تاثیر ناپایداری شیب بر آلودگی خاک و آب های زیرزمینی در معادن روباز: مطالعه موردی معدن چاه زار

هدف و زمینه: ناپایداری شیب در معادن روباز یکی از چالش های اصلی مهندسی معدن است که نه تنها ایمنی عملیات را تهدید می کند، بلکه می تواند منجر به آلودگی گسترده خاک و آب های زیرزمینی شود. این پژوهش با تمرکز بر معدن روباز چاه زار (استخراج هماتیت)، تاثیر مکانیزم های شکست شیب بر انتشار آلاینده ها را بررسی می کند. اهمیت موضوع در اثرات زیست محیطی بلندمدت ریزش ها، مانند نفوذ فلزات سنگین به سفره های آب زیرزمینی، نهفته است. خلا علمی موجود در ادغام تحلیل پایداری شیب با مدل سازی آلودگی در معادن ایرانی، ضرورت این مطالعه را برجسته می سازد. روش کار: مطالعه موردی با رویکرد ترکیبی کمی-کیفی انجام شد. داده های ژئوتکنیکی و زمین شناسی از گزارش های شرکت ماندگار معادن کیهان (۱۴۰۰) جمع آوری گردید. تحلیل پایداری شیب با روش های تعادل حدی (بیشاپ) و عددی (FLAC) صورت گرفت. برای مدل سازی آلودگی، از نرم افزار MODFLOW برای شبیه سازی جریان آب زیرزمینی و MT۳DMS برای انتقال آلاینده ها استفاده شد. نمونه برداری از خاک و آب در ۱۵ نقطه اطراف معدن انجام و با روش های آزمایشگاهی (ICP-MS) تحلیل گردید. تحلیل حساسیت بر پارامترهای کلیدی مانند ضریب ایمنی (FoS) و نفوذپذیری انجام شد. یافته ها: ضریب ایمنی شیب پله ها ۵/۱ و شیب نهایی ۴/۱ محاسبه شد که پایداری کلی را تایید می کند، اما سری درزه ۲ پتانسیل شکست صفحه ای دارد. ریزش های موضعی منجر به افزایش غلظت آهن در خاک تا ۴۵۰ mg/kg و در آب زیرزمینی تا ۲/۱ mg/L گردید. مدل سازی نشان داد که شکست گوه ای می تواند آلودگی را تا ۳۵% در شعاع ۵۰۰ متری افزایش دهد. نتیجه گیری: ناپایداری شیب نه تنها عملیات استخراج را مختل می کند، بلکه آلودگی خاک و آب را تشدید می نماید. پیشنهاد می شود زهکشی افقی و پایش واقعی زمان برای کاهش ریسک اجرا شود. این یافته ها می توانند در سیاست گذاری سبز معادن روباز ایران کاربرد داشته باشند و تحقیقات آینده بر ادغام هوش مصنوعی در پیش بینی آلودگی تمرکز کنند.

کلیدواژه ها:

ناپایداری شیب ، معادن روباز ، آلودگی خاک ، آب زیرزمینی ، معدن چاه زار ، مدل سازی عددی