1. 引言
2024年11月6日，Equinox Gold的绿石矿(Greenstone mine)宣布已经实现商业生产，全面投产后，Greenstone矿将成为加拿大最大、品位最高的露天金矿之一。Equinox Gold公司目前经营着9个金矿，矿山地点位于加拿大、墨西哥、巴西和美国，公司的目标是利用现有矿山和计划中的扩建项目，实现黄金年产量超过100 万盎司。这9个金矿分别是：(1) Aurizona Gold Mine - Maranhão, Brazil
(2) Fazenda Gold Mine - Bahia, Brazil
(3) Santa Luz Gold Mine - Bahia, Brazil
(4) RDM Gold Mine - Minas Gerais, Brazil
(5) Los Filos Gold Mine - Guerrero, Mexico
(6) Mercedes Gold Mine - Mexico
(7) Castle Mountain Gold Mine - California, USA
(8) Mesquite Gold Mine - California, USA
(9) Greenstone Gold Mine - Ontario, Canada
本文侧重讨论了Greenstone矿与稳定性相关的边坡设计和地下采空区管理，这是《计算岩土力学》之采矿岩石力学的核心。2. 发展历史
Greenstone矿是一个价值数百万盎司的黄金项目，金品位为 1.27 g/t，位于加拿大安大略省Thunder Bay东北约275km，靠近Geraldton镇。该矿区包括前 Hardrock、MacLeod-Cockshutt 和 Mosher 地下矿山，这些矿山从20世纪30年代末一直运营到1970年左右，总共生产了超过200万盎司黄金。Greenstone矿已探明的黄金储量超过500万盎司，采用露天开采方式，矿山寿命约为15年，预计预计前五年平均每年生产 330,000 盎司黄金，前五年的黄金年产量将超过40万盎司，这将使 Greenstone成为加拿大最大的金矿之一。该矿于2021年10月开始施工，2024年5月浇铸第一桶金，加工厂的吞吐能力为每天27,000 吨，拥有先进的黄金破碎、研磨、浸出和提炼设施。建立了一个新的水处理厂，以管理降水和旧矿山尾矿渗出的水，确保排入Kenogamisis Lake的水得到适当处理。2021年10月27日，Equinox Gold宣布Greenstone矿全面建设破土动工，Equinox Gold (60%)和Orion Mine Finance (40%)成立的合资企业推进了建设工作，并于2023年底基本完工。2024年5月13日，Equinox Gold 收购了Orion 40%的权益，因此现在100%拥有该矿的所有权。2024年5月22日，Greenstone矿开采了第一批黄金，2024年11月6日，Greenstone矿宣布商业生产。2024年10月17日星期四，Equinox Gold表示，预计Greenstone金矿今年的产量将低于预期，自5月首次采金以来，已生产了约 59,000盎司贵金属，其中第三季度生产了 42,500 盎司。在第三季度，加工品位的平均黄金品位为1.15克/吨，平均回收率约为 80%，然而8月份的恢复受到了浸出回路运营调整和重力回路暂时暂停的影响，以解决调试期间发现的某些问题，目前这些问题已基本得到解决，并且从9月到10月的恢复工作有所增加。
由于破碎和研磨回路停工多天，9月份的工厂产量也大幅下降。因此第三季度的平均吞吐量仅为14,300 t/d，略高于该工厂27,000 t/d 产能的一半。该公司此前的目标是到2024年底实现 90% 的产能。鉴于上述问题和该矿迄今为止的产量，Equinox 现已将2024 年黄金产量指导从175,000 至 205,000 盎司调整为110,000 至 130,000 盎司，下降了近37%。在第四季度，该公司打算继续提高采矿率和工厂吞吐量，以达到设计产能。受此消息影响，截至美国东部时间上午11:25，Equinox 的股价下跌7.4%至每股7.47美元，此次股价下跌使该公司的市值达到约32亿美元。3. 采矿方法
16.1 Mine Designs
16.1.1 Open Pit Phases
16.1.2 Pit Slope Geotechnical Assessment
16.1.3 Overburden and Waste Rock Storage
