Étude du comportement hydrogéologique de couvertures avec effet de barrière capillaire faites entièrement de matériaux miniers

Le site minier générateur du drainage minier acide (DMA) doit être restauré afin de limiter sa contamination à long terme sur l'environnement. Pour ce faire, à la fin des opérations minières, les couvertures avec effets de barrière capillaire (CEBC) généralement en sols naturels sont notamment utilisées comme barrière à l'oxygène pour isoler les résidus miniers générateurs de DMA de son environnement immédiat. Des contraintes économiques, des contraintes liées à l'acceptabilité sociale et les impacts du décapage (empreinte environnementale) sur les sites d'approvisionnement des matériaux naturel de recouvrement, font que les entreprises minières sont de plus en plus intéressées à utiliser des stériles miniers non générateur du DMA en substitution aux sols naturels comme matériaux de base pour constituer les couches de bris capillaires des recouvrements. L'objectif général de ce projet de recherche consistait à évaluer le comportement hydrogéologique d'une CEBC faite entièrement des matériaux miniers (rejets de concentrateur désulfurés provenant d'un procédé de désulfuration et stériles miniers non générateur du DMA). De façon plus spécifique, les objectifs du projet consistaient à : 1) caractériser les propriétés hydrogéologiques des stériles miniers (avec granulométrie tronquée) et des résidus miniers désulfurés; 2) évaluer en laboratoire, en colonnes instrumentées, le comportement de CEBC faites entièrement de matériaux miniers ; 3) simuler les essais en colonne à l'aide d'un code numérique 1D permettant de modéliser l'écoulement de fluide (eau et gaz) en milieu non saturé ; et 4) utiliser la modélisation numérique 2D pour valider la possibilité de restaurer à l'aide d'une CEBC faite des résidus de concentrateur et des stériles miniers, le parc principal à résidus de la mine LaRonde (Agnico Eagle Mines Limited).

Abstract

The acid mining drainage (AMD) generating mine sites must be restored to limit their long-term contamination of the environment. At the end of mining operations, covers with capillary barrier effects (CCBE), generally made of natural materials soils, are used as an oxygen barrier to isolate the tailings that generate acid mining drainage (AMD) from their immediate environment. Due to economic and social acceptability contraints and to the environmental impact of stripping (footprint) of natural soil pits, mining companies are increasingly interested in using non-acid generating waste rock as a substitute for natural soils as base materials to form capillary break layers in covers. The overall objective of this study was to evaluate the hydrogeological behaviour of CCBE made entirely of mining materials (desulphurized tailings from a desulphurization process and non-acid generating waste rock). The specific objectives of this project were : 1) to characterize the hydrogeological properties of waste rock (with truncated size) and desulphurized tailings; 2) to evaluate in laboratory instrumented columns the effectiveness of CCBE made entirely of mining materials; 3) to simulate the column tests using a 1D numerical code to model the fluid (water and gas) flow in the unsaturated media; and 4) to validate with 2D numerical modeling the ability to restore LaRonde tailings impoundment (Agnico Eagle Mines Limited) using a CCBE made of low-sulfide tailings and non-acid generating waste rock.