Comportement hydrogéologique de systèmes de recouvrement installés dans des cellules expérimentales de la mine Éléonore

RÉSUMÉ Le drainage minier acide (DMA) et le drainage neutre contaminé (DNC) constituent l'un des principaux problèmes environnementaux liés à l'activité minière. La contamination du drainage est causée principalement par l'oxydation des minéraux sulfureux qui peut entraîner des concentrations en éléments supérieures aux concentrations permises par la législation. Lorsque les méthodes prédictives de la qualité des eaux laissent entrevoir une contamination potentielle des eaux de drainage, il est essentiel de prendre des mesures préventives afin d’éviter les impacts sur l’environnement. La mine d'or Éléonore est située dans la région de la Baie James. Elle génère des rejets miniers filtrés ayant un potentiel à générer un drainage neutre contaminé en arsenic. Au cours des dernières années, la mine Éléonore a étudié différentes alternatives pour la restauration de son parc à résidus miniers filtrés dont l’utilisation d’une barrière aux fluides (eau et oxygène) constituée de sols naturels localisés à proximité du site minier. Les deux principaux objectifs de ce type de système de recouvrement utilisé pour contrôler les fluides sont : i) de contrôler la contamination des eaux de drainage par l'arsenic (stabilité chimique) et ii) réduire l'infiltration d'eau pour réduire les risques géotechniques (stabilité physique). La présente étude a consisté à évaluer la performance de deux systèmes de recouvrement pour contrôler la migration des fluides à l’aide de deux cellules expérimentales de terrain instrumentées construites sur une portion inclinée du parc à résidus. Les cellules ont été instrumentées pour mesurer les teneurs en eau volumique, la température et la succion dans les différentes couches du recouvrement, en parallèle avec des mesures du ruissellement et de percolation, et ce sur une période de 5 ans. L’analyse des résultats montre que les deux recouvrements parviennent à contrôler efficacement l’infiltration d’eau. Les mesures dans la couche à faible perméabilité montrent également que les succions sont inférieures à la pression d’entrée d’air et que les degrés de saturation sont élevés, confirmant ainsi la capacité des systèmes de recouvrement à contrôler les flux d’oxygène. ABSTRACT Acid mine drainage (AMD) and contaminated neutral drainage (CND) are one of the main environmental problems associated with mining activity. Drainage contamination is caused by the oxidation of sulphide minerals, which can lead to element concentrations exceeding those permitted by legislation. When predictive water quality methods point to potential contamination of drainage water, it is essential to take preventive measures to avoid environmental impacts. The Éléonore gold mine is in the James Bay region. It operates a gold mine that generates filtered mine tailings with the potential to generate arsenic-contaminated neutral drainage. Over the past few years, the Éléonore mine has studied various alternatives for the remediation of its filtered tailings facility, including the use of a fluid barrier (water and oxygen) consisting of natural soils located near the mine site. The two main objectives of this type of capping system used to control fluids are: i) to control arsenic contamination of drainage water (chemical stability) and ii) to reduce water infiltration to reduce geotechnical risks (physical stability). The present study evaluated the performance of two cover systems to control fluid migration, using two instrumented experimental field cells constructed on a sloping portion of the tailings facility. To this end, measurements of water content, temperature and suction in the various cover layers were carried out, in parallel with runoff and percolation measurements, over a 5-year period. Analysis of the results shows that both overlays effectively control water infiltration. Measurements in the low-permeability layer also show that suctions are below the air entry pressure and saturation levels are high, confirming the ability of the overlay systems to control oxygen flows.