16.1.4 Ore Stockpiles
16.1.5 Mine Haul Roads
16.2 Production Schedule
16.3 Mine Operations and Equipment Selection
16.3.1 Mine Operations Approach
16.3.2 Production Drilling and Blasting
16.3.3 Grade Control
16.3.4 Pre-Split Drilling
16.3.5 Loading
16.3.6 Hauling
16.3.7 Equipment Usage Assumptions
16.3.8 Pit Dewatering
16.3.9 Road and Dump Maintenance
16.3.10 Support Equipment
16.3.11 Mine Maintenance
16.3.12 Mine Management and Technical Services
16.3.13 Roster Schedules
16.4 Fleet Management
16.5 Pit-Slope Monitoring and Voids Management
16.5.1 Pit-Slope Monitoring
16.5.2 Voids Management
16.6 Mining Equipment
16.7 Mine Workforce Requirements
4. 边坡稳定性评价
Greenstone矿使用传统的露天矿技术开采，开采年限为13年，剥采比为5.5:1，露天矿坑的最终尺寸为1.8km长、1.0km宽、600m深，开采将分五个主要阶段进行，如下图所示。可行性研究阶段的边坡稳定性评价由Golder (WSP)承担，包括审查以往的岩土工程勘察、开展后续的岩土工程勘察以及提供边坡设计，Golder的结论被用于矿坑优化和设计过程。Greenstone矿的岩体条件评价为 “良好 ”至 “非常良好”，岩体崩塌问题并不严重。历史上在矿坑极限范围内进行的地下长壁采矿法已经证明了岩体的高质量，地下开采的位置，以及是回填还是采空区都已十分清楚。 矿坑边坡的稳定性受结构控制的影响，其中最重要的是对台阶坡面角的褶皱控制，以及对台阶背斜角度的平面节理组的潜在控制。目前尚未发现会对最终坑壁造成不利影响的主要断层。双层台阶必须采用垂直预裂钻孔，不得在底层钻孔；必须采用控制良好的爆破方法。在矿坑优化方面，采用了 55° 的整体边坡角来模拟矿坑设计中的坡道。在覆盖层和历史尾矿材料中，选择了25°的整体边坡角。最终的矿坑设计采用双台阶结构，台阶高度为20m。矿坑边坡剖面基于Golder的建议，如下表所示。台阶宽度为10m，坡道角为63.4°。在基岩与覆盖层接触处，覆盖层的坡度为2H:1V，覆盖层边坡由无粘性或粘性足够强的冲洪积或冰川材料组成。在矿坑东侧，覆盖层厚度平均为15m，最大厚度为25m。在矿坑北侧，平均深度约为10m，如果包括历史上的MacLeod Mine尾矿，则最大厚度为30m。目前假定岩体的渗透性非常低，尚不清楚历史上地下开采时地下水涌入的速率。在进行边坡稳定性评估时，假定矿坑边坡与该地区的另一个露天矿坑类似，呈部分饱和的漏斗状。由于岩体整体强度较高，岩体崩塌被认为风险不大。不过，将在露天采场安装边坡移动监测装置，以收集测量数据并确认工程假设，从而确保安全的工作条件。最初的边坡移动监测将包括使用由手动或自动全站仪读取的棱镜。初始棱镜监测将提供移动响应数据，以验证目视观察结果以及斜坡的适当性能。此外，还采用常规数字技术和地质测绘技术绘制坑壁图。
5. 采空区管理
地下采空区管理需要在露天采矿前从历史地下空场中确定潜在的高风险区域，然后通过这些区域逐步采矿，每个地下空场都需要进行详细评估，以确定安全开采的最佳操作方法。与这些历史地下采矿有关的危险包括：- 露天矿坑底或坑壁突然意外坍塌
- 人员或设备进入未充填或部分充填的地下作业面的损失
- 装药爆破孔中的炸药流失，而爆破孔中的空洞又与炸药孔相连接
- 爆破孔装药过量，炸药填满了与爆破孔相连的空洞
- 接近坑底和邻近爆破孔的空洞有飞石风险。
历史上的地下工程有据可查，不影响最终坑壁的整体稳定性。在矿坑设计中，将尽可能使坡道远离已知的历史地下开口，并设计较大的护堤，以便在不同高度的较大地下空场口周围建立出入口。在设计矿坑时，主要针对F区高150m、宽30m的采空区，考虑了地下空场的存在，其他大部分地下采空区都用砂或岩石充填。在设计露天开采坑时，尽量避免地下空洞与设计的坑壁相交。
