1. 引言
2024年6月24日，加拿大育空地区的Eagle金矿堆浸场(heap leach pad)发生了大规模滑坡【加拿大Eagle金矿堆浸场发生大规模滑坡】，释放出 400 万吨物质，其中一半离开了堆浸场的控制范围。根据估计，有 280,000 至 300,000 立方米的含氰化物溶液离开了安全范围，目前该矿已暂停运营。育空地区希望最终重新开放其从维多利亚黄金公司(Victoria Gold Corp.)手中夺取的金矿，育空地区政府出于对 Eagle 矿区环境问题的考虑，已将维多利亚黄金公司纳入破产管理程序，以便在清理工作完成后可以重新开业，普华永道被任命为维多利亚黄金及其资产的接管人。普华永道接管维多利亚黄金公司后，Eagle金矿清理工作主要集中在地下水监测，同时计划对事故进行独立调查。目前正安装五个地下水监测井，用于确定可能的地下水污染范围【Eagle金矿堆浸场滑坡的后续】。![]()
加拿大育空地区的Eagle金矿位于Whitehorse以北约 375km处，育空中部的Mayo矿区。Eagle金矿是育空历史上最新且最大的金矿，该矿采用传统的露天开采方式，配备有三阶段破碎厂、谷内堆浸和碳浸吸附-解吸金回收厂。根据2019年发布的NI 43-101技术报告，Eagle金矿的探明和推定矿产储量为3.6百万盎司黄金 (1.8亿吨，品位为0.63克/吨)。初级浸出场可容纳多达9000万吨矿石，该矿场位于Eagle带主矿体以北约1.2km处。
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事故发生后，《计算岩土力学》对典型剖面进行了边坡稳定性分析，这个分析具有如下特点：
(1) 滑坡面采用了非圆形的粒子群搜索方法；
(2) 基岩模型采用了Hoek-Brown准则；
主HLP可容纳约920万吨矿石，位于 Eagle 矿坑以北约1.2公里处。主 HLP 位于 Ann Gulch山谷内。主HLP封闭堤坝的底部位于海拔880米处，当达到第3阶段全高时，矿堆将沿 Ann Gulch 延伸至顶部的海拔约1,225 米处。本文所述的稳定性分析模型基于这个计划而建立，分析的剖面A是HLP坡度最大的部分。
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下图所示的是根据剖面A建立的边坡模型，模型长度1000m，右侧高度340m。这个模型由5种材料组成：
(1) 矿石(CrushedOre#1)：Mohr-Coulomb 模型，单位重量18，粘结力0，内摩擦角38°；(2) 崩积层(Colluvium#2)：Mohr-Coulomb 模型，单位重量22，粘结力0，内摩擦角40°；
(3) 风化基岩(Bedrock#3)：Hoek-Brown模型，单位重量22，UCS=15MPa, GSI=15,mi=10,D=0；(4) 深层基岩(Bedrock#4)：Hoek-Brown模型，单位重量22，UCS=15.8MPa, GSI=20,mi=10,D=0；
(5) 堤坝(EmbankmentFill#5)：Mohr-Coulomb 模型，单位重量21.5，粘结力0，内摩擦角38°；
地下水位假定沿着衬砌的底部，地震系数取0.175g，分析方法采用GLE，搜索方法采用粒子群搜索，计算的安全系数FOS=1.298，如下图所示。按照目前建立的模型和输入参数值，这个边坡应该是稳定的，或者至少达到了边坡稳定的临界值FOS=1.3，但事实是边坡发生了破坏，这说明其中的一些假定不符合实际状况，其中一个很重要的因素是忽略了冻土的特性。
对重大矿山基础设施事故进行独立技术审查是世界各地的常见做法，了解破坏的原因将有助于Eagle金矿未来重新启动矿山作业以及育空地区其他未来作业提供可能的选择。这项调查由维多利亚破产管理机构资助，于8月中旬宣布了这一决定，审查的项目包括堆浸设施的设计、建造、运行、维护和监测，审查预计需要六到八个月的时间，结果将予以公布。此次调查由育空地区政府任命的三人独立审查委员会领导，包括一名多年为冻土工程和大坝建设提供咨询的岩土专家、一名具有矿山开发和复垦经验的土木工程师以及一名具有丰富经验的堆浸工程师。下面简要概述了这三人的专业背景。(1) Jean-Marie Konrad，拉瓦尔大学(Université Laval)名誉教授，永久冻土和岩土工程专家，加拿大工程院和加拿大工程学院院士。CFEM【加拿大地基工程手册 CFEM 第5版 (2023)发布】有关冻土工程的章节基本上都出自他的研究工作，在GeotechSet数据集中，有将近100篇文献引用了他的论文。上世纪80年代，Konrad和Morgenstern教授对加拿大的冻土作了许多开创性的研究工作，提出的一些简易判别和计算方法至今仍在工程实践中使用。[1] (1980) A mechanistic theory of ice lens formation in fine-grained soils.[2] (1981) The segregation potential of a freezing soil.[3] (1982) Effects of applied pressure on freezing soils.[4] (1982) Prediction of frost heave in the laboratory during transient freezing.[5] (1984) Frost heave prediction of chilled pipelines buried in unfrozen soils.[6] (1986) Internal stresses in frozen ground: Discussion.(2) Les Sawatsky，土木工程师，侧重于水资源管理，在Golder, AMEC E&E和KCB这三个工程咨询公司积累了丰富的水资源管理和采矿工程经验。(3) Mark E. Smith，堆浸工程师，长期从事堆浸和尾矿管理设施的设计、施工、运营和关闭工作，且曾在育空地区有堆浸设计和管理经验 (Coffee Gold项目)【震惊! 纽蒙特矿业将出售8个美加澳项目，中国公司会接手？】，他也参与了众多国际项目，包括为各大矿业公司工作。
