dr. erik eberhardt, p.eng. - ceaa.gc.ca · dr. erik eberhardt, p.eng. ... gold‐copper mine...

42
1| Page Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. Technical Note: “Independent geotechnical review of the proposed New Prosperity GoldCopper Mine Project preliminary open pit design” Submitted to: Livain Michaud Panel Manager Federal Review Panel – New Prosperity Project Canadian Environmental Assessment Agency 160 Elgin St. Ottawa ON K1A 0H3 | 160, rue Elgin, Ottawa ON K1A 0H3 ______________________________ Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 19 July, 2013 Erik Eberhardt Rock Engineering Consulting

Upload: dangthuy

Post on 19-Aug-2018

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

1 | P a g e  

 

Dr. Erik Eberhardt, P.Eng.         

      

  

      

TechnicalNote:

“Independent geotechnical review of the proposed New Prosperity Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit design” 

Submittedto:Livain Michaud Panel Manager Federal Review Panel – New Prosperity Project Canadian Environmental Assessment Agency 160 Elgin St. Ottawa ON K1A 0H3 | 160, rue Elgin, Ottawa ON K1A 0H3 

______________________________ 

Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 19 July, 2013 

Erik Eberhardt Rock Engineering Consulting

SmithJ
Typewritten Text
<contact information removed>
SmithJ
Typewritten Text
Page 2: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

2 | P a g e  

 

ExecutiveSummary

This report presents the  independent expert assessment, opinion and recommendations regarding the geotechnical  issues associated with Taseko’s proposed New Prosperity open pit project, as outlined  in the 2012 Environmental  Impact Statement and associated supporting documents.  Included  is a review of the open pit design, the geotechnical and hydrogeological investigations carried out in support of the open pit design, the potential for slope failure, possible impacts on Fish Lake, and the geotechnical risk assessments carried out to date.  

 Focus was placed on several questions provided by the Review Panel for this assignment: 

‐  Is the proposed open pit design reasonable and practical? 

‐  What  is  the potential  for slope  failure, what mitigation measures are provided  for,  in such an event, and what are the possible impacts on preserving Fish Lake? 

‐  What is the effect of a confined aquifer, if encountered, on pit slope stability and the efficacy of the required mitigation measures? 

‐  What effect will slope flattening have on the South pit wall, and the preservation of Fish Lake, if required during the later years of mining? 

‐  What  are  the  geotechnical  risks  that  apply  to  the  open  pit  design  and  the  adequacy  of  the proposed mitigation measures and contingencies? 

 Overall, it was found that the level of field data collected is of the quantity and quality typically expected for  a  “Feasibility”  level  design.  The  pit  slope  design  is  referenced  as  being  “Preliminary”  with  the expectation  that  further  refinement  and  optimization will  occur  if  the  project moves  to  a  “Detailed Design” phase. Otherwise, the design and analyses carried out are thorough and follow standard open pit design practices.  In places, rather advanced  technical considerations are reported  that speaks  to a very high level of understanding and expertise possessed by the pit slope design consultants.  However, as with any large mine or geotechnical project, the geological and hydrogeological conditions can never be known exactly. This gives  leave to uncertainties that may have significant  impacts on the constructed open pit,  its performance and  its  interaction with critical environmental bodies and mine infrastructure. Key concerns and potential issues raised in this report are as follows: 

The  borehole  drilling  used  for  the  open  pit  site  investigation was  primarily  carried  out  in  the 1990’s.  To  date  there  have  been  no  new  targeted  boreholes  directed  to  investigate  the geotechnical and hydrogeological characteristics of  the QD and East Faults  (subsequent  to  their identification), or  to  investigate  the  ground  conditions between  the open pit and  Fish  Lake  (in support of the 2012 EIS revision to the Mine Development Plan to preserve Fish Lake). 

Review of the drillhole  logs  for the boreholes  located between  the South pit wall and Fish Lake consistently  indicate  the  presence  of  two  significant  intervals  of  sand  and  gravel  varying  in thicknesses  from  10  to  25 m  each.  These would  suggest  the  presence  of  significant  confined aquifers in addition to the thin confined aquifer at the overburden/bedrock contact that is more frequently cited in the Preliminary Open Pit Design Report. 

It is strongly suggested here that equating the hydraulic conductivities of the fault zones to those of  the  bedrock,  as  is  done  in  the  preliminary  open  pit  design,  would  be  counter  to  most experiences  involving  large  fault  zones  similar  in  scale  to  the QD  and  East  Faults.  Although  a 

Page 3: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

3 | P a g e  

 

central fault gouge zone may form a relatively impervious aquiclude that impedes flow normal to the fault, the fracture zones adjacent to the fault gouge often serve to significantly enhance the permeability  parallel  to  the  fault.  It  should  also  be  noted  that  these  faults may  be  in  direct hydraulic contact with the confined artesian aquifer at the overburden/bedrock contact, and that there is precedence where such a scenario has significantly limited depressurization efforts due to recharge to the confined aquifers provided by the faults. Such a scenario also offers an alternative hypothesis  regarding  the  source  of  leakage  possibly  observed  in  pump  tests  as  discussed  in numerous communications between the Proponent and different review bodies.  

As  stated  in  the  EIS,  the  recommended  pit  slope  design  is  reasonable  and  appropriate,  in  the context  of  a  “preliminary”  level  design.  The  stability  analyses  performed  and  design  criteria applied conform to commonly accepted industry practices. It could be argued that the acceptance criteria for the design of the South and South‐east walls should be elevated to a higher Factor of Safety (1.4 instead of 1.3) to better reflect a “high” consequence of failure. 

The  rock  mass  conditions  based  on  the  data  currently  available  favour  stability.  Controlled blasting  and  dewatering  are  considered  essential  for  achieving  the  stated open pit design  and ensuring  the  safe performance of  the pit wall  slopes. Because open questions  currently persist regarding  the  hydrogeological  characteristics  of  the  confined  aquifer  along  the overburden/bedrock  contact  and  the QD  and  East  Faults,  it  is  possible  that  the  slopes  in  the southern part of the pit may require flatter slope angles to maintain stability.  

Statements  made  in  the  EIS  to  the  effect  that  the  interaction  between  Fish  Lake  and  the groundwater  table  has  been  assessed  with  respect  to  the  pit  wall  designs,  are  not  strongly supported  in the EIS.  It can be argued that based on the  investigations carried out to date, that there is no evidence of a conduit providing a direct hydraulic connection between the pit and the lake;  but  it  should  be  emphasized  that  this  conclusion  is  based  only  on  the  pre‐mining  site conditions. Although a major collapse of the South or South‐east wall is unlikely, and in any event can  be  mitigated  against,  slope  displacements  that  develop  in  response  to  deep  toppling movements  in the South wall could potentially generate deep vertical tension cracks behind the pit  crest.  These  could  potentially  breach  the water  control  dams,  or  Fish  Lake  directly.  Future analyses should be carried out to determine how far back behind the pit crest tension cracks may develop  in  response  to  slope displacements. Experiences at other  large open pits where  large‐scale  toppling  is observed suggest  that  tension cracks can extend more  than 150‐200 m behind the slope crest.  

Given the importance of dewatering to pit slope stability, very little appears to be discussed in the EIS regarding the potential for post‐closure pit slope failure after dewatering  is stopped and the pit allowed to fill. 

No  level of drillhole  investigation data can guarantee that construction will be entirely free from problems; however, the chances of encountering unexpected geological conditions can be greatly reduced. The EIS  correctly  recognizes  that  the pit design will undergo  further modification and optimization  as  the  project  develops.  Monitoring  and  updating  of  the  geotechnical  and hydrogeological models, and their  implications with respect to stability of the open pit slopes  is called for. The rating of likelihoods assigned in the risk assessment regarding the open pit design and  its  influence on Fish Lake arguably underestimate the overall risk but not significantly so. A ground control management plan should be developed outlining  the open pit hazard  inventory, risk  reduction  options,  and  trigger  action  response  plan  in  the  event  that  unstable  pit  slope movements develop or if dewatering measures are not as effective as required.   

Page 4: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

4 | P a g e  

 

TableofContents

Executive Summary ....................................................................................................................................... 2 

Table of Contents .......................................................................................................................................... 4 

1.     Background ............................................................................................................................................ 6 

2.  Scope of Work ....................................................................................................................................... 7 

2.1.  First Task – Review of Documentation ......................................................................................... 7 

2.2.  Second Task –Report Submission ................................................................................................. 8 

2.3.  Third Task – Public Hearing Participation ..................................................................................... 8 

3.  Documents and Data Reviewed ............................................................................................................ 8 

4.  Review Findings .................................................................................................................................. 10 

4.1.  Site Investigation ......................................................................................................................... 10 

4.1.1.  Geological Investigation Data ............................................................................................. 11 

4.1.2.  Geotechnical Characterization Data ................................................................................... 13 

4.1.3.  Hydrogeology Investigation Data ........................................................................................ 15 

4.2.  Open Pit Design ........................................................................................................................... 18 

4.2.1.  Pit Dewatering/Depressurization ........................................................................................ 18 

4.2.2.  Pit Slope Angles ................................................................................................................... 20 

4.3.  Potential for Slope Failure .......................................................................................................... 22 

4.3.1.  Potential Failure Modes ...................................................................................................... 22 

4.3.2.  Influence of Confined Aquifers ........................................................................................... 23 

4.3.3.  Large Open Pit Precedence ................................................................................................. 24 

4.3.4.  Long‐Term Slope Performance ........................................................................................... 26 

4.4.  Possible Impacts on Fish Lake ..................................................................................................... 28 

4.4.1.  Interaction between Confined Aquifers and Fish Lake ....................................................... 28 

4.4.2.  Interaction between Slope Failure and Fish Lake ............................................................... 29 

4.4.3.  Post‐Closure Pit Stability ..................................................................................................... 30 

4.5.  Geotechnical Risk and Performance Assurance .......................................................................... 31 

4.5.1.  Risk Assessment .................................................................................................................. 32 

4.5.2.  Performance Assurance ...................................................................................................... 34 

5.  Key Concerns and Recommendations ................................................................................................ 34 

6.  References .......................................................................................................................................... 36 

Page 5: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

5 | P a g e  

 

 

Tables

Table A1: Site  investigation  reports cited  in 2012 Geotechnical Site  Investigation Factual Data Report, and  relevant  data  contained  within  and  reviewed  regarding  pit  slope  design  and  ground conditions between open pit and Fish Lake.. .............................................................................. 38 

Table  A2:  Additional  reports  reviewed  for  data  regarding  pit  slope  design  and  ground  conditions between open pit and Fish Lake. ................................................................................................. 41 

Figures

 Figure 1: Location of proposed open pit relative to Fish Lake.. ................................................................... 7 

Figure 2: Geologic section through South wall of proposed pit. ................................................................ 12 

Figure 3: a) Photo and b)  schematic  representation of a  typical  sub‐vertical  fault  zone  intersected at depth during excavation of a drainage adit. c) Illustration of permeability anisotropy observed across the brittle fault structure. ................................................................................................ 16 

Figure 4: Data compiled for a large number of open pit cases plotting slope height versus slope angle .. 25 

Figure 5: Left, illustration of progressive failure involving toe shear and step‐path failure. Right, example of advanced numerical modelling of a progressive failure mechanism  involving toe shear and step‐path failure up through a system of non‐persistent joints. ................................................ 27 

Figure 6: Air photo of the Lornex Pit at the Highland Valley Copper mine, showing the extent of  large, visible, open  tension cracks behind  the  slope crest  (requiring a  road  to be  relocated  further back) arising from deep‐seated toppling displacements. ........................................................... 30 

Figure 7: Difference  in mine plans with  respect  to open pit outline comparing 1999 Feasibility Design and 2012 Preliminary Design ....................................................................................................... 31 

Figure 8: Subjective  likelihood and  consequence  ratings  for Option  II  (i.e., preservation of Fish  Lake).              ..................................................................................................................................................... 33 

Page 6: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

6 | P a g e  

 

1. Background

The New Prosperity Gold‐Copper Mine Project, proposed by Taseko Mines Ltd., is located approximately 125 km southwest of Williams Lake, British Columbia. The project, as planned,  is  to consist of a  large open pit with an average mining rate of 120,000 tonne per day (70,000 tonne per day throughput to the mill) over an active pit  life of 16  years  [Taseko, 2012; EIS 2‐2, p. 64]. The mine  site will also  include support infrastructure and associated ore stockpile, waste rock and tailings areas.   The  submitted project  is  a  revised  version of  Taseko’s March 2009  Environmental  Impact  Statement (EIS) for the “Prosperity Gold‐Copper Mine Project”, which was found by a federal review panel to have significant  adverse  environmental  effects  [Taseko,  2012;  EIS  1‐1,  p.  2].  Subsequent  to  this  decision, Taseko undertook  revisions  to  the mine development plan and mine site  layout  to address  the  issues identified by the panel.   In November 2011, the Minister of the Environment referred the revised “New Prosperity Gold‐Copper Mine Project” to a federal review panel for environmental assessment and issued the EIS Guidelines to Taseko  in  March  2012.  A  three‐member  panel  was  appointed  for  conducting  the  environmental assessment in May 2012, with consideration to be given to the following factors:  

The  environmental  effects  of  the  Project  including  those  resulting  from  malfunctions  or accidents, and any cumulative environmental effects that are  likely to result from the Project and activities that will be carried out; 

The significance of the environmental effects; 

Comments from the public and Aboriginal groups that are received during the review; and 

Measures  that  are  technically  and  economically  feasible  and  that  would  mitigate  any significant adverse environmental effects of the Project. 

 Taseko submitted its “New Prosperity” EIS to the Panel on September 26, 2012.   The  open  pit  proposed  in  the  2012  EIS  lies  in  the  Fish  Creek  valley  approximately  250‐400  m North/downstream from Fish Lake (Figure 1). The maximum depth of the proposed open pit will reach approximately 600 m  [Taseko, 2012; EIS 2‐2‐4 A, p. 1],  representing one of  the deepest open pits  in Canada.  In  addition  to  the  need  to  adhere  to  legislated  safety  standards,  a  critical  objective  of  the proposed mine plan and open pit design is to preserve Fish Lake in terms of maintaining the existing lake level, water quality, riparian and aquatic ecology.   To support this objective, and others, the Review Panel has retained the services of two  independent, non‐government experts in the following areas:   

1.  Geotechnical  issues  associated  with  open  pit  design,  slope  stability  and  possible  confined aquifers in proximity to the proposed open pit; and 

2.  Hydrogeological  issues  associated  with  potential  seepage  and  groundwater  flow  from  the proposed tailings storage facility, and potential impacts to the receiving environment 

 This report presents the  independent expert assessment, opinion and recommendations regarding the geotechnical issues associated with Taseko’s proposed New Prosperity open pit. 

