Avolouhoksen vedenpoisto maanalaista pumppaamotilaa hyödyntäen
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2013
Department
Major/Subject
Kalliorakentaminen
Mcode
Rak-32
Degree programme
Language
fi
Pages
95 + [6]
Series
Abstract
Rainfall, surface run-off and groundwater flow cause a constant accumulation of water in an open pit mine which is why dewatering is one of the most important factors effecting mining operations. Even though the entire production chain depends on the functionality of dewatering, significant investments in the design of dewatering are currently still lacking. In addition to dewatering, benefits such as decreased pumping volume and stability improvement in the pit walls caused by preventing surface run-off and lowering the groundwater table are not examined sufficiently in conjunction with dewatering. The aim of this thesis was to examine which factors affect the design and dimensioning of an underground dewatering system in an open pit mine. This study was used to determine how the pumping system has to be selected and what has to be taken into account when considering the location of the underground pumping station in the case of the Särkijärvi open pit mine. In addition, the feasibility of the Särkijärvi pumping system and the underground pumping station as well as possible drainage methods was considered. Dewatering methods and source data obtained from mine visits in Ihalainen and Pyhäsalmi were used for the purposes of this study. Knowledge from pump manufacturers Sulzer Pumps Finland Plc and Xylem Water Solutions Finland Plc was used to determine the pumping system and the parameters that influence the selection of the pumping system. The effect of rainfall on the pumping volume in an open pit mine was examined using monthly rainfall data obtained from the Finnish Meteorological Institute. Based on the results of this study, the discharge head and the solid content of the mine water have a major effect on the selection of the pumping system. When determining the location of the underground pumping station, maintenance access had to take into account the expansion plan of the Särkijärvi open pit mine. The rock quality of the area was another important factor when determining the location of the underground pumping station. Preventing the surface run-off to the open pit mine was discovered to be generally necessary, although benefits from lowering the groundwater table in the pit walls have to be considered individually according to each case.Avolouhoksiin kertyy vettä jatkuvasti sadannan, pintavalunnan ja pohjaveden virtauksen vaikutuksesta, minkä takia avolouhoksen vedenpoisto on yksi tärkeimmistä louhostoimintaan vaikuttavista tekijöistä. Koko tuotantoketju on riippuvainen vedenpoiston toimivuudesta, mutta silti sen suunnitteluun ei panosteta merkittävästi tänä paivana. Vedenpoiston lisäksi pintavalunnan ehkäisemisellä ja pohjaveden alentamisella saavutettavia hyötyjä avolouhoksen pumppauksessa ja seinämästabiliteetissa ei tarkastella riittävästi louhoksen vedenpoiston yhteydessä. Diplomityön tavoite oli selvittää avolouhoksen maanalaisen vedenpoistojärjestelmän suunnitteluun ja mitoitukseen vaikuttavat tekijät. Selvityksen avulla tutkittiin, miten case-kohteena olleen Siilinjärven Särkijärven avolouhoksen pumppausjärjestelmä on valittava ja mitä tekijöitä on huomioitava sijoitettaessa pääpumppaamo maan alle. Lisäksi tarkasteltiin Särkijärven pumppausjärjestelmän ja maanalaisen pumppaamotilan toteutettavuutta sekä pohdittiin vedenpoiston yhteydessä tehtäviä mahdollisia avolouhoksen kuivatusratkaisuja. Tutkimuksen apuna käytettiin Ihalaisen ja Pyhäsalmen kaivosvierailuilta saatuja tietoja ja vedenpoiston ratkaisumalleja. Pumppuvalmistajista Sulzer Pumps Finland Oy:n ja Xylem Water Solutions Suomi Oy:n henkilöstön kanssa pohdittiin pumppausjärjestelmän valintaa ja siinä huomioitavia parametreja. Sademäärän vaikutusta avolouhosten pumppausmäärään tutkittiin Ilmatieteen laitokselta saatujen kuukausittaisten sademäärätietojen avulla. Tutkimuksen tuloksena havaittiin pumppausjärjestelmän valintaan vaikuttavan eniten louhosveden nostokorkeus ja kiintoaineksen ominaisuudet. Maanalaisen pumppaamotilan sijoittamisen kannalta jouduttiin kiinnittämään erityistä huomiota kulkuyhteyksien järjestämiseen Särkijärven avolouhoksen laajentumissuunnitelman takia. Alueen kalliolaatu oli toinen hyvin vaikuttava tekijä määritettäessä pumppaamotilan sijoituspaikkaa. Pintavalunnan estäminen avolouhokseen todettiin olevan yleisesti tarpeellinen, mutta louhosseinämien pohjavedenpinnan alentamisen tuomat hyödyt on tarpeen määrittää kaivoskohtaisesti.Description
Supervisor
Rinne, MikaelThesis advisor
Kuula, HarriKeywords
open pit mine, avolouhos, dewatering, vedenpoisto, pumping system, pumppausjärjestelmä, underground, maanalainen, drainage, kuivatus