Update: 萨瓦奇河铁矿(Savage River Mine)
1 引言
在【露天采场低边坡角(Low-angle)边坡的破坏案例】一文中，作为低边坡角(边坡角小于37°)导致边坡发生破坏的例子引用了澳大利亚位于塔斯马尼亚(Tasmania)西北部的萨瓦奇河铁矿(Savage River Mine)，该矿于1968年开始开采，从磁铁矿床生产铁矿。多年来，共开采了四个采矿坑：南中心采矿坑(South Centre Pit)，中心采矿坑(Centre Pit)，南透镜采矿坑(South Lens)和北采矿坑(North Pit)，如下图所示。
萨瓦奇河铁矿(Savage River Mine)是《计算岩土力学》采矿岩石力学数据集的其中一个案例，本次更新扩充了原有的数据。
2 屈曲倾倒(Flexural Toppling)
在中心采矿坑(Centre Pit)和北采矿坑(North Pit)的西侧边坡，屈曲倾倒破坏(Flexural Toppling)限制了整体边坡角为37°。自1989年以来，这种形式的不稳定性在矿坑的西坡反复出现。西坡由黑云母片岩和辉绿岩(mafic schists and mylonites)组成，向坑内倾斜60~85°，变形的一个特点是逆冲断层。下面这两篇论文讨论了这些倾覆破坏的地质、历史和稳定性分析。[1] (2001) Numerical modelling of complex slope movements at Savage River Mine, Tasmania[2] (2000) Analysis of Flexural Toppling At Australian Bulk Minerals Savage River Mine萨瓦奇河铁矿(Savage River Iron Ore Mine)在采矿边坡方面存在弯曲倾覆(flexural toppling)破坏的历史。该机制已经使用具有显式和ubiquitous joints以及Hoek-Brown屈服准则的岩体模型和模拟采矿坑逐步降水的distinct element程序UDEC进行研究。回顾了北坑(North Pit)的两次破坏，然后使用相同的岩体参数研究了该坑的多个扩展采矿选项。这些选项包括不同的终极采矿坑深度，降水策略以及有或没有西壁坡道(ramp)的情况。模型表明，未来西壁可能会继续发生楔形弯曲倾覆(wedge-flexural toppling)破坏，但这些可以通过降水和监测来管理。该研究为复杂的斜坡运动行为提供了见解，并可以为开放式采矿坑的设计和管理提供建议，以减轻潜在风险。计算机软件程序UDEC已成功用于模拟开挖历史、地下水降压和斜坡运动。该模型现在正在用于预测斜坡的未来行为，以协助矿山规划。岩石坠落风险是大多数露天矿山的日常风险。本文描述了在塔斯马尼亚西海岸高降雨环境下的萨瓦奇河矿山评估和减轻岩石坠落风险所采用的管理技术。(2007) Rockfall Management at Savage River Mine(2013) Drape mesh protection at the Savage River Mine, Tasmania(2021) Novel techniques for rockfall management using remote equipment at Savage River Mine岩石坠落是露天矿山中的一种危险，可能会造成重大后果。2020年12月，塔斯马尼亚的萨瓦奇河矿山发生了一起岩石坠落事件。在这次事件中，一块重达675吨的岩石从高墙上脱落，随后掉落到210米以下的活动工作区域上。事后的调查表明，在该区域恢复采矿之前需要采取几项附加控制措施。这些措施包括安装岩石围栏、剪力销和修订监测策略，以促进持续的安全采矿操作。然而，传统施工方法下的岩石围栏和剪力销的安装将使人员处于无法接受的高坠石风险中。因此，减轻这种风险需要创新的技术。
这些技术包括预制海运集装箱围栏，并利用遥控机械进行安装。使用遥控钻机和带有定制附件的远程挖掘机安装剪力销，并通过长臂泵进行灌浆，从而消除了先前需要在高风险区域中存在的暴露人员的要求。本文描述了岩石围栏和剪力销的构建和远程安装。
2010年和2012年在North Pit的东侧边坡共发生了3次滑坡，其中2010年6月仅在第一次雷达警告后的7分钟就发生了滑坡[(2015) Runout Exceedance Prediction For Open Pit Slope Failures)]。[1] (2013) Application of radar monitoring at Savage River Mine, Tasmania[2] (2015) Savage River Mine: North pit east wall failure and remediation自2007年以来，Grange Resources Ltd一直在澳大利亚塔斯马尼亚州的萨瓦奇河矿山利用雷达监测。雷达提前警告了北采矿坑东侧脆性角闪岩的几次大型墙体失败，这些经验增加了雷达提供可靠的大型墙体失败预警能力的信心。随着对雷达的信心增加，注意力转向了剩余的风险来源，即人为错误，包括在雷达应用中犯的错误以及“滑倒和绊倒”形式的人为错误，特别是在软件设置方面。使用标准操作程序、触发行动响应计划、培训和清单可以减轻这些潜在的人为错误来源。发现雷达监测北采矿坑东侧墙体在提供小型墙体失效的预警方面能力受到限制。为了减轻小型墙体失效带来的风险，在矿坑墙脚指定区域内采用远程控制采矿技术（包括远程钻孔、推土、挖掘和装药）进行常规使用。本文描述了如何通过在整个采矿坑墙上应用适当的雷达警报阈值，同时确保雷达监测系统的完整性并减轻小型墙体失效带来的风险，从而显著降低在危险采矿坑墙下操作的风险。[3] (?) Assessment of Stability of Slopes Subject to Blasting Vibrations at Savage River Mine : Evaluation of Blast Design with Focus on Wall Control
[4] (2013) Integration of geotechnical and structural data from Savage River Mine, Tasmania (博士论文)[1] (2008) Savage River Mine - Rock Dump Evolution萨瓦奇河矿采用露天矿坑开采磁铁矿石。陡峭的山坡地形和温带雨林环境使得废石堆放困难，不良的操作实践导致旧山坡堆放的含黄铁矿(pyritic)岩石废料氧化，形成酸性岩石排水（ARD,acid rock drainage）。
历史上，废石要么被堆放在陡峭的山坡堆积物上，要么被堆放在陡峭山谷上方的山脊上。山坡堆积物容易发生坡面滑动，导致小溪堵塞和/或污染，而山脊顶部的堆积物由于长时间的陡峭攀爬已经不经济。该矿山发展的关键是在布罗德里克溪(Broderick Creek)上建造了一个“流过式flow-through”堆放区，毗邻主要的北采矿坑(North Pit)，短途运输可达。这显著提高了堆放区建设的实用性，并允许进行实用的蜂窝状堆放，将潜在酸性形成(PAF, potentially acid forming)岩石进行封装。在湿润气候下，陡峭山坡上的高堆积物的另一个问题是需要以相对较低的角度放置和压实粘土以保持稳定性。采用了一种基于粉质粘土材料的末端倒放技术，将其倾倒在PAF岩石的两侧，然后用碱性岩石进行装甲。使用这种技术可以提供足够的部分饱和土壤厚度以排除氧气。装甲的碱性岩石可以增加饱和度并稳定粘土。它还减少了植被再生破坏堆积物覆盖层完整性的可能性。本文描述了萨瓦奇河矿山的废石堆积物演变过程，特别关注对当前盖层系统的监测。
[1] (2020) Scaling the heights: the background and development of a novel remote highwall scaling machine for use at the Savage River Mine
