露天矿多采区受约束条件下全境界优化.pdf

收稿日期院圆 园 员 源原 员 员原 圆 园 基金项目院国家自然科学基金资助项目渊 缘 员 源 苑 源 园 源 怨 冤 曰辽宁省自然科学基金资助项目渊 圆 园 员 源 园 圆 园 园 源 园 冤 曰辽宁省教育厅重点实验室基础 研究项目渊 蕴 在 圆 园 员 源 园 圆 园 冤 曰沈阳市科技计划项目渊 云 员 源原 圆 猿 员原 员原 园 苑 冤 援 作者简介院胥孝川渊 员 怨 愿 远原冤 袁 男袁 四川绵阳人袁 东北大学博士研究生曰顾晓薇渊 员 怨 苑 员原冤 袁 女袁 辽宁凤城人袁 东北大学教授袁 博士生导 师曰王摇青渊 员 怨 远 圆原 冤 袁 男袁 内蒙古兴和人袁 东北大学教授袁 博士生导师援 第猿 苑 卷第员 期 圆 园 员 远年 员月 东北 大 学 学 报 渊 自 然 科 学 版 冤 允 燥 怎 则 灶 葬 造 燥 枣 晕 燥 则 贼 澡 藻 葬 泽 贼 藻 则 灶哉 灶 蚤 增 藻 则 泽 蚤 贼 赠 渊 晕 葬 贼 怎 则 葬 造 杂 糟 蚤 藻 灶 糟 藻 冤 灾 燥 造 援 猿 苑 袁 晕 燥 援 员 允 葬 灶 援圆 园 员 远 摇凿 燥 蚤 院员 园 援 猿 怨 远 怨 辕 躁 援 蚤 泽 泽 灶 援 员 园 园 缘原 猿 园 圆 远 援 圆 园 员 远 援 园 员 援 园 员 苑 露天矿多采区受约束条件下全境界优化 胥孝川员袁顾晓薇员袁王摇青员袁刘剑平员 袁 圆 渊 员 郾东北大学 资源与土木工程学院袁辽宁 沈阳摇员 员 园 愿 员 怨 曰圆 郾东煤沈阳基础工程公司袁辽宁 沈阳摇员 员 园 园 员 远 冤 摘摇摇摇要院基于浮锥排除法基本原理袁 使用 杂 皂 葬 则 贼 酝蚤 灶 藻 则 软件对两露天采场进行全境界优化袁 将两个不同生 产条件的采场合为一个矿区援 考虑到不同采区生产技术经济参数不一样袁 而境界优化结果对这些参数的敏感 度较高袁 所以软件增加了优化中识别开采对象所在分区袁 按所属分区的技术经济参数进行优化的功能曰 同时采 场开采范围受地表构筑物影响袁 因此软件新增在任何约束范围进行境界优化功能援 以司家营露天矿区为例分 别在有约束和无约束条件下根据分区参数进行优化援 结果表明袁 地表构筑物对最佳境界的约束野 很硬冶 袁 由此 少采 员亿 贼 矿袁 且在 原 圆 园 圆皂水平开始形成挂帮矿曰 如果这 员亿 贼 矿仍然露天开采袁 那么地表构筑物移除费用 必须小于 猿 郾 源 亿元援 关摇键摇词院境界优化曰 浮锥法曰 露天矿曰 利润值曰 模型 中图分类号院栽 阅圆 员 远 摇摇摇文献标志码院粤 摇摇摇文章编号院员 园 园 缘原 猿 园 圆 远 渊 圆 园 员 远 冤 园 员原 园 园 苑 怨 原 园 远 韵 责 贼 蚤 皂 蚤 扎 蚤 灶 早贼 澡 藻 宰澡 燥 造 藻 月 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠燥 枣 韵 责 藻 灶孕 蚤 贼 酝蚤 灶 蚤 灶 早粤 则 藻 葬 泽 憎 蚤 贼 澡 砸 藻 泽 贼 则 蚤 糟 贼 蚤 燥 灶 泽 载 哉载 蚤 葬 燥 鄄 糟 澡 怎 葬 灶 员袁郧 哉载 蚤 葬 燥 鄄 憎 藻 蚤员袁宰 粤 晕 郧匝 蚤 灶 早员袁蕴 陨 哉允 蚤 葬 灶 鄄 责 蚤 灶 早员 袁 圆 渊 员 郾杂 糟 澡 燥 燥 造 燥 枣砸 藻 泽 燥 怎 则 糟 藻 泽驭悦 蚤 增 蚤 造 耘 灶 早 蚤 灶 藻 藻 则 蚤 灶 早 袁晕 燥 则 贼 澡 藻 葬 泽 贼 藻 则 灶哉 灶 蚤 增 藻 则 泽 蚤 贼 赠 袁杂 澡 藻 灶 赠 葬 灶 早员 员 园 