شبیه‌سازی و پیش بینی فرایند زهکشی در محیط آبرفتی و سازند سخت پیت روباز معدن سنگ آهن گل‌گهر

Abstract

ناحیه معدنی سنگ‌آهن گل­گهر در ۵۳ کیلومتری جنوب غرب شهرستان سیرجان، استان کرمان یکی از بزرگترین معادن روباز کشور می‌باشد. در اثر استخراج و بهره‌برداری از معدن، تراز کف پیت معدن به زیر سطح آب زیرزمینی منطقه رسیده و هجوم آب زیرزمینی به پیت معدن رخ داده است. جهت جلوگیری از آب‌گرفتگی پیت معدن، عملیات زهکشی آب زیرزمینی با نرخ حدود 4000 تا 5000 متر مکعب بر روز اجرا می‌شود و درنتیجه‌ی آن، یک مخروط افت بزرگ در محدوده‌ی پیت تشکیل شده است. جهت انجام مدیریت صحیح فرایند زهکشی، خصوصاً تشدید احتمالی نشت آب زیرزمینی به محدوده پیت در اثر تعمیق آن در طی توسعه آتی معدن و همچنین به منظور شناخت مکانیسم حرکت آب‌های زیرزمینی در این محدوده، با استفاده از نرم‌افزار FEFLOW یک مدل ریاضی حرکت آب زیرزمینی در محدوده‌ی معدنکاری ارائه شده است که بتواند شرایط پیچیده تخلخل دوگانه سازند سخت معدن را شبیه‌سازی و پیش‌بینی نماید. در این تحقیق، تلاش گردیده تا با به‌کارگیری شبکه‌بندی عناصر محدود، درنظر گرفتن درزه و شکاف‌های سازند سخت و به کارگیری متناسب معادلات حاکم بر حرکت آب در این محیط‌ ناهمگن و اعمال سطح تراوش محدوده‌ی پیت در مدل، نوسانات سطح آب زیرزمینی منطقه، به نحوه‌ی مناسب و قابل قبولی شبیه‌سازی شوند. در نهایت با انجام بهینه‌سازی توسط مدل، موقعیت ۱۰ حلقه چاه و دبی پمپاژ بهینه در یک سناریوی پیشنهادی زهکشی، مشخص شده است. پیش‌بینی مدل، حاکی از آن است که در طول یک سال، سطح ایستابی در محدوده‌ی پیت به اندازه ۱۸ متر افت خواهد نمود. لذا با اجرای بخش کاربردی تحقیق با استفاده از سناریوی پیشنهادی مذکور در زهکشی، سطح آب زیرزمینی به زیر توده معدنی خواهد رسید و عملیات معدنکاری می‌تواند بدون مشکل از لحاظ آب‌گرفتگی پیت ادامه یابد<span style="font-size: medium;">.</span>