Page 7: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

7 | P a g e  

 

 

Figure 1: Location of proposed open pit relative to Fish Lake. Modified after [Taseko, 2012; EIS 2‐2, p. 63]. 

  

2. ScopeofWork

The scope of work carried out for this independent geotechnical review follows that outlined in Annex A of the “Statement of Work” defined by the Canadian Environmental Assessment Agency in the contract agreement K4230‐13‐0007. These are summarized below.  

2.1. FirstTask–ReviewofDocumentation

Review  of  relevant  sections  of  the  September  2012  (New  Prosperity)  and  March  2009 (Prosperity) Environmental Impact Statements, and all relevant appendices, particularly: 

- 2.1 Introduction and Background - 2.2 Project Description - 2.3 Project Scoping - 2.6 Existing Environment (Geology and Geochemistry) - 2.7 Impact Assessment (Geology and Geochemistry) - 2.8 Environmental Management - 2.9 Table of Commitments - 2.2.4 A ‐ Preliminary Pit Slope Design - 2.2.4 B ‐ Waste Dumps and Stockpiles ‐ Preliminary Design - 2.2.4 C ‐ 2012 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report - 2.2.4 D ‐ 2009 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report - 2.6.1‐4 D ‐ A Baseline Groundwater Hydrology Assessment 

Page 8: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

8 | P a g e  

 

Review responses to information requests on relevant topics as well as comments submitted by other participants; 

Conduct a critical review of the assumptions and findings and conclusions contained therein.  

2.2. SecondTask–ReportSubmission

Submission  to  the  panel  of  a  concise  report  with  recommendations  and  PowerPoint presentation,  to  be  uploaded  for  public  review  on  the  Canadian  Environmental  Assessment Registry (CEAR). The report and PowerPoint presentation should address the following: 

- Whether the proposed open pit design is reasonable and practical given the three main geological domains. 

- The potential for slope failure and analysis of mitigation measures, if required, and their possible impact on preserving Fish Lake. 

- The effect of a confined aquifer, if encountered in the excavation of the open pit, on pit slope stability and the efficacy of the required mitigation measures. 

- The effect of flattening of the South pit wall, if required during later years of mining, on the preservation of Fish Lake. 

- A  summary  of  the  geotechnical  risks  of  the  open  pit  design  and  the  adequacy  of  the proposed mitigation measures and contingencies. 

 

2.3. ThirdTask–PublicHearingParticipation

Appearance  before  the  Panel  at  a  public  hearing  in Williams  Lake,  BC  (July  26/27,  2013),  to testify  in regard to the report and recommendations submitted to the Panel and made public, and provide follow‐up information if requested by the Panel. 

 

3. DocumentsandDataReviewed

The following documents, sub‐sections, and appendices were reviewed as part of this assignment: 

Taseko Mines  Limited  (2012).  New  Prosperity  Gold‐Copper Mine  Project  British  Columbia,  Canada: Environmental Impact Statement. September, 2012.  

- 2.1 Introduction and Background - 2.2 Project Description 

- 2.2.4 A ‐ Preliminary Pit Slope Design - 2.2.4 B ‐ Waste Dumps and Stockpiles ‐ Preliminary Design - 2.2.4 C ‐ 2012 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report - 2.2.4 E ‐ 2009 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report 

- 2.3 Project Scoping - 2.6 Existing Environment (Geology and Geochemistry) 

- 2.6.1‐4 D ‐ A Baseline Groundwater Hydrology Assessment - 2.7 Impact Assessment (Geology and Geochemistry) - 2.8 Environmental Management - 2.9 Table of Commitments 

Page 9: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

9 | P a g e  

 

Taseko  Mines  Limited  (2009).  Taseko  Prosperity  Gold‐Copper  Project:  Environmental  Impact Statement/Application. March, 2009.  

- 2‐6   Assessment of Alternatives and Selection of the Proposed Project - 2‐6‐C  1998 Project Risk Assessment (Ref. 10173/13‐2, Nov. 1998)  

- 3‐5   Regional and Local Geology - 3‐5‐A  1998 Geological Report (May 1998) 

- 3‐6   Mine Plan - 3‐6‐C  2007 Feasibility Pit Slope Design (Ref. VA101‐00266/2‐2, Sep. 2007) - 3‐6‐E  1999 Feasibility Design of the Open Pit (Ref. 11173/12‐2, Apr. 1999) - 3‐6‐F  1994 Open Pit Design (Ref. 1736/1, Mar. 1994) - 3‐6‐G 1993 Open Pit Preliminary Hydrogeological Investigations (Ref. 1736/2, Mar. 1994) - 3‐6‐H 1994 Open Pit Investigation (Ref. 1738/2, Jan. 1995)  - 3‐6‐I  1996 Open Pit Geotechnical Investigation (Ref. 1731A/7, Jun. 1997) - 3‐6‐J  1998 Geotechnical Parameters for the Plant Site Foundation Design (Ref. 10173/12‐

3, Dec. 1998)  - 3‐6‐L  1994 Plant Site and Crusher Site Foundation Investigations (Ref. 1738/3, Jan. 1995) - 3‐6‐M 1991 Preliminary Geotechnical Evaluation (Ref. 1731/1, August 1991) - 3‐6‐N 1992 Preliminary Geotechnical Investigation (Ref. 1733/1, Jan. 1993) - 3‐6‐O 1994 Geotechnical and Hydrogeological Investigation for Proposed Tailings Storage 

Facility (Ref. 1738/1, Jan. 1995) - 3‐6‐P  1996 Geotechnical Site Investigation for Tailings Management Options 2 and 5 (Ref. 

1731A/4, Jan. 1997) - 3‐6‐Q 1996 Seismic Refraction and Reflection Investigation (Ref. FGI‐313, Jul. 1997) 

- 9.2.5   Geotechnical Stability Monitoring Plan  

A summary of the data reviewed contained  in these reports relevant to the open pit slope design and ground  conditions  between  the  open  pit  and  Fish  Lake  are  provided  in  Appendix  A.  In  addition,  a number of  technical memorandums and  reports were  reviewed, as provided by  the Review Panel.  In reverse chronological order, these include:  Taseko Mines Limited (2013). Responses to the Technical Information Requests from Taseko Mines Ltd. 

to  the  Federal  Review  Panel  Regarding  the  Environmental  Impact  Statement  for  the  New Prosperity Gold‐Copper Mine Project, British Columbia. Memorandum, Jul. 17, 2013. 

Natural Resources Canada  (2013).  Evaluation of  the Adequacy  and  Technical Merit of  the Additional Information  Submitted  by  the  Proponent  for  the  New  Prosperity  Gold‐Copper  Mine. Memorandum, Jun. 14, 2013. 

Taseko Mines Limited (2013). Responses to the Supplemental Information Requests from Taseko Mines Ltd.  to  the  Federal  Review  Panel  Regarding  the  Environmental  Impact  Statement  for  the New Prosperity Gold‐Copper Mine Project, British Columbia. Memorandum, Jun. 5, 2013. 

Taseko Mines Limited (2013). Meeting Between NRCAN and Taseko. Memorandum, May 24, 2013. 

Federal  Review  Panel  (2013).  Supplemental  Information  Requests  from  the  Federal  Review  Panel  to Taseko Mines Ltd. Regarding the Environmental  Impact Statement for the New Prosperity Gold‐Copper Mine Project, British Columbia. Memorandum, Mar. 28, 2013. 

Tsilhqot’in  National  Government  (2013).  Comments  on  Additional  Information  Submitted  by  the Proponent. Memorandum, Mar. 16, 2013. 

Page 10: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

10 | P a g e  

 

Natural Resources Canada  (2013).  Evaluation of  the Adequacy  and  Technical Merit of  the Additional Information  Submitted  by  the  Proponent  for  the  New  Prosperity  Gold‐Copper  Mine. Memorandum, Mar. 15, 2013. 

Taseko Mines Limited (2013). IR Responses to Panel. Memorandum, Feb. 28, 2013. 

Federal Review Panel (2012). Information Requests from the Federal Review Panel to Taseko Mines Ltd. Regarding the Environmental Impact Statement for the New Prosperity Gold‐Copper Mine Project, British Columbia. Memorandum, Dec. 10, 2012. 

Tsilhqot’in  National  Government  (2012).  Deficiencies  in  the  EIS  for  the  New  Prosperity  Project. Memorandum, Nov. 11, 2012. 

B.C. Ministry of Energy, Mines and Natural Gas  (2012). New Prosperity Project – EMNG Comments on Adequacy of Information. Memorandum, Nov. 9, 2012. 

Natural Resources Canada (2012). Adequacy of the Environmental  Impact Statement (EIS) for the New Prosperity Gold Copper Project. Memorandum, Nov. 9, 2012. 

 

4. ReviewFindings

Focus for this review was placed on the open pit slope design and ground conditions between the open pit and Fish Lake, as reported  in Taseko’s 2012 Environmental  Impact Statement and other supporting documents (see Section 3). Particular focus was placed on the questions provided by the Review Panel for this assignment:  

- Is the proposed open pit design reasonable and practical? - What  is  the  potential  for  slope  failure, what mitigation measures  are  provided  for,  in  such  an 

event, and what are the possible impacts on preserving Fish Lake? - What  is the effect of a confined aquifer,  if encountered, on pit slope stability and the efficacy of 

the required mitigation measures? - What effect will slope flattening have on the South pit wall, and the preservation of Fish Lake,  if 

required during the later years of mining? - What  are  the  geotechnical  risks  that  apply  to  the  open  pit  design  and  the  adequacy  of  the 

proposed mitigation measures and contingencies?  

To answer these questions, the review findings are divided  into several sub‐sections that comment on the  site  investigation  data  collected  for  the  pit  slope  design,  the  appropriateness  of  the  design,  the potential for slope failure, the possible  impacts on Fish Lake, the  influence of the confined aquifers on slope stability, factors that may impact the long‐term performance of the pit slopes, and the assessment of the perceived geotechnical risks as reported in the 2012 EIS and associated appendices, including the 2009 EIS and its associated appendices.  

4.1. SiteInvestigation

The  site  investigation  performed  for  the  preliminary  open  pit  design  and  dewatering  requirements encompasses  several  geotechnical  and  hydrogeological  field  campaigns  carried  out  over  a  20  year period. These are summarized  in Appendix A. Each  involves different  levels of effort, detail, and focus characteristic of pre‐feasibility and feasibility stages of project development. Key data sets include: site 

Page 11: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

11 | P a g e  

 

reconnaissance and geological mapping; oriented core and detailed geotechnical  logging of RQD, RMR and discontinuity orientation, spacing and surface characteristics; piezometer,  in‐situ permeability and pump testing; and strength testing of overburden, intact rock and rock joints. The geological model used for the open pit design is based on 384 diamond drillholes totalling 148,000 m of core and 68 percussion drillholes totalling 6300m [Taseko, 2012; EIS 2.6, p. 210).  In  general,  it was  found  that  the  level  of  field  data  collected  is  of  the  quantity  and  quality  typically expected for a feasibility level design [e.g., Read & Stacey, 2009]. Several deficiencies do arise, however, as would be expected for a project of this size. These largely relate to: 

the QD and East Faults, for which no new targeted investigation boreholes appear to have been drilled subsequent to their identification, and 

the ground conditions between the open pit and Fish Lake, for which no dedicated drilling or testing was carried out in support of the 2012 EIS revision to preserve Fish Lake. 

 There are also a number of uncertainties in the data and in the subsequent analysis that is unavoidable when dealing with geological and hydrogeological investigations. These are addressed below, together with other comments/observations relevant to subsequent issues raised in the review.   

4.1.1. GeologicalInvestigationData

Overburden 

- The overburden in the proposed pit area is described as consisting of glacial till, basalt flows, and colluvium and  lacustrine sediments  [Taseko, 2012; EIS 2.6, p. 210]. The sequence  is reported  to increase in thickness from 10 m in the main deposit area to up to 120 m in the south area of the pit [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 5]. The deposit continues to thicken to a maximum of 155 m as it extends towards Fish Lake [Taseko, 2009; EIS 3.5.A, p. 8‐6]. Review of the geology  logs for other drillholes in the vicinity would suggest that the overburden thins to 60 m beneath the south end of Fish Lake, and thin and pinch out to the east and west away from the main deposit area. The presence of the overburden sediments has important implications for the design of the South pit wall as discussed in subsequent sections below.    

- Of special interest are the “colluvium sediments”. These are described in the Preliminary Pit Slope Design as consisting of silty, sandy gravel up to 40 m thick, with occasional inter‐bedded silts and clays [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 6]. “Colluvium” refers to materials that have been transported by gravity and thus are typically angular, poorly sorted and of lower hydraulic conductivity. Based on the drillhole logs, a better description would appear to be that provided in the 1998 Geological report,  where  these materials  are  described  as  glaciofluvial  deposits  (occasional  gravel  beds) comprised of pebbles, gravel and boulder  sized  rounded clasts with only a  trace of  sand or  silt interstitial  to  the  coarser  fragments  [Taseko, 2009;  EIS 3.5.A, p. 8‐17].  Such materials  typically have very high hydraulic  conductivities,  ranging  from 1e‐4  to 1e‐2 m/s  [Domenico & Schwartz, 1990]. Similar values were approximated for intervals described as “stratified sand and gravel” as reported in a number of drillhole logs (see next comment).  

- Review of the drillhole  logs for boreholes  located between the South pit wall and Fish Lake (see 93‐126, 93‐127, 93‐128, 93‐129, 94‐154, 96‐212 and 96‐218, as reported in [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐E]),  consistently  indicate  the  presence  of  two  significant  intervals  of  sand  and  gravel  at approximately  20  and  50 m  depth,  with  thicknesses  varying  from  10  to  25 m.  The  distance 

Page 12: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

12 | P a g e  

 

between  these  drillholes  spans  several  hundred meters  suggesting  that  these  gravel  beds  are continuous at the local scale, but with variable thicknesses, across the entire distance separating Fish Lake  from  the South and South‐east walls of  the pit. Further south  these  thick gravel beds pinch  out  under  Fish  Lake,  as  they  do  to  the  north  towards  the  central  pit  area.  For  those drillholes drilled deep enough  to  intersect  the bedrock contact  (94‐154, 94‐157, 94‐159 and 96‐218),  additional  sand  and  gravel  intervals were  intersected,  including  a  2‐3 m  layer  along  the overburden/bedrock contact. This same contact  layer of sand and gravel was also  intersected  in drillhole 96‐205, drilled  from  the  island  in  the south end of Fish Lake  [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐P], suggesting  it  extends north‐south under  Fish  Lake. Observations  regarding  the hydrogeological characteristics of these intervals are discussed below under “Hydrogeology Investigation Data”. 

