酸性鉱山廃水抑制対策としての廃石の圧密による難透水層形成

 岩盤・開発機械システム工学研究室 4年 古谷 政博

1.はじめに
 露天掘り炭鉱であるBerau炭鉱では、夾炭層に黄鉄鉱を含む層が存在し、熱帯雨林気候の多雨とも相まって鉱山廃水の酸性化が顕著となっている。酸性鉱山廃水対策として、粘土やNon Acid Forming(NAF)廃石をカバー材として用いてPotentially Acid Forming(PAF)廃石を被覆することで、水と酸素が廃石と接触することを防ぐ方法が挙げられるが、当鉱山では採掘廃石に占めるNAF廃石の割合が小さく、また粘土利用のコスト問題により、この埋め戻し方法の適用が困難である。
 そこで、本研究では当鉱山の採掘廃石に含まれる粘土分に着目し、廃石の圧密による難透水層の構築という新たな酸性鉱山廃水抑制システムについて検討した。 
 

 2. 試験概要
 本研究では、Berau鉱山のダンピングエリアから採取したSample1,2,3の3種類の廃石試料を用いて、@試料の成分分析(XRD、XRF分析)、A試料の性質分析(NAG試験、メチレンブルー試験)、B含水比測定(最適含水比、塑性限界含水比、自然含水比試験)およびC圧密試験による透水係数算定を行った。

3.試験結果
 @〜Cの試験によって得られた結果を要約すると以下の通りである。@)全試料ともAMDの原因物質とされるPyriteを含有しており、粘土鉱物の含有量はSample1が最も多く、Sample2, 3はほぼ同程度であると推定できる。A)Sample1がNAF、Sample2, 3がPAFと分類され(表1参照)、スメクタイト含有量は結果i) と同様の傾向であった。B)どの含水比条件下においても、80kPa載荷時には全試料とも透水係数が約5.0×10-7(cm/sec)程度まで低下し、難透水層の構築が可能である(図2参照)。

 

4.まとめ
 本研究では、Berau炭鉱に適したAMD抑制システムを開発するため、採掘廃石の圧密によるカバー材としての適用性可否について検討した。
 その結果、重機等により適正な転圧を行う、あるいは地表より4 m程度NAF層を埋め戻すだけでもその自重による圧密によって難透水性のカバー層を構築可能であることがわかった。


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