愿 员 怨 袁悦 澡 蚤 灶 葬 曰圆 郾耘 葬 泽 贼 藻 则 灶 悦 燥 葬 造 鄄 月 葬 泽 藻 凿耘 灶 早 蚤 灶 藻 藻 则 蚤 灶 早悦 燥 皂 责 葬 灶 赠蚤 灶杂 澡 藻 灶 赠 葬 灶 早 袁杂 澡 藻 灶 赠 葬 灶 早员 员 园 园 员 远 袁悦 澡 蚤 灶 葬 援悦 燥 则 则 藻 泽 责 燥 灶 凿 蚤 灶 早葬 怎 贼 澡 燥 则 院郧 哉载 蚤 葬 燥 鄄 憎 藻 蚤 袁 耘 鄄 皂 葬 蚤 造 院 源 怨 猿 圆 员 圆 苑 缘 缘 岳择 择 援 糟 燥 皂 冤 粤 遭 泽 贼 则 葬 糟 贼 院月 葬 泽 藻 凿燥 灶贼 澡 藻贼 澡 藻 燥 则 赠燥 枣 枣 造 燥 葬 贼 蚤 灶 早糟 燥 灶 藻藻 曾 糟 造 怎 泽 蚤 增 藻皂 藻 贼 澡 燥 凿 袁贼 澡 藻怎 造 贼 蚤 皂 葬 贼 藻遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠燥 枣 贼 憎 燥 燥 责 藻 灶责 蚤 贼 泽蚤 灶凿 蚤 枣 枣 藻 则 藻 灶 贼 责 则 燥 凿 怎 糟 蚤 灶 早糟 燥 灶 凿 蚤 贼 蚤 燥 灶 泽 憎 葬 泽燥 责 贼 蚤 皂 蚤 扎 藻 凿贼 燥 早 藻 贼 澡 藻 则 遭 赠杂 皂 葬 则 贼 酝蚤 灶 藻 则 泽 燥 枣 贼 憎 葬 则 藻 援陨 灶 增 蚤 藻 憎燥 枣 贼 澡 藻贼 藻 糟 澡 灶 蚤 糟 葬 造 葬 灶 凿藻 糟 燥 灶 燥 皂 蚤 糟责 葬 则 葬 皂 藻 贼 藻 则 泽遭 藻 蚤 灶 早凿 蚤 枣 枣 藻 则 藻 灶 贼 蚤 灶燥 责 藻 灶责 蚤 贼 泽葬 灶 凿贼 澡 藻燥 责 贼 蚤 皂 蚤 扎 葬 贼 蚤 燥 灶 则 藻 泽 怎 造 贼 泽 遭 藻 蚤 灶 早泽 藻 灶 泽 蚤 贼 蚤 增 藻贼 燥贼 澡 藻 泽 藻责 葬 则 葬 皂 藻 贼 藻 则 泽 袁贼 澡 藻泽 燥 枣 贼 憎 葬 则 藻蚤 灶 糟 燥 则 责 燥 则 葬 贼 藻 凿泽 燥 皂 藻枣 怎 灶 糟 贼 蚤 燥 灶 泽贼 燥蚤 灶 凿 藻 灶 贼 蚤 枣 赠 贼 澡 藻责 葬 则 贼 蚤 贼 蚤 燥 灶 泽 燥 枣 皂 蚤 灶 蚤 灶 早燥 遭 躁 藻 糟 贼 泽葬 灶 凿燥 责 贼 蚤 皂 蚤 扎 藻 凿贼 澡 藻遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠遭 赠贼 澡 藻糟 燥 则 则 藻 泽 责 燥 灶 凿 蚤 灶 早责 葬 则 葬 皂 藻 贼 藻 则 泽蚤 灶 藻 葬 糟 澡责 葬 则 贼 蚤 贼 蚤 燥 灶 援酝藻 葬 灶 憎 澡 蚤 造 藻 袁贼 澡 藻泽 燥 枣 贼 憎 葬 则 藻蚤 灶 糟 燥 则 责 燥 则 葬 贼 藻 凿贼 澡 藻枣 怎 灶 糟 贼 蚤 燥 灶燥 枣 燥 责 贼 蚤 皂 蚤 扎 蚤 灶 早遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠蚤 灶葬 灶 赠 糟 燥 灶 泽 贼 则 葬 蚤 灶 贼 则 葬 灶 早 藻 泽 枣 燥 则 贼 澡 藻皂 蚤 灶 蚤 灶 早则 葬 灶 早 藻遭 藻 蚤 灶 早则 藻 泽 贼 则 蚤 糟 贼 藻 凿遭 赠贼 澡 藻泽 怎 则 枣 葬 糟 藻泽 贼 则 怎 糟 贼 怎 则 藻 泽 援栽 葬 噪 蚤 灶 早杂 蚤 躁 蚤 葬 赠 蚤 灶 早 燥 责 藻 灶责 蚤 贼 葬 泽 葬 灶藻 曾 葬 皂 责 造 藻 袁贼 澡 藻 怎 造 贼 蚤 皂 葬 贼 藻 遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠憎 