Přehrada přehrady - Tailings dam

Přehrada Syncrude Tailings Dam , Fort McMurray , Alberta

Hlušina přehrada je typicky Zemní sypaná hráz přehrady slouží k ukládání vedlejších produktů hornické činnosti po oddělení rudy z hlušiny . Koncovky mohou být kapalné, pevné nebo kejdy jemných částic a jsou obvykle vysoce toxické a potenciálně radioaktivní . Plná hlušina se často používá jako součást samotné konstrukce.

Přehradní hráze se řadí mezi největší inženýrské stavby na Zemi. Syncrude Mildred Lake Tailings Dyke v Albertě v Kanadě, je hráz přehrady asi 18 kilometrů (11 mi) dlouho a od 40 do 88 metrů (131 až 289 ft) vysoká. Jedná se o největší přehradní strukturu na Zemi podle objemu a od roku 2001 se věřilo, že jde o největší zemskou strukturu na světě podle objemu náplně.

Mezi přehradami hlušiny a známějšími přehradami přepravy jsou klíčové rozdíly . Přehradní hráze jsou určeny k trvalému zadržení, což znamená, že tam mají „zůstat navždy“. Měď , zlato , uran a další těžební operace produkují různé druhy odpadu, z nichž většina je toxická, což pro dlouhodobou izolaci představuje různé výzvy.

Odhaduje se, že po celém světě existuje 3500 aktivních hlušin, přestože neexistuje kompletní inventář, a celkový počet je sporný. V průměrném roce by se dalo očekávat, že dojde k 2 až 5 „velkým“ poruchám odkaliště přehrady, spolu s 35 „malými“ poruchami. Za předpokladu, že je číslo 3 500 správné, je tato poruchovost „o více než dva řády vyšší než poruchovost konvenčních vodních retenčních přehrad“. Posouzení odpovědných těžebních postupů v roce 2020 , které provedla Nadace odpovědné těžby , zjistilo, že společnosti dosáhly malého nebo žádného pokroku ve zlepšování dokumentace a bezpečnostních postupů těchto rybníků.

Struktura

Na rozdíl od zadržovacích vodních přehrad se výška přehradní hlušiny po celou dobu životnosti konkrétního dolu obvykle zvyšuje (zvyšuje). Typicky je postavena základna nebo spouštěcí přehrada, která se plní směsí hlušiny a vody a zvyšuje se. Materiál použitý ke zvednutí hráze může zahrnovat hlušinu (jsou-li její vlastnosti vhodné), skládku nebo skládku.

Wheal Jane Tailings Dam, West Cornwall , Anglie

Existují tři typy navýšení přehrad, upstream , downstream a středová linie , pojmenované podle relativní polohy nového hřebenu přehrady k předchozímu. Konkrétní použitý design závisí na topografii , geologii, podnebí, typu hlušiny a nákladech. Přední hlušina přehrada se skládá z lichoběžníkové násypy jsou konstruovány na vrcholu, ale prst na hřeben jiného, ​​pohybující se hřeben dále proti proudu. Tím se vytvoří relativně plochá strana po proudu a zubatá strana proti proudu, která je podepřena odkalovacím kalem v nádržích. Konstrukce po proudu odkazuje na postupné zvedání nábřeží, které umisťuje výplň a hřeben dále po proudu. Středová hráz má sekvenční hrázové hráze postavené přímo na druhé, zatímco výplň je umístěna na straně po proudu pro podporu a kejda podporuje stranu proti proudu.

