Wetenschap
Een goudafvaldam in aanbouw in Zuid-Afrika. Auteur geleverd
Om mineralen uit gastgesteenten te halen, mijnen vermalen rotsen tot fijn zand. Zodra het mineraal is geëxtraheerd, het grootste deel van dit fijne zand blijft achter als een bijproduct dat residuen wordt genoemd. Elke mijnbouwactiviteit produceert een unieke afvalstroom en lokale omstandigheden dicteren opslagopties.
In landen als Zuid-Afrika, dat een grote en robuuste mijnbouwsector heeft, residuen moeten met extra zorg worden beheerd. Meestal worden ze als een slurry getransporteerd en in dammen geplaatst die stapsgewijs worden gebouwd gedurende het leven van een mijn. Het duurt lang voordat deze waterige residuenslurry uitdroogt en sterker wordt, wat resulteert in unieke uitdagingen. Als ze niet correct worden beheerd, de gevolgen kunnen rampzalig zijn - en zelfs fataal.
Zuid-Afrika heeft meer dan 200 actieve residudammen en nog veel meer slapende faciliteiten. De departementen van minerale hulpbronnen, Milieuzaken en Water en Sanitatie hebben allemaal regels voor het beheer van deze voorzieningen. Het doel is om een evenwicht te bewaren tussen milieubescherming, economische groei en sociale ontwikkeling.
De afgelopen halve eeuw zijn er in Zuid-Afrika twee grote storingen geweest in residudammen - in 1974 en 1994. Maar liefst 29 mensen stierven. Deze twee mislukkingen brachten de industrie in beweging, wat leidt tot een beter technisch inzicht in residudammen en de ontwikkeling van systemen om de inherente veiligheidsrisico's te beheersen.
Deze vooruitgang – en het feit dat er de afgelopen 20 jaar geen catastrofale mislukkingen meer zijn geweest – kan gemakkelijk leiden tot zelfgenoegzaamheid. Maar recente rampen in Canada en Brazilië hebben laten zien hoe snel het mis kan gaan. De recente mislukkingen van de Mt Polley Tailings Dam in Canada en de Fundão Tailings Dam in Brazilië hebben aangetoond dat, hoewel de risico's bekend zijn en er technische oplossingen beschikbaar zijn, mislukkingen gebeuren nog steeds. Mislukkingen kunnen leiden tot het verlies van mensenlevens, vernietiging van het milieu en financiële schade die de draagkracht van de mijn zou kunnen overschrijden.
Deze internationale mislukkingen hebben duidelijk gemaakt dat Zuid-Afrika zijn wet- en regelgeving moet herzien. Mijnbouwhuizen en de overheid moeten deze twee incidenten inventariseren en terugkijken op lokale mislukkingen met het oog op verbetering van de praktijken. De afvalindustrie, bestaande uit ontwerpingenieurs, de bouwcontractanten van de residuendam, mijnbouwbedrijven en regelgevers moeten samenwerken om praktijkcodes bij te werken, en zich committeren aan de huidige beste praktijken in de Zuid-Afrikaanse context.
Beter technisch en operationeel begrip
Vierenveertig jaar geleden faalde een platina-residudam die werd geëxploiteerd door de Bafokeng-mijn tragisch. Het afval van de dam stroomde 45 km en overstroomde een mijnschacht, het vangen en doden van 12 mijnwerkers.
Verschillende theorieën werden naar voren gebracht voor het falen. Uiteindelijk werd de waarschijnlijke oorzaak geïdentificeerd als geconcentreerde kwel door de damwand. Slecht beheer van het water op het damoppervlak en hevige regen voorafgaand aan het falen werden eveneens beschouwd als oorzaken van het falen.
De linkerbenedenhoek toont de bres in de Bafokeng-mijn met het litteken van vrijgekomen materiaal dat zich uitstrekt tot in het midden van de dam. Krediet:M Duncan
Bijna 20 jaar na de mislukking van Bafokeng stortte een residudam in, het vrijgeven van residuen die het dorp Merriespruit overspoelden en 17 mensen doodden, van wie velen kinderen waren. Dit bracht het belang van waterbeheersing en de sleutelrol die mijnbeheer speelt duidelijk in beeld.
Deze twee mislukkingen hebben geleid tot aanzienlijke veranderingen binnen de mijnbouw. Na de ramp in Bafokeng, de Chamber of Mines heeft in 1979 een document uitgegeven dat mijnen richtlijnen geeft over hoe het milieu te beschermen. Deze richtlijnen hadden voornamelijk betrekking op technische aspecten.
Voor zijn deel, de ramp in Merriespruit vestigde de aandacht op het management. Dit resulteerde in de publicatie van een Zuid-Afrikaanse Nationale Standaard Praktijkcode in 1998. Dit document biedt richtlijnen voor het juiste beheer van afvalinstallaties gedurende de levenscyclus van een dam.
De codes zijn aantoonbaar van wereldklasse en zijn waarschijnlijk de reden dat er sindsdien geen grote rampen hebben plaatsgevonden.
Kort nadat ze werden vrijgegeven, gaf het Department of Minerals and Energy richtlijnen uit over hoe mijnen hun eigen site-specifieke en verplichte praktijkcodes zouden moeten ontwikkelen.
Velen in de industrie hebben de aanbevelingen overgenomen. Maar sommigen beweren dat de aanbevelingen grotendeels zijn genegeerd of slechts zijn uitgevoerd als oefeningen met selectievakjes.
Een andere uitdaging is dat de documenten in de tussenliggende jaren grotendeels ongewijzigd zijn gebleven. Gedragscodes in andere landen bevatten nu betere vereisten voor verandermanagement en richtlijnen voor collegiale toetsing van ontwerpen en operationele procedures.
Bijna 25 jaar zijn verstreken sinds de ramp in Merriespruit. Beheerders van residudammen in Zuid-Afrika kunnen niet vertrouwen op bestaande systemen, regelgevers mogen ook niet overwegen om praktijken voor te schrijven die in andere landen zijn ontwikkeld, omdat ze kunnen leiden tot slechte lokale technische oplossingen.
Een recente industrieconferentie toonde aan dat hoewel aannemers en adviseurs bereid zijn naar het feest te komen om de codes van Zuid-Afrika op te frissen, mijnbouwbedrijven en regelgevers zijn dat minder. Hopelijk, alle partijen zullen samenwerken voordat een nieuwe ramp de geloofwaardigheid van de industrie en haar sociale vergunning om door te gaan met mijnbouw vernietigt.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com