Current practice in tailings ponds

Current practice in tailings ponds risk assessment
The problem of risk created by tailings ponds, landfills and waste stockpiles
is known widely for many years, particularly as an issue of earth dam’s
stability. These structures work in statistically non-homogeneous natural and
man-made environment subjected to various randomly defined external
natural inter-correlated influences such as floods, rainfalls, earthquakes,
tectonic movement of surface geological deposits (rocks and soil). These
effects in conjunction with possible mining-related static and dynamic
influences are extremely complex and therefore their analytical (numerical)
solutions are unavailable in literature in a complete form.
Although the “true” risk assessment analysis for tailings ponds has been not
required by the existing law in the past, the present knowledge of the subject
is already sufficient for its “partial” development. This may be done using the
principles of probabilistic risk assessment (PRA) theory addressed to
earth/tailings surface structures. The presented flowchart (see Fig. 3)
indicate all recommended steps of such analysis. At the present moment
however, only selected parts of PRA analysis are sufficiently recognized and
theoretically developed to be ready for instant application. Nevertheless
current practice in risk analyses of tailings ponds/storages is already able to
consider in deep the following aspects of the problem :
A. Object description and hazard identification:
(a) mechanical/functional model of the object (e.g. geometry, material
within embankments, filling and foundation, drainage, water flow etc.,
methods of parameters’ description and determining);
(b) identification of direct and indirect (complex) hazards and associated
phenomena, e.g. dam failure modes with relevant parameters and
methods of measurement/estimation, moving mass volume, velocity
and distance of movement, soil liquefaction, seismicity, forced displacement,
etc.;
(c) analytical methods and computer programs selection for appropriate
modeling of any deterministic phenomena associated with the object
behavior (stress/strain distribution – FEM,FDM, water flow and seepage,
filling flow, debris movement, etc.);
(d) soil and surface water contamination (chemistry, range of pollution,
etc.);
(e) laboratory and field investigation, measurements and tests following
internationally recommended procedures.
B. Frequency/probability of failure events assessment:
Witold Pytel
__________________________________________________________________________
20
(a) analytical methods selection: first-order, second-moment approach
(FOSM), first- and second-order reliability methods (FORM and
SORM), Monte-Carlo simulation techniques, event tree and fault tree
analyses, Bayesian updating approach, etc.
(b) random variables and their distribution functions and estimators.
C. Consequence analysis and vulnerability:
(a) property,
(b) people,
(c) roads,
(d) vehicles
D. Quantitative risk estimation (wherever possible should be based on
a quantitative analysis).
E. Risk evaluation: acceptable and tolerable risk.
F. Risk treatment:
(a) treatment options (methods for reducing of probability or consequences,
monitoring and warning systems, transfer the risk);
(b) treatment plan – how the options will be implemented;
(c) surveillance, monitoring and inspections.
However, mathematical complexity of “full solution” as well as a lack of law
enforcing strict requirements in this matter discourage owners to perform
such analysis in a truly extended formulation. Therefore currently practiced
so called “risk analyses/assessments” are confined rather to the basic
deterministic considerations/solutions and field activities described in the
following chapters.
It must be however emphasized that the A-F list of topics mentioned above,
applied for the rare and very important objects, has also a large number of
shortcomings concerned with lack of advanced solution and procedures.
Since the earth/tailings structures work in statistically non-homogeneous
natural and man-made environment subjected to various randomly defined
external natural inter-correlated influences, risk assessment procedures
become extremely complex due to inter-correlated and conditional
probabilities and therefore their analytical (numerical) solutions are
unavailable in literature yet. IRIS WP4 will offer these probabilities
integrating procedures permitting the total risk assessing.

Wyniki (polski) 1:

Obecna praktyka w ocenie ryzyka stawach osadowych Problem ryzyka tworzone przez stawach osadowych, składowisk odpadów i odpadów zapasówpowszechnie znany jest od wielu lat, szczególnie jako kwestia ziemi damstabilność. Te struktury pracy w statystycznie niejednorodnego naturalnych isztuczne środowisko narażone na różne zewnętrzne losowo zdefiniowanychnaturalnych czynników wzajemnie skorelowane opadów, powodzie, trzęsienia ziemi,tektoniczne ruchu powierzchni geologicznych złóż (skały i gleby). Teefekty w połączeniu z możliwości wyszukiwania związane statyczne i dynamicznewpływy są niezwykle złożone i dlatego ich analitycznych (numeryczny)rozwiązania są niedostępne w literaturze w pełnej postaci.Chociaż nie był analizy oceny ryzyka "prawda" na stawach osadowychwymagane przez obowiązujące prawo w przeszłości, obecnie wiedzę na ten tematjest już wystarczająca dla jej rozwoju "częściowe". Można to zrobić za pomocązasady teorii prawdopodobieństwa zagrożenia oceny (PRA) skierowane doziemi/przeróbczych powierzchni struktury. Przedstawiony schemat blokowy (patrz rys. 3)wskazuje, że wszystkie zalecane czynności takiej analizy. W chwili obecnejjednak wystarczająco uznawane są tylko wybrane części PRA analizy iteoretycznie opracowany, aby być gotowy do natychmiastowej aplikacji. Niemniej jednakobecna praktyka w analizach ryzyka przeróbczych stawy/magazyny już jest w stanienależy rozważyć w głębokim następujące aspekty problemu:A. obiektu opis i zagrożenia Identyfikacja:() mechaniczne/funkcjonalny modelu obiektu (np. geometria, materiałw ramach nasypów, napełniania i Fundacji, drenaż, wody przepływu itp.,Metody opis parametrów oraz określania);(b) identyfikacja bezpośrednich i pośrednich (kompleks) zagrożenia i związanezjawisk, np. dam awarii z odpowiednimi parametrami imetody pomiaru/szacowania, objętość masy, prędkość w ruchui odległość przemieszczania, upłynnienie gruntu, aktywności sejsmicznej, przymusowego przemieszczenia,itp.;(c) analityczne metody i wybór programy komputerowe dla potrzebModelowanie zjawisk deterministyczny skojarzone z obiektemzachowanie (stres/szczep dystrybucji – FEM, FDM, przepływ wody i wycieków,napełniania przepływu ruchu gruzu, itp.);(d) gleby i powierzchni wody zanieczyszczenia (chemia, zakres zanieczyszczenia,itp.);(e) badania laboratoryjne i pola, pomiary i badania pona arenie międzynarodowej zalecane procedury.B. częstotliwości/prawdopodobieństwo awarii oceny wydarzeń: Witold Pytel__________________________________________________________________________20() analityczne metody selekcji: podejście pierwszego rzędu, drugi chwila(FOSM), pierwszego i drugiego rzędu wiarygodność metody (formularz iSORM), technik symulacji Monte-Carlo, drzewo zdarzeń i wina drzewaanaliz, bayesowska aktualizacja podejścia, itp.(b) zmienne losowe i ich rozkład funkcji i estymatorów.C. konsekwencją analizy i luki w zabezpieczeniach:() nieruchomości,(b) osób,(c) dróg,(d) pojazdówD. oszacowanie ryzyka ilościowych (wszędzie tam, gdzie to możliwe należy opierać się naanaliza ilościowa).E. oceną ryzyka: dopuszczalne i dopuszczalnego ryzyka.F. ryzyko leczenia:() metody leczenia (metody zmniejszenia prawdopodobieństwa i skutków,monitorowania i ostrzegania, transferu ryzyka);(b) plan leczenia – jak opcje będą realizowane;(c) nadzoru, monitorowania i kontroli.Jednakże matematyczne złożoności "pełne rozwiązanie", jak również brak prawaegzekwowanie surowe wymagania w tej kwestii zniechęcić właścicieli do wykonywaniataka analiza w prawdziwie rozszerzonym składzie. Dlatego obecnie praktykowanetak zwane "analiz/ocen ryzyka" ograniczają się raczej do podstawowychdeterministyczny rozważania/rozwiązania i pola działania opisane wkolejnych rozdziałach.Należy jednak podkreślić, że A-F wykaz tematów wymienionych powyżej,stosowany dla obiektów rzadkie i bardzo ważne, ma również dużą liczbębraki związane z brakiem zaawansowane rozwiązania i procedur.Ponieważ ziemia/przeróbczych struktur pracy statystycznie niejednorodnegonaturalne i sztuczne środowisko narażone na różne losowo zdefiniowanenaturalnego otoczenia wzajemnie skorelowane, procedur oceny ryzykastają się bardzo złożone ze względu na wzajemnie skorelowane i warunkoweprawdopodobieństwa i dlatego ich analizy rozwiązań (numeryczny)niedostępne w literaturze jeszcze. IRIS WP4 zaoferuje tych prawdopodobieństwIntegrowanie procedury pozwalające na całkowite ryzyko oceny.

