1 引言
Cuajone斑岩铜矿位于秘鲁(Peru)安第斯山脉【全球最大地下铜矿El Teniente矿的岩石力学研究】南部的西科迪勒拉山体上,它是世界上最大的露天铜矿之一,开采深度已经跃入世界前五名【最新统计53个 | 世界上开采最深的露天矿(开采深度大于400m)】。在2013年,矿坑东西长约2.5km,南北长约3.0km,目前的最大开采深度已经超过950m。该矿从1976年开始采用露天开采,并一直持续到现在,矿石产量为80kt/d。本文前半部分讨论了Cuajone Pit的开采深度,后半部分讨论了Cuajone Pit的边坡破坏以及边坡稳定性分析。
2 Cuajone Pit的开采深度
Cuajone矿的基本设计参数为:台阶高度15m, 匝道宽度40m,坡度10%,护堤宽度(Berm)30~40m, 最小采矿宽度80m。在2001年,Cuajone的开采深度大约为450m,按边坡高度大约为第7名,Hoek等人(2001)在论文《Large-Scale Slope Designs - A Review of the State of the Art》[(2001) Slope Stability In Surface Mining]中绘制了整体边坡角与边坡高度的关系图,其中包含了Cuajone;采矿咨询公司Knight Piésold Ltd.在2012的一份研究报告《(2012) Taseko Mines Limited New Prosperity Gold-Copper Project Preliminary Pit Slope Design》中更新了Hoek的图,在这个更新的图中,Cuajone的开采深度为600m。
为了检查当前的矿山开采深度,使用了【从卫星地图获取露天矿的开采深度】的方法,画了相当密集的路径,由7396个高程点组成,结果显示Cuajone矿的最高点为3867.7m,这个值与上述真实最高值3865m仅相差了2.7m左右,完全可以接受,因为对非商业性的卫星图像来说,一般的精度范围为10m;而最低点为3139.8m,与目前的开采水平2950m相差了180m,这个值是不可接受的,也就是说使用卫星地图没有揭示出矿坑的最低水平,目前还不清楚为啥会这样,是否与地图的旋转角度或其它因素有关。稍后将使用目前正在工作的一个露天矿证实这种猜测,因为我们已经使用无人机飞出了矿坑真实的标高,将用这个例子来检验卫星地图的标高。