基于锥体排除法的露天矿最终境界优化

我国经济进入新常态,钢铁冶金业大力淘汰过剩产能,加之世界铁矿市场疲软,铁矿价格持续低迷,矿山企业面临降低成本的巨大压力。对于露天矿山,提高帮坡角是充分回收资源、降低生产成本、增加矿山效益的重要手段。鉴于此,通过Opmetalminer软件建立矿床数值模型,按0.5°步长优化得到不同上盘帮坡角所对应的境界内矿岩量、总盈利、开采范围和开采深度的变化情况,通过对比分析给南芬露天矿降低生产成本提供决策。研究表明:随着帮坡角度数的提高,与基准境界相比,采出矿石量有所增加,剥离岩石量有增加有减少,总盈利增加,开采范围和开采深度在不同区域变化趋势相反。

露天矿生产规划要素整体优化方法及其应用

以剥采比最大境界为基础,使用锥体排除法,逐步排除满足增量大小且平均品位最低的部分,得到一系列地质最优境界和对应境界的地质最优开采体序列.使用动态规划法得到每个境界的生产计划,从中选出净现值最大的境界作为最优境界,该境界的最佳开采路径作为最优开采方案,实现露天矿境界同生产计划整体优化.对上述算法进行软件开发和实例应用.结果表明,成本及价格保持不变条件下,整体优化最佳规划方案的采剥量及NPV比最大盈利境界分别小42.4%和大17.0%;成本及价格分别上升2%和3.5%条件下,整体优化最佳规划方案的采剥量及NPV比最大盈利境界分别大55.0%和6.0%.

金属露天矿生产计划优化算法的改进

针对露天矿生产计划优化中使用锥体排除法产生地质最优开采体序列时,不考虑锥体之间重叠部分对相应锥体的平均品位影响的问题,提出了改进的锥体排除算法.该算法在锥体排除过程中,重新确定了锥体的空间搜索逻辑,同时重新计算锥体数组中受品位最低锥体影响的各锥体的平均品位并重新排序.把新算法产生的地质最优开采体序列作为状态变量建立动态排序模型,对所有可行的路径进行评价,得出NPV最大的路径作为最优开采方案.实例应用表明,在相同技术经济条件下,改进后的优化算法无论是生产能力稳定性还是最终净现值都明显优于原算法,其中NPV提高了10.5%.

金属露天矿最终境界优化算法改进

锥体之间的重合问题是锥体排除法在露天矿最终境界优化中的一个固有缺陷.鉴于此,本文对已有锥体排除算法进行改进,在垂直方向缩小锥体扫描步长,将步长分别设置为模块高度的1倍,1/2和1/4,并根据矿体的实际赋存情况选择对应的扫描步长或者多步长组合进行分等级优化,以此提高优化精度.三个矿山的实例应用表明,在相同的技术经济参数条件下,改进后的优化算法得到的最终境界要优于原锥体排除算法,三个矿山利润值分别增加了0.217亿,0.417亿和2.333亿元.

露天煤矿最终境界优化实用算法

基于开采总利润最大的准则,设计了开采境界优化的"正锥体排除法"算法体系,包括最大境界的圈定,锥壳模板构建和锥体排除算法.该算法可以方便地处理不同方向和区域具有不同帮坡角的情况.把这一算法体系应用于建立的柱状煤层模型,根据矿山生产能力、煤矿地质条件、当前煤矿开采成本以及煤矿售价,进行优化,得出了在给定煤层赋存条件和技术经济条件下境界的最佳大小和形态,以及采剥量.为矿山生产决策者提供了设计依据,具有重要的参考价值.

某露天铜矿全境界开采规划优化

基于数字矿床模型中的块体模型,在给定的境界内,利用锥体排除法产生一系列地质最优开采体,建立动态规划模型,以净现值最大为目标函数,应用动态规划法对最优开采体进行动态排序,就可以找到最优开采路径作为最优开采方案。将上述方法应用于某露天矿,得出矿区的最佳开采年限为15 a,并给出了每年的开采区域、采矿量、剥岩量以及年末的累积净现值。

露天矿边界品位与最终境界的关系

在技术经济参数变化的情况下,主要讨论了边界品位与最终境界的关系.基于司家营露天矿生产数据,建立了盈亏平衡品位模型,并计算出不同市场价格条件下可采块段边界品位和必采块段边界品位.根据边界品位计算值,优化不同价格条件下的最终开采境界;基于某给定的边界品位,在相同的市场价格条件下进行境界优化,并比较两种方法得到的最终开采境界.结果表明,在相同的市场价格条件下,基于盈亏平衡法得到的最终境界要优于给定边界品位优化得到的最终境界.

经济因素对露天矿最终境界的影响

针对吉林省某露天菱镁-白云石矿的赋存特点,构建相应的矿床数值模型——台阶模型,地表标高模型和矿床品位模型,并用基于锥体排除法研发的MetalMiner软件系统对该矿山进行最终境界优化设计,分析讨论了经济因素对最终境界的影响。结果发现,不同经济参数对于最终境界的影响程度不同;在不同经济参数变化的影响下,矿区境界变化的位置不同;不同矿区的最终境界范围变化对于经济参数变化的灵敏度不同。

基于3Dmine矿业软件的露天矿山采剥计划的数值模拟

为研究露天矿山采剥计划年矿岩总量和矿石量,以某露天金属矿为研究背景,依据锥体排除法生成最优地质开采体,运用动态规划理论对最优开采体进行经济评价,以3Dmine为载体建立采剥计划模型对矿山生产进行数值模拟,并与矿山6年的实际生产数据进行对比分析。研究表明:模拟结果与矿山的实际生产数据基本吻合,运用该模型为矿山预测未来5年的采剥计划。模型得到的采剥计划对该矿山的生产有一定的参考价值,并对其他矿山有借鉴意义。

生态成本对露天矿最终境界的影响

针对目前露天矿境界优化设计过程中矿山开采造成的环境问题,提出了生态成本的最终境界优化方法。根据矿山所处地理环境构建生态成本计算模型,评估每一个候选境界可能产生的环境影响,并计算在该方案下产生的生态成本。根据生态成本计算结果重新确定开采境界的利润值。