灰色局势决策法选择采矿方法.pdf

S e r i e s N0 ． 2 04 J u n e 1 9 9 3 金 属 矿 山 M ETAL M l N E 总 第2 0 4 期 1 9 9 3 年 第6 期 ； ， 灰色局势决策法选择 采矿方法 新疆喀拉通克铜镍矿 田洪军 一 g 弓 本文 简升 了灰色局 势决 策法 的原 理 ， 井 以前人 弓 f 用 过 的矿床 为倒 ． 说 明灰色 局 势决 策 用 于采 矿方 法 龄 雀銎 选 择 名 斫 关 键 词 采 矿 方 法 灰 色 局 势 袅 策 选 择 ； J j Us i ng Gr ey S t a t e St r a t e g i c De c i s i on t o Se l e c t M i ni n g M et ho d s ． Ti a n HO n g j u n Th e p a p e r i n t r o du c e s t h e p r i c i p l e of t h e g r e y s t a t e s t r a t e g i c d e c i s i o n me t h o d a n d t a ke s a s e x a m p l e t h e o r e d e p o s i t wh i c h h a s b e e n c i t e d b y o t h e r s t o s h o w t h e f e a s i b i l i t y o f t he a p p l i c a t i o n o f t h e s a i d m e t h o d i n s e l e c t i n g mi n i n g me t h o d s ． Th e s a i d m e t h o d i s s i mp l e r a n d ／ i l o r e C o n v e n i e nt t h a n o t h e r s i m i l a r 地 下开采 的采矿 方法 的选 择 ， 不仅 受地质 条件 、 采矿方法的技术要 求限制 ， 还受到经济 因 素 的制 约。 因此 采矿方法 的选 择必须进行 地质 的、 技术 的、 经 济的综 合分析 ， 以前 采矿方 法 的 选择 ， 更 多的侧重 于定性分 析 。 随着科学技术的 进步 ， 尤其是决策科学 的发展 ， 人们 已开始逐 步 结合 采用定量 的手段 ， 从而 更为准 确地选择 采 矿方法 ， 避免单纯 定性分析 的失误 。 近 几年来 不少 同志从 不同角度 ， 如应用 多 目标决策、 价值工程、 模糊数学等方法， 为开辟 采矿方法 选择 的新途径 作了些有 益 的探 讨 。 本 文拟就 灰色局势决策法在 采矿 方法选择中应 用 进行初步探讨， 并借用前人已利用过 的几个矿 山实例和其他类似方法进行对 比。 1 灰色局势决策法原理 灰色 系统理论是华 中理工大学邓聚龙教援 于1 9 8 2 年 提 出的。 “ 灰色系统是广义系统或一般 系统 ， 黑色系统和白色系统是 其特例 从这个意 义上 ， 一般的决 策都是灰色系统决 策” n ] 。 因此 ， 采矿 方法选择 决 策 应用灰色系统决策方法应 当是可行 的 。 所谓灰色局势决策， 其核心是多目标决策 的单 目标化 ， 即将局 势的 多个 目标值 通过 目标 效果测度化为单一目标值， 即局势的综合效果 测度 ， 从定量的角度进行方案 局势 优 选 。 局 势是 事 件 n 和对 策 h A的三元 组 合 一 ∞ b j ] 效果测度是根据某些准则对各 个局势所产 生 的效果进行 比较 的量 化测度 ， 对 于单 点 来说 ， 效果测度表示为 上限效果测度 ≤ ‰ 下限效果测度 ．r l i 一 “ ≥ ．i 式中 ～ 、 分别为局势钆中效果的最大值和 最小值t U ， 为局势 钆的效果。 显然 ≤1 此外 ， 还有 中心 效果测 度 ， 在 实际应 用 中， 采用哪种效果测度 ， 要 依 目标的性质而定 。 多目标局势决策， 当局势有 个 目标时， 记 维普资讯 总 第 2 0 4期 金 属 矿 山 1 9 9 3年 第 6期 表 1 采矿 方法 技术 经济 指标 分析 矿块生 产能 力 采矿工 效 矿石 损 失率 矿石 贫化 率 采 准比 t ／日 t ／ 工班 ％ ％ m／ k t 分段 采 矿法 1 l 6 5 2 4 1 0 l l 1 5 阶段 矿房 { 击 I 2 2 0 4 2 1 8 l 5 5 有底 柱分 段崩 落{ 击I 2 0 0 1 5 1 7 l 9 2 4 无底 柱分 段崩 落法 Ⅳ 3 5 0 2 8 2 0 l 7 l 3 表 2 采矿 方 法技 术经 济指 标效 果 测度 丑综 合效果 测 度 f 综合效 果测度 0 ．4 7 1 4 O． 5 7 14 1 1 0 ．3 3 33 0 ．6 7 5 2 0 ．6 28 6 l 0．5 55 6 0 7 33 3 l 0 ．7 8 3 5 0 ．5 7 1 4 n 3 5 71 0 ． 5 8 82 0 ．5 78 9 0 2 0 83 0 ． 46 08 l 0 6 6 67 0 5 0 00 0 ．6 47 1 0 ．3 8 46 0 ． 