葬 泽 燥 责 贼 蚤 皂 蚤 扎 藻 凿憎 蚤 贼 澡则 藻 泽 贼 则 蚤 糟 贼 蚤 燥 灶 泽 葬 灶 凿灶 燥 灶 鄄 则 藻 泽 贼 则 蚤 糟 贼 蚤 燥 灶 泽 葬 糟 糟 燥 则 凿 蚤 灶 早贼 燥贼 澡 藻责 葬 则 葬 皂 藻 贼 藻 则 泽 蚤 灶凿 蚤 枣 枣 藻 则 藻 灶 贼 责 葬 则 贼 蚤 贼 蚤 燥 灶 泽 援栽 澡 藻则 藻 泽 怎 造 贼 泽 泽 澡 燥 憎 藻 凿贼 澡 葬 贼 贼 澡 藻泽 怎 则 枣 葬 糟 藻泽 贼 则 怎 糟 贼 怎 则 藻 泽 憎 澡 蚤 糟 澡糟 葬 怎 泽 藻 凿园 郾 员遭 蚤 造 造 蚤 燥 灶燥 则 藻造 燥 泽 泽憎 藻 则 藻葬泽 贼 则 燥 灶 早糟 燥 灶 泽 贼 则 葬 蚤 灶 贼 贼 燥贼 澡 藻燥 责 贼 蚤 皂 怎 皂 遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠 援栽 澡 藻园 郾 员 遭 蚤 造 造 蚤 燥 灶燥 则 藻 泽 枣 燥 则 皂 藻 凿澡 葬 灶 早 蚤 灶 早憎 葬 造 造 燥 则 藻 泽枣 则 燥 皂 原圆 园 圆皂 造 藻 增 藻 造 援陨 枣贼 澡 藻澡 葬 灶 早 蚤 灶 早憎 葬 造 造 燥 则 藻 泽憎 藻 则 藻泽 贼 蚤 造 造 皂 蚤 灶 藻 凿燥 责 藻 灶 蚤 灶 早 袁贼 澡 藻糟 燥 泽 贼 燥 枣 皂 燥 增 蚤 灶 早泽 怎 则 枣 葬 糟 藻泽 贼 则 怎 糟 贼 怎 则 藻 泽 皂 怎 泽 贼 遭 藻造 藻 泽 泽 贼 澡 葬 灶园 郾 猿 源遭 蚤 造 造 蚤 燥 灶 援 运 藻 赠憎 燥 则 凿 泽 院遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠燥 责 贼 蚤 皂 蚤 扎 葬 贼 蚤 燥 灶 曰枣 造 燥 葬 贼 蚤 灶 早糟 燥 灶 藻皂 藻 贼 澡 燥 凿 曰燥 责 藻 灶责 蚤 贼 皂 蚤 灶 藻 曰责 则 燥 枣 蚤 贼 增 葬 造 怎 藻 曰皂 燥 凿 藻 造 摇摇露天矿境界优化从理论研究到工程实践都取 得了巨大成就援 理论研究以 蕴 藻 皂 蚤 藻 怎 曾的浮锥排除 法咱 员 暂尧 蕴 藻 则 糟 澡 泽 与 郧 则 燥 泽 泽 皂 葬 灶 灶的图论法和动态规划 法咱 圆 暂尧 酝藻 赠 藻 则 的线性规划法咱 猿 暂最具代表性援 基于以 上理论方法的研究袁 目前境界优化主要集中在解 决境界设计参数的优化以及具体工程背景的研 究袁 其中袁 允 葬 造 葬 造 蚤 等考虑境界形态的不确定性建立 了马尔科夫随机模型咱 源 暂曰 黄勇等试图通过构建反 AcroPDF - A Quality PDF Writer and PDF Converter to create PDF files. To remove the line, buy a license. 摇摇 映矿山开采成本尧 岩性尧 综合回采率尧 品位以及市 场价格等多因素变化的复杂模型对露天矿最终境 界进行动态优化袁 然而矿山地质环境的复杂性以 及产品市场的多变性袁 未能将因素变化的时间和 空间进行联系咱 缘 暂曰 蕴 葬 贼 燥 则 则 藻和 郧 燥 造 燥 泽 蚤 灶 泽 噪 蚤 在境界确 定中考虑资金的时间价值咱 远 暂曰 汪朝等首先对影响 露天矿境界优化的参数通过正交试验进行组合袁 然后对各组合进行优化袁 根据优化结果选出每个 参数的最优水平袁 再进行优化得出最优方案咱 苑 暂曰 云 则 蚤 皂 责 燥 灶 早 等基于神经网络算法袁 