Seznam největších přehrad hlušiny

Viz též: Seznam největších přehrad na světě
Hodnost název Země Rok dokončen Výška konstrukce [m] Objem konstrukce [10 6 m 3 ] Objem nádrže [10 9 m 3 ] Instalovaný výkon [MW] Typ
1 Syncrude Tailings Dam Mildred MLSB  Kanada 1995 88 540/720 0,35 NA TE
2 Přehrada Syncrude Tailings Dam Mildred SWSS  Kanada 2010 40-50 119 0,25 NA TE
3 ASARCO Mission Mine Tailings Dam  Spojené státy 1973 30 40.1 0 NA ER

Typ: TE - Země; ER - Rock-fill; PG - betonová gravitace; CFRD - betonová čelní skalní výplň

Obavy

Standard veřejného hlášení o událostech přehrady v hlušině je nízký. Velká část zůstává zcela nehlášená nebo postrádá základní fakta, pokud je uvedena. Neexistuje žádná komplexní databáze historických selhání. Podle důlního inženýra Davida M. Chamberse z Centra pro vědu ve veřejné účasti je 10 000 let „konzervativním odhadem“, jak dlouho bude většina přehradních hrází potřebovat k udržení strukturální integrity.

Poruchovost

Nedostatek jakékoli komplexní databáze přehradní přehrady zabránil smysluplné analýze, a to buď hrubému srovnání (například srovnání mezi zeměmi nebo poruchami přehradní přehrady oproti mírám poruch vodní přehrady), nebo analýze technických poruch, které by pomohly předcházet budoucím incidentům. Záznamy jsou velmi neúplné o klíčových datových prvcích: konstrukční výška přehrady, konstrukční stopa, typ konstrukce (proti proudu, po proudu, středová čára), věk, životnost návrhu, stav konstrukce, stav vlastnictví, kapacita, objem uvolnění, házení atd.

Interdisciplinární výzkumná zpráva z roku 2015 překompilovala oficiální celosvětový rekord v selhání přehrady a velkých nehodách a nabídla rámec pro zkoumání závažnosti a následků velkých incidentů. Tato zpráva ukazuje korelaci mezi mírou poruch a tempem výroby měděné rudy a také vytváří vztah mezi snahou o nižší druhy rudy, která produkuje větší objemy odpadu, a stále závažnějšími událostmi. Z tohoto důvodu bylo v zemích, jako je Chile, kde je po celé zemi rozšířeno více než 740, spuštěno několik programů na zvýšení udržitelnosti odkalovacích přehrad.

Poškození životního prostředí

Katastrofa přehrady Bento Rodrigues , 2015

Těžařské a zpracovatelské vedlejší produkty shromážděné v hlubinných přehradách nejsou součástí aerobních ekologických systémů a jsou nestabilní. Mohou poškodit životní prostředí uvolňováním toxických kovů (mimo jiné arsenu a rtuti), odtokem kyselin (obvykle mikrobiálním působením na sulfidové rudy) nebo poškozením vodních živočichů závislých na čisté vodě.

Poruchy přehradní hráze zahrnující významné ekologické škody zahrnují:

  • katastrofa na přehradě Brumadinho v Brazílii, 25. ledna 2019, kde je nezvěstných až 252 lidí a nejméně 134 je mrtvých. Katastrofa uvolnila 12 milionů metrů kubických železného odpadu vedoucího k řece Paraopeba .

Odkaliště mohou být také zdrojem odtoku kyselin , což vede k potřebě trvalého sledování a úpravy vody procházející přes odkaliště. Například v roce 1994 provozovatelé dolu Olympic Dam , společnost Western Mining Corporation , připustili, že jejich zadržení uranové hlušiny vypustilo do podloží až 5 milionů m3 kontaminované vody. Náklady na vyčištění dolů byly obvykle desetinásobné oproti odhadům těžebního průmyslu, když se jednalo o odvod kyselin.

Ztráty

Následující tabulka nejsmrtelnějších známých poruch přehrady v hlušině není úplná a údaje o obětích jsou pouze odhady.

