Die Herausforderung: Unterstützung bei der Auswahl und Genehmigung einer optimalen Stilllegungsstrategie für Bergwerke.

Lösung: INTERA entwickelte ein Grundwasserströmungs- und -transportmodell für das Bergbaugebiet Maurliden, um die potenziellen Auswirkungen verschiedener Stilllegungsoptionen auf die Wasserressourcen zu simulieren. Diese Arbeiten wurden zur Unterstützung einer Vormachbarkeitsstudie und eines Antrags auf eine Umweltgenehmigung durchgeführt, die für die Schließung der Mine erforderlich sind. Das Bergbaurevier Maurliden besteht aus polymetallischen (Zn-Pb-Cu-Au-Ag) Tagebaubetrieben. Jede vulkanische Massivsulfidlagerstätte besteht aus einem zerklüfteten Rhyolith-Grundgesteinssystem, das von einer etwa 10 Meter dicken, relativ durchlässigen Gletscherschicht überlagert wird. Gelöste Metalle entstehen durch die natürliche Oxidation von stark sulfidhaltigem Material (~20 Gew.-% Sulfid), das in der Halde und in den Felswänden des Tagebaus vorhanden ist, und diese stellen die beiden Hauptquellen für potenziell besorgniserregende Bestandteile dar, die das Grund- und Oberflächenwasser auf verschiedenen Wegen beeinflussen könnten. Zur Unterstützung der Auswahl der besten Schließungsstrategie für das Bergwerk Maurliden wurde ein kalibriertes Grundwasserströmungs- und -transportmodell entwickelt und angewandt, um die künftigen Konzentrationen gelöster Metalle im nahe gelegenen Grundwasser und in den Oberflächengewässern über einen Zeitraum von 1.000 Jahren vorherzusagen. Bei der Entwicklung der konzeptionellen und numerischen Modelle charakterisierte INTERA die hydraulischen Eigenschaften des überwiegend geklüfteten Grundgebirgssystems durch ein Feldprogramm, das Durchflussmessungen, Pumpversuche mit einem Brunnen und einen Pumpversuch mit mehreren Brunnen umfasste. Nach der Auswertung von Durchflussmessungen und Pumpversuchen und nach der Modellkalibrierung wurde das Modell zur Bewertung von neun verschiedenen Schließungsoptionen mit zwei zukünftigen Klimaszenarien für drei potenziell bedenkliche Inhaltsstoffe verwendet. Die Optionen für die Schließung reichten von der Abdeckung der Halde an Ort und Stelle und der Ermöglichung der natürlichen Bildung eines Grubensees bis hin zur vollständigen Verfüllung der offenen Grube mit Zementleim, gemischt mit externen Abraumhalden.

Ergebnisse: Die Modellierungssimulationen bildeten die Grundlage für Bolidens Entscheidung über die beste Stilllegungsstrategie, die in einem Antrag auf eine Umweltgenehmigung beim schwedischen Land- und Umweltgericht vorgelegt werden sollte.