Bedrock Lithology 

- The bedrock  lithology below the overburden  is reported to be comprised of the Cretaceous Fish Lake  intrusives,  hosted  in  Cretaceous  volcaniclastic  and  volcanic  rocks,  which  transition  to  a sequence  of  Cretaceous  sedimentary  rocks  including  mudstones,  siltstones,  sandstones  and conglomerates at shallower depths along  the southern boundaries of  the proposed pit  [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 6]. Quartz  feldspar porphyry dikes occur as an east‐west  trending,  steeply south dipping  swarm  that  cross‐cut  all of  the  volcanic  and  sedimentary  rocks  identified  in  the deposit [Taseko, 2012; EIS 2.6, p. 213]. Figure 2 depicts the different rock types that will intersect the South wall of the proposed pit, as reported in [Taseko, 2013b; SIR, p. 10/11‐23]. 

 

Figure 2: Geologic section through South wall of proposed pit. Modified after [Taseko, 2013b; SIR, p. 10/11‐23]. 

 

 

Page 13: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

13 | P a g e  

 

Bedrock Alteration & Gypsum Line 

- Five bedrock alteration types are reported, with varying significance with respect to the pit slope design. Argillic alteration  is described as being  localized along  fault zones and overprints earlier alteration assemblages. This  type  is  characterized as  involving  the alteration of  feldspar  to  soft clay, which alters the strength characteristics of the rocks affected by it [Taseko, 2009; EIS 3.5.A, p. 9‐29].  

- Gypsum  is  strongly  associated with  the  potassic  alteration  and  is  present  in  healed  fractures. Gypsum concentrations are described as being very  low  to non‐existent outside of  the potassic alteration zone. A gypsum line has been interpreted in the open pit geology model, separating the lower three‐quarters of the deposit where gypsum infilling of discontinuities is prevalent, and the upper  one  quarter,  where  it  has  typically  been  dissolved  from  the  potassically  altered  rocks [Taseko, 2012;  EIS 2.2, p. 97]. Where  groundwater  flow  is  controlled by  fracture permeability, rocks above the gypsum line can be expected to have higher hydraulic conductivities. 

Faults 

- Two major  faults have been  identified  to pass within  the pit  limits:  the QD and  the East Faults. These  structures are  sub‐parallel,  trend  roughly north‐south  through  the  centre of  the deposit, and are steeply dipping to vertical (see Figure 2). Both faults are  interpreted as being of  limited thickness  and  are  described  as  often  being  identified  by  lithological  breaks  rather  than  a  high degree of  localized  fracturing  [Taseko, 2012; EIS 2.2, p. 98].  In  the 1998 Geological Report,  the East Fault has been interpreted as being associated with a greater degree of clay gouge than the QD Fault  [Taseko, 2009; EIS 3.5.A, p. 11‐1]. The presence of gouge would suggest  that the  fault has undergone significant offset, implying that a certain degree of tectonic brittle fracture damage adjacent to the gouge zones can be expected.  

- It should be noted that the QD and East Faults appear to have been identified based on a detailed analysis of the open pit geology carried out in 1998 [Taseko, 2009; EIS 3.5.A]. This post‐dates the geotechnical  investigation  drilling  campaigns  carried  out  in  the  proposed  pit  area.  Although several geotechnical boreholes do penetrate these faults (leading to their identification), to date there  have  been  no  new  targeted  boreholes  directed  to  investigate  the  geotechnical  and hydrogeological characteristics of the faults and adjacent tectonic damage zones. This is discussed in more detail in the later sections of thereport.    

 

4.1.2. GeotechnicalCharacterizationData

Overburden Properties 

- The overburden materials  that  form  the upper  slopes of  the pit  (specifically  the glacial  till) are reported  in  the  2012  EIS  to  be  over‐consolidated,  due  to  recent  glacial  activity,  and  of  high strength [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 8]. A small amount of cohesion  is also reported based on laboratory testing. Although the high strength  is favorable with respect to pit slope stability, the material may also exhibit a brittle deformation behavior. The significance of a brittle response  is explored further under the comments regarding “Potential Impacts on Fish Lake”. 

 

Page 14: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

14 | P a g e  

 

Rock Mass Structure 

- The  2012  EIS  reports  that  the  predominant  structural  features  in  the  open  pit  area  include veining, open  jointing, a  limited number of shear zones, and the sub‐vertical QD and East  faults [Taseko, 2012;  EIS 2.2, p. 98].  Stereonets provided  in  the Preliminary Pit  Slope Design Report, together with  the  structural model  reported  in  the 1998 Geological Report,  suggest  that  three major discontinuity sets are present, including a sub‐vertical set and two west/southwest dipping sets [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 8].  

- The  frequency  of  occurrence  of  open  joints  is  reported  to  be  significantly  greater  above  the gypsum  line  [e.g.,  Taseko,  2012;  EIS  2.2,  p.  98].  The  majority  of  discontinuity  surfaces  are characterized as being smooth and planar [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 9]. These have important implications with respect to both their hydraulic conductivities and their shear strengths.  

- The discontinuities are considered to be semi‐continuous over the bench scale (10‐20 m) [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 8].  If  so,  this would  limit  their adverse  influence on  kinematic  stability  to bench  scale  failures.  At  the  inter‐ramp  and  pit  slope  scale,  discontinuities  will  contribute  to slightly lower rock mass strengths (relative to the intact rock strengths). Their limited persistence will  promote  rock  slope  deformations  that  require  step‐path  and/or  progressive  failure mechanisms to evolve to a more critical state. These are discussed in more detail under “Pit Slope Potential for Slope Failure”. 

Material Properties 

- A review of the rock mass conditions reported for the open pit area indicates that the bedrock is of FAIR to GOOD quality [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 9]. This suggests favourable conditions with respect  to  pit  slope  stability.  Similarly,  the  intact  rock  strengths  are  equally  favorable,  with reported UCS values ranging between 50 and 175 MPa [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 9]. A review of  the  summary  table cited compiling data  from past pit  slope  investigations, between 1992  to 1996, confirm a range of best estimates between 40 and 140 MPa  [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, tab. 2.2].  It  should be noted  that  these UCS values are heavily weighted  towards  less  reliable point load measurements, but nevertheless,  the  rock  types  involved are generally  found  to be strong unless they are exposed to hydrothermal alteration or weathering, which does not appear to be the case here.    

- Intact  rock  strength  is an  important consideration, because as noted  in  the 2009 EIS, given  the limited  persistence  of  the  rock  mass  discontinuities,  many  potential  failure  surfaces  are  not completely developed and would require some failure of  intact rock. The moderate to high rock strengths at  the New Prosperity site  is  therefore beneficial  in  light of  the high stresses  that are expected to develop in the pit slopes during later stages of mining [Taseko, 2009; EIS 3.6, p. 6‐11]. 

- Exceptions  to  the  high  rock  strengths  reported  in  older  pit  slope  investigation  reports  include sections of argillically altered rock, typically associated with shears and faulting. The strong rock conditions  imply  that  behaviour  will  be  structurally  controlled,  except  in  areas  of  localized shearing and faulting, where both structurally controlled behaviour and potential failure through the weaker argillically altered rock should be considered [Taseko, 2009; EIS 3.6‐I, p. 25).  

- As previously noted, dedicated drilling  to  test  the geotechnical characteristics of  the  rock  types within and adjacent to the QD and East Faults has not been carried out, and the rock mass and intact  rock  strengths  reported  do  not  consider  any  potential weakening  effects  resulting  from tectonic damage to the rock. Reduced rock mass quality can be expected not only along the fault structures but also in adjacent zones. In a study of brittle fault zones in crystalline rock, [Laws et 

Page 15: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

15 | P a g e  

 

al., 2003]  showed  that  intact  rock  strengths  alone  can decrease by 20  to 60% due  to  tectonic damage occurring in rocks adjacent to a fault.     

 

4.1.3. HydrogeologyInvestigationData

Hydrogeology Characterization 

- The  hydrogeology  of  the  open  pit  is  characterized  as  encompassing  a  shallow  water  table, unconfined flow near surface and pressurized, preferential flow  in permeable aquifers, confined at  depth.  The  confined  conditions  are  reported  as  occurring  at  various  depths  in  the  thick sequence of overburden where  low permeability glacial  till,  siltstone and  fine  sandstone act  to confine groundwater  flow, most notably at  the bedrock  contact where high artesian pressures were  observed  in  the  sands,  gravel  and  fractured  rock  located  along  the  contact.  Drilling investigations also identified low artesian pressure conditions in the glaciofluvial sand and gravel intervals  and  fractured  basalts  that  exist  at  various  depths  within  the  overburden  sediments [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 10]. Although a specific recharge source  is not specified  for  these confined aquifers,  the general groundwater  flow  in  the Fish Creek valley  system  is  reported as being driven by recharge in the higher ridge areas west and east of the valley towards Fish Creek [Taseko, 2012; EIS 2.6, p. 286]. As previously noted, some of these intervals reach thicknesses of up  to 25 m  and extend  several hundred meters between  the  southern pit  limit and  Fish  Lake, indicating significant aquifers. However, they also pinch out to the east, west, north and south as the bedrock paleo‐surface depression infilled by the sediments shallows.  

- The  hydraulic  conductivity  of  the  rock  mass  below  the  overburden  is  characterized  in  the Preliminary  Pit  Slope  Design  Report  as  being  low  to  very  low,  consistent  with  tight  infilled discontinuities. Exceptions are noted with  respect  to anticipated  zones of highly  fractured  rock related  to  the  faults  [Taseko,  2012;  EIS  2.2.4  A,  p.  10‐11].  This  is  discussed  separately  in  the comment  that  follows.  With  respect  to  the  rock  mass  hydraulic  conductivities,  supporting documents for the 2009 EIS report low hydraulic conductivities on the order of 1e‐4 to 1e‐6 m/s for competent  rock below  the gypsum  line  (characterized by  infilling along discontinuities), and values of 1e‐2 to 1e‐4 m/s in the upper portion of the rock mass where the dissolution of gypsum provides preferential paths for groundwater flow [Taseko, 2009; EIS 3.6‐E, tab. 3.6]. Values from this table, which summarize the permeabilities recorded from all tests up to 1999, are repeated in the  Preliminary  Pit  Slope Design  Report  [Taseko,  2012;  EIS  2.2.4 A,  tab.  3.2]. Higher  hydraulic conductivities can be expected  in  the upper  rock mass above  the gypsum  line due both  to  the dissolution of gypsum in the fractures and the increased fracture apertures in response to  lower confining stresses and increased relaxation compared to the deeper rock below the gypsum line.  

- Dedicated drilling and testing of the hydrogeological characteristics of the rock types within and adjacent to the QD and East Faults has not been carried out. The 2012 EIS notes this limitation but suggests  that  the  limited  hydraulic  data  available  indicates  that  the  permeability  of  these structures  is  similar  to  the bedrock hydraulic  conductivity  [Taseko,  2012;  EIS  2.6, p.  286].  This statement was questioned in the Tsilhqot’in Nation memo of Nov. 11, 2012 regarding deficiencies in  the  EIS  [TNG,  2012;  p.  36].  It  is  strongly  emphasized  here  that  equating  the  hydraulic conductivities of  the  fault  zones  and bedrock would be  counter  to most  experiences  involving large fault zones similar  in scale to the QD and East Faults. When  intersected at depth  in alpine tunnels driven in low permeability crystalline rock, sub‐vertical brittle fault zones are observed to act as major conduits, with individual faults in some cases producing tunnel inflows of up to 150 l/s [Loew et al., 2007]. In numerous studies of the influence of fracture flow on deep seated slope 

Page 16: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

16 | P a g e  

 

movements in crystalline rock slopes, piezometer data shows that although a central fault gouge zone may  form  a  relatively  impervious  aquiclude  that  impedes  flow  normal  to  the  fault,  the fracture zones adjacent to the fault gouge serve to significantly enhance the permeability parallel to the fault [e.g. Eberhardt et al., 2007]. This is illustrated in Figure 3. It is common in such deep drainage  projects  involving  tightly  jointed  crystalline  rock masses  cut  by  faults,  to  see  water pressures varying appreciably from one borehole to the next, depending on whether conductive fractures are intersected, and water levels varying significantly on different sides of a fault (often described as hydraulic compartmentalization). 

 

Figure 3: a) Photo and b) schematic representation of a typical sub‐vertical fault zone intersected at depth during excavation of a drainage adit. c) Illustration of permeability anisotropy observed across the brittle fault structure. 

[Eberhardt et al., 2007]. 

 Packer/Permeability and Pump Tests 

- Results  from  the  packer  permeability  testing  echo  several  of  the  comments  made  above.  A summary of tests performed  in 1992, 1993 and 1994  indicate a  log average permeability of 2e‐3 m/s above the gypsum  line, with the permeability dropping to a  log average of 6e‐5 m/s below the gypsum  line [Taseko, 2009; EIS 3.6‐E, p. 10].  It  is also reported that results  indicate  in some locations, low permeability fault gouge may act as a barrier to groundwater flow across the fault structure, which results  in higher water pressures on one side of the fault. Fractured rock along the fault structures can also provide relatively higher permeability materials that allow increased flow parallel  to  the  structure.  In other areas, higher permeability  fracture  zones may also  form local aquifers  that are  confined by  less pervious  rock. Artesian pressures may develop  in  these confined  aquifers  if  the  faults  are hydraulically  connected  to  groundwater  recharge  areas with elevated topography [Taseko, 2009; EIS 3.6‐E, p. 8‐9].  

- Several  reports,  including  the  Preliminary  Pit  Slope  Design,  recount  the  observation  that continuous  pumping  from  a  production well  (94‐164)  completed within  the  confined  artesian aquifer  in  the  sand  and  gravel  unit  above  the  bedrock  contact,  showed  negligible  piezometric drawdown in adjacent observation wells (94‐154, 94‐159) confirming the relatively high recharge capacity of this unit [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 10]. Examination of the well completion details reported in the appendix to [Taseko, 2009; EIS 3.6‐H] show the borehole being perforated at 36, 62 and 158 m depth, each with 4 m screened intervals. Although drillhole geology logs could not be found for this borehole, the perforated depths can be compared to the 10‐25 m thick sand and 

Page 17: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

17 | P a g e  

 

gravel aquifers observed at 20 and 50 m depth  in  the neighboring boreholes, together with the artesian aquifer detected at  the overburden/bedrock  contact. Depending on how  the pumping test was  carried out, pumping may have encompassed all  three  intervals. Given  the  significant transmissivities  of  the  thicker  sand  and  gravel  intervals  (up  to  25 m  thick),  it  would  not  be surprising  that  continuous  pumping  over  an  extended  period  had  a  negligible  effect  on neighbouring  wellbores.  As  noted  in  the  Preliminary  Pit  Slope  Design  Report,  aggressive dewatering will likely be required to limit pit inflows and avoid related instabilities in the southern area of the pit [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 10].    