Přehrada / mimořádná událost Rok Umístění Úmrtí Detaily
1962 Huogudu (火 谷 都), porucha odkaliska v Číně 26. září 1962 Huogudu (火 谷 都), provincie Gejiu，Yunan , Čína 171 Několik podrobností k dispozici. Odkaliště u cínového dolu provozovaného skupinou Yunnan Tin se zhroutilo. 368 M m 3 prudce vzrostlo. Jeden zdroj uvádí 171 zabitých a dalších 92 zraněných; jiný má datum 26. září.
Mina Plakalnitsa 1. května 1966 Vratsa , Bulharsko 480+ Přehrada hlušiny v měděném dole Plakalnitsa poblíž města Vratsa selhala. Celkem 450 000 m3 bahna a vody zaplavilo Vratsu a nedalekou vesnici Zgorigrad, která utrpěla rozsáhlé škody. Oficiální počet obětí je 107, ale neoficiální odhad byl více než 480.
Selhání přehrady Certej 30. října 1971 Důl Certej , Rumunsko 89 Přehrada hlušiny postavená příliš vysoká se zhroutila a zaplavila Certeju de Sus toxickými hlušinami.
Povodeň v Buffalo Creek 26. února 1972 Západní Virginie , USA 125 Nestabilní volně postavená přehrada vytvořená místní těžební společností se zhroutila v silném dešti. 1121 zraněných, 507 domů zničeno, více než 4000 zůstalo bez domova.
Přehrada Val di Stava 18. července 1985 Tesero , Itálie 268 Špatná údržba a nízká rezerva pro chyby v designu; výstupní potrubí selhalo, což vedlo k tlaku na přehradu a náhlému zhroucení. Deset lidí bylo nakonec odsouzeno za zabití a další obvinění.
Mufulira 1970 Zambie 89 Odpadní nádrž se rozbila a zhroutila do měděného dolu pod ní a zabila 89 pracovníků noční směny.
Aberfanova katastrofa 21. října 1966 Wales 144 Kolaps a sesuv špičky hromady nahromaděné nad hornickým městem na geologicky nestabilní půdě zabil 28 dospělých a 116 dětí (nikoli inženýrská stavba)
Hpakant nefritová důlní katastrofa 25. října 2015 Myanmar 113 Halda strusky údajně používaná více provozovateli v této oblasti těžby nefritů se stala nestabilní a zaplavena do okolních rezidencí (nikoli inženýrská struktura)
El Cobre lavina 28. března 1965 Chile 300 Otřesy způsobené zemětřesením o síle 7,4 stupně způsobily selhání dvou hlušinových přehrad v měděném dole El Soldado. Výsledný tok zničil město El Cobre.
Porucha přehrady Merriespruit Tailings 22. února 1994 Virginie, svobodný stát , Jižní Afrika 17 Přehrada Merriespruit odkryla přehradu v silných deštích. Tok odhadovaného množství 600 000 m3 (1,2 milionu tun) hlušiny dosáhl 2 km vzdáleného města Merriespruit. Se sedmnácti smrtelnými oběťmi byly pohlteny desítky domů.
Sesuv Taoshi 8. září 2008 Linfen , provincie Shanxi , Čína 254+ Hlubinná hlušina, dříve spravovaná státem a poté vložená do soukromých rukou, se v 8 hodin ráno zhroutila do vesnice
Katastrofa přehrady Bento Rodrigues 5. listopadu 2015 Mariana , Minas Gerais , Brazílie 19 Hlubinná přehrada v dole na železnou rudu ve společném vlastnictví společností Vale SA a BHP a utrpěla katastrofickou poruchu, při které došlo k úniku asi 60 milionů metrů kubických železného odpadu do řeky Doce, která dosáhla k Atlantskému oceánu .
Katastrofa Brumadinho přehrady 25. ledna 2019 Brumadinho , Minas Gerais , Brazílie 259+ Hlubinná přehrada v dole na železnou rudu provozovaná společností Vale SA utrpěla katastrofickou poruchu .

