山达克铜金矿南矿体是位于巴基斯坦西南部俾路支省查盖地区的大型深凹露天矿山,矿山建设于上世纪九十年代,设计开采至626m平台,758m以上设计整体边坡角为45°,758m以下设计整体边坡角42°,最终边坡高度324~374m。经过多年开采,境界内资源即将全部采完。截止2017年底,露天开采境界内矿石资源仅剩余108万t,矿山将停产关闭。为延长矿山服务年限,增加矿山效益,开展南矿体深部扩帮开采工程,拟回收边帮及下部残留矿体。扩帮开采范围为734m~578m,扩帮开采深度156m。扩帮工程实施后734m以下整体边坡角提高到47~54°,采场整体最终边坡角为45°~49°,最终边坡高度超过400m。本文以山达克铜金矿南矿体深部扩帮开采工程为背景,在边坡工程地质调查评价的基础上,对南矿体深部扩帮开采的西部边坡稳定性进行了计算分析,设计并建立了边坡稳定性监测预警系统,分析了边坡开挖过程中岩体的微震活动和变形演变规律,为保证矿山深部扩帮开采的安全开展提供了科学依据,主要研究内容如下:(1)现场工程地质调查与岩体质量评价。人工调查和三维数字摄影测量方法(SIROVISION)相结合进行边坡岩体结构面调查,将边坡岩体划分为4个工程地质岩组,采用RQD值分级、RMR分级和CSMR分级方法对边坡岩体进行质量评价,对边坡进行工程地质分区,分析了边坡各分区的破坏模式以及影响边坡稳定性的不利因素。(2)扩帮工程边坡稳定性分析与评价。针对西边坡现状和扩帮工程设计的边坡参数,选取了5个计算剖面,采用极限平衡法和强度折减法对最终边坡稳定性和深部扩帮开采不同阶段的边坡稳定性及应力场分布进行了计算,得出了西边坡扩帮工程不同工况的边坡安全系数,研究了边坡可能出现的破坏区域,分析了扩帮工程安全风险。(3)边坡稳定性监测与预警。首次设计并建立了微震监测、三维激光扫描和无人机监测相结合的三维立体边坡稳定性监测预警系统,对深部扩帮开采边坡稳定性进行了两年多的现场监测,总结和分析了2018年5月4日至2020年1月31日扩帮开采过程中边坡岩体微震与位移变化规律,深部扩帮工程提供了安全保障。