巴新发生M6.9级地震 | PNG的三个矿山回顾
文章摘要
2024年3月24日，巴布亚新几内亚东塞皮克省发生了6.9级地震，震源深度约64km。由于该国位于地震活跃的太平洋“火环”上，地震和火山活动频繁，对矿山运营构成重大威胁。本文回顾了巴布亚新几内亚的三个矿山：Porgera金矿、OK Tedi铜矿和Lihir金矿，特别关注了Lihir金矿的地质和环境挑战。
Lihir金矿是世界上最大的热液型金矿之一，位于地热活跃的Luise火山口内，由Newcrest公司全资拥有。矿区的地质灾害风险高，包括地震、海啸、地热喷发、边坡破坏、山体滑坡、排土场破坏、海底边坡破坏、洞穴和突水等。矿坑边坡设计考虑了岩土模型、结构和孔隙压力，而地下水流由降雨、地热上升流和海洋相互作用驱动，补给量大。Lihir金矿的运营需要综合管理这些复杂的地质和技术挑战，以确保矿区的安全和生产效率。
正文
1. 引言
[1] (2013) Two-dimensional and three-dimensional distinct element numerical stability analyses for assessment of the west wall cutback design at Ok Tedi Mine, Papua New Guinea.
[2] (2023) Geotechnical model development in a geologically complex porphyry setting: East Wall, Ok Tedi Mine, Papua New Guinea.
2. Lihir金矿
利希尔金矿(Lihir gold mine)位于巴布亚新几内亚 (PNG)【Ok tedi露天矿(开采深度1000m)的岩石力学研究】的尼奥拉姆岛(Niolam Island)，距莫尔兹比港(Port Moresby)东北约 900 公里。它是世界上已知的最大的热液型金矿之一，也是世界上最环境条件最恶劣、危险程度最高的露天矿之一。该矿由澳大利亚矿业公司Newcrest 100%拥有，Lihir 的金矿床位于Luise火山口内，这是一个地热活跃的死火山口。矿体 位于热液蚀变斑岩金矿系统中，金矿赋存于火山口内的火山岩、侵入岩和角砾岩中。目前，该金矿位于海平面以下 150 多米处，已钻探出 30 多口地热井以及多口蒸汽降水井和新的抽水降水井。下图所示的是2006年的卫星图像。
Lihir金矿坡道角(IRA)的变化范围为10°–55°，台阶坡面角的变化范围为25°–70º。2005年曾经在Kapit矿坑发生过一次大的边坡破坏，但这不是最主要的地质灾害。由于场地所处的特殊位置，Lihir金矿比世界上其它矿山的地质灾害更严重。主要的地质灾害包括：
(2) 海啸 (Tsunami)
(3) 地热喷发 (Geothermal Outburst)
(4) 采矿场边坡破坏 (Slope Failure)
(5) 山体滑坡 (Landslide)
(6) 排土场破坏 (Waste Dump Failure)
(7) 海底边坡破坏 (sea floor slope)
(8) 洞穴 (Cavities)
(9) 突水 (Inrush)
参考：
[1] (2004) Modeling the dewatering and depressurization of the Lihir open-pit gold mine, Papua New Guinea.【边坡位移监测及其点云处理】
[2] (2005) Use of LiDAR to assess slope hazards at the Lihir gold mine, Papua New Guinea.【便携式手持LiDAR工具测绘岩体结构和地层变形】
[3] (2006) The Lihir Open Pit Gold Mine Revisited.【ChatGPT---学术文献引用的反向校准】
[4] (2010) Management of Geohazards at Lihir Gold Mine Papua New Guinea.【魁北克Geohazards 8--为明天的创新地球科学(Innovative geosciences for tomorrow)】
[5] (2011) Measuring Discontinuity Orientation in High Temperature Boreholes.【岩体特征---不连续组数(Discontinuity Set)】
[6] (2013) Pit slopes in weathered and weak rocks.【软弱岩石中露天矿边坡设计指南(open pit slope design in weak rocks)】
[7] (2020) Evolution of a geotechnical model for slope design in an active volcanic environment.【露天采矿台阶楔形体稳定性(Bench Wedge Stability)】
[8] (2020) Lihir Operations An iolam Island Papua New Guinea Ni 43-101 Technical Report.
[9] (2024) Pore Pressure Prediction Methods And Their Application To Lihir Pit Slope Design.【设置初始孔隙压力(Pore Pressure)】
孔隙压力预测是矿坑边坡设计的一个重要方面，尤其是在Lihir金矿这样复杂的地质环境中。Lihir金矿的矿坑边坡设计岩土模型考虑了岩体、结构和孔隙压力。Lihir 的地下水流由降雨补给、深层地热上升流和海洋的相互作用驱动。由于该地区降雨率较高，整个矿区的补给量很大。
