Optimisation of snow management practices on tailings storage facilities to reduce spring freshet intensity and geoenvironmental risks

« RÉSUMÉ: La gestion de l’eau est un défi important pour l’industrie minière et plus particulièrement au printemps lors de la fonte de la neige. Une quantité importante de l’inventaire annuel de l’eau peut être stocké sous forme de neige à la surface des parcs à résidus miniers. Ceci fait qu’u dégel, une quantité d’eau important est libérée sur une période relativement courte, appelée crue printanière. La durée et l’intensité de la crue peut varier d’une année à l’autre, mais entraîne des défis importants en gestion de l’eau sur les parcs à résidus. La grande quantité d’eau à gérer fait que les infrastructures de gestion et de traitements des eaux ainsi que les ouvrages de retenue des résidus miniers sont sollicitées à pleine capacité durant cette période. Dans un contexte de changements climatiques où il y a une augmentation dans la variabilité et les extrêmes de plusieurs variables du cycle de l’eau, les crues printanières représentent un risque grandissant sur la stabilité des infrastructures de gestion de l’eau et des rejets miniers. Cette étude explore l’utilisation de piles de gestion de la neige comme solution pour contrôler l’intensité et les taux de fonte de la neige lors de la crue printanière. Ces piles sont conçues pour contrôler le taux de fonte et ainsi réduire les débits de pointe des eaux de fonte. En gérant le moment et le volume d’eau entrant dans les installations de stockage des résidus, les piles de gestion de la neige peuvent aider à maintenir l’intégrité des infrstructures ges gestion des rejets minier et à atténuer les risques géotechniques et environnementaux qui y sont associés. L’objectif principal de cette recherche est d’évaluer l’efficacité des piles de gestion de la neige à contrôler la fonte de la neige sur les parcs à résidus miniers. Plus précisément, l’étude vise à évaluer comment les piles de gestion de la neige peuvent contrôler les taux de fonte de la neige, réduire les pics de débit de fonte et prolonger le temps de fonte. Pour ce faire, six piles de gestion de la neige ont été construites à l’échelle pilote sur deux sites miniers sur une période de deux ans. Les méthodes utilisées ont évaluer la capacité d’équipements civils conventionnels et d’équipement spécialisés à construire des piles de gestion de la neige de manière optimale. Les piles de gestion de la neige ont été conçues avec des profils cubiques, coniques et en crête. La fonte des piles de gestion de la neige a été suivie par des mesured de changements de volume, hauteur et d’empreinte à l’aide de techniques de photogrammétrie et de relevés LiDAR. Des mesures de densité de la neige ont également été obtenues par échantillonnage de carottes de neige à différents intervalles.»

Abstract

«ABSTRACT:Water management is among the mains challenges facing the mining industry, particularly in the spring when the snow melts. A significant amount of the annual water inventory can be stored as snow on the surface of tailings storage facilities. As a result, a significant part of the water balance is released over a relatively short period, known as spring freshet. The duration and intensity of spring freshet can vary from year to year, but typically represent significant water management challenges for tailings storage facilities. The large quantity of water to be managed means that water management and treatment infrastructures, as well as tailings storage facilities, are highly sollicitated during this period. In a context of climate change, where variability and extremes of most water balance variables are on the rise, springrunoff represent a growing risk to the stability of water management and tailings storage facilities. This study explores the use of snow management piles as a solution for controlling snowmelt intensity and rates during spring freshet. Snow management piles are designed to control meltwater release rates and thus reduce peak meltwater flows and prolong runoff. By managing the timing and volume of water to be managed on tailings storage facilities, snow management piles can help maintain the integrity of mine waste management infrastructures and mitigate associated geotechnical and environmental risks. The primary objective of this research was to evaluate the effectiveness of snow management piles in controling spring runoff on tailings storage facilities. Specifically, the study aims to assess how snow management piles can control snowmelt rates, reduce peak meltwater flows, and extend spring runoff. To achieve this, six pilot-scale snow management piles were constructed at mine sites over a two-year period. The ability of conventional civil equipment as well as specialized equipment to construct snow management piles was also investigated. The snow management piles wer designed with cubic, conical, and ridge-shaped configurations. Snow melt was monitored for changes in volume, height, and footprint using LiDAR and Structure-from-Motion (SfM) photogrammetry techniques. Snow density measurements were also obtained through core sampling at different intervals.»