在优化中考虑结 构尧 水文和工程地质等条件对境界设计的影 响咱 愿 暂曰 杨彪尧 粤 噪 遭 葬 则 蚤 等从成本极小化尧 经济与矿岩 等的时间特点等方面考虑袁 分别建立了最终境界 决策模型和境界全动态优化算法咱 怨原 员 园 暂援 可以看出袁 露天矿境界优化在理论基础研究 较为成熟的今天袁 更多的关注集中在解决工程中 的实际应用援 本文研究的重点是解决受地表构筑 物影响的最终境界范围的确定袁 以及实现同一矿 山不同区域使用不同技术经济参数进行境界优 化袁 同时判断地表构筑物是否值得移除援 员 摇露天矿境界优化模型 员 郾 员 摇地表标高模型 露天矿境界优化中最重要的 猿 个模型是地表 标高模型尧 品位模型和台阶模型援 其中袁 地表标高 模型是境界优化的空间约束条件之一袁 另外还包 括最终帮坡角和最小底宽等援 地表标高模型的建立 分两步袁 首先是根据地表地形线渊 等高线冤 以及采 场台阶线渊 坡顶尧 坡底线冤 使用线性插值法初步构 建地表标高模型袁 模型中模块尺寸为 圆 缘皂伊 圆 缘 皂 袁 然后根据采场测点对建立的地表标高模型进行修 正袁 最终得到如图员 所示的地表标高三维模型援 图员 摇地表三维标高模型 云 蚤早 郾 员 摇栽 澡 藻猿 阅贼 藻 则 则 葬 蚤 灶藻 造 藻 增 葬 贼 蚤 燥 灶皂燥 凿 藻 造 图员中北区即为目前矿山的二期工程袁 露天 陨 采场曰 南区为矿山一期工程袁 露天 陨 陨 采场曰 中间的 一条粗线即为两个采场的分界线渊 晕 员 愿勘探线冤 袁 可以看出两个采区已初具规模援 本次境界优化的 目的之一就是要对这两个采区进行综合考虑袁 实 现全境界优化援 员 郾 圆 摇品位模型 品位模型是境界优化中矿岩量尧 利润值等计 算的基础援 基于钻孔取样的品位模型建立方法有 克里金法尧 距离反比法等援 本文采用距离反比法袁 品位模型模块尺寸同地表地形模型尺寸一致袁 每 个模块品位估算过程中院 距离指数取 源 袁 平行矿体 走向搜索半径为 圆 园 园皂 袁 垂直走向搜索半径为 员 园 园皂 袁 垂直斜面搜索半径为 猿 园皂 袁 矿体倾角设置 为 源 园 毅 袁 最近孔估值距离为 源 园皂 援 品位模型如图 圆 所示袁 为 原 猿 园 苑 皂水平品位分布援 图圆 摇 原 猿 园 苑皂水平品位模型 云 蚤 早 郾 圆 摇郧 则 葬 凿 藻皂燥 凿 藻 造 葬 贼原 猿 园 苑皂造藻 增 藻 造 图圆 中袁 不同颜色模块分别代表氧化矿渊 又分 表内矿和表外矿冤 和原生矿渊 又分表内矿和表外 矿冤 援 中间粗线是技术经济分区线袁 与图员 中的矿区 分界线重合袁 依据该分区线袁 在进行境界优化时袁 分 区线以北的所有模块均按照北区采场目前的技术 经济参数计算矿岩量尧 精矿量以及利润值等袁 分区 线以南的所有模块按照南区的技术经济参数计算 矿岩量尧 精矿量以及利润值等援 由于在整个矿区西 边有高压线以及公路渊 高压线西侧冤 袁 东边有一条 大河袁 南边是地下采场袁 北边有矿石破碎站袁 所以矿 山最终境界优化范围受到很大限制袁 这里根据构筑 物等布置特点袁 预留圆 园 皂左右作为安全距离袁 给出 一个约束线框作为境界优化的约束条件袁 即如果不 移除地表构筑物袁 最终境界只能在该范围内产生援 员 郾 猿 摇台阶模型 作为露天矿优化单元袁 台阶设置关系着矿山 的生产安排和整体规划援 本文台阶模型建立过程 中袁 原 缘 源皂以上台阶高度为 员 圆皂袁 原 远 苑皂以下台 阶高度为员 缘 皂袁 坡面角为远 缘 毅 袁 安全平台宽愿 皂 袁 工 作平台宽 源 缘皂 援 园愿东北大学学报渊 自然科学版冤 摇摇 摇第 猿 苑卷 AcroPDF - A Quality PDF Writer and PDF Converter to create PDF files. To remove the line, buy a license. 