- Considerable discussion between Taseko and NRCan has transpired regarding the  interpretation of  the  pump  test  carried  out  in  94‐164  and  the  validity  of  the  hydraulic  conductivity  values derived.  This  exchange  and  the  positions  held  are  summarized  in  various  communications, including [Federal Review Panel, 2013; SIR, p. 5‐6] and [Taseko, 2013b; SIR, p. 10/11‐2]. In short, Taseko explains that the pump test data from wells 94‐154, 94‐157 and 94‐159 were not relied on by BGC Engineering because  the pumping and observation wells were screened across multiple hydrogeological units, the pumping rate was not recorded throughout the test duration, and the observed pumping water  levels suggest that a steady state pumping condition was not achieved [Taseko, 2013b; SIR, p. 10/11‐2]. A review of the groundwater monitoring well completion details, provided  in  [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐H], and as noted  in  the previous comment, confirm  that  the wellbores  are  screened  across multiple  levels  including  the  three  sand  and  gravel  intervals  in which artesian conditions were recorded.  In a separate communication, Taseko  further explains that the majority of groundwater is likely coming from the overburden/bedrock contact and from isolated sand and gravel seams  interlayered within  the  low‐permeability overburden sediments. They go on to report that the  interlayered sand and gravel seams are generally thin and are not interpreted to be continuous across the site [Taseko, 2013a; IR, p. 10‐7]. As previously noted, the drillhole data shows these sand and gravel beds to be significant (10‐25 m thick) and continuous across several hundred meters between the southern pit limit and Fish Lake, before pinching out further to the south, as well as to the north, east and west of the deposit area.    

- Further to this discussion, NRCan’s interpretation of the data from the pump test in 94‐164 is that the pressure response potentially indicates leakage across the confining layers, and suggests that this may be demonstrating a hydraulic connection between the pump well and Fish Lake [Federal Review Panel, 2013; SIR, p. 5‐6]. An alternative explanation offered here, at least with respect to leakage, is that leakage is more likely derived from the QD and East Faults, which would intersect the  thin  confined  aquifer  and  fractured bedrock  immediately  above  the bedrock  contact,  than through communication with Fish Lake 150 m above. Although the latter may also be possible, the QD and East faults represent major conductive features (parallel to their structures). At the South East Prongs open pit at  the Mount Tom Price mine  in  the Pilbara  region of Western Australia, recharge  of  underlying  confined  aquifer  units  encountered  in  the  pit  floor  was  found  to  be primarily sourced via faults [Brehaut, 2009]. This study goes on to report that after more than 13 years  of  active  dewatering,  there  has  been  little  to  no  effect  on  the  perched  groundwater pressures;  investigative drilling and monitoring has shown  that  two major  faults were acting as flow conduits (recharge) to the confined aquifer [Brehaut, 2009; p. 65‐67]. 

- Given  the  above  cited  case,  a  targeted  investigation  of  the  geotechnical  and  hydrogeological characteristics of the QD and East Faults in future is critical to understanding the potential effect these geological structures may have on the open pit hydrogeology and  that of the overburden material  between  the  South  pit wall  and  Fish  Lake.  At  the  same  time,  it  is  appreciated  that detailed targeted  investigations of this kind are more typically carried out during the design and 

Page 18: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

18 | P a g e  

 

construction phases of an open pit project [see also Read & Stacey, 2009; p. 13]. As remarked by Taseko  in  their May  24,  2013 meeting  notes  summarizing  the meeting  between  NRCan  and Taseko,  any difference  in  interpretation of  the  technical data  can be  resolved by  a  specifically focussed  pump  test  program,  to  be  carried  out  during  the  detailed  engineering  design  stage [Taseko, 2013b; SIR, p. 10/11‐8].  

 

4.2. OpenPitDesign

One of the questions posed by the Review Panel was to comment on whether the proposed open pit design  is  reasonable  and  practical,  given  the  three main  geological  domains  (overburden,  and  rock above and below the gypsum line).   The preliminary design calls for a large open pit 1200 to 1600 m in diameter at the pit rim, and reaching depths between 525 and 600 m [Taseko, 2012; EIS 2‐2, p. 64]. Construction of the open pit will involve several phases where a smaller starter pit will be sequentially enlarged  (“push backs”) over a 16 year period creating a progressively deeper pit [Taseko, 2012; EIS 2‐2, p. 81]. The minimum pushback width is 80 m; however,  in general the expansions are  in excess of 100 m widths [Taseko, 2012; EIS 2‐2, p. 96]. The maximum wall height of 600 m will coincide with the South‐west wall of the pit.   The preliminary design  is based on a total of 148,136 m of diamond drilling completed  in 379 holes at the  Prosperity  Site  in  the  1990’s  [Taseko,  2012;  EIS  2.2.4 A,  p.  i]. As  previously  noted,  these  drilling programs pre‐date the recognition of the QD and East Faults, although they contributed to its detection. The pit slope design was based on seven main design sectors that were identified for pit development. Sub‐sectors were defined  for  the pit walls  to differentiate  the overburden,  fractured  rock  above  the gypsum line and competent rock below the gypsum line [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 12].   Taseko’s position  in  the 2012 EIS  is  that all currently available drilling and discontinuity mapping data and stability analyses suggest the recommended pit slope design is reasonable and appropriate [Taseko, 2012; EIS 2‐2, p. 85]. A review of the proposed pit slope design confirms this, at least in the context of it being a “preliminary” design as part of a project in the Feasibility stage that has not yet transitioned to Detailed Design and Construction. Below are several comments/observations relevant to the preliminary pit slope design and its main components.  

4.2.1. PitDewatering/Depressurization

- Pit  dewatering  will  begin  with  depressurization  wells  around  the  perimeter  of  the  pit,  and eventually evolve  into an  in‐pit dewatering system  [Taseko, 2012; EIS 2‐2, p. 81]. Dewatering  is essential  for achieving  the stated open pit design and ensuring  the safe performance of  the pit wall  slopes. The  full design will  involve a  combination of depressurization  techniques  including vertical wells,  in‐pit horizontal drains and collection systems  implemented  in a staged approach during  pit  development.  The  QD  and  East  Faults  are  specified  as  requiring  targeted  deep dewatering  in  order  to minimize  the  potential  for  slope  failure  on  the North  and  South walls [Taseko, 2012; EIS 2.2, p. 102‐103].   

- The Preliminary Pit Slope Design assumes that pit inflows will likely be dominated by unconfined flow in the upper 150 to 300 m of fractured rock mass above the gypsum line [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 18]. As previously noted, the dissolution of gypsum from the discontinuities above the 

Page 19: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

19 | P a g e  

 

gypsum line will result in higher hydraulic conductivities. The Preliminary Pit Slope Design further states that inflows from good quality, low permeability rock below and peripheral to the gypsum line are expected to be low [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 18]. An exception should be made with respect to the intersection of the pit walls and floor with the QD and East Faults. This is discussed in more detail in a separate comment below.  

- As stated in the 2012 EIS, pit inflows will also be dominated by localized confined aquifers in the southern area of the pit [Taseko, 2012; EIS 2.2, p. 102]. These will likely be considerable and may be  underestimated  in  the  pit  slope  depressurization  plan.  As  previously  noted,  two  of  the confined aquifers  involve gravel beds between 10 and 25 m  thick  that extend  several hundred meters from east to west across what is proposed to be the South wall. The north‐south extent of these beds appears to only be 250‐300 m before they pinch out. This may mean that the pit walls may not  intersect these confined aquifers until a  later pushback when the slope heights are  in a more critical state. It is also equally possible that the pit walls may not intersect these units at all. 

- Additional  consideration  must  also  be  given  to  the  lowermost  confined  aquifer  along  the overburden/bedrock contact. Although thinner  in terms of the sand and gravel  layer  intersected (2‐3 m), the presence of more highly fractured rock below the overburden sediments may equally contribute to the inflows expected. Similar arguments (as above) may be made as to whether the sands and gravels contributing to this confined aquifer pinch out before they would intersect the southern pit walls as the depression  infilled by  the overburden sediments shallows towards the centre of pit. Nevertheless, they may still contribute to significant inflows through either leakage through  the QD and East Faults and/or  the upper  skin of highly  fractured bedrock observed  in places along the overburden/bedrock contact.  

- Considerable  discussion  between  Taseko  and NRCan  has  transpired  regarding  the  estimate  of inflows expected  in the pit  (including whether a portion of these will be communicated via Fish Lake). This exchange and the positions held are summarized in various communications, including those for Information Request (IR) 11 in [Federal Review Panel, 2013; SIR, p. 6‐7] and Taseko’s last response regarding 11  [Taseko, 2013b; SIR, p. 10/11‐2‐4]. Estimates provided  in  the Preliminary Pit Slope Design suggest a range on the order of 58 to 153  l/s [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 21]. These values are slightly lower than earlier estimates of 85‐169 l/s reported in the 2007 Feasibility Pit Slope Design using the same 1999 data and assessment results [Taseko, 2009; EIS 3.6‐C, p. 22]. It  should be noted  that although  the upper bound values  reported consider  in part  the  inflows from the unconfined aquifers, it does not appear they account for the potentially sizeable inflows that may occur along the North and South wall intersections with the QD and East Faults.  

- Although  inflows derived from the QD and East Faults do not appear to be considered  in the pit inflow estimates, the Preliminary Pit Slope Design does include plans for deep dewatering of the faults  for  groundwater  depressurization  to minimize  the  potential  for  slope  failure  along  the North and South walls  [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 19]. The design recommends the drilling of multiple 350 m deep vertical pumping wells  into  the  fault zones  in Years 1, 6 and 11 as  the pit bottom deepens, where  the  latter will actively dewater  the pit  to  the end of mining operations [Taseko, 2012;  EIS 2.2.4 A, p. 19].  Such plans despite  the  lack of detailed data  are  reasonable considering what is typically expected for a preliminary pit design, and can be revised and refined once more  dedicated  testing  data  is  obtained  for  the  QD  and  East  Faults.  It  should  also  be emphasized  that as previously noted  regarding  the experiences at  the Mount Tom Price mine, that even with active dewatering of a confined aquifer over extended periods of time (13 years in the Tom Price case), it is possible that the desired effect may not be achieved due complexities in the flow paths and relationships between major faults and regional recharge sources. 

Page 20: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

20 | P a g e  

 

4.2.2. PitSlopeAngles

Design Criteria and Stability Analysis Methods 

- Review  of  the  design  criteria  and  stability  analysis  methods  applied  confirm  that  they  are appropriate for a preliminary level pit design. The design cites the use of the 2009 Guidelines for Open Pit Design  [Read & Stacey, 2009], which are considered  industry standards  for  large open pits.  

- The acceptance criteria selected correspond to those suggested where the consequence of failure is considered “moderate” [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 4]. This  involves designing to a Factor of Safety (FoS) of 1.3 for the overall slope height. It’s important to note that this was the same value targeted in the 2007 Feasibility Pit Design when the mine plan did not include the preservation of Fish Lake [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐C, p. 18]. Given the revised design in the 2012 EIS and criteria that Fish Lake must not be adversely  impacted,  it may be argued whether the South and South‐east walls should be designed to a higher FoS more reflective of a “high” consequence of failure (FoS = 1.4). The added uncertainty regarding the geotechnical and hydrogeological characteristics of the QD and East Faults, and therefore lower confidence, may also justify a higher factor of safety. At the  same  time,  it may be  argued  that  Fish  Lake  is more  than 250 m  away  from  the proposed southern limits of the open pit and that a FoS = 1.3 is appropriate. The potential for slope failure and its impact on Fish Lake are discussed in further detail in later sections of this report.  

- The  design  procedures  followed  conform  to  standard  practice  for  a  preliminary‐level  pit  slope design.  Geotechnical  design  sectors  are  identified  differentiating  sectors with  similar  geology, geomechanical  characteristics,  and  wall  orientations.  Stereonet  analyses  were  carried  out  to assess kinematic stability (i.e. potential for planar, wedge, and toppling failure), which in turn was used  to  select  suitable  bench  and  inter‐ramp  slope  angles.  Conventional  2‐D  limit  equilibrium analyses  assuming  a  circular  mode  of  failure  (Method  of  Slices)  were  applied  to  three representative pit walls (North, South, and West) to assess the overall stability of the full pit slope height  for given slope angles. Rock mass properties, which account  for  the weakening effect of discontinuities,  were  assessed  for  these  limit  equilibrium  analyses  using  the  geotechnical properties  derived  from  the  field  investigations  and  applying  appropriate weighting  factors  to account for blast damage and slope relaxation. A separate  limit equilibrium analysis was carried out for the overburden portion of the South‐east wall where the slope height  in the overburden material will reach 120 m. The analyses were performed using standard software commonly used for such analyses (Rocscience’s DIPS and Geo‐Slope’s SLOPE/W). 

- The  Preliminary  Pit  Slope  Design  emphasizes  that  the  design  basis  for  the  recommended maximum  overall  slope  angles  assumes  that  careful  controlled  blasting  practices  will  be implemented and that comprehensive groundwater depressurization measures are implemented [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 24]. This will require closely monitored quality control measures be implemented during construction and design implementation. 

 Overburden Slope Angles 

- The maximum overburden slope heights along the upper South‐east and South‐west walls of the proposed pit will be on the order of 120 m; overburden exposures on the rest of slopes are  less significant [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 12]. Based on the  limit equilibrium analyses performed, an overall slope angle of 30 degrees was recommended for slopes excavated  in the overburden materials provided that sufficient groundwater depressurization can be maintained 30 m into the pit wall. 

Page 21: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

21 | P a g e  

 

- Although not specified in the 2012 Preliminary Pit Slope Design Report, details regarding the limit equilibrium analyses carried out  for  the maximum overburden slope scenario were  reviewed  in the 1999 Feasibility Design of the Open Pit Report [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐E]. This report suggests that  the analyses considered a variety of phreatic  surface  locations  [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐E, p. 41], but did not consider the adverse effects of encountering artesian pressures at the base of the overburden. Hence  an  assumption  is made  for  these  analyses  that  the  slope will  be  perfectly drained to a phreatic surface parallel to and 30 m back from the slope face [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐E, figs. 4.1‐4.2]. Given the complex geological and hydrogeological conditions previously discussed for the overburden/bedrock contact, this assumption may be overly optimistic.  

