世界第一深的单井地下铜矿---Resolution Copper极端高温环境下的采矿挑战
世界第一深的单井地下铜矿---Resolution Copper极端高温环境下的采矿挑战
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个人工作笔记，起源于几年前特殊时期(2020.05)的课件，着重采矿工程(露天边坡和地下开挖)稳定性、尾矿坝稳定性以及岩土数值模拟，也包括少许地基工程和结构工程方面的内容。
1. 引言
Resolution Copper mine是一个拟建的地下矿山，位于亚利桑那州凤凰城以东60英里处，靠近Superior镇。这是一家合资企业，由力拓(Rio Tinto,55%)和必和必拓(BHP,45%)共同拥有，矿床位于地表以下近2100米处。据估计，Resolution 矿床的平均铜品位为1.5%， 自发现 Resolution 铜矿以来，该项目已开发了近二十年， 它是世界上最大的未开 发铜矿项目之一， 一旦投入运营，它有望成为北美最大的铜矿，产量可达美国铜年需求量的25%，预计矿山寿命为40年。
使用【 FLAC3D和3DEC中Hoek-Brown准则参数的自动计算 】和【 三轴试验数据拟合Hoek-Brown准则的简洁方法(Best-Fit of Triaxial Lab Data) 】的算法估算其它数值模拟需要的参数，以第一行的岩石(diabase, Basalt)为例，推导的其它岩石力学参数如下：
(1) 抗拉强度为0.14MPa
(2) 单轴抗压强度为4.1MPa
(3) 岩体变形模量为7738.39MPa
(4) 粘结力4.3MPa
(5) 内摩擦角28.8°
3. 主要挑战
的两个矿山，每天的正常涌水量达14万立方米， 最大涌水 量可达每天21万立方米，正常生产排水每天1200立方米。
Resolutio n Coppe r在2200m深处的地下温度为80°C，在如此高温的环境下采矿，既要保证工人足够安全，又要保证设备可靠运行，因此通风和降温是非常大的挑战。目前矿山正在使用Rockwell Automation公司的自动化技术升级改造通风和冷却系统， Rockwell 是美国一家工业自动化和数字化转型技术供应商。
4. 参考
[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.