摇摇 圆 摇锥体排除法 锥体排除法的基本思想就是从模型最低水平 开始逐一去掉不盈利的锥体模块袁 剩下的模块即 构成最佳境界援 锥体排除法示意图如图 猿所示援 图猿 摇锥体排除法示意图 云 蚤 早 郾 猿 摇陨 造 造怎 泽 贼 则 葬 贼 蚤 燥 灶燥 枣 糟 燥 灶 藻藻 造蚤 皂蚤 灶 葬 贼 蚤燥 灶 具体思路院 首先构造一个足够大的锥体渊 锥 体放在模型的任何位置都能覆盖整个模型水平 面冤 袁 将锥顶向上的锥体的顶点置于模型最低水 平渊 蕴越 员 冤 某模块中心袁 计算如果要采出该锥体内 的矿石和岩石袁 能获得的利润值是多少袁 如果小于 零袁 说明不值得开采袁 则将该锥体内的所有模块从 该境界中删除掉袁 否则不做任何处理援 将锥体沿同 一水平移动到下一个模块袁 做同样的判断和处理袁 直到锥体遍历该水平所有的模块曰 然后向上移动 一个水平渊 根据优化等级可以是一个台阶高度也 可以是员 辕 圆台阶高度或者员 辕 源台阶高度冤 袁 对该水 平所有的模块进行同样的锥体移动和判断袁 再向 上移动一个水平袁 直到模型中所有水平的模块都 被遍历过袁 这就完成了一轮锥体排除援 如果某一轮 锥体排除过程中没有任何锥体被排除袁 那么锥体 排除结束袁 剩下的模块即构成了最佳境界袁 否则继 续下一轮锥体排除袁 直到没有锥体被排除为止援 猿 摇境界优化与分析 由于司家营矿山南北区两个采场现有的生产 能力和运输设备远大于原矿山设计袁 矿区部分地 方已超出原境界范围袁 猿 园皂宽主运输干道渊 道路 两旁还设置有挡土墙和排水沟袁 近 员 园皂宽袁 实际 上运输干道只有 圆 园皂 冤 不能满足 员 愿 园贼 和 圆 圆 园贼 自 卸汽车的错车要求袁 加上边坡滑坡严重袁 运输干道 受到破坏援 所以矿山目前急需解决的问题之一就 是重新圈定最终境界援 然而境界的圈定又受到地 表构筑物的限制以及不同区域开采技术经济参数 不一致的影响援 是否移动构筑物以及优化过程中 不同区域技术经济参数如何选择将对整个矿山的 生产布置与经济效益产生重大影响援 猿 郾 员 摇境界优化 矿山原设计在 原 猿 怨 苑皂以上贯通两个采场袁 也就是说在 原 猿 怨 苑皂以上两个矿山仍然按照各自 相关的技术经济参数进行生产袁 所以在境界优化 过程中袁 参数选择尤为重要援 本次经济优化中袁 参 数选择遵循两个原则院 一是技术经济参数以近几 年矿山实际生产情况为准渊 与矿山原设计的参数 选择有较大差别冤 曰 二是不同采场以技术经济分 区线渊 图 圆所示冤 为界使用对应的生产参数渊 即袁 虽然是对两个矿山做全境界优化袁 但是不同区域 的采尧 剥尧 选成本以及采选回收率等都不一样冤 援 南北采区技术经济参数设置如表 员所示袁 表中 匀 责 和 匀 责 责 分别表示表内氧化矿和表外氧化矿袁 酝责 和 酝责 责 分别表示表内原生矿和表外原生矿曰 南北 区表土剥离成本尧 岩石剥离成本尧 精矿价格以及废 石混入率相同袁 分别为 远 郾 缘 袁 怨 袁 苑 园 园预辕 贼 渊 目前铁精 粉市场价格冤和 远 豫曰 在方位 园 毅 袁 猿 园 毅 袁 员 园 圆 郾 缘 毅 袁 员 远 圆 郾 缘 毅 袁 员 愿 园 毅 袁 圆 园 圆 郾 缘 毅 袁 圆 苑 缘 毅 袁 猿 源 圆 郾 缘 毅 的帮坡角分别 为 猿 怨 毅 袁 源 园 郾 缘 毅 袁 源 圆 毅 袁 源 源 郾 缘 毅 袁 源 苑 毅 袁 源 远 毅 袁 源 