边坡优化 (Slope Optimisation)
1. 引言
露天矿边坡优化是露天矿设计和运营的一个重要方面，它有助于确保工人安全和矿山的稳定，同时最大限度地提高生产效率和盈利能力。边坡角影响采矿作业的安全、效率和经济性。露天矿边坡角优化【露天矿整体边坡角优化技术(Overall Slope Angle Optimization)】是为露天矿设计最佳边坡角度的过程。优化过程包括分析影响边坡稳定性的各种因素，设计出能在安全、生产力和成本之间取得最佳平衡的边坡角度，需要考虑的因素包括矿床的地质情况、岩体特性、水文地质和采矿方法等【露天矿边坡破坏---如何确定边坡角(Slope Angle)】。
优化过程通常包括使用采矿软件模拟和岩土软件分析边坡的稳定性，并评估与各种边坡角度相关的潜在风险，这使采矿工程师能够对使用的最佳边坡角度做出明智的决定。有多种方法和途径来优化露天矿的边坡角，包括确定性和概率性方法，以及经验和分析方法。选择适当的方法取决于矿山的具体特点和可用数据。
2. 优化方法
露天矿边坡角度优化涉及到多个因素的分析和决策，可能用到的具体方法有：
(1) 集成数据分析法：该方法通过整合来自地质、测绘、勘探、监测等各方面的数据，进行多因素分析和模拟，进而进行边坡角优化设计。
(2) 数值模拟法：该方法利用有限元、离散元、边界元等数值模拟方法，对坡体稳定性进行评价和分析，找到最佳边坡设计方案。
(3) 经验公式法：该方法通过历史数据和经验公式，对坡体稳定性和风险进行评估，提供边坡优化建议。【边坡稳定性分析的经验方法---边坡稳定性图(Slope Stability Charts)】
实践的优化设计综合应用上述各种方法。
3. 案例研究
来自世界著名的矿业公司和采矿咨询公司在SSIM 2023上呈现了他们最新的案例研究。
(1) Safe management and optimisation of deforming pit walls【在海平面下采矿---神奇的Island Copper露天矿】
(2) Pit slope optimisation through a deep oxide zone at Newmont Boddington gold mine【博丁顿金矿边坡稳定性(Rockfall)初步调查】
Boddington gold mine
(3) Integrated hydrogeological and geotechnical studies at the Diavik Diamond Mine in support of pit slope design optimisation【深部露天矿边坡稳定性---迪亚维克钻石矿(Diavik Diamond Mine)】
(4) Comprehensive three-dimensional geological-geostatistical-numerical model for open pit mining in competent rock【三维极限平衡分析 (Three-Dimensional Limit Equilibrium)】
(5) Rio Tinto Iron Ore mines actual failure percentages case study【RocSlope---三维岩石边坡稳定性风险评估(Risk Assessment)】
(6) Guidelines to improve geological confidence in geotechnical model definitions in Western Australian iron ore【地质结构的规模和类型(Scale and types of geological structures)】
(7) Preliminary pit slope design using a simple analytical approach【构造数据收集和解释(Structural data gathering and interpretation)】
(8) Evolution of the pit slope design process at Western Mesquite Mines【露天采矿台阶楔形体稳定性(Bench Wedge Stability)】
(9) Probabilistic pit slope stability analysis targeting a reliability-based design acceptance criteria: a parametric study【岩石工程基于性能的设计(Performance-based design in rock engineering)】
(10) A risk-based approach to pit slope design and slope management approval and assurance【采矿边坡风险评估(Risk Evaluation)】
(11) Geotechnical design considerations for ‘nose’ geometries in pit design【Micromine采矿/地质模拟软件2023培训课程】
(12) Geotechnical model development in a geologically complex porphyry setting: East Wall, Ok Tedi Mine, Papua New Guinea【Ok tedi露天矿(开采深度1000m)的岩石力学研究】
(13) Mine slope design and the role of confidence and consequence【露天采矿台阶楔形体稳定性(Bench Wedge Stability)】