 Bedrock Slope Angles 

- Results  from  the kinematic analyses are  reported as  suggesting  that  large‐scale multiple bench instabilities are not indicated for most pit design sectors [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 15]. Thus it is suggested that 65 degree bench face angles should be achievable in the bedrock, and that inter‐ramp angles of 50 degrees should be achievable for more competent rocks using a 30 m double bench  configuration,  provided  that  low‐damage  blasting  practices  are  implemented  [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 15]. An  inter‐ramp slope angle of 45 degrees  is  recommended  for  the  less competent rocks above the gypsum line, as well as for the lower walls in the West and North‐east sectors where  lower  rock mass  strengths  and/or  adverse  structural  features  are  encountered [Taseko,  2012;  EIS  2.2.4  A,  p.  15].  These  angles  seem  appropriate  although  lower  inter‐ramp angles may also be required for the North and South walls due to the presence of the QD and East Faults resulting in lower than expected rock mass strengths.  

- Kinematic  stability  analyses  also  indicated  the  potential  for  bench‐scale  toppling  in  the  South, South‐west and North‐west walls [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, tab. 6.1]. As noted in earlier support documents,  the QD and East  faults may  serve  to aggravate  stability  serving  to act as potential release planes to allow toppling displacements along the South wall [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐C, p. 15‐16]. The  significance of  these  toppling displacements  is  further discussed  in  later comments regarding “Potential Impacts to Fish Lake”.  

- Rock mass  properties were  derived  for  the  stability  analyses  of  the  final  overall  slope  heights based  on  the  commonly  used  empirical  relationships  published  by  [Hoek  et  al.,  2002].  These enable rock mass shear strength properties to be estimated accounting for the weakening effect of fractures  in the rock mass relative to the  intact strength of the rock. To meet the acceptance criteria  (FoS = 1.3), the calculation of  the rock mass properties assume a rock mass disturbance factor of D = 0.85 [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, tab. 4.3]. This factor accounts for blast damage and stress relaxation, with recommended values for production blasts in large open pits being D = 1.0. The  slightly more  favorable  value used  assumes  that  good  controlled blasting practices will be employed. The  [Hoek et al., 2002]  relationships also  require an estimate of  the confining stress levels, entered as a slope height, to account for the increase in rock mass shear strength observed with  increasing  confining  stresses  [see  Eberhardt,  2012].  Although  the  value  used  in  the Preliminary Pit Slope Design Report isn’t specified, it could be back‐calculated to a value of 200 m. Given the total slope heights involved ranging from 530 to 580 m, it is assumed that a degree of conservatism  has  been  built  into  the  analysis  by  using  rock  mass  shear  strengths  more appropriate  for the weaker rock above  the gypsum  line  (hence  the slope height of 200 m) than the stronger rock below it.     

- The overall slope angles recommended based on the limit equilibrium analyses performed range from 40 degrees  for  the  South‐west  and West walls  to 43 degrees  for  all other walls  [Taseko, 

Page 22: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

22 | P a g e  

 

2012; EIS 2.2.4 A, tab. 6.1]. These angles assume good controlled blasting practices (D=0.85) and effective groundwater depressurization to 50 m behind the final walls. It should be noted that the overall slope angles  for  the North and South walls do not account  for  the possibly weaker  rock mass conditions to be encountered due to the presence of the QD and East Faults. 

  

4.3. PotentialforSlopeFailure

A second question posed by the Review Panel was to comment on the potential for slope failure, and in such event, what mitigation measures would be available and what possible  impact would these have on preserving Fish  Lake. The  second part of  this question  is addressed  separately  in  the  section  that follows. Discussed here are several comments/observations related to the potential for pit slope failure.  

4.3.1. PotentialFailureModes

- As previously discussed, the rock mass quality within which the deposit is hosted ranges from FAIR to GOOD. This favours stability. In an earlier report, the discontinuities mapped in the boreholes were described  as  90%  joints  and  6%  shears  [Taseko,  2009;  EIS  3‐6‐I, p.  20].  The  shears were characterized as having slickensided surfaces. Although small in number, the low shear strength of these  shears would  likely contribute  to bench or multi‐bench  failures  if  they adversely daylight into  the  pit.  Otherwise,  bench  to  multi‐bench  stability  will  be  governed  by  the  orientation, spacing, persistence,  shear  strength  and  interconnectivity of  the  joints.  Likely modes of  failure identified  by  the  kinematic  analyses  include  minor  bench‐scale  translational  planar/wedge instabilities,  especially  in  the  North‐east  pit  wall  [Taseko,  2012;  EIS  2.2.4  A,  p.  15].  Bench backbreak,  ravelling  and  rockfall  can be  expected, which  can be managed  together with other bench‐scale  instabilities by employing controlled blasting techniques, scaling and bench cleanup to  remove  loose  blocks,  and  horizontal  drainage.  The minimum  bench width  required  by  the British Columbia Mines Act for a 15‐metre high single bench configuration  is 8 m. Increasing the bench width provides an additional option  to mitigate against  rockfall and  spillage arising  from unstable benches.  

- The benches  in  the overburden on  the southern walls will  likely break back  to shallower angles upon excavation and/or exhibit considerable ravelling over the long term [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 12]. The  recommendations provided  in  the preliminary pit  slope design  is  to place a wide catch  berm  below  the  bottom  of  the  overburden  slopes  to  provide  additional  allowance  for ravelling cleanout and surface water diversion [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 12‐13].  

- Kinematic analyses have also  indicated a potential  for bench‐scale  toppling along  the east‐west striking  sub‐vertical  discontinuity  set  (main  veining),  in  the North‐west,  South  and  South‐west walls [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 14‐15]. The 2007 Feasibility Pit Slope Design described these as potentially  involving  large‐scale  toppling  type  displacement  along  the  North  and  South  walls during the later stages of mining [Taseko, 2009; EIS 3‐6‐C, p. ii]. As noted in this report, precedent practice  in deep open pit mines has  indicated that disruptions due to this type of failure can be minimized  through appropriate groundwater depressurization with  the use of dewatering wells and horizontal drains. The QD and East faults may further serve to act as potential release planes to  facilitate these  toppling displacements along  the South wall. To mitigate  the development of large‐scale  toppling  instabilities  in  the  South wall,  recommendations  are made  to  install  deep depressurization  wells  in  close  proximity  to  these  fault  zones  together  with  closely  spaced horizontal drains  [Taseko, 2009;  EIS 3‐6‐C, p.  xii].  Implications  arising  from  large‐scale  toppling 

Page 23: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

23 | P a g e  

 

movements  in  response  to  stress‐relief  as  the  open  pit  reaches  greater  depths  are  further discussed under “Possible Impacts on Fish Lake”. 

- The thickening of the overburden from 10 m in the main deposit area to 155 m towards Fish Lake to the south  is  interpreted as  involving a paleo‐surface forming a bedrock depression  infilled by glacial  lake  sediments  and  basalt  flows  [Taseko,  2009;  EIS  3.6.I,  p.  11].  Kinematically,  this  is favourable  as  the bedrock  interface on which  the weaker overburden  sediments  lie dips  away from the pit towards Fish Lake.   

- Shear strength testing of the overburden materials, particularly the thick over‐consolidated glacio‐lacustrine silt and silty clays underlying the basalt flows in the southern area of the pit have been reported  as  displaying  tendencies  to  swell  and  disintegrate  upon  hydration  and  exposure  to atmospheric  conditions  [Taseko, 2009; EIS 3.6.I, p. 26]. This  indicates  the potential  for  surficial sloughing and shallow retrogressive  instabilities  in  the overburden materials. Recommendations are  made  to  consider  covering  exposed  sections  of  these  materials  with  geosynthetics  or shotcrete.  The  potential  for  retrogressive  failure  in  the  overburden  materials  has  minor  to moderate  implications  with  respect  to  Fish  Lake.  These  are  discussed  in  more  detail  under “Possible Impacts on Fish Lake”.  

- Limit equilibrium results for the South wall overburden carried out using SLOPE/W  indicate that the slope acceptance criteria of FoS = 1.3 can be met  if effective groundwater depressurization can be achieved 50 m into the slope [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, tab. 4.3]. However, these analyses do  not  consider  the  possibility  of  artesian  conditions  at  the  slope  toe  (overburden/bedrock contact)  or  other  localized  perched  water  tables  that may  not  be  effectively  drained  by  the measures employed. If so,  large scale rotational movements encompassing the full height of the overburden  (up  to  120  m  in  the  final  southern  walls), may  develop.  Implications  of  a  large rotational failure developing in the overburden on Fish Lake are further discussed under “Possible Impacts on Fish Lake”. 

- Similarly,  if the rock mass encountered between the QD and East faults  is more highly fractured and weaker than expected, a large rotational instability may develop in the South wall. The most effective means  to  stabilize  such  slope movements  is  deep  drainage.  If  additional mitigative measures  are  required,  other  routine  practices  in  large  open  pits  include  slope  flattening  or unloading material at the top of the slope and placing it at the foot as a buttress.  

4.3.2. InfluenceofConfinedAquifers

- Details  regarding  the presence of  confined aquifers  in  the overburden  sediments are generally limited in the Preliminary Pit Slope Design Report to general statements regarding their presence and the need for dewatering [see Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 10]. However, addition details can be  found  in  supporting  documents  to  the  2009  EIS  submission,  including  the  2009  Feasibility Design  Report  [Taseko,  2009;  EIS  3.6.E,  p.  57‐58].  This  report,  based  on  the  hydrogeological investigations  previously  carried  out,  characterizes  the  confined  aquifer(s)  as  exhibiting  high recharge capacity. The confined artesian aquifer is reported to be a 2 m thick gravel unit located at 160 m depth. Pump tests estimate the aquifer to have an average transmissivity of 22 m2/day, a specific storage of 3.4e‐5 l/m, and a permeability of approx. 7e‐2 m/s [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 58]. Artesian pressures for this confined aquifer are reported to be 12 m above the existing level of Fish Lake. Depressurization wells are recommended to be screened along most of their lengths such  that  they will serve  to drain other smaller confined aquifers which may be perched within the overburden units. Results from the seepage analysis performed for the 1999 feasibility design 

Page 24: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

24 | P a g e  

 

indicate  that a  total  flow of approx. 10  l/s will be  required  to depressurize  the aquifer  [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 58].  

- As previously discussed,  the Preliminary Pit Slope Design assumes  that aggressive groundwater depressurization  measures  will  be  implemented  and  therefore  the  stability  analyses  do  not consider  the  possible  influence  of  a  confined  aquifer  on  overall  pit  wall  stability.  Again,  the experiences at  the Mount Tom Price mine are  raised here, where after more  than 13 years of active dewatering of a confined aquifer,  leakage  from  two  large  faults  in hydraulic contact with the  confined  aquifer have prevented  the  aquifer  from being properly drained  [Brehaut, 2009]. Achieving  proper  drawdown may  simply  be  a matter  of  increasing  the  pumping  and  drainage effort  to  contend  with  adverse  conditions.  However,  it  is  also  possible  that  the  desired depressurization may not be achieved if complexities in the flow paths and interactions between the confined aquifer,  the QD and East Faults and  regional groundwater  recharge sources prove more challenging than expected.  

- Without proper dewatering, high pore pressures in the confined aquifer may cause floor heave as the deepening pit approaches  the horizontal  lying confined aquifer, or destabilize  the  slopes  in the exposed overburden sequence. High seepage gradients may cause piping and erosion of the sand and gravel aquifer material, undermining  the  till and basalt  layers above causing  localized failures that may retrogressively work their way back until stabilization measures can be enacted. In‐rushes of water and collapsed  rocks are a potential hazard, especially  if  the  sand and gravel beds pinch out in near proximity to the pit wall without actually daylighting into it. 

 

4.3.3. LargeOpenPitPrecedence

- The Preliminary Pit Slope Design Report presents a plot of slope height versus overall slope angle for a large number of open pit case histories compiled by various authors and supplemented with data from large open pit mines in British Columbia [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, fig. 6.3]. This figure is reproduced  in Figure 4, and  it shows the West and North walls as plotting between two trend lines representing nominal factors of safety of FoS = 1.0 and 1.3. The South wall would  likewise plot between these trend lines. However, inspection of the data reveals that there is a significant degree of scatter, as would be expected given the differing site conditions, geology, hydrogeology and  climatic  conditions unique  to each  case. Within  this  scatter,  there are numerous  instances where  large open pit  slopes have  failed at angles  less  than 40 degrees with  supposed nominal safety  factors  greater  than  the  acceptance  criteria  of  FoS  =  1.3.  This  is  also  shown  in  a  table comparing large open pit mines in British Columbia [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, tab. 6.3]. The table shows  that  of  the  12  cases  cited,  8  (67%)  have  experienced  some  form  of  unstable  slope displacements.  

- Additional  details  from  this  data  review  are  discussed  in  earlier  design  reports,  including  the observation  that  slope  stability  problems  encountered  are  sometimes  complicated  by  high stresses that are encountered where pits are exceptionally deep. In particular, large scale toppling type movements have been encountered at Chuqicamata in Chile (780 m deep) and in the Lornex Pit at the Highland Valley Copper mine near Kamloops (370 m deep) [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 83]. The latter case is discussed in more detail under “Possible Impacts on Fish Lake”.  

 

Page 25: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

25 | P a g e  

 

 

Figure 4: Data compiled for a large number of open pit cases plotting slope height versus slope angle.           [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, fig. 6.3]. 

Page 26: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

26 | P a g e  

 

- The Preliminary Pit Slope Design Report concludes that almost all of the large open pit operations reviewed, including several porphyry copper mines, have encountered slope stability problems in some area of the mine [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 27]. It is therefore suggested that there is a significant possibility that some area of the New Prosperity pit will require slope flattening during operations  in response to slope movement. Therefore, the mine plans should remain flexible so that extra stepouts/buttresses can be maintained  in critical areas of the pit until the end of the mine life when lower factors of safety can be tolerated [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 27].  

- Although  not  stipulated  in  the  2012  Preliminary  Pit  Slope  Report,  a minimum  setback/buffer distance should be specified recognizing that there is the potential for a large pit slope instability to develop. In the 1999 Feasibility Design Report, a minimum buffer area of at least 200 m around the  pit was  recommended,  noting  that  any  critical  features  or  facilities which  cannot  tolerate slope movement must not be located within this buffer area [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 83].     