缘 毅 袁 源 圆 毅 援 表员 摇技术经济参数 栽 葬 遭 造 藻员 摇栽 澡 藻贼 藻 糟 澡 灶 蚤 糟 葬 造 葬 灶 凿藻 糟 燥 灶 燥 皂蚤 糟责 葬 则 葬 皂藻 贼 藻 则 泽 分区矿层 开采成本 预 窑 贼 原 员 选矿成本 预 窑 贼 原 员 回采率辕 豫选矿回收率辕 豫精矿品位辕 豫 南区 匀 责 匀 责 责 酝责 酝责 责 苑 苑 苑 苑 苑 苑 苑 苑 怨 园 怨 园 苑 源 郾 缘 怨 苑 源 郾 缘 怨 怨 猿 郾 园 怨 怨 猿 郾 园 怨 怨 猿 郾 园 怨 怨 猿 郾 园 怨 苑 员 苑 员 愿 源 愿 源 远 缘 郾 员 苑 远 缘 郾 员 苑 远 源 郾 缘 远 远 源 郾 缘 远 北区 匀 责 匀 责 责 酝责 酝责 责 苑 圆 苑 圆 苑 圆 苑 圆 苑 员 郾 苑 缘 苑 员 郾 苑 缘 远 园 远 园 怨 猿 郾 源 怨 怨 猿 郾 源 怨 怨 猿 郾 源 怨 怨 猿 郾 源 怨 远 源 远 源 苑 缘 苑 缘 远 源 郾 苑 愿 远 源 郾 苑 愿 远 源 远 源 员愿第 员 期摇摇摇 胥孝川等院露天矿多采区受约束条件下全境界优化 AcroPDF - A Quality PDF Writer and PDF Converter to create PDF files. To remove the line, buy a license. 摇摇 摇摇根据表 员中不同分区的相关技术经济参数袁 分两种情况进行优化院 一是不考虑任何约束的境 界优化渊 无约束冤 曰 二是以图 圆中的开采范围约束 线为界的境界优化渊 有约束冤 援 优化结果如表 圆所 示援 表圆 摇境界优化结果 栽 葬 遭 造藻圆 摇栽 澡 藻则 藻 泽 怎 造 贼 泽燥 枣 遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠燥 责 贼 蚤 皂蚤 扎 葬 贼 蚤 燥 灶 条件 原地矿石 量辕 万 贼 原地矿石 品位辕 豫 原地废石 量辕 万 贼 平均剥采比 采出矿石 量辕 万 贼 采出矿石 品位辕 豫 精矿量 辕 万 贼 采出废石 量辕 万 贼 盈利 万 预 无约束远 圆 圆 圆 园圆 苑 郾 缘 缘圆 圆 圆 苑 员 员猿 郾 缘 苑 怨 源远 员 苑 园 远圆 缘 郾 怨员 怨 愿 愿 远圆 圆 猿 圆 圆 远圆 愿 远 远 缘 园 远 有约束缘 圆 源 愿 员圆 苑 郾 源 源员 源 怨 怨 缘 园圆 郾 愿 缘 苑 圆缘 圆 园 源 缘圆 缘 郾 愿员 远 苑 园 苑员 缘 园 猿 愿 远圆 远 怨 源 怨 缘 猿 摇摇可以看出袁 有约束时的最佳境界的矿石量比 无约束时小约员亿 贼 援 这说明地表那些构筑物不搬 迁会造成大量压矿袁 开采后形成挂帮矿量援 无约束 和有约束条件下优化得到的境界在各台阶水平的 等高线如图 源所示援 图 源 摇境界等高线 云 蚤 早 郾 源 摇栽 澡 藻糟 燥 灶 贼 燥 怎 则 燥 枣 燥 责 藻 灶 鄄 责 蚤贼 遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠 渊 葬 冤 要无约束曰渊 遭 冤 要有约束援 摇摇从图 源可以看出袁 在无约束条件下袁 除了东边 境界没有超出约束线外袁 其他方向都在约束线外袁 尤以南区西侧受高压线和胶带约束影响最大袁 最 终境界距离约束线最大为 猿 愿 园皂援 而平青公路距 离约束线约 员 园 园皂 援 所以袁 如果是按照无约束条件 下的优化袁 不仅需要挪动高压线和胶带袁 平青公路 也得改道援 在无约束条件下袁 南北区均采到了矿山 