2 边坡稳定性
Highmont矿发现的两种主要岩石类型是花岗岩(granodiorite,平均UCS为100~250MPa)和石英闪长岩(quartz diorite,平均UCS为50MPa,【Toquepala mine---秘鲁最大露天铜矿的岩石力学研究】)。整个矿区有不同程度的蚀变,原岩的岩石强度差异很大,从1~140MPa。一条15m宽充满沟槽的断层与矿坑相交,断层走向E20~30°,倾角W60°。除此之外,在矿坑内还发现了六组结构不连续体。
1983年5月,矿坑深度约为60m,边坡角约为40°,在矿坑的东南边坡发生了破坏;伴随着频繁的边坡移动,开采继续进行到110m,涉及到1~2百万吨岩石。边坡破坏有两种显现形式,一种是岩体沿着结构不连续处发生了滑动,另一种是边坡下部的岩体强度较低引起的破坏,观察到的破坏面比较深。移动速度的增加可能与坡脚的开采以及降水和径流的增加有关【Jeffrey矿边坡稳定性历史回顾】。对岩体强度参数的反分析表明,在摩擦角为33°的情况下,岩体内聚力约为0.1~0.4MPa。
关于Highmont矿边坡稳定性的研究论文非常少,目前仅发现了一篇《Newcomen, H.W. and Martin, D.C. (1988) Geotechnical assessment of the southeast wall slope failure at Highmont Mine, British Columbia》。顺便八卦一下,这篇论文作者工作的公司是Piteau Associates,在那个时代,温哥华有两家采矿岩石力学实力比较强的公司,一个是Piteau Associates,另一个是Golder Associates,但不知什么原因,按理说Dr. Piteau自己的专业就是采矿岩石力学,但一直没有发展壮大起来,Piteau Associates现在是Tetra Tech的子公司。结果Piteau Associates被后来的两家采矿岩石力学公司超越:一个是SRK Consulting,另一个是BGC Engineering,特别是后者近年来发展迅速,已经由一个温哥华的本土小公司发展成为一个国际性的采矿咨询公司,近期活动非常频繁:
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本文描述了对不列颠哥伦比亚(BC)省Highmont矿东坑东南面大型渐进式边坡破坏(progressive slope failure)的调查。岩土工程勘察包括地质和结构测绘、评估爆破孔的钻孔记录、审查岩芯信息、边坡移动监测和对各种可能破坏模式进行的反分析。同时评估了气候记录和采矿历史,以确定它们与边坡运动的关系。对移动监测记录和岩土工程信息的分析表明,破坏是深层的(deep seated)。破坏面的上半部分是沿着粘土填充的不连续面发生,破坏面的下部是通过高度改变的岩体发生。根据现场记录,高地下水压力和坡脚的采矿在破坏期间的不同时期对稳定性产生了重大影响。介绍了稳定性分析的结果并讨论了可能的补救措施。