 

4.3.4. Long‐TermSlopePerformance

- The  Preliminary  Open  Pit  Design  Report  discusses  the  importance  of  preserving  rock  mass integrity during mine operations to prevent progressive deterioration  (unravelling) of the bench faces  to  achieve  the  steepest  bench  face  angles  possible  [Taseko,  2012;  EIS  2.2.4  A,  p.  24]. Controlled blasting methods are  recommended  to  facilitate  steeper  final pit  slopes by  reducing face damage from blasting. It is also noted that interim slopes must also incorporate some level of controlled blasting to maintain safety but that the requirements in this situation are less rigorous due to the shorter operating life of these walls [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 24]. 

- It  is  noted  that  the  1999  Feasibility  Design  also  employed  advanced  2‐D  numerical modelling methods in addition to the more conventional 2‐D limit equilibrium analyses reported in the 2012 Preliminary Pit Slope Design Report. The commercial finite difference program FLAC and distinct‐element program UDEC were used  to  assess  large‐scale  slope  stability  and potential  instability mechanisms not considered by the limit equilibrium analyses. (Limit equilibrium methods require the assumption of the failure mechanism as part of the analysis; numerical models allow for the failure mechanism  to develop  in  the model  as  a  function of  the  rock mass  characteristics  and material  properties  incorporated  into  the model.  See  Stead  et  al.,  2006). An  important  failure mechanism that can be assessed using advanced numerical modelling  is that of “step path” and “progressive”  failure  [Eberhardt  et  al.,  2004].  Step‐path  and  progressive  failure  surfaces  are associated with high  rock slopes  in  jointed  rock masses where over‐stressing and crushing near the slope’s toe is followed by the progressive failure of intact rock bridges between non‐persistent discontinuities up through the rock mass towards tension cracks that develop along the crest of the slope (Figure 5).  

- Progressive failure was considered as a potential pit slope instability mechanism in the numerical analyses  carried  out  for  the  1999  Feasibility  Design.  This  was  a  rather  advanced  technical consideration at its time and speaks to a very high level of understanding and expertise possessed by the pit slope design consultants (Knight Piésold). As stated in the report, numerical models can simulate  the pit excavation sequence and the development of  failure modes due to progressive overstressing  and  step  path  failure  surface  development  [Taseko,  2009;  EIS  3.6.E,  p.  50].  The report goes on to emphasize that unlike non‐cemented granular materials, rock masses tend to exhibit  relatively  high  undisturbed  strengths  that  undergo  very  significant  strain  softening  at relatively  low  strains.  In  other words,  the  over‐stressing  of materials  in  a  region  of  the  slope, followed by  significant  strength  reduction  in  that  region and  the  shedding of  loads  to adjacent 

Page 27: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

27 | P a g e  

 

regions,  is  the  typical mechanism  for  the progressive development of a  failure  surface  [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 50‐51]. Conclusions drawn from the numerical modelling study suggest that the proposed  pit  slope  configurations  will  remain  stable  during  operations,  provided  that  weak adversely oriented structures are not encountered and  that  the slope  is depressurized  [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 55]. However, significant deformations may be experienced due to relaxation of the lower pit walls, with outward displacements occurring in conjunction with overstressing along shallow dipping discontinuities. The models predict zones of overstressing and yielding extending approximately 50  to 100 m  into  the  slope over  a height of  approximately 200‐300 m  [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 53]. The report suggests that these zones could result in stability problems over the  lower  portions of  the  slope  in  the  absence of  proper monitoring  and dewatering  [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 55].  

 

    

Figure 5: Left, illustration of progressive failure involving toe shear and step‐path failure. After Hoek et al. (2000). Right, example of advanced numerical modelling of a progressive failure mechanism involving toe shear and step‐

path failure up through a system of non‐persistent joints. After Eberhardt et al. (2012). 

 

- The Preliminary Pit Slope Design Report notes that the slope stability analyses undertaken did not evaluate the potential  for seismic  (earthquake)  triggering of a  large pit slope  failure. The report cites [Read & Stacey, 2009] in stating that there are few recorded instances in which earthquakes triggered  significant  failures  in hard  rock open pits,  instead producing  small  shallow  slides and rock falls, but none on a scale sufficient enough to disrupt mining operations   [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 4]. A  review of historical earthquake  records and  regional  tectonics  reported  in  the Waste Dumps and Stockpiles Preliminary Design Report,  states  that  the New Prosperity Project site is situated in a region of moderate seismic hazard [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 B, p. 5]. Using the Natural Resources Canada database, a mean potential peak ground acceleration (PGA) of 0.07g is estimated  for  a  100  year  return  period  event with  a  probability  of  exceedance  (for  a  20  year design operating life) of 18%. For a 475 year return period event (probability of exceedance = 4%), a mean PGA of 0.17g  is estimated [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 B, tab. 2.2]. Future pit slope stability analyses should consider the effects of seismic  loading, even  if only as a simple  limit equilibrium scoping calculation to see if more rigorous numerical analyses are warranted. 

Page 28: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

28 | P a g e  

 

4.4. PossibleImpactsonFishLake

Another  key  question  posed  by  the  Review  Panel  was  whether  flattening  of  the  South  pit  wall,  if required, might affect the preservation of Fish Lake. Prior to the 2012 EIS, the previous mine plans and open  pit  designs  had  called  for  draining  and  backfilling  Fish  Lake  during  open  pit  construction. Accordingly,  all  geotechnical  and  hydrogeological  field  investigations  were  carried  out  without consideration being given to the need to preserve Fish Lake. Relevant data was collected  in the region between  the southern pit  limit and Fish Lake; however  there  is an absence of dedicated  investigation data targeting specific questions regarding what potential  impacts  if any the development of the open pit may have on Fish Lake. The statement made in the 2012 EIS that the interaction of Fish Lake with the groundwater table has been assessed with respect to the pit wall designs [Taseko, 2012; EIS 2.2, p. 99], is not strongly supported in the EIS, Preliminary Pit Slope Design Report, or any of the other associated reports reviewed.  As  noted  in  previous  comments,  there  are  several  issues  that  arise  from  uncertainty  regarding  the hydrogeological  characteristics  of  the  overburden,  the  presence  of  confined  aquifers,  and  their interaction with Fish Lake, the open pit and the QD and East Faults. These are explored in further detail below.  

4.4.1. InteractionbetweenConfinedAquifersandFishLake

The presence of confined aquifers with artesian pressure conditions and relatively high recharge -capacities [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 10], will necessitate aggressive pit dewatering measures focussed  largely between the southern end of the proposed pit and Fish Lake. A combination of the thick sequence of low permeability glacial tills separating Fish Lake from the targeted confined aquifers  and  the  flat,  horizontal  stratigraphy  of  the  overburden  sediments  has  led  to  the conclusion  that  Fish  Lake  does  not  have  a  direct  hydraulic  connection  to  the  deep  confined aquifer [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, p. 10]. This is a reasonable assumption, but not one confirmed by the limited and non‐question specific data available.   

- The question of seepage from Fish Lake has seen significant discussion and exchange of opinions between Taseko and NRCan. Taseko’s position as stated  in their SIR response to this question  is that  a  number  of  conditions would  need  to  be met  in  addition  to  leakage  into  the  confining aquifer  during  pumping  to  result  in  a  significant  increase  in  seepage  from  Fish  Lake  [Taseko, 2013b;  SIR,  p.  10/11‐30].  And  in  such  an  event,  this  water  would  be  collected  by  the  pit dewatering system and could be recycled to Fish Lake so that there would be no net effect on the water level of Fish Lake. In response, NRCan acknowledges that this would appear to be feasible, at  least  technically  [NRCan,  2013;  IR  10/11,  p.  7].  Taseko  further  acknowledges  the  need  for additional  information  with  respect  to  larger  scale  hydraulic  conductivity  in  the  overburden between  Fish  Lake  and  the  open  pit  in  order  to  proceed  to  construction,  and  that  will  be undertaken as part of the detailed engineering design phase of the project [Taseko, 2013b; SIR, p. 10/11‐8]. It can be confirmed that such detailed and targeted investigations are more commonly carried out  in the design stage of a project than  in the feasibility stage [Read & Stacey, 2013; p. 13].  

- The above discussions are based on the underlying assumption that because the confined aquifer and surrounding thick deposits of  low permeability sediments are horizontally bedded that they impose a significant barrier to groundwater flow. Differences of opinion can be debated regarding the hydraulic conductivity values to be assigned to these materials in seepage models; in any case, 

Page 29: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

29 | P a g e  

 

mitigation measures are available that can contend with such differences. What would be more serious, and potentially catastrophic, would be  the potential  for a more serious breach. Taseko points out that based on packer testing, single well response tests, and core logs from exploration and geotechnical drilling, there  is no evidence of a structural conduit that could provide a direct hydraulic connection between the pit and the  lake [Taseko, 2013b; SIR, p. 10/11‐15]. This would seem to be a reasonable conclusion, but one based on the pre‐mining site conditions. It must also be assessed whether it is possible for such a vertical conduit to develop in response to mining and pit slope failure.  

 

4.4.2. InteractionbetweenSlopeFailureandFishLake

- The design and stability of the high overburden slopes in the South and South‐east walls nearest to Fish Lake will be largely dependent on the effectiveness of the slope dewatering efforts carried out.  If a catastrophic  failure were  to develop  in  these materials,  the  rotational movements and back scarp would not likely extend back behind the crest more than 40‐60 m. This is supported by the critical slip surfaces calculated for the overburden, as reported in [Taseko, 2009; EIS 3.6.E, p. 83].  If  drainage  of  the  confined  aquifers  proves  problematic,  there  is  the  possibility  that subsequent  retrogressive  failures  may  develop  in  the  overburden  materials,  but  likely  not extending more than 100‐150 m behind the slope crest in a worst case scenario.  

- If a larger instability was to develop in the South‐east wall nearest Fish Lake involving the full 535 m  slope  height  (overburden  and  bedrock),  the  calculated  slip  surfaces  show  that  these  likely wouldn’t extend more  than 100 m behind  the slope crest  [Taseko, 2012; EIS 2.2.2 A,  fig. 4.10]. Furthermore, most  large scale pit  failures are detected at an early stage of development giving opportunity for stabilization measures to be enacted. Taseko correctly notes that in the event that a  5  degree  reduction  in  a  pit wall  angle was  necessary,  this  flattening would  still maintain  a minimum 100 m buffer between  the pit crest and  the nearest  stockpile, and more  than 200 m between the pit crest and Fish Lake at full build‐out of the pit design [Taseko, 2013a; IR, p. 2‐2]. Numerous  examples  exist where  slope  stability  problems  encountered  in  large  open  pits  have been  successfully  managed  by  flattening  portions  of  the  pit  walls  in  order  to  control  slope movements. 

- Greater uncertainty exists with respect to the impact of a large slope movement developing in the South wall. The geotechnical and hydrogeological characteristics of  the QD and East Faults, and the rock mass in between, have not been fully investigated. Given their potentially weaker nature, a deep‐seated failure may extend further back from the pit crest than a comparable  large slope failure  in  the  South‐east wall. Again,  it  is  unlikely  in  either  case  that  this will  extend  back  far enough  to breach Fish  Lake, but  the nature of  the deposits between  the  faults beyond  the pit limits  have  not  been  properly  investigated. Nevertheless,  as  noted  for  the  previous  scenarios, mitigation  measures  including  slope  flattening  can  be  enacted  to  significantly  reduce  any likelihood of a large‐scale slope failure.  

- A  scenario  that may of  greater  concern  than  that of  a massive  slope  failure developing  in  the South  or  South‐east wall  is  the  possibility  of  farther  reaching  slope  displacements  developing behind the slope crests. The kinematic analyses have indicated the potential for multi‐bench scale toppling  to develop  in  the  South wall, with  the QD  and  East  Faults  acting  as potential  release planes to facilitate deeper toppling displacements. Given the brittle nature of the bedrock, as well as that of the thick sequence of tills overlying the bedrock described as dense, over‐consolidated and  stiff,  any  displacements  that  arise  could  potentially  generate  deep  vertical  tension  cracks 

Page 30: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

30 | P a g e  

 

through  the  overburden  units.  Figure  6  provides  an  example  of  the  tension  cracks  that  have developed  behind  the  crest  of  Highland  Valley  Copper’s  Lornex  pit  as  a  result  of  large  scale toppling type movements  (not  failure).  It  is strongly recommended that numerical modelling be carried out to determine how far back tension cracks may develop due to slope movements.  

 

 

Figure 6: Air photo of the Lornex Pit at the Highland Valley Copper mine, showing the extent of large, visible, open tension cracks behind the slope crest (requiring a road to be relocated further back) arising from deep‐seated 

toppling displacements. 

 

4.4.3. Post‐ClosurePitStability

- Beginning  in Year 17, mining  is expected to be completed and the pit allowed to  flood  [Taseko, 2012; EIS 2.7, p. 498]. However, given  the  importance of dewatering  to pit  slope  stability, very little appears to be discussed  in the EIS regarding the potential  for post‐closure pit slope  failure and  it potential  impact on Fish Lake. A terrain stability assessment  is proposed  for the pit walls during closure to identify any mitigation or monitoring required to address terrain stability issues that may affect stability of the site, or affect successful reclamation [Taseko, 2012; EIS 2.7, p. 933].  

- As noted in [Read & Stacey, 2009; p. 410], after closure pore pressures will increase as dewatering or depressurization activities cease, new  fracture  surfaces  related  to  step path and progressive failure may  become  inundated  and  thereby  experience  further  shear  strength  decreases,  and stresses  in  the  pit walls may  alter.  The  overall  effect  is  that  the  pit walls may  unravel  and/or collapse  over  time.  It  is  unclear whether  a  series  of  pit  slope  failures  involving  the  South  and South‐east walls may develop over time so as to breach Fish Lake.    

Page 31: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

31 | P a g e  

 

- The  2012  preliminary  pit  design  compared  to  earlier  feasibility  designs  (i.e.,  1999)  involves  an open  pit  that  is  shallower  and  therefore  invokes  a  greater  separation  distance  between  the proposed southern limit of the pit and Fish Lake (Figure 7). This modification appears in the 2009 EIS and thus predates the decision to preserve Fish Lake, suggesting that it based on revised grade estimates and project economics. Nevertheless, TNG argues that based on news releases  issued by Taseko regarding  increases  in mineral reserves, that there  is a  likely possibility that the mine plan may change to access deeper reserves, which  in turn would result  in a  larger open pit that may possibly encroach on Fish Lake [TNG, 2012; p. 17‐18]. This would depend on whether the pit expanded uniformly or more  in one direction than another (for example expanding to the north instead of the south). Given the  likelihood of pressure to mine the full ore body  in the future to maximize resource extraction, further details may be necessary as to what future mine expansion plans may look like with respect to impacting Fish Lake. 