提供的最低分层平面图水平渊 北区 原 缘 远 圆 皂袁 南区 原 源 员 圆 皂水平冤 曰 在有约束条件下袁 北区采到 原 缘 源 苑 皂水平袁 南区采到 原 猿 怨 苑皂水平援 猿 郾 圆 摇受约束境界对成本价格灵敏度分析 在保证其他技术经济参数不变条件下袁 分别 提高采尧 剥尧 选成本以及降低精矿售价袁 在地表约 束范围内对境界进行优化袁 分析成本价格变化对 受约束条件下的境界优化影响援 优化结果如表 猿 所示援 摇摇从表 猿可以看出袁 在受地表约束线影响下袁 境 界对成本尧 价格的灵敏度较低援 当成本上升 员 园 豫 和 圆 园 豫时袁 采出矿石量分别减少 员 豫和 远 豫袁 境界 表猿 摇成本价格变化分析 栽 葬 遭 造 藻猿 摇粤 灶 葬 造赠 泽 蚤 泽燥 枣 糟 澡 葬 灶 早 蚤灶 早糟 燥 泽 贼 葬 灶 凿责 则 蚤糟 藻 价格变化 变化率 豫 原地矿 量辕 万 贼 原地品 位辕 豫 原地废石 量辕 万 贼 采出矿 量辕 万 贼 采出品 位辕 豫 精矿量 万 贼 采出废石 量辕 万 贼 盈利 万 预 境界面积 万 澡 皂 圆 初始 数据 园缘 圆 源 愿 员圆 苑 郾 源 源员 源 怨 怨 缘 园缘 圆 园 源 缘圆 缘 郾 愿员 远 苑 园 苑员 缘 园 猿 愿 远 圆 苑 猿 远 愿 怨 圆猿 源 远 郾 愿 成本 上升 员 园缘 圆 猿 源 远圆 苑 郾 源 远员 源 缘 苑 圆 愿缘 员 怨 怨 员圆 缘 郾 愿员 远 员 员 缘员 源 远 园 愿 猿 员 愿 苑 远 愿 远 怨猿 源 园 郾 猿 圆 园源 怨 猿 远 苑圆 苑 郾 源 怨员 圆 愿 猿 怨 怨源 怨 园 猿 圆圆 缘 郾 愿 源员 缘 圆 员 愿员 圆 愿 苑 猿 源 员 园 苑 园 苑 怨 苑猿 员 愿 郾 源 圆 缘源 远 怨 园 苑圆 苑 郾 缘 猿员 员 苑 苑 猿 愿源 远 缘 员 愿圆 缘 郾 愿 愿员 源 怨 苑 员员 员 愿 员 圆 苑远 缘 园 怨 圆 猿猿 园 愿 郾 苑 价格 下降 员 园缘 圆 员 苑 猿圆 苑 郾 源 远员 源 源 源 员 员缘 员 愿 员 怨圆 缘 郾 愿 员员 远 园 远 圆员 源 源 苑 远 缘 员 远 园 缘 缘 远 苑猿 源 园 郾 源 圆 园源 远 怨 园 愿圆 苑 郾 缘 源员 员 愿 圆 源 猿源 远 缘 怨 园圆 缘 郾 愿 愿员 源 源 远 怨员 员 愿 缘 远 园缘 缘 猿 圆 苑 猿猿 园 愿 郾 源 面积减少 圆 豫和 愿 豫曰 当价格下降 员 园 豫时袁 采出矿 石量减少 园 郾 源 豫袁 境界面积减少 圆 豫曰 只有当成本 上升 圆 缘 豫或价格下降 圆 园 豫时袁 采出矿石量才有较 大变化袁 均减少 员 园 豫袁 境界面积减少 员 员 豫援 即地表 构筑物对境界圈定来说是一个野 很硬冶 的约束条 件袁 只有当成本上升 圆 缘 豫或者价格下降 圆 园 豫以上 时渊 其他技术经济参数不变冤 袁 地表构筑物的约束 变为野 较软约束冶 袁 即影响力有明显下降援 图 缘为 圆愿东北大学学报渊 自然科学版冤 摇摇 摇第 猿 苑卷 AcroPDF - A Quality PDF Writer and PDF Converter to create PDF files. To remove the line, buy a license. 