1 引言
Red Chris矿位于加拿大BC省西北部的Iskut附近,是一个由铜-金-银多金属组成的 斑岩型矿床 ,已经有37年的露天采矿历史,该矿 由 Newcrest(70%)和Imperial(30%)共同拥有,由 Newcrest执行运营,正在 计 划由 露 天开采转为 地下开采, 2021年10月,在完成预 可行性研究之后,开始着手 进行可行性研究,可行性 研究 将于2023年初 完 成,拟采用 块体崩落法(Block Caving )开采【 块体崩落采矿的岩石破碎评估方法(fragmentation assessment) 】,预期在 2 026年 下半年 正式投产 。
Red Chris矿床的走向长度约为3.4公里,宽度为0.3公里,垂直范围超过1.3公里,由两个主要矿体组成:Main和East,Main矿体的走向长度为1200米,宽度为300米,已经钻探到1300米深;East矿体的走向长度为1200米,宽度为300米,已经钻探到1400米深。
2 露天开采
Red Ch ri s矿 目前还在进行露天开采,边坡的稳定性问题主要集中在台阶规模的稳定性(bench scale stability)【 露天采矿台阶稳定性分析方法(Bench Scale Stability Analysis) 】和岩石滚落(rockfall)【 芦山6.1级地震诱发的地震灾害 】上,边坡的整体稳定性不是主要问题。边坡由Golder Associates设计,把矿区划分为6个岩土域(Geotechnical Domains)【 露天矿边坡设计指南(Guidelines for Open Pit Slope Design) 】,推荐的坡道角IRA为41.9~52.8°,整体边坡角为34~46°。
3 地下开采
根据预可行性研究的结果, Red Ch ri s 矿拟采用无拉底块体崩落法[ (2020) Undercutless caving at Newcrest - towards the next generation of cave mining ]。与传统的块体崩落法不同,无拉底块体崩落法把拉底和放矿两个工序合二为一,如下图所示。
4 露采与地采相互作用
世界上一些大型露天矿在露天开采结束之后逐渐转入地下开采,最著名的案例有Chuquicamata mine,Palabora mine,Bingham Canyon mine,Ok tedi mine【 Ok tedi露天矿(开采深度1000m)的岩石力学研究 】等,这就涉及到露天开采与地下开采的相互作用,其中顶柱(保安矿柱)厚度是相互作用中最为关键的一个因素【 露天开采转地下开采的顶柱厚度设计(Surface Crown Pillar) 】。
目前, Red Ch ri s矿还没有公开讨论这方面的内容, UBC 概念性地 进行了一项 Red Ch ri s矿露采与地采相互作用的研究(研究生论文工作,非 Newcrest资助的研究项目,没什么实际用处 ),使用FDEM进行了开挖模拟,模拟过程分为以下几个步骤:
(1) 初始应力平衡;
(2) 分阶段露天边坡开挖;
(3) 露天矿结束时的平衡状态;
(4) 分阶段地下拉底开挖;
(5) 初始崩落传播;
(6) 分阶段活动崩落传播;