苏里南金矿隧道坍塌事故导致14人死亡7人失踪
2023年11月20日,苏里南(Suriname)一座非法金矿隧道坍塌造成14人死亡7人失踪,这起事故是南美国家最严重的采矿事故。事故发生的地区以前曾发现过一条金矿矿脉,吸引了大批非法采矿者。多年来,苏里南一直与非法小规模采矿作斗争,有超过 15000 人在小规模采矿业工作。在该地区合法经营金矿的是中国的紫金矿业公司,事故发生的地点矿山属于紫金矿业的子公司罗斯贝尔金矿公司(Rosebel Goldmines N.V.)。紫金矿业公司一再强调非法金矿开采的危险性,曾经向政府提出正式驱逐请求,促使军队和警察摧毁了非法营地,然而非法采矿者又卷土重来,在利益驱动下,监管该行业的各种尝试最后都以失败告终。事实上,在紫金接手苏里南Rosebel矿之前,它的业主加拿大矿业公司IAMGOLD Corp.在2019年曾遭遇过非法矿工与警察的严重冲突。事故发生地点的主要岩石类型是强风化的皂荚岩(saprolite)甚至是残积土,在这样破碎的岩石条件下非法采矿者进行地下开挖而不采取任何支护措施,是导致事故发生的主要原因。
2022年10月,加拿大IAMGOLD公司宣布向中国紫金矿业集团有限公司出售其在苏里南(Suriname) Rosebel矿区的95%股份,出售价格为3.6亿美元现金,包括解除IAMGOLD在Rosebel Gold Mines NV的设备租赁负债,金额约为4100万美元。特别强调的是,本次事故发生的地点不在Rosebel矿区。
2.1 地质状况
位于苏里南的Rosebel金矿由8个露天矿坑组成,已开发到不同的深度。由于其起源和热带气候环境,整个矿区的岩石被深度风化,风化带延伸到70米以上的深度。树胶岩的地质力学行为多变,由于受到遗留结构、地下水、强降雨和原岩的影响,边坡性能极其多变。
主要担心的边坡破坏型式是倾倒破坏,尤其在矿坑南侧顺层的弱变质岩和易裂的泥岩,岩石比较破碎,如下图所示。综合评价岩体特性,制作出风险评价图。
2.2 边坡稳定性
2013年~2014年期间进行了详细的岩土工程勘察计划,以提供在这种高降雨量的热带环境中利用现场设备的能力可以实际实施的边坡设计配置,记录了用于生成皂荚岩(saprolite)和过渡边坡设计的方法和实施要求。边坡设计方法包括详细审查各种岩土环境下现有的边坡破坏以及岩土钻探计划的结果,以帮助估计材料的强度参数和分析边坡稳定性的控制因素。生成一系列简单的数值模型支持边坡设计。发现的其中一个控制因素是遗留结构和岩层的方向。另一个主要控制因素是地下水。反分析表明,从地下水角度来看,最关键的时期是当矿床位于树胶岩的底部时。这是由于树胶岩坡脚的孔隙压力升高造成的。随着开采进入渗透性更强的过渡材料,过渡层的被动排水就像树胶岩下面的自然排水。识别了这个过程,进而修改了采矿计划,利用自然排水对边坡进行减压。调整采矿计划以利用这些自然过程,减少了对更复杂和昂贵的排水系统的需求。
临时边坡以较平坦的角度进行开采,直到开采进入新的岩石,一旦孔隙压力大大降低,最终的边坡就可以切割成更陡峭的设计角度。在交错的平台上开采矿坑,可以实现良好的地表水管理,减少交通问题,并防止皂土坡脚的饱和。
[1] (2015) Observed pore pressure responses and conceptual groundwater models from an operational open pit mine in a tropical high rainfall environment – A case study from Rosebel Gold Mine, Surinam[2] (2015) Saprolite slope design at the Rosebel Gold Mine[3] (2017) An empirical approach to define suitable slope design parameers for saprolite and transition material based on measuring the geometry of past slope failures and stable areas on interim pit slopes [4] (2018) Key Geotechnical Characterisation Parameters For Transition Materials In Deep Weathered Deposits And Their Influence On Bench Slope Stability[5] (2020) Characterisation of foliated rock masses using implicit modelling to guide geotechnical domaining and slope design[6] (2020) A methodology for assessing rainfall-induced pore pressure changes in open pit slopes[7] (2021) An Application of Simultaneous Stochastic Optimization at a Large Open-Pit Gold Mining Complex under Supply Uncertainty