摇摇 不同成本价格条件下最终境界开采范围援 图 缘 摇不同成本价格条件下境界开采范围 云 蚤 早 郾 缘 摇栽 澡 藻遭 燥 怎 灶 凿 葬 则 赠则 葬 灶 早 藻憎 蚤贼 澡凿 蚤 枣 枣 藻 则 藻 灶 贼 糟 燥 泽 贼 葬 灶 凿责 则 蚤糟 藻 渊 葬 冤 要成本上升曰渊 遭 冤 要价格下降援 猿 郾 猿 摇地表约束造成的挂帮矿分析 图 远为在有约束和无约束两种情况下袁 不同 水平境界开采范围援 可以看出袁 如果把境界约束在 地表约束线内袁 在 原 员 缘 苑皂水平开始出现挂帮矿曰 到 原 圆 园 圆皂水平袁 挂帮矿变得显著援 之后袁 随着深 度 增加袁 挂帮矿量越来越大援 经计算袁 原 圆 园 圆皂以 上境界内矿量约 圆 亿 贼 袁 按 圆 员 园 园万 贼 辕 年生产能力 算袁 约 员 园 年后开始形成较显著的挂帮矿援 从 原 员 缘 苑 皂开始形成的挂帮矿大约 员 亿 贼 矿袁 对这些挂帮矿按照地表构筑物是否移动有两种处 理方法援 一种是不移动构筑物袁 那么进行地下开 采袁 按照司家营第 陨 陨 陨 采场渊 地下开采袁 紧挨着露 天采场南区冤现 在的技 术经济 参数 渊 回 采率 苑 猿 郾 猿 苑 豫袁矿 石 开 采 成 本 员 圆 苑 元辕 贼 袁贫 化 率 员 怨 郾 源 远 豫冤 粗略计算袁 可产生利润约源 亿元曰 如果按 照年生产能力 猿 园 园万 贼 计算袁 这 员亿 贼 矿将是 圆 缘 年后近 猿 猿 年的开采量曰 假设未来成本和精矿价格 的年增长率均为 圆 豫袁 以 苑 豫的折现率袁 这相当于 现值 园 郾 远亿元援 另一种是移动构筑物袁 即按照无约 束露天开采袁 根据矿山设计年生产能力最终将达 到 圆 员 园 园万 贼 袁 那么这 员 亿 贼 矿将是 圆 缘 年后近 缘年 的开采量袁 可产生利润值 员 苑亿元渊 见表 圆所示冤 袁 这相当于现值 源 亿元援 也就是说袁 如果可接受的最 低收益率为 苑 豫袁 若这些地表建渊 构冤 筑物可以移 动袁 现在的移动费用小于 猿 郾 源亿元渊 地采与露采 现值之差冤 就值得移动袁 即移除地表构筑物渊 主要 是移除境界西侧的高压线和公路冤 袁 进行无约束 露天开采援 图远 摇受地表约束造成的不同水平挂帮矿 云 蚤 早 郾 远 摇栽 澡 藻澡 葬 灶 早 蚤 灶 早憎 葬 造 造 燥 则 藻 泽糟 葬 怎 泽 藻 凿遭 赠泽 怎 则 枣 葬 糟 藻糟 燥 灶 泽 贼 则 葬 蚤 灶 贼 葬 贼 凿 蚤 枣 枣 藻 则 藻 灶 贼 造 藻 增 藻 造泽 渊 葬 冤 要 原 员 缘 苑 皂曰渊 遭 冤 要 原 圆 园 圆 皂曰渊 糟 冤 要 原 猿 愿 圆皂 曰渊 凿 冤 要 原 缘 园 圆皂 援 源 摇结摇摇论 员 冤基于矿山提供的技术经济参数以及目前 铁精粉市场价格袁 地表构筑物形成的地表范围约 束线对最佳境界的约束野 很硬冶 袁 由此少采约员亿 贼 矿石渊 相对于无任何约束的境界优化冤 袁 且这一约 束在 员 园年后开始显现袁 开始在南区西帮丢矿袁 形 成挂帮矿援 圆 冤在成本尧 价格上升率为 圆 豫袁 折现率为 苑 豫 的情况下袁 按照矿山目前的生产情况袁 如果考虑移 除地表构筑物袁 即上述员亿 贼 矿石仍然用露天开采 的话袁 就必须满足构筑物移除费用小于猿 郾 源 亿元援 猿 冤通过境界随成本价格变化灵敏度分析可 以看出袁 只有当成本上升 圆 缘 豫或价格下降 圆 园 豫以 上渊 其他技术经济参数不变冤 时袁 地表构筑物的约 束变为野 较软约束冶 袁 即影响力有明显下降援 渊 下转第 怨 猿页冤 猿愿第 员 期摇摇摇 胥孝川等院露天矿多采区受约束条件下全境界优化 AcroPDF - A Quality PDF Writer and PDF Converter to create PDF files. 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