边坡风险管理案例---Kemess南矿
Kemess南矿(Kemess South Mine)是位于BC省中北部的一个露天斑岩铜矿。该矿从1996-2011年连续运营，矿区于2011年关闭。它平均每年生产7087-8505公斤黄金和29483504-34019428公斤铜。平均岩体质量在一般到良好的范围内(即RMR=50-60)。边坡高度为220~385m，坡道边坡角为40°~47°，岩石单轴抗压强度为35~50MPa，边坡破坏类型为平面破坏。在此期间，该矿通过应用一系列的技术，成功地管理了各种边坡稳定性问题。最初的边坡稳定性工作主要是为了更好地了解矿坑地质和每个地质力学域的地质力学特征。通过构造测绘、对地质模型的完善和适当的稳定性分析能够及时修改边坡的坡度设计。 随着采矿推进以及对影响岩体和边坡性能的因素有了更多的了解，确定出边坡的主要破坏模式是平面破坏，破坏因素包括不利的结构、高的水压力、某些岩石单元随着时间的推移而退化以及不利的坡体几何形状。应对措施是对边坡的几何形状进行更有针对性的调整，并实施低破坏性的控制爆破和边坡减压。在矿山寿命接近尾声时，已经很好地了解了每个地质力学域的性能特征，可以预见许多不稳定因素。由于不再可能对边坡的几何形状进行重大修改，因而风险管理策略变得越来越依赖于边坡监测和实施适当的操作规程，其措施包括：建造落石防护堤，在关键区域只在白天开采，使用边坡稳定性雷达，增加监测棱镜的数量，实施可视化矿坑检查，提高劳动力的安全意识。在开发矿区的过程中，发现了一些大规模的构造特征(断层)。这些断层在靠近北坡脚的地方纵向穿过矿坑，另一个断层则在矿坑西坡后面。2004年5月，该矿在100m深处沿西北坡发生了1360777110公斤的材料破坏。这是一个多台阶的不稳定(multi-bench instability)【露天矿边坡多台阶倾倒破坏(multi-bench toppling failure)】，是沿西北坡的几个不稳定问题中的第一个。在第一次破坏后，西北方向的上坡一直在缓慢蠕动，2006年3月期间的移动速度为10-150mm/天。这导致西北坡不稳定区域的坡脚附近的操作停止了。安装了一台Ground Probe边坡稳定雷达(SSR)，每隔3-5分钟进行一次测量，并即时分析结果。北坡的移动极限为120mm/天，西北坡为360mm/天。设定的限制是基于经验和监测数据的。当边坡移动超过限制时，就会发出警报，并进行目视检查(visual inspection)以验证系统所提供的数据。如果目视检查支持从监测仪器获得的数据，那么矿场就会广播疏散命令，所有人员和设备都被立即带出矿坑。
构造特征的存在和岩体状况影响了坑坑的稳定性，导致坑道北坡的不稳定。降雨的影响可能是造成不稳定的原因之一，该地点周围的采矿活动也可能是造成北坡不稳定的因素。为了应对北坡的不稳定性，在基坑的西北角降低了地下水位，在斜坡上方设置了内衬沟渠，同时也设置了水平排水沟。除了降低地下水位，矿坑坡度也被降低，导致矿坑坡度位置的移动速度减少到10mm/天。然而，随着时间的推移，西北坡继续沿着结构特征移动，超过了可接受的移动极限。矿方沿矿坑西北角进行了扩展，并在存在结构特征的地方将坡度角拉平至27°【露天采场低边坡角(Low-angle)边坡的破坏案例】。矿山还实施了控制性爆破，并设置了一个水平排水系统，对矿坑坡面进行减压。
Kemess南矿是一个很好的例子，说明随着采矿的进展，矿坑边坡风险管理策略需要不断发展，所采用的工具必须考虑到采矿灵活性的变化和不同的经济现实。
[1] (2011) Managing pit slope stability at the Kemess South Mine - changes over time[2] (2012) Taseko Mines Limited New Prosperity Gold-Copper Project Preliminary Pit Slope Design[3] (2018) Lessons Learnt from Open Pit Wall Instabilities - Case Studies of BC Open Pit Hard Rock Mines