Největší poruchy

Následující seznam se zaměřuje na největší poruchy přehrady hlušiny:

název Vydaný objem [10 3 m 3 ] Datum selhání Země Důsledky pro životní prostředí Objem nádrže [10 3 m 3 ] Typ přehrady Poznámky
Padcal č. 2 80
000 32 000		 1992
2. ledna		 Filipíny Poškozené „velké plochy hlavní zemědělské půdy“; důl platil pokuty provinční pokladně Pangasinan. 80 000   Měděný důl. Přehradní zeď se zhroutila.
Katastrofa na přehradě Mariana
(Bento Rodrigues, Samarco) 		60
000 32 000 		2015
5. listopadu 		Brazílie Významná kontaminace Rio Doce a Atlantského oceánu . 55 000   Hlušina železné rudy Flávio Fonseca de Carmo, Luciana Hiromi et. Al řekněme 43x10 6 m 3 hlušiny uvolněné, což bylo 80% uloženého objemu.
Katastrofa Brumadinho přehrady 12 000 2019 25. ledna Brazílie Kovy v hlušině, které mají být začleněny do půdy řek. Země Hlušina železné rudy.
Nehoda rostliny oxidu hlinitého Ajka 1000 2010 4. října Maďarsko Odpad uhasil veškerý život v řece Marcal, alkalické bahno se dostalo až k Dunaji     Červené bahno
Sipalay 30 000 1982
8. listopadu		 Filipíny „Rozšířená záplava zemědělské půdy vysoké až 1,5 m“ 37 000   Porucha přehrady v důsledku sklouznutí základny
Mount Polley 15 000
23 600		 2014
4. srpna		 Kanada   74 000   4,5 Mm 3 vody, 10 Mm 3 hlušinou naloženou kovy, plus intersticiální voda v hlušině.
Americký kyanamid 11 400 1962 USA Kyselá voda tekla do mokřadu zvaného Hookerova prérie. Byl tam obsažen a vápněn před vypuštěním do jižního Prongu řeky Alafie. Phosphate, Florida.
Padcal č. 3 5 000–10 000 2012
3. srpna		 Filipíny Řeky Balog a Agno jsou silně znečištěné. 250
000 102 000		   Měděný důl
Jezero Pinchi 6 000–8 000 2004
30. listopadu		 Kanada Tlatzen First Nation tvrdí, že rtuť zničila rybolov v jezeře.     Přehrada na zadržování odpadu z rtuti se zhroutí.
Důl Payne Creek 6 800 1994
2. října		 USA       Voda z jílového usazovacího rybníka. Většina úniku obsaženého v sousední těžební oblasti; 500 000 m 3 uniklo do potoka
Doñana katastrofa 4500
6800		 1998
25. dubna		 Španělsko   15 000   Kyselá hlušina obsahující těžké kovy
Omai moje 4200 1995
19. srpna		 Guyana   5 250   Zlatý důl. Uvolnění koncovky obsahovalo kyanid.
Elektrárna Kingston 4 100 2008
22. prosince		 USA Těžké kovy; zabíjení velkých ryb; město zaplaveno;     Kaše z popílku z uhelné elektrárny.
Balka Cuficheva 3 500 1981
20. ledna		 Sovětský svaz   27 000   Žehlička.
Los Cedros 1 500 - 3 000 1937
27. května		 Mexiko > 300 lidských úmrtí 25 000 (odhad)   Stříbrný a zlatý důl.
Quinette, Maemot 2 500 1985 Kanada Údolí řeky plné odpadu 2,5 km.     Uhelný důl.
Rio Pomba Cataguases 2 000 2007
10. ledna		 Brazílie       Bauxitový (hliníkový) důl
Tyrone, Nové Mexiko 2 000 1980
13. října		 USA Odkazy tečou 8 km po proudu a zaplavují zemědělskou půdu.     Měděný důl.
Důl Hopewell 1900 1994
19. listopadu		 USA Rozlití do mokřadů a řeky Alafie     Voda z jílového usazovacího rybníka
Merriespruit 690 1994
22. února		 Jižní Afrika Kaše cestoval 2 km, které pokrývají asi 1 / 2 km 2 . 17 úmrtí. 7 040   Zlatý důl.
2008 sesuv půdy Shanxi 2008 Čína

Viz také

Reference

Další čtení