A Study of Interbedded Groundwater Contamination in a Mining Area and the Process of Grouting Composite Failure.

Grouting is extensively used in mining areas susceptible to potential water hazards. However, as time elapses, grout composites can fail, thereby jeopardizing the subsurface aquifer system and giving rise to groundwater contamination. This study involved the production of standardized grout composite specimens, followed by laboratory immersion testing. After a 180 days of immersion, the mass of the grout composite was reduced by 19.83 g, constituting a 0.86% reduction from its initial weight, accompanied by a gradual increase in the permeability coefficient. By integrating the experimental outcomes, a groundwater pollutant transport model was developed to elucidate the effect of this failure process. According to the model results, no distinctive pollutant ions would be detected in other aquifers within a decade following grouting completion as the grout composite retained its strength during this period. After 30 years, the highest concentration of ferrous ions in the target aquifer reached 0.16 mg/L, which though low, suggests that failed grout composites can serve as conduits for pollutant transport, and thereby adversely affect the water quality of other aquifers. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Resumen: El sellado se utiliza ampliamente en zonas mineras susceptibles a posibles riesgos de agua. Sin embargo, con el tiempo, los compuestos de sellado pueden fallar, poniendo en peligro el sistema de acuíferos subsuperficiales que circundan la mina y dando lugar a la contaminación del agua subterránea. Este estudio consistió en la producción de muestras estandarizadas de compuestos de sellado, seguido de pruebas de inmersión en laboratorio. Después de 180 días de inmersión, la masa del compuesto de sellado se redujo en 19.83 gramos, lo que constituyó una reducción del 0.86% con respecto a su peso inicial, acompañada de un aumento gradual en el coeficiente de permeabilidad. Mediante la integración de los resultados experimentales, se desarrolló un modelo de transporte de contaminantes del agua subterránea para determinar el efecto de este proceso de falla. Según los resultados del modelo, no se observarían iones de contaminantes distintivos en otros acuíferos en la década siguiente a la finalización del sellado, ya que el compuesto de sellado mantuvo su resistencia durante este período. Después de 30 años, la concentración más alta de iones ferrosos en el acuífero objeto de estudió alcanzó 0.16 mg/L, lo que, aunque es baja, sugiere que los compuestos de sellado fallidos pueden servir como conductos para el transporte de contaminantes y, por tanto, afectar negativamente la calidad del agua de otros acuíferos.. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Zusammenfassung: Injektionsverfahren werden in großem Umfang in Bergbaugebieten eingesetzt, die hinsichtlich einer Wassergefährdung empfindlich sind. Im Laufe der Zeit können die Injektionen jedoch versagen, wodurch eine Gefährdung des Aquifersystems und Verunreinigungen des Grundwassers entstehen können. In der vorliegenden Studie wurden standardisierte Injektionsstoffproben hergestellt und anschließend im Labor einem Immersionstest unterzogen. Nach 180 Tagen war die Masse des Injektionsstoffs um 19,83 g reduziert, was einer Verringerung um 0,86% gegenüber dem Ausgangsgewicht entspricht. Begleitet wurde dies von einem allmählichen Anstieg des Durchlässigkeitskoeffizienten. Unter Berücksichtigung der Versuchsergebnisse wurde ein Schadstofftransportmodell entwickelt, um die Auswirkungen des Versagensprozesses im Grundwasser zu untersuchen. Gemäß den Modellergebnissen würden innerhalb eines Jahrzehnts nach Abschluss der Verpressung keine spezifischen Schadstoffionen in anderen Grundwasserleitern auftreten, da die Injektion ihre Festigkeit in diesem Zeitraum behält. Nach 30 Jahren erreichte die höchste Konzentration von Eisen(II)-Ionen im Zielgrundwasserleiter 0,16 mg/L, was zwar niedrig ist aber auf die Ausbildung eines präferenziellen Schadstofftransports infolge eines Injektionsversagens hinweist, was sich negativ auf die Wasserqualität anderer Grundwasserleiter auswirken kann. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

抽象的: 摘要:注浆被广泛运用于易发生水害的矿区。然而，随着时间的推移，注浆复合材料会失效，因此影响地下含水系统，并造成地下水污染。本文研究包括制作标准化注浆复合样本，然后进行实验室浸泡试验。浸泡180天后，注浆复合材料减少了19.83g，相当于从初始量减少了0.86%，同时渗透系数也逐渐增加。通过综合试验结果，建立地下水污染物运移模型来解释破坏过程的影响。模型结果表明，在注浆完成的十年内，其他含水层中不会检测出特殊的污染物离子，因为在此期间注浆复合材料仍保持其强度。30年后，目标含水层铁离子的最高浓度为0.16g/L，虽然很低，但表明被破坏的注浆复合材料能作为污染物传输的通道，从而对其他含水层的水质产生不利影响。 [ABSTRACT FROM AUTHOR]