle und die potenzielle Abschwächung erhöhter Selenkonzentrationen im Erz zu bestimmen und die bei der Verwitterung des Abfallgesteins zu erwartenden Quecksilberkonzentrationen realistischer vorherzusagen.
Ergebnisse: INTERAs Grundwassermodellierung und geochemische Auswertungen unterstützten die erfolgreiche Veröffentlichung der endgültigen Umweltverträglichkeitsstudie für die Mine.