Wyniki (polski) 2:

Obecna praktyka w stawach osadowych oceny ryzyka
problem ryzyka stworzony przez stawach osadowych, wysypisk i składowisk odpadów
jest znany powszechnie przez wiele lat, szczególnie w kwestii ziemi zapory
stabilności. Struktury te pracują w niejednorodnego statystycznie naturalnego i
środowiska stworzonego przez człowieka poddanego różnych losowo określonych zewnętrznych
wzajemnie skorelowane naturalnych czynników, takich jak powodzie, trzęsienia ziemi, opadami deszczu,
ruchem tektonicznym powierzchni depozytów geologiczne (skał i gleby). Te
efekty w połączeniu z możliwych związanych z górnictwem statycznych i dynamicznych
wpływy są bardzo skomplikowane i dlatego ich analityczne (liczbowe)
rozwiązania są dostępne w literaturze, w pełnej formie.
Mimo, że "prawda" Analiza oceny ryzyka stawach osadowych nie został
wymagane istniejącego prawa w przeszłości, obecne znajomość tematu
jest już wystarczające do jego "częściową" rozwoju. Można to zrobić za pomocą
zasady oceny prawdopodobieństwa ryzyka (PRA) teoria skierowana do
ziemi / struktur powierzchniowych osadowych. Schemat blokowy przedstawiony (patrz fig. 3)
wskazuje, wszystkie zalecane czynności takiej analizy. W chwili obecnej
jednak tylko wybrane elementy analizy PRA są wystarczająco rozpoznane i
teoretycznie opracowany, aby być gotowym do natychmiastowego zastosowania. Niemniej
obecna praktyka analizy ryzyka w stawach osadowych / magazynów jest już w stanie
rozważyć w głębokich następujących aspektów problemu:
A. Opis obiektu i zagrożenia identyfikacji:
(a) mechaniczne / funkcjonalny model obiektu (np geometria, materiał
w obrębie wałów, napełniania i fundamentem, drenaż, przepływ wody itp,
metody opisu i określenia parametrów ");
(b) określenie bezpośredniego i pośrednie (kompleks) zagrożenia i związane z nimi
zjawiska, np dam modele zniszczenia z istotnych parametrów i
metod pomiaru / oceny, ruchome masy głośności, prędkość
i odległość ruchu, skraplania, gleby, wymuszone przemieszczenie aktywności sejsmicznej,
itp .;
(c) metody analityczne i wybór programów komputerowych do prawidłowego
modelowania dowolnego deterministycznego zjawisk związanych z obiektu
zachowania (rozkład naprężeń / szczep - MES, FDM, przepływu wody i przesiąkania,
napełniania przepływu, ruchu gruzu, itp);
(d) zanieczyszczenia gleby i powierzchni wody ( chemia, zakres zanieczyszczeń,
etc.);
(e) badanie laboratoryjne i polowe, pomiary i badania następujące
. zalecanych procedur międzynarodowych
B. Częstotliwość / prawdopodobieństwo oceny zdarzeń awaryjnych:
Witold Pytel
__________________________________________________________________________
20
() metody analityczne wybór: pierwszego rzędu, podejście drugie chwila
(FOSM), pierwszego i drugiego rzędu metody niezawodność (forma i
Šorm), technik symulacji Monte-Carlo , drzewa zdarzeń i drzewa błędów
analizy, Bayesa podejście aktualizacji, itp
(b) zmienne losowe i ich funkcje dystrybucji i estymatory.
C. Analiza konsekwencji i słabych:
(a) nieruchomości,
(b) osób,
(c) drogi,
(d) pojazdów
D. Ilościowe oszacowanie ryzyka (w miarę możliwości powinny być oparte na
analizie ilościowej).
E. Ocena ryzyka:. Dopuszczalne i dopuszczalnego ryzyka
F. Leczenie ryzyka:
(a) możliwości leczenia (metody na zmniejszenie prawdopodobieństwa i skutków,
monitoring i systemy ostrzegania, transferu ryzyka);
(b) plan leczenia - jak opcje będą realizowane;
. (c) nadzoru, monitorowania i kontroli
Jednak , matematyczną złożoność "pełnego rozwiązania", jak również brak prawa
egzekwowania surowych wymogów w tej materii zniechęcają właścicieli do przeprowadzenia
takiej analizy w prawdziwie rozszerzonym składzie. Dlatego obecnie stosuje się
tak zwane "analizy ryzyka / oceny" ogranicza się raczej do podstawowych
Postępowanie / Rozwiązania i terenowych działań opisanych w deterministycznych
kolejnych rozdziałach.
Należy jednak podkreślić, że lista AF tematów wspomniano powyżej,
stosowane na rzadkie i bardzo ważne obiekty, posiada również dużą liczbę
niedociągnięć związanych z brakiem zaawansowanego rozwiązania i procedury.
Od ziemi / Konstrukcje odpady górnicze pracy w statystycznie niejednorodnego
środowiska naturalnego i stworzonego przez człowieka poddane różnych losowo określonych
zewnętrznych czynników naturalnych wzajemnie skorelowane, ryzyko Procedury oceny
stają się niezwykle skomplikowane ze względu na wzajemnie skorelowane i warunkowych
prawdopodobieństw i dlatego ich analityczne (liczbowe) rozwiązania są
niedostępne w literaturze jeszcze. IRIS WP4 będzie oferować te prawdopodobieństwa
integrujące procedury pozwalające na całkowite ryzyko oceniającej.