MINESIGHT软件在矿山设计中的应用.pdf

S e r i a l N o ． 4 8 0 现代矿业 MORD EN MI NI NG 总 第4 8 0期 2 0 0 9 年 4月第 4期 M i n e S i g h t 软件在矿 山设计 中的应用 欧阳志平 中国瑞林工程有限公司 摘要 介绍 Mi n e S i g h t 软件的功能及特点， 以某金矿为例 ， 利用 Mi n e S i g h t 软件建立地质模型， 分析影响露天境界参数的敏感性因素、 露天境界多方案优化设计的过程， 阐述了M i n e S ig h t 在数字 化矿山设计 中具体应用。 关键词 M in e S i g h t 软件； 模型； 露天境界； 4 L IE ； 净现值 中图分类号 T D 6 7 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 9 5 6 8 3 2 0 0 9 0 4 - 0 0 5 3 -03 Appl i c at i o n o f M i n e S i g ht So f t war e i n M i ne De s i g n Ouy a n g Zh i p i n g C h i n a N e r i n E n g i n e e r i n g C o ． ，L t d ． Abs t r a c t Th e f u n c t i o n s a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f Mi n e S i g h t s o f t wa r e we r e p r e s e n t e d ． Ta k i n g a g o l d mi n e f o r e x a mp l e ，t h e a p p l i c a t i o n o f Mi n e S i g h t s o f t w a r e i n d i g i t a l mi n e d e s i g n wa s s e t f o r t h ．Mi n e S i g h t s o f t wa r e wa s a d o p t e d t o b u i l d a g e o l o g i c mo d e 1 ．On t he b a s i s o f s e n s i t i v i t y a na l y s i s o f o p e n - p i t b o u n d a r y p a r a me t e r s，t he o pt i mi z a t i o n de s i g n p r o c e s s o f mu l t i s c h e me o f o p e n p i t mi ni n g bo u n da r y wa s c o mp l e t e d． Ke ywo r d s Mi n e S i g ht s o f t wa r e；Mo d e l ；Op e n - p i t b o u n d a r y；Op t i mi z a t i o n；Ne t pr e s e n t v a l u e 1 Mi n e S i g h t 的功能与特点 Mi n e S i g h t 软件是 由美 国敏 泰克公 司 Mi n t e c ， I n c ． 开发研制 的矿山规划 与建模软件 ， 用来 为勘 探 、 地质建模 、 采矿计划 、 采矿设计 、 产量计划提供解 决方案。该公司创建于 1 9 7 0年 ， 是世界上著名 的矿 业软件公司， 其软件产品已遍及世界， 广泛应用于资 源估算、 矿 山计划、 生产的各个阶段乃至矿山闭坑后 复垦设计的整个矿山循环过程 中。作为一套完整而 且全面的软件系统 ， 改进 了从测量、 地质 、 采矿工程 师到生产管理过程中的技术信息交流。该软件系统 功能丰富 ， 用户界面好 ， 三维 图形处理功能强大 ， 系 统与其他 的软 件 如 D a t a m i n e 、 S u r p a c等 都 有 接 口， 在数据处理上 ， 采用 O D B C、 T e x t 、 D X F等多种格 式进行转换 ， 兼容性极好。 2 矿床特征 某金 矿 地 势 中高 周 低 ， 中部 金 山海 拔 标 高 7 6 6 m， 矿区 自然边坡角一般为 2 1 。 ～ 3 5 。 。该矿矿床 属于“ 卡林” 型， 矿床赋存条件比较复杂， 产状不规 则 ， 矿体厚度变化属较稳定型 ， 矿石品位变化属较均 欧阳志平 1 9 6 6一 ， 江西吉安人 ， 高级工程师 ， 3 3 0 0 0 2江 西省南 昌市 。 匀型， 矿体连续性中等。共圈定有大小不等的矿体 1 0 个， 其中3 1 、 3 2 矿体为主矿体， 规模最大； 矿体 呈似板状形态产出， 总体走向2 9 5 。 ， 倾向北东 2 5 。 ， 倾角 5 5 。～8 5 。 ， 平均 7 0 。 ， 矿体 控制 长 6 8 0 m， 斜深 5 7 0 m， 水平厚度平均 1 1 ． 3 5 m， 出露最高点标高为 7 6 2 m， 出露最低点标高 6 0 4 m。矿床确定为Ⅲ偏 Ⅱ 类勘探类型 ， 以第 Ⅲ勘探类 型确定勘探网度和工程 布置。矿石中主要有用组分为 A u 。 3 地质模型 将模型数据 钻孔资料数据 、 地形地表数据等 文件进行转换 ， 在 Mi n e S i g h t 软件系统下建立模型数 据库文件 。模型建立后 ， 可以根据矿 山的实 际需要 利用计算机快速而准确地计算 出任意边界品位的矿 床资源量 ， 并提资源量报表 ， 见表 1 。 表 1 不同边界品位的平均品位及资源量 4露天开采境界 4 ． 1 露天境界圈定 的原则及基础数据 1 以美国 MI N T E C公 司的 Mi n e S i g h t 矿业软件 确定优化露天开采境界 。 5 3 总第4 8 0期 现代矿业 2 0 0 9年 4月第4期 2 在经济可行 的前提下 ， 尽 可能多地把矿石 圈定在露天开采境界 范围内， 以充分发挥露天开采 的优越性。 3 基础数据。见表 2 。 4 ． 2 露天境界的优化 根据所拟定 的经 济参数 、 边坡参数指标 ， 采 用 Mi n e S i g h t 软件进行露天开采境界优化设计 ， 产生的 一 系列露天坑见表 3 。 表2 露天境界优化基础数据 表 3 露天境界优化结果表 从境界优化结果分析 ， 随着优化境界的不断扩 展和延深 ， 矿岩量 、 金属量和平均剥采比均有不同程 度的增大， 平均品位则有所降低， 但降低趋势除在浅 部稍微比较明显外， 总体上仍属比较平缓。采剥、 选 冶处理成本及价值也随优化境界的不断扩展和延深 而增加， 但境界内的净现值则在增加一定程度后出 现减少的现象。l 0 境界以后 ， 各项指标增加幅度变 小 ， 净现值增加较小并逐渐变为负增加。 在系列优化 境界 中净现值 最大 者为 2 4 境 界 6 9 7 3 ． 2 61 0 U S 。在 2 4 境界前后 的各优化境 界净现值为负增加。2 4 境界内矿量为 3 9 3 ． 8 2万 t ， 岩量为 8 6 2 0 ． 5 6万 t ， 金 品位为 6 ． 6 2 g ／ t ， 金属量为 2 6 0 8 3 k g ， 平均剥采比为 2 1 ． 8 t ／ t 。 5 露天开采境界参数分析 5 4 5 ． 1 露天开采境界有关技经参数的敏感性分析 矿体规模较大、 埋藏深浅不一 、 平均品位较高是 该金矿的三大特 点。为此 ， 采用 Mi n e S i g h t 矿业软 件 ， 对露天开采境界有影响的相关指标进行分析。 5 ． 1 ． 1 边际品位的确定 边际品位的计算应基于所确定的金价、 采剥成 本、 选冶成本、 回收率、 管理费用等技经指标估算 1 ． 9 g ／ t 。 5 ． 1 ． 2 金价及边际品位对露天开采境界的影响 金价分析 见表4 显示， 当采、 剥成本等经济指 标相 同时 ， 随着金价的升高 ， 境界内的采剥量与金价 成正比关系， 净现值也增大。而边际品位的变化则 与境界内的采剥量、 净现值成反比关系， 即当边际品 位降低时， 境界内采剥量与净现值反而增大。而露 欧阳志平 M in e S i g h t 软件在矿山设计中的应用 2 0 0 9年4月第4期 采境界内的平均剥采 比、 平均品位则对金价与边际 品位的变化反应不甚灵敏， 露采坑底标高则随着金 价的升高和边际品位的降低 ， 总体上呈 现往下延深 的趋势 ， 但坑底标高延深幅度变化不一。 表 4 金价 或边际品位 分析表 金 价 譬 矿 石 品 位 岩 石 剥 采 比 净 现 值 碧 ／ U S ／ o z ／ 万t／ g ／ t ／ 万t ／ t ／ t ／ 1 0 U S ／ 7 3 0 0 4 3 0 3 7 7． 1 2 6 ． 