  

 

Figure 7: Difference in mine plans with respect to open pit outline comparing 1999 Feasibility Design and 2012 Preliminary Design. [Taseko, 2012; EIS 2.2.4 A, fig. 3.6]. 

  

4.5. GeotechnicalRiskandPerformanceAssurance

The 2012 EIS establishes  that an extensive amount of data has been  collected and  that based on all currently  available  drilling,  geotechnical  and  hydrogeological  test  data,  and  the  stability  analyses performed,  that  the  recommended pit slope design  is  reasonable and appropriate  [Taseko, 2012; EIS, 2.2,  p.  85].  Nevertheless,  it  is  understood  that  in  any  large  open  pit  project  the  geological  and hydrogeological conditions at depth are complex and heterogeneous and can never be known exactly. An appropriate number of carefully placed boreholes must be drilled and a high level of effort invested 

Page 32: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

32 | P a g e  

 

to develop as accurate a three‐dimensional picture of the geological conditions as possible; however, no level  of  drillhole  data  can  guarantee  that  construction will  be  entirely  free  from  problems,  but  the chances of encountering unexpected geological conditions are greatly diminished.  Accordingly, geotechnical  risk management and performance assurance play an  important  role  in  the design and construction of large open pits. As a project evolves from Feasibility to Detailed Design, the level  of  investigative  effort  increases  as  does  the  confidence  in  the  geological  and  hydrogeological models derived [e.g., Read & Stacey, p. 13]. And that certainty is not achieved until the Construction and Operation stages where the sub‐surface conditions are exposed and can be fully ground‐truthed.  The  Preliminary  Pit  Slope  Design  Report  correctly  recognizes  that  the  design  will  undergo  further modification and optimization as the project develops. Monitoring and updating of the geotechnical and hydrogeological models, and their implications with respect to stability of the open pit slopes, is called for. Below  are  several  comments  that  address  the  assessment of  geotechnical  risk  and  performance assurance in the EIS, Preliminary Open Pit Design and associated documents. 

 

4.5.1. RiskAssessment

- A  risk matrix was provided  in  the 2009 EIS  rating  the  likelihood and  consequences of different identified failure modes related to the open pit [Taseko, 2009; EIS 2‐6, p. 6‐42]. The assessment was  carried  out  for  three  different Mine Development  Plans, with  “Option  2”  being  the most relevant to the 2012 mine plan (i.e. preservation of Fish Lake and location of the TSF to the south‐east of Fish Lake) [Taseko, 2009; EIS 2‐6, p. 6‐36]. This assessment is not reproduced in the 2012 EIS,  but  updates  relevant  to  the  change  in mine  plan  to  preserve  Fish  Lake were  provided  in [Taseko, 2013b; SIR, p. 48‐8], specifically the likelihood and consequences of an abrupt escape of water from Fish Lake to the open pit.  

- Eight  failure modes were  identified  for  the  open  pit, with  four  considering  the  likelihood  and consequences of a pit slope failure and the other four considering excess seepage and dewatering issues.  It  is noted  that  several of  the  ratings assigned, differ  from  those  reported  in  the earlier 1998  risk  assessment  [Taseko,  2009;  EIS  2.6.C], without  any  explanation  as what  the  changed rating was based on. Similarly, very  few details  in general are given  in either  the 1998 or 2009 assessments justifying the ratings assigned.   

- The likelihood of a large slope failure in the South wall was rated as being extremely  low (Figure 8).  It  should be noted  that  the  likelihoods  are  reported  to  cover  the duration of  construction, operation and closure periods [Taseko, 2009; EIS 2‐6, p. 6‐42]. No explanation is provided for this assessment, but given  the presence of  the QD and East  Faults  intersecting  the  South wall and given the uncertainty regarding their geotechnical and hydrogeological characteristics due to the absence of targeted drilling, this assessment would seem to be overly optimistic. In fact a rating of “extremely low” was assigned for the likelihood of any large pit wall failure (see Figure 8), despite the Preliminary Pit Slope Design Report establishing that almost all large open pit operations have encountered slope stability problems in some areas of the mine [Taseko, 2012; EIS 2.2.2 A, p. 27]. A distinction can possibly be made between an instability developing and total failure and collapse occurring. In either case, a likelihood of “low” would probably be more appropriate for the South wall than “extremely  low”, coupled with the recognition that significant uncertainty exists given the absence of targeted drilling and investigation of these faults.  

 

Page 33: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

33 | P a g e  

 

 

Figure 8: Subjective likelihood and consequence ratings for Option II (i.e., preservation of Fish Lake).             [Taseko, 2009; EIS 2‐6, p. 6‐48]. 

 

- The  consequences  of  a  large  failure  of  the  South  wall  is  recognized  as  potentially  having  a significant impact on Fish Lake, rating this as “Moderate” [Taseko, 2009; EIS 2‐6, p. 6‐49]. The risk to  worker  safety  can  be  mitigated  through  a  comprehensive  pit  slope  monitoring  plan,  as recommended in the Preliminary Pit Slope Design Report [Taseko, 2012; EIS 2.2.2 A, p. 25‐26]. 

- Excessive seepage from Fish Lake is rated as having an “extremely low” likelihood [Taseko, 2009; EIS 2‐6, p. 6‐49], as  shown  in Figure 8. This  is  reasonable based on  the undisturbed geological conditions as presently known, although again a rating of “low” may be more appropriate given the absence of dedicated drilling and analysis to better resolve the hydrogeological characteristics of the overburden unit between the pit  limits and Fish Lake. It  is often more prudent to assume the conditions are more adverse  than otherwise would be assumed based on  limited data  (and establish  through detailed  investigation  that  they  aren’t),  than  to  assume  a best  case  scenario when significant uncertainty is present.  An update to this failure mode, with reference to abrupt escape of water from Fish Lake to the open pit was provided in [Taseko, 2013b; SIR, p. 48‐8], with the same  likelihood of “extremely  low/rare” but with higher consequences  (“major”), given  the requirement to preserve Fish Lake in the 2012 EIS. Given that a one‐step increase in the likelihood (from  “extremely  low”  to  “low”)  would  elevate  the  risk  for  this  failure  mode  to  “High”, consideration  should be given  to  the plausibility of  large  slope deformations developing  in  the South and/or South‐east walls,  leading  to  the development of deep vertical  tension cracks  that could breach  the water  control dams or  Fish  Lake  itself. The  likelihood of  this  scenario  can be quickly  assessed  through  preliminary  2‐D  numerical models  that  can  serve  as  a  quick  scoping calculation.  

Page 34: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

34 | P a g e  

 

- Excessive  seepage  from  a deep  aquifer  is  similarly  rated  as  “extremely  low”.  This  again would seem  to  be  an  optimistic  rating  given  the  uncertainty  resulting  from  a  lack  of  targeted investigations to determine the properties and recharge characteristics of the confined aquifer(s). The  plausibility  that  the  confined  aquifer  at  the  overburden/bedrock  contact  is  hydraulically connected to the QD and East Faults would give rise to a higher likelihood of occurrence (“low” to “moderate”). This would elevate the risk to operations as “High” but would not impact the risk to environmental factors assuming the reasoning for rating the consequences for this failure mode as “extremely low” is appropriate.  

 

4.5.2. PerformanceAssurance

- Given the complexities and uncertainties present in any large open pit design, the design process should  be  considered  an  iterative  one  involving  systematic  updating  of  the  geological  and hydrogeological conditions, monitoring, and pit slope performance. This should be accompanied by a ground control management plan, as outlined in [Read & Stacey, 2009; p. 370‐379], involving the preparation of a hazard  inventory,  risk  reduction options, and  trigger action  response plan (TARP) in the event that unstable pit slope movements develop or if dewatering measures are not as effective as required.   

- The Preliminary Pit Slope Design Report recommends a pro‐active geotechnical monitoring plan, implemented as a staged approach, combining: detailed geotechnical mapping of the pit slopes as they  are  excavated;  tension  crack mapping  to  track  their  location,  frequency,  and  length  and aperture change; surface displacement monitoring  to detect  the onset of any possible pit slope movement/sliding as  the open pit deepens; and piezometer  installation  to ensure  the  required depressurization  of  the  pit  walls  has  been  achieved  to  provide  an  adequate  factor  of  safety [Taseko, 2012; EIS 2.2.2 A, p. 25‐26].  It  is essential that a detailed set of protocols (i.e. TARP) be established for identifying early warning threshold movements and deformations of the pit slopes using  the  instrumentation  available  on  site.  The  protocol  should  identify which  personnel  are responsible for monitoring the instrumentation and exactly how responsible parties (geotechnical engineers, mine managers, etc.) will respond in the case set thresholds are exceeded. 

- An  example  to  the  above  comment  is  provided  in  Taseko’s  response  to  the  Review  Panel’s Information Request regarding the possible abrupt escape of water from Fish Lake,  in the event that a pit wall failure extends back to the location of the water control dams [Taseko, 2013a; IR, p. 48‐8]. Taseko proposes that slope monitoring will be used to detect the precursors of a large pit slope failure with sufficient time to develop and implement preventative measures. The response to  this event would  include  continuous monitoring  and mitigative measures  such  as  additional dewatering, rock bolting, buttressing, or reduction of the mass at the top of the unstable areas as required [Taseko, 2013a; IR, p. 48‐8]. Reference to rock bolting is likely not applicable in this case, unless  reference  is  being made  to  deeper  cable  anchors.  Otherwise,  the mitigative measures suggested are appropriate.  

 

5. KeyConcernsandRecommendations

The key  concerns and accompanying  recommendations  regarding geotechnical  issues associated with open pit design, slope stability and possible confined aquifers in proximity to the proposed open pit are as follows: 

Page 35: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

35 | P a g e  

 

Drillhole data used  for  the open pit design  is based  solely on  investigations  carried out  in  the 1990’s.  To  date  there  have  been  no  new  targeted  boreholes  directed  to  investigate  the geotechnical and hydrogeological characteristics of  the QD and East Faults  (subsequent  to  their identification), or  to  investigate  the  ground  conditions between  the open pit and  Fish  Lake  (in support of the 2012 EIS revision to the Mine Development Plan to preserve Fish Lake). As a result, open  questions  persist  regarding  the  QD  and  East  Faults  and  confined  aquifer(s)  and  their potential interactions and impacts on the South and South‐east walls, and ultimately Fish Lake. A detailed,  targeted  investigation program  is  recommended  to  support  the Detailed Design  if  the project proceeds. 

It is strongly suggested here that equating the hydraulic conductivities of the fault zones to those of  the  bedrock,  as  is  done  in  the  preliminary  open  pit  design,  would  be  counter  to  most experiences  involving  large  fault  zones  similar  in  scale  to  the QD  and  East  Faults.  Although  a central fault gouge zone may form a relatively impervious aquiclude that impedes flow normal to the fault, the fracture zones adjacent to the fault gouge often serve to significantly enhance the permeability  parallel  to  the  fault.  It  should  also  be  noted  that  these  faults may  be  in  direct hydraulic contact with the confined artesian aquifer at the overburden/bedrock contact, and that there is precedence where such a scenario has significantly limited depressurization efforts due to recharge to the confined aquifers provided by the faults. Such a scenario also offers an alternative hypothesis  regarding  the  source  of  leakage  possibly  observed  in  pump  tests  as  discussed  in numerous communications between the Proponent and different review bodies.  

The  stability  analyses  performed  and  design  criteria  applied  conform  to  commonly  accepted industry practices. However,  it can be argued  that  the acceptance criteria  for  the design of  the South and South‐east walls should be elevated to a higher Factor of Safety (1.4 instead of 1.3) to better reflect a “high” consequence of failure. This will correspond to flatter slope angles that will reduce  the  buffer  distance  between  the  pit  limits  and  Fish  Lake.  Similarly,  open  questions regarding  the  hydrogeological  characteristics  of  the  confined  aquifer  along  the overburden/bedrock  contact  and  the  QD  and  East  Faults may  require  flatter  slope  angles  to maintain stability. 

Statements  made  in  the  EIS  to  the  effect  that  the  interaction  between  Fish  Lake  and  the groundwater  table  has  been  assessed  with  respect  to  the  pit  wall  designs,  are  not  strongly supported  in the EIS.  It can be argued that based on the  investigations carried out to date, that there is no evidence of a conduit providing a direct hydraulic connection between the pit and the lake;  but  it  should  be  emphasized  that  this  conclusion  is  based  only  on  the  pre‐mining  site conditions. Although a major collapse of the South or South‐east wall is unlikely, and in any event can  be  mitigated  against,  slope  displacements  that  develop  in  response  to  deep  toppling movements  in the South wall could potentially generate deep vertical tension cracks behind the pit crest. These could potentially breach the water control dams, or Fish Lake directly. Experiences at other  large open pits where  large‐scale  toppling  is observed  suggest  that  tension  cracks can extend more than 150‐200 m behind the slope crest. It is recommended that analyses be carried out  to determine how  far back behind  the pit crest  tension cracks may develop  in  response  to slope displacements. 

Given the importance of dewatering to pit slope stability, very little appears to be discussed in the EIS regarding the potential for post‐closure pit slope failure after dewatering  is stopped and the pit allowed to fill. It  is recommended that more details be provided regarding the  impacts of pit closure on long‐term pit stability and that supporting stability analyses be carried out. 

Page 36: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

36 | P a g e  

 

No  level of drillhole  investigation data can guarantee that construction will be entirely free from problems; however, the chances of encountering unexpected geological conditions can be greatly reduced. The EIS  correctly  recognizes  that  the pit design will undergo  further modification and optimization  as  the  project  develops.  Monitoring  and  updating  of  the  geotechnical  and hydrogeological models, and their  implications with respect to stability of the open pit slopes  is called for. The rating of likelihoods assigned in the risk assessment regarding the open pit design and  its  influence on Fish Lake arguably underestimate the overall risk but not significantly so. A ground control management plan should be developed outlining  the open pit hazard  inventory, risk  reduction  options,  and  trigger  action  response  plan  in  the  event  that  unstable  pit  slope movements develop or if dewatering measures are not as effective as required.   

  

6. References

Brehaut, R.J. (2009). Groundwater, Pore Pressure and Wall Slope Stability – A Model for Quantifying Pore Pressures in Current and Future Mines. M.Sc. Thesis, University of Canterbury, New Zealand. 

Domenico, P.A. & Schwartz, F.W. (1990). Physical and Chemical Hydrogeology. John Wiley & Sons. 

