世界第一深的單井地下銅礦---Resolution Copper極端高溫環(huán)境下的采礦挑戰(zhàn)
世界第一深的單井地下銅礦---Resolution Copper極端高溫環(huán)境下的采礦挑戰(zhàn)
GeotechWu
個人工作筆記，起源于幾年前特殊時期(2020.05)的課件，著重采礦工程(露天邊坡和地下開挖)穩(wěn)定性、尾礦壩穩(wěn)定性以及巖土數值模擬，也包括少許地基工程和結構工程方面的內容。
1. 引言
Resolution Copper mine是一個擬建的地下礦山，位于亞利桑那州鳳凰城以東60英里處，靠近Superior鎮(zhèn)。這是一家合資企業(yè)，由力拓(Rio Tinto,55%)和必和必拓(BHP,45%)共同擁有，礦床位于地表以下近2100米處。據估計，Resolution 礦床的平均銅品位為1.5%， 自發(fā)現 Resolution 銅礦以來，該項目已開發(fā)了近二十年， 它是世界上最大的未開 發(fā)銅礦項目之一， 一旦投入運營，它有望成為北美最大的銅礦，產量可達美國銅年需求量的25%，預計礦山壽命為40年。
使用【 FLAC3D和3DEC中Hoek-Brown準則參數的自動計算 】和【 三軸試驗數據擬合Hoek-Brown準則的簡潔方法(Best-Fit of Triaxial Lab Data) 】的算法估算其它數值模擬需要的參數，以第一行的巖石(diabase, Basalt)為例，推導的其它巖石力學參數如下：
(1) 抗拉強度為0.14MPa
(2) 單軸抗壓強度為4.1MPa
(3) 巖體變形模量為7738.39MPa
(4) 粘結力4.3MPa
(5) 內摩擦角28.8°
3. 主要挑戰(zhàn)
的兩個礦山，每天的正常涌水量達14萬立方米， 最大涌水 量可達每天21萬立方米，正常生產排水每天1200立方米。
Resolutio n Coppe r在2200m深處的地下溫度為80°C，在如此高溫的環(huán)境下采礦，既要保證工人足夠安全，又要保證設備可靠運行，因此通風和降溫是非常大的挑戰(zhàn)。目前礦山正在使用Rockwell Automation公司的自動化技術升級改造通風和冷卻系統， Rockwell 是美國一家工業(yè)自動化和數字化轉型技術供應商。
4. 參考
[1] (2008) Panel caving at the Resolution copper project.
[2] (2012) Progress and challenges in some areas of deep mining.
[3] (2013) Interaction between block caving and rock slope deformation kinematics as a function of cave position and orientation of discontinuities.
[4] (2016) Development and evaluation processes of cave production schedules for the Resolution Copper project.
[5](2017) Assessment of Surface Subsidence Associated with Caving Resolution Copper Mine Plan of Operations.
[6] (2018) Resolution Copper Project & Land Exchange Environmental Impact Statement - Geologic Data and Subsidence Modeling Evaluation Report.
[7] (2018) Subsidence Impact Analysis - Sensitivity Study | Assessment of Surface Subsidence Associated with Caving Resolution Copper Mine Plan of Operations.
[8] (2018) Subsidence Impact Analysis - Sensitivity Study Addendum to Itasca Report “Assessment of Surface Subsidence Associated with Caving - Resolution Copper Mine Plan of Operations”
[9] (2019) Assessment of Potential for Caving-Induced Fault Slip Seismicity at Resolution Copper Mine.
[10] (2019) Empirical Analysis of Surface Subsidence Associated with Caving Resolution Copper Mine Plan of Operations.
[11] (2020) Literature Review to Identify Techniques for Mining Method Selection Resolution Copper EIS.