Cadia Gold and Copper Mine

Detectie van mogelijk instortingsgevaar

De Cadia Gold and Copper Mine ligt zo’n 25 kilometer ten zuiden van de stad Orange in de provincie New South Wales in Australië. De mijn wordt sinds 1998 uitgebaat door Newcrest Mining en produceert meer dan 25.000 kg goud en 90.000 ton koper per jaar. Het Cadia complex bestaat uit een grote open pit mijn, twee ondergrondse mijnen en twee tailings storage facilities.

1. Instorting tailings dam

Op 9 maart 2018 sloeg het noodlot toe bij Cadia. Er stortte een stuk van de tailings dam van het noordelijke reservoir in, waardoor deze deels leegliep in de zuidelijke storage facility. Gelukkigerwijs vielen er geen doden of gewonden bij dit voorval en is er geen milieuschade opgetreden. Newcrest was echter wel genoodzaakt om de winning tijdelijk te staken en om de dam te repareren. Alleen al het plannen van de reconstructie van de dam zou zo’n twee jaar duren. Vanwege een verwachte omzetdaling van 25% verminderde de waarde van Newcrest aandelen daarnaast met meer dan $1,4 miljard in de eerste weken na de instorting.

Satellietbeeld na het instorten van de noordelijke tailings dam.

2. De noodzaak van monitoring

Health, Safety, Security and Environment spelen een belangrijke rol in de mijnbouwindustrie; kleine fouten kunnen immers grote gevolgen hebben. Een belangrijk aspect hiervan is het monitoren van de stabiliteit van de infrastructuur en de objecten in de mijn, zoals de hellingen of de tailings dams. Aangezien individuele tailings storage facilities meer dan 10 miljoen ton aan mijnresten kunnen bevatten, kan een instorting grote effecten hebben. Daarom is het van essentieel belang om de stabiliteit van deze objecten te monitoren. Conventionele technieken kennen echter een aantal beperkingen; de ruimtelijke meetdekking is vaak laag, er is een noodzaak voor meetpersoneel ter plaatse en het meten is relatief duur in het geval van frequente monitoring. Moderne satelliet-gebaseerde monitoringstechnieken kunnen dus van grote toegevoegde waarde zijn voor de HSSE in de mijnbouw.

“Er werd een sterke versnelling in de zakkingssnelheid  gevonden, zo’n 3 maanden voor de instorting.”

Deformaties van de noordelijke tailings dam tussen 2015 en 2018, gemeten met InSAR.

3. InSAR op de Cadia tailings dam

InSAR is zo’n techniek. Hiermee kunnen op afstand wekelijkse tot maandelijkse metingen met millimeter precisie van grote gebieden worden verricht. Dit zorgt ervoor dat de deformaties of verzakkingen in en rondom de mijn nauwgezet gevolgd kunnen worden. Na het voorval met de Cadia tailings dam in 2018, hebben we met behulp van satellietdata de deformaties bekeken die opgetreden zijn voor de instorting van de dam. Met zo’n 70 metingen, grofweg eens per 12 dagen, biedt deze dataset een sterke basis voor een historische analyse. Het bleek dat het binnenste gedeelte van de dam was verzakt met meer dan 20 mm/jaar gemiddeld tussen 2015 en 2018. De dam heeft echter niet uniform bewogen. Waar het oostelijke gedeelte relatief lineair zakte, liet het stuk rond de instorting een heel ander signaal zien. Daar werd een sterke versnelling in de zakkingssnelheid gevonden rond november/december 2017, zo’n 3 maanden voor de instorting plaatsvond! Deze versnelling was tevens te zien in het stuk ten noordwesten van de instorting.

4. Voorteken van de instorting

Hiermee kan geconcludeerd worden dat er een afwijkende beweging was te zien aan de Cadia tailings dam, zo’n 3 maanden voor deze instortte. Dit werd bevestigd in Newcrest’s analyse van de instorting. Met behulp van deze InSAR metingen had het Cadia team mogelijkerwijs eerder kunnen ingrijpen door lokale inspecties te doen of door voorzorgsmaatregelen te treffen. Met InSAR data wordt dus een krachtige tool geboden voor het aanstippen van noodzakelijke voorzorgsmaatregelen of voor het detecteren van potentiële toekomstige instortingen. Dit alles tegen lagere kosten en betere HSSE in en rondom de mijn.

Links: een tijdserie van de deformaties van het oostelijke stuk van de dam. Rechts: een tijdserie van