Eberhardt,  E.  (2012).  ISRM  Suggested  Method  for  Rock  Failure  Criteria:  The  Hoek‐Brown  Failure Criterion. Rock Mechanics and Rock Engineering: 45(6), 981‐988. 

Eberhardt,  E.,  Bonzanigo,  L.  &  Loew,  S.  (2007).  Long‐term  investigation  of  a  deep‐seated  creeping landslide  in  crystalline  rock  –  Part  2: Mitigation  measures  and  numerical  modelling  of  deep drainage at Campo Vallemaggia. Canadian Geotechnical Journal: 44(10), 1181‐1199. 

 

Eberhardt,  E.,  Fisher, B., Burden,  J. & Hungr, O.  (2012).  Limon Dam  Stability Evaluation: North‐South Slope  Expert Opinion.  Technical Report  to  Proyecto  Especial Olmos  Tinajones  (PEOT), Chiclayo, Peru, Report# 166AZ, 155 pp. 

Eberhardt, E., Stead, D. & Coggan, J.S. (2004). Numerical analysis of initiation and progressive failure in natural  rock  slopes  –  the  1991  Randa  rockslide.  International  Journal  of  Rock Mechanics  and Mining Sciences: 41(1), 69‐87. 

Federal  Review  Panel  (2013).  Supplemental  Information  Requests  from  the  Federal  Review  Panel  to Taseko Mines Ltd. Regarding the Environmental  Impact Statement for the New Prosperity Gold‐Copper Mine Project, British Columbia. Memorandum, Mar. 28, 2013. 

Hoek,  E.,  Carranza‐Torres,  C.T. &  Corkum,  B.  (2002). Hoek‐Brown  failure  criterion  ‐  2002  edition.  In Hammah  et  al.  (eds.),  Proceedings  of  the  Fifth  North  American  Rock  Mechanics  Symposium (NARMS‐TAC), Toronto. University of Toronto Press, vol. 1, pp. 267‐273. 

Hoek,  E.,  Read,  J.,  Karzulovic, A. &  Chen  Z.Y.  (2000).  Rock  slopes  in  civil  and mining  engineering.  In Proceedings  of  the  International  Conference  on  Geotechnical  and  Geological  Engineering, GeoEng2000, Melbourne. Technomic Publishing Co., Lancaster. 

Laws, S., Eberhardt, E., Loew, S. & Descoeudres, F. (2003). Geomechanical properties of shear zones  in the Eastern Aar Massif, Switzerland and their implication on tunnelling. Rock Mechanics and Rock Engineering: 36(4), 271‐303. 

Page 37: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

37 | P a g e  

 

Loew, S., Luetzenkirchen, V., Ofterdinger, U., Zangerl, C., Eberhardt, E. & Evans, K. (2007). Environmental impacts  of  tunnels  in  fractured  crystalline  rocks  of  the  Central Alps.  In  Krásný &  Sharp  (eds.), Groundwater in Fractured Rocks: IAH Selected Papers 9. Taylor & Francis, ch. 34, pp. 507‐526. 

Natural Resources Canada  (2013).  Evaluation of  the Adequacy  and  Technical Merit of  the Additional Information  Submitted  by  the  Proponent  for  the  New  Prosperity  Gold‐Copper  Mine. Memorandum, Jun. 14, 2013. 

Read, J. & Stacey, P., eds. (2009). Guidelines for Open Pit Slope Design. CSIRO Publishing. 

Stead, D., Eberhardt, E. & Coggan,  J.S.  (2006). Developments  in  the  characterization of  complex  rock slope deformation and failure using numerical modelling techniques. Engineering Geology: 83(1‐3), 217‐235. 

Taseko  Mines  Limited  (2009).  Taseko  Prosperity  Gold‐Copper  Project:  Environmental  Impact Statement/Application. March, 2009. 

Taseko Mines  Limited  (2012).  New  Prosperity  Gold‐Copper Mine  Project  British  Columbia,  Canada: Environmental Impact Statement. September, 2012. 

Taseko Mines Limited (2013a). IR Responses to Panel. Memorandum, Feb. 28, 2013. 

Taseko Mines Limited (2013b). Responses to the Supplemental Information Requests from Taseko Mines Ltd.  to  the  Federal  Review  Panel  Regarding  the  Environmental  Impact  Statement  for  the New Prosperity Gold‐Copper Mine Project, British Columbia. Memorandum, Jun. 5, 2013. 

Tsilhqot’in  National  Government  (2012).  Deficiencies  in  the  EIS  for  the  New  Prosperity  Project. Memorandum, Nov. 11, 2012. 

       

Page 38: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

 

38 | P a g e  

 

Table A1: Site investigation reports cited in 2012 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report, and relevant data contained within and reviewed regarding pit slope design and ground conditions between open pit and Fish Lake. Table continued on next page. 

Year  Report  Data Summary and Data Reviewed Relevant to Assignment  Source 

1991  Preliminary Geotechnical Evaluation (Ref. 1731/1, August 1991) 

•  Preliminary  site  survey  with  focus  on  possible  locations  for  the tailings storage facility.  •  No  data  provided  related  to  open  pit  design  or  sub‐surface conditions between open pit and Fish Lake. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐M 

1992  Preliminary Hydrogeological Investigations (Ref. 1732/2, May 1992) 

• Report could not be located.  N/a 

1992  Preliminary Geotechnical Investigation (Ref. 1733/1, Jan. 1993) 

•  5  new  geotechnical  boreholes  drilled  in  footprint  of  proposed tailings impoundment structures, with packer/permeability test data. •  No  data  provided  related  to  open  pit  design  or  sub‐surface conditions between open pit and Fish Lake. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐N 

1993  Open Pit Preliminary Hydrogeological Investigations (Ref. 1736/2, Mar. 1994) 

• 4 new vertical boreholes drilled between open pit and Fish Lake, with geology  logs, well completion details, and packer/permeability test data (93‐126, 127, 128, 129). •  4  new  inclined  boreholes  drilled  within  the  open  pit  limits. Geological logs not provided. • Hydrogeological sections constructed from borehole data. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐G 

1994  Geotechnical and Hydrogeological Investigation for Proposed Tailings Storage Facility (Ref. 1738/1, Jan. 1995) 

•  6  new  geotechnical  boreholes  drilled  in  footprint  of  proposed tailings  impoundment structures, with packer/permeability and rock strength test data. •  No  data  provided  related  to  open  pit  design  or  sub‐surface conditions between open pit and Fish Lake. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐O 

1994  Open Pit Investigation (Ref. 1738/2, Jan. 1995) 

• 3 new vertical boreholes drilled between open pit and Fish Lake, with  geology  logs,  well  completion  details,  and  pump  test  data (monitoring wells: 94‐154, 157, 159; production well: 94‐164). • 19 new inclined boreholes within open pit limits with oriented core for  geotechnical  logging  of  RQD  and  discontinuity  orientation, spacing and characteristics.  • 10 packer/permeability  tests  in  inclined borehole 94‐153,  located within open pit limits.  •  Point  load  data  (124  tests)  from  2  boreholes  located within  pit limits (94‐152, 153). 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐H 

Page 39: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

39 | P a g e  

 

Table A1 (cont.). Site investigation reports cited in 2012 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report, and relevant data contained within and reviewed regarding pit slope design and ground conditions between open pit and Fish Lake. Table continued on next page. 

Year  Report  Data Summary and Data Reviewed Relevant to Assignment  Source 

1994  Plant Site and Crusher Site Foundation Investigations (Ref. 1738/3, Jan. 1995) 

•  4  new  geotechnical  boreholes  drilled  at  the  plant  and  primary crusher  site  locations,  assessing  rock  quality,  rock  strength  (point load) and discontinuity characteristics. •  No  data  provided  related  to  open  pit  design  or  sub‐surface conditions between open pit and Fish Lake. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐L 

1996  Geotechnical Site Investigation for Tailings Management Options 2 and 5 (Ref. 1731A/4, Jan. 1997) 

• 15 new geotechnical boreholes drilled and 64 test pits excavated in footprints of tailings impoundment structures for alternative Tailings Storage  Facility  (TSF)  site  options,  with  packer/permeability, groundwater monitoring and laboratory test data. •  1  new  borehole  (96‐205)  drilled  in middle  of  Fish  Lake,  allowing comparison  of  overburden  thickness  and  geology  with  boreholes located between Fish Lake and open pit limits.    

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐P 

1996  Open Pit Geotechnical Investigation (Ref. 1731A/7, Jun. 1997) 

• 5 new geotechnical boreholes with drilled within open pit limits or between pit  and  Fish  Lake: 2  inclined boreholes  in  South wall  (96‐180, 196), 1 inclined borehole in East wall (96‐207), and one inclined (96‐212) and one vertical  (96‐218) borehole between open pit  limit and Fish Lake.  • Detailed bedrock  logs  to 600 m depth  for 96‐180;  logs  for other boreholes missing. • Packer/permeability test data. • Strength data for bedrock in southern pit area: point load, UCS and triaxial testing of intact rock, direct shear testing of rock joints. •  Strength  data  for  overburden  soils  in  southern  pit  area:  triaxial compression and direct shear. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐I 

1996  Seismic Refraction and Reflection Investigation (Ref. FGI‐313, Jul. 1997) 

• Seismic refraction survey to determine thickness and composition of  overburden  materials  at  proposed  locations  of  two  tailings impoundment structures.  •  No  data  provided  related  to  open  pit  design  or  sub‐surface conditions between open pit and Fish Lake. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐Q 

 

Page 40: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

40 | P a g e  

 

Table A1 (cont.). Site investigation reports cited in 2012 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report, and relevant data contained within and reviewed regarding pit slope design and ground conditions between open pit and Fish Lake.  

Year  Report  Data Summary and Data Reviewed Relevant to Assignment  Source 

1998  Geotechnical Parameters for the Plant Site Foundation Design (Ref. 10173/12‐3, Dec. 1998) 

• 5 new geotechnical boreholes with standpipe piezometers, 64 test pits, SPT testing and  laboratory testing, conducted to determine the geotechnical conditions for the plant site and conveyor route.  •  No  data  provided  related  to  open  pit  design  or  sub‐surface conditions between open pit and Fish Lake. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐J 

1998  Geotechnical and hydrogeological investigations 

• Report could not be located (no report reference number cited).  N/a 

2007  Geotechnical investigations at the proposed Primary Crusher site 

• Report could not be located (no report reference number cited).  N/a 

2009  2009 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report (Ref. VA101‐266/10‐1, Jan. 2010) 

• 13 new geotechnical drillholes,  largely  focused on original  tailings dam  (Prosperity  Lake)  and  plant  site,  with  packer/permeability testing, SPT and  laboratory  testing,  test pits  for concrete aggregate assessment, and geophysical resistivity survey at plant site. •  Only  one  new  borehole  in  vicinity  of  pit  ‐  2009‐308  (primary crusher location). • No new data added within pit boundaries, or between pit and Fish Lake. 

2012  EIS,  Appendix 2.2.4‐E 

2012  2012 Geotechnical Site Investigation Factual Data Report (Ref. VA101‐266/26‐1, Aug. 2012) 

• 8 geotechnical boreholes with standpipe piezometers, 40 test pits, SPT and  laboratory  testing, and 13 km of  resistivity,  IP and  seismic refraction  surveys,  focussed on  revised  location of  Tailings  Storage Facility  (TSF)  South, West  and Main Embankments,  and  to  a  lesser degree, the Ore Stockpile Area. • No new data added within pit boundaries, or between pit and Fish Lake. 

2012  EIS,  Appendix 2.2.4‐C 

    

Page 41: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

41 | P a g e  

 

Table A2: Additional reports reviewed for data regarding pit slope design and ground conditions between open pit and Fish Lake. 

Year  Report  Data Summary and Data Reviewed Relevant to Assignment  Source 

1994  Open Pit Design (Ref. 1736/1, Mar. 1994)  • Prefeasibility design of open pit. Appendix includes bedrock logs for boreholes within  limits of open pit and between open pit and  Fish Lake, which were not included in earlier reports reviewed.  

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐F 

1998  Geological Report (May 1998)  •  Detailed  interpretation  of  open  pit  geology,  including  the identification  of  two major N‐S  faults  transecting  the  proposed  pit (QD  and  East  Faults),  together  with  descriptions  of  the  surficial geology (overburden) and rock alteration, veining and structures.  • Detailed geological level plan maps and cross‐sections.  

2009  EIS,  Appendix 3‐5‐A 

1998  Project Risk Assessment (Ref. 10173/13‐2, Nov. 1998) 

•  Preliminary  qualitative  risk  assessment  comparing  different mine development  options  in  terms  of  likelihood  of  occurrence  of  a potential failure of a project component and their consequences on human life, water quality, fisheries, wildlife and operations. 

2009  EIS,  Appendix 2‐6‐C 

1999  Feasibility Design of the Open Pit (Ref. 11173/12‐2, Apr. 1999) 

•  Feasibility  design  of  open  pit.  Appendix  includes  summary  of strength testing to date and bedrock logs for boreholes within limits of  open  pit  and  between  open  pit  and  Fish  Lake, which were  not included in earlier reports reviewed. •  Summary  of  rock  strengths,  overburden  laboratory  results,  and direct shear tests on bedrock joints.   •  Summary  of  shut‐in  pressures  (intervals  at  depth  with  artesian pressure conditions), and permeability test results. • Appendix  includes report by DeLong  (1999) on  the discontinuities around the proposed ultimate pit. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐E 

2007  Feasibility Pit Slope Design (Ref. VA101‐00266/2‐2, Sep. 2007) 

• Updated  feasibility design of open pit.  Includes  figures of  revised open pit outline and delineation of 7 geotechnical pit  slope design sectors. 

2009  EIS,  Appendix 3‐6‐C 

2012  Preliminary Pit Slope Design (Ref. VA101‐266/27‐1, Aug. 2012) 

• Preliminary design of open pit.  Includes summary of geotechnical parameters used in pit slope design, results from kinematic and limit equilibrium  analyses,  and  corresponding  bench,  inter‐ramp  and overall pit slope angles for each design sectors. 

2012  EIS,  Appendix 2.2.4‐A 

2012  Preliminary Pit Slope Design (Ref. VA101‐266/27‐4, Aug. 2012) 

• Preliminary design of waste and stockpiles.  Includes discussion of seismic hazard present at the Project site. 

2012  EIS,  Appendix 2.2.4‐B 

Page 42: Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. - ceaa.gc.ca · Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. ... Gold‐Copper Mine Project preliminary open pit ... ground control management plan should be developed outlining

Geotechnical Review: New Prosperity Mine Project    Dr. Erik Eberhardt, P.Eng. 

 

42 | P a g e