Solusi Debit Air Tambang Dengan Water Level Data Logger

Selama 40 tahun terakhir, banyak tambang batubara bawah tanah di seluruh West Virginia, Pennsylvania, dan Maryland - telah ditutup karena berbagai faktor. Termasuk cadangan batubara, penutupan pabrik baja, dan peraturan lingkungan yang lebih ketat seperti Pengendalian Tambang Permukaan dan Reklamasi Undang-Undang tahun 1977 (SMCRA). Salah satu lapisan batubara utama di wilayah barat Virginia Utara / Pennsylvania barat daya adalah lapisan Pittsburgh, yang membentang dari Pittsburgh, PA selatan ke Clarksburg, daerah WV dan barat ke Ohio. Batubara Pittsburgh dapat menghasilkan tenaga listrik untuk sebagian besar wilayah Atlantik Tengah.

Sementara penambangan masih sangat aktif hingga hari ini, jumlah tambang aktif di lapisan ini, yang pernah lebih dari 1.000, telah berkurang menjadi kurang dari 10. Banyak tambang telah ditutup dan telah terisi - atau sedang dalam proses pengisian - dengan air.
Ahli hidrogeologi dari West Virginia University (WVU) telah menyelidiki tambang dari cekungan batubara Pittsburgh sejak tahun 1998 untuk membantu menjawab sejumlah pertanyaan, termasuk di mana air tambang berada, bagaimana air itu dirawat, dan di mana tempat pembuangan baru berada. Informasi ini membantu industri, pemerintah negara bagian, dan kelompok remediasi lokal untuk lebih memahami dan merencanakan dampak dan risiko pembuangan air tambang dan memberikan peringatan dini untuk potensi masalah.

Tantangan
Untuk secara akurat menemukan kolam dan buangan tambang, peneliti WVU membutuhkan cara untuk terus memantau ketinggian air di sumur yang menembus batubara meskipun kondisi air yang sangat korosif (asam, sulfat, dan dalam beberapa kasus kaya metana) serta kondisi panas dan dingin yang bergantian. Tim ini membutuhkan instrumentasi yang tidak hanya mampu bertahan pada kondisi yang keras, tetapi juga akan memiliki daya baterai yang cukup untuk bertahan selama beberapa tahun penyebaran. Dengan pendanaan dari Departemen Energi AS (DOE), Departemen Perlindungan Lingkungan WV (WVDEP), Badan Perlindungan Lingkungan (EPA), dan operator batu bara, tim ini dapat membeli sejumlah data logger tingkat air yang dilapis untuk proyek tersebut. .

“Awalnya, kami menggunakan data logger vented-style, tetapi mereka cukup panjang dan rumit untuk ditempatkan di mana saja hingga 800 kaki di bawah permukaan,” kata Joe Donovan, direktur Pusat Penelitian Hidrogeologi di WVU. “Panjangnya menghasilkan banyak kehilangan daya, dan kami mengganti baterai setiap dua bulan. Ditambah lagi, ketika banjir berlanjut, kami harus menyimpan sebagian besar kabel besar ini di permukaan atau di sumur sehingga membuat berantakan. ”

Donovan menambahkan bahwa cuaca dingin telah menyebabkan masalah kondensasi dalam data logger dan sensor, meskipun telah mencoba berbagai kombinasi desiccant untuk mengurangi kelembaban yang berlebihan. Kegagalan sensor tetap terjadi dalam beberapa kasus data logger karena kelembaban adalah hal yang umum.

Solusi
Dengan keterbatasan ini, tim WVU menetapkan untuk mengidentifikasi debit air tambang dengan instrumen water level  data logger alternatif. Mereka mulai bereksperimen dengan HOBO® U20 Water Level Loggers dari Onset, produsen data logger data portabel dan stasiun cuaca yang berbasis di Massachusetts. Berbeda dengan data logger sebelumnya yang digunakan, yang mengandalkan tabung ventilasi besar dan paket desiccant, perangkat HOBO memiliki desain yang tertutup, tidak berventilasi untuk membuat penyebaran logger di baskom lebih cepat, lebih mudah, dan lebih bebas perawatan. Data logger juga menggunakan fitur antarmuka optik berbasis USB untuk transfer data berkecepatan tinggi dari data yang dikumpulkan dalam lingkungan basah. Desain optik juga menghilangkan kebutuhan akan konektor mekanis yang rentan gagal yang ditemukan di banyak instrumen logging tingkat air tradisional.

Untuk menyiapkan 30+ data logger untuk penyebarannya, mereka pertama kali terhubung ke komputer pusat penelitian melalui kabel USB, dan dikonfigurasikan dalam hitungan menit menggunakan piranti lunak pengeditan dan analisis HOBOware® Pro. Setelah dikonfigurasi, para data logger yang tenggelam dalam sumur pemantauan menggunakan massal 3/16 "kabel baja stainless melekat pada baut menggantung. Menurut Donovan, bacaan diambil setiap jam sekitar jam dan disinkronkan ke basis waktu yang seragam. "Para data logger diprogram untuk merekam tekanan absolut pada interval per jam," ia menjelaskan. "Software HOBOware dapat melakukan pencatatan tekanan barometrik dari tekanan absolut yang direkam didalam sumur, dan kemudian mengkonversi pembacaan tekanan ke sensor rendam. Sensor yang direndam tersebut kemudian ditambahkan ke elevasi sensor yang menghasilkan elevasi hidrolik terhadap air tambang."

Data logger dapat dibongkar secara berkala sehingga data dapat dianalisis. Tergantung pada situs sumur tertentu, pengambilan data dapat terjadi setiap minggu, bulanan, atau setiap beberapa bulan. Donovan mengatakan itu benar-benar tergantung pada kebutuhan data, dan secara umum, pelaporan hasil lebih sering dibutuhkan.




Produk Terkait dengan artikel Solusi Debit Air Tambang Dengan Water Level Data Logger

Water Level (100 ft) Data Logger - HOBO - U20l-02
Water Level (100 ft) Data Logger - HOBO - U20l-02
13-Foot Depth Titanium Water Level Data Logger - HOBO - U20-001-04
13-Foot Depth Titanium Water Level Data Logger - HOBO - U20-001-04
Water Level Data Logger Deluxe Kit (100’) - HOBO - KIT-D-U20-02
Water Level Data Logger Deluxe Kit (100’) - HOBO - KIT-D-U20-02
Water Level Data Logger Starter Kit (100’) - HOBO - KIT-S-U20-02
Water Level Data Logger Starter Kit (100’) - HOBO - KIT-S-U20-02