6 8 9 8 0 0 8． 7 9 21 ． 2 3 7 5 8 9 3． 1 6 2． 2 1 5 3 2 5 4 2 5 3 8 3． 4 4 6 ． 6 4 7 8 l 3 6． 2 O 21 ． 21 9 7l 6 3． 7 0 2． 0 47 3 5 0 41 5 3 9 3． 8 2 6 ． 6 2 3 8 62 0． 5 6 21 ． 8 8 9 8 4 3 4． 3 6 1 ． 9 0 0 3 7 5 4 0 o 4 0 2 ， 1 3 6 ． 5 8 2 8 9 5 3． 3 8 2 2． 2 6 4 1 31 8 7 ． 3 2 1 ． 7 7 0 4 0 0 4 0 0 4 0 4． 4 3 6 ． 5 5 4 8 9 51 ． 0 8 2 2． 1 3 2 1 4 71 1 ． 7 6 1 ． 6 6 2 5 ． 1 ． 3 采剥成本对露天开采境界 的影响 根据表 1中 除采 、 剥成本外 的技 经指标 ， 采、 剥成本的变化与相应境界内矿岩量、 平均品位 、 剥采 比及净现值 N P V 的相互关系详见表5 、 表 6 。 表 5 采矿成本分析表 采矿成本坑底标高矿石 品位 岩石 剥采 比净现值 ／ U S ／ t ／ m ／ T Yt ／ g ／ t ／ T Yt／ t ／ t ／ 1 0 U S 剥离成本坑底标高 矿石 品位 岩石 剥采比净现值 ／ U S／ t ／ m ／ 7t ／ g ／ t ／ 万 t／ t ／ t ／ 1 0 U S M 0 ． 7 4 4 U S 采矿成本的变化对境界 内矿岩量 、 剥采比、 平均 品位和净现值等指标影响较小， 而剥离成本的变化 比较明显， 且对露采坑底标高的影响有突变的过程。 说明露天采矿成本在一定范围内变化时 ， 对露天开 采的影响不是很大 ， 而剥离成本的影响相对较大。 5 ． 2 经济合理剥采 比的确定 经济合理剥采比是确定露天和坑下开采界限的 重要经济指标 ， 其大小直接影 响到露天开采和坑下 开采的所 占比例 ， 以及矿产资源的利用程度。根据 矿床资源条件 、 资源价值 和坑露同时开采 的生产要 求 ， 采用了盈利法进行经济合理剥采比的计算 ， 计算 结果为 2 9 ． 3 4 t ／ t 。 5 ． 3 露采境界坑底标高的确定 根据表3的优化结果与计算， 求得的经济合理 剥采 L 2 9 ． 3 4 t ／ t 绘制的各露天坑与坑底标高、 境 界剥采 比、 经济合理剥采 比的关系曲线图见 图 1 。 g 0 谴1 0 0 2 00 世 3 0 0 400 500 6O0 露 天 坑 2 4 6 8 101 2l 416l 8 2O 23 2527 图 1 各露天坑与坑底标高、 境界剥采比、 经济合理剥 采比的关 系 丑 按露天坑优化设计 的初步结果推断 ， 由于 p i t 2 4 的净现值为最大， 考虑最优的露天坑底标高应在 4 1 5 m p i t 2 4 左右。但在该坑底位置的境界剥采比 较大 达 5 9 ． 4 t ／ t ， 并大 于所估 算 的经济合理剥 采 比； 而在 4 1 5 m坑底 的开采范围区间很小 ， 不适宜有 关工程的布置与采剥设备的作业。 从图 1中可判定 当经济合理剥采 比为 2 9 ． 3 4 t ／ ／ t 时 ， 露天境界坑底标高约为 4 3 5 m。综合考虑各个 露天坑 的矿岩量、 境界剥采 比、 净现值等指标 ， 根据 有关工程布置和采剥设备作业 的需要 ， 并依据境界 剥采比不大于经济合理剥采比的原则， 拟定以4 5 0 m 为露天坑底标高进行露天开采最终境界的圈定。露 天采场实行分期开采 ， 首期境界坑底标高为 5 2 0 m。 露天开采最终境界与首期境界相对位置见图 2 。 图2 露天开采最终境界与首期境界相对位置图 6结语 运用 M i n e s i g h t 软件进行矿山设计， 突破了传统 模式的设计方法， 缩短了设计工期， 提高了效率。做 到多方案优化比较 ， 并对各个影 响参数进行敏感性 分析， 为矿山企业实现数字化动态管理、 提高矿产资 源综合开发利用提供了依据 。 参考文献 [ 1 ] 高祥． 浅谈某大型金铜矿床联合 开采 [ J ] ． 有 色金属 矿 山部 分 ， 2 0 0 7 ． 4 ． [ 2 ] N E R I N ． 某金矿项目可行性研究报告[ R ] ． 南昌 南昌有 色7 台 金设计研 究院． 2 0 0 4 ． 收稿 日期 2 0 0 8 ． 1 2 ． 1 2 55