露天矿山开采方案的优化技术

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1、露天矿山开采方案优化技术一、前言我国近年来露天矿开采的方案很多，就探讨露天矿开采的一些关键技术问题，如合理生产规模、开采工艺、开采程序和开拓运输系统等，给出了实用决策模型，就能在实际应用中取得满意的效果。相信木文的优化方案会对我国近年来合理开发矿产资源具有一定的实用价值。露天开采方案涉及的因素很多，诸如地质、地理、气候、经济等条件，无不影响露天开采方案，开采方案因其构成因素的种种变化,而使方案数量多不胜举，在众多的开采方案中，能否含有最优方案和怎样找岀最优方案？这就是本文探讨的课题。露天开采方案的技术因素分析在一定的矿床地质条件下，任何一个露天开采方案都是由许多技术因素构成

2、的，包括设备选型、开采参数、开采程序、开拓运输系统、总平面布置和选矿等，这些因素是相关的，某一因素发生变化，往往会影响到其他因素的变化和总的经济效果，上述因素的变化可产生出众多的开采方案，例如，仅按以上每个因素有三种可能的变化计算，就可以派生出万余个方案。为了在拟定露天开采方案的最优化设计时，该方法可以直接对露天开采的最终开采境界、长期开采计划（即开采顺序）、生产能力和开采寿命等重要参数实施以最大净现值为目标的同时优化。但是，应做到在有限的开采方案中不要有重大的遗漏。二、构成露天开采方案的主要技术因素在一定的矿床地质条件下，任何一个露天开采方案都是由许多技术因素构成的，矿山

3、生产能力、设备选型、开采参数、开采程序、开拓运输系统、总平面布置、选矿等。这些因素之间是相关的，某一因素发生变化，往往会影响到其他因素的变化和总的经济效果。这些因素的变化可产生岀无限的开采方案。如果以某个因素仅有三种可能的变化计算，由上列因素就可以派生出上万个方案，这对用计算机进行开釆方案优化来说，也是十分繁重和不经济的。为了在拟定露天开采方案的过程中不遗漏最优的开采方案，以及尽可能减少设计和计算工作量，应区分主要因素和次要因素，抓住影响全局的主要因素，就能把握住最优的开釆方案。构成露天开采方案的主要技术因素为开采工艺、开采程序和开拓运输系统。在某开采工艺条件下，可采取不同

4、的开采程序，从中得出最优的开釆程序。最优开采程序的主要标志为露天矿生产过程中剥离量的逐年分配比较有利，即矿山基建工程量小，初期生产剥采比小和露天矿的盈利的现值大。在某一开采程序条件下，可以采取不同的开拓运输系统。开拓运输系统在露天开采过程中是动态变化的，一方面它应满足露天矿在一定的开釆程序条件下矿山工程不同发展时期建立运输通道的需要，另一方面应力求矿岩的运距短和开拓工作量小。同一开采工艺条件下，由于设备选型和开采参数不同，也将派生出许多子方案。开采程序是露天开采方案中很活跃的因素。在一定的露天开采境界范围内，可以全境界开采，分区开采或分期开采,可以有不同的开段沟位置，不同的

5、工作线推进方向和矿山工程延深方向，以及不同的台阶划分方式，工作帮结构和工作帮坡角等。这些都将影响露天矿的矿山基建工程量、生产剥采比和运距。在以静态经济分析为基础的情况下，只要开采境界不变，采剥总量是一个常数,剥离时间早晚没有经济意义，而趋向于以较均衡的生产剥釆比进行生产，以减小采剥生产能力的峰值及其相应的设备数量和地面设施。而从动态经济分析的观点，则开采程序的优选能为露天矿提供最大的盈利净现值，有利于积累资金和扩大再生产，对经济的发展是有实际意义的，应引起重视。应指出，露天矿的矿石生产能力是…个重要因素。一般情况下它是根据矿山企业规模由设计部门制定的，设计中按规定的矿石生产

6、能力拟定开采方案，虽然因此也影响开采方案,但不涉及更多的生产能力方案。在可行研究阶段，有时需对矿石生产能力进行论证，这时对开采方案的影响增大。在可行性研究阶段，对矿石生产能力进行论证是非常必要的。露天开采境界与露天开采技术水平及露天开采与地下开采技术的相对水平有关，是与露天开采工艺密切相关的。露天开采工艺和露天开采的技术水平将影响露天矿的投资和成木,从而影响露天开采境界，但是，开采方案是在一定的开采境界的基础上拟定的，因此，应先根据预定采用的开采工艺和技术装备水平，参考类似矿山的经济指标或预测的指标，初步确定露天开采境界，在此基础上进行露天开采方案的优化。开采方案优化后得出

7、的经济指标，与上述初步确定露天开采境界所用的指标相差较大时，需将开采境界重新修正。总平面布置与开拓运输系统同时考虑，可达到布局合理、有利生产、矿岩运距短等要求。选矿工艺与露天开采工艺结合考虑，使露天矿综合效益最好。露天矿矿石生产能力、开采工艺、开采程序及开拓运输系统是构成露天开采方案的主体。在某一开采工艺条件下,相应地需确定开采境界、设备选型、开采参数和选矿工艺等，一定的开拓运输系统则有相应的总平面布置，或者两者同时研究确定。这些因素将构成许多子方案。三、开采方案的建立及优化根据上述对构成露天开采方案的有关技术因素