63 9 7 其 目标的效果测度 为 r 。其相应 的决 策元 为 r 因此 ， 对于 事件 m 一1 ， 2 ， 3 ， ⋯⋯ ， 若有 对 策 6 ， 一1 ， 2 ， 3 ， ⋯⋯ ， 来对 付 ， 构 成 决 策 行 日 ． ， 6 1 ， 2 ， 3 ． ⋯⋯ ， 同理构 成决 策列 Ⅱ ． ， 一1 ， 2 ， 3 ， ⋯⋯ ， ， 于 是 目标 相 应 的决策 矩阵 M 为 M r s r ； s r s r s 一 S i k 那么 ， 多 目标局势决策的综合矩 阵 为 M 矩 阵中的元 素按 下式计算 r 根据综 合矩阵 中效 果测 度 大小 ， 来进行 优劣排序 ， n 大 者为优 。 2 采矿方 法选择实例 2 ． 1实例 1 某磁铁矿床 ， 矿体呈 似层状 、 透镜状 。矿体 最大厚 度 4 0 m， 平均 2 2 m， 倾角 5 5 。 ～6 5 。 ， 矿 石 成分 简单 ， 可选性好 ， 为贫铁矿 。 矿 石 比较坚硬 ， 稳 固性好 ， ，一1 o ～1 2 ， 围岩 ，一8 ～1 0 ， 矿 体和 围岩接触 明显 ， 地表允许 陷落 ] 按文献 [ 2 ] 提 出的 4种采矿方 法和 5项技 术经 济指 标进 行 比较 ， 见表 1 、 2 。 由表 2可知 ， 综合效果测度大 小排 序为 ⅡII Vl 即说 明阶段矿房法 为最 优方案 。这和文献 [ 2 ] 采 用价值工程 方 案评价 法评选 的结果 是不 一 致 的 ， 其最优方 案为无底柱分段崩落法 I V 方 案 。从表 1 可 以看 出 ， 除了采场生产能力指标 一 项 外 ， 其他 四项 指标 阶段矿 房法均 优于 无底 柱分 段崩落法 ， 特别 是前 者采准工作量 为最 小 因此 ， 若按 传统方法 进行分析 ， 也可确定l r介段矿 - I f ● I ， E l w E l 生 堡 一生 维普资讯 总 第 2 0 4期 金 属 矿 山 1 9 9 3年 第 6期 衰 3 采 矿方 法技 术经济 指标 分析 安全 矿 房生 贫 化率 损失 率 采切 比 炸药单耗 采 矿工 效 施工难 采 矿成率 产能力 ，5 易 程度 分 t ／日 ％ ％ m／ k t { k g ／ t { t ／ 工班 分 { 元 ／ t 普通 浅 眼房 柱法 。 2 ． 4 8 8 0 l 2 2 O 8 0 ． 4 9 8 4 ． 7 7 5 3 l 镭杆 护顶浅 眼 房柱 法 2 3 ． 3 2 7 0 l 0 l 5 8 O 4 9 6 3 ． 9 7 5 ． 7 2 切顶 锚杆护 顶 中 深孔 房柱法 而 4 ． 5 9 2 0 0 8 l 6 1 8 ． 8 0 ． 5 4 l l 3 ． 3 8 6 ． 4 下盘 漏斗 中深 4 ．8 1 2 0 0 l 5 2 5 3 O ． 2 0 ． 5 4 l 2 3 ． 8 2 9 ． 1 8 孔房 柱法 丑 爆力 运搬 中深孔 3 ．9 8 l 2 O 1 5 2 5 l 5 4 0 ． 7 l 0 3 ． 8 4 6 扁柱 法 最 衰 4 采 矿方 法技 术经 济指 标效 果测 度盈综 台效 果测 虚 综 合技 ， f t f f f f l f 果 拯 j 度 X t 0 ． 5l l 4 0． 4 0 0 0 0 ． 6 6 67 O． 7 5 0 0 1 1 0． 8 6 87 O ．7 o 8 6 1 0 ．7 44 8 0 ． 69 02 O 3 5 o 0 0 ． 8 0 00 1 1 1 0． 5 0 00 O ． 85 l 4 0 9 2 83 0 ．7 9 1l 0 ． 95 4 3 l l n 9 3 7 5 0 ． 4 2 55 0． 90 7 4 O 9 l 67 l 0 8 20 7 0 ， 8 85 7 ‘ 1 l 0 ． 0 3 33 0 ．6 00 0 0 2 6 49 0 ． 90 7 4 1 0 ． 88 48 0 5 7 8 4 0 ．7 83 6 5 0 ． 8 27 4 0 ．6 0 0 0 0 ． 0 3 33 0 6 00 0 0 5 l 95 0 70 0 0 O． 8 3 33 0 ． 88 02 0 8 85 0 0 ．7 08 7 房法 为最优 方案 。 2 ． 2 实例 2 某 金矿 5 0 5矿体 1 、 2 采 场矿段 ， 为一含 金石英脉， 矿体形态和金属品位分布变化较大。 矿体厚度 8 ～1 5 m， 倾 角 1 0 。 ～3 0 。 ， 平均 1 8 ， 矿 石 ，8 ～1 2 ， 节 理发 育 ， 不够 稳固 。矿岩 坚 固 性 、 可爆性好 ， 无氧化结块现象 。围岩 主要是黑 云母 斜长片麻岩 ， ，一1 2 ～1 4 ， 中等 稳 固。当地 无充填料来 源 。矿 山属 中小 型 ， 无 先进 开采设 备 。 按 文献 [ 3 ] 提 出的 5种初选 方案和 9项主 要技术经济指标进行 比较 ， 见表 3 、 4 。 由表 4可知 ， 各 方案综 合效 果测度 大 小依 次为 t ． X3 X X4 X】 X5 这 也就是各 方案 的优劣排 序 ， 即切顶 锚杆 护 顶 中深 孔房 柱法 为 最优 。优 劣顺 序 与 文献 [ 3 ] 采用价值工程F D法选择的结果是一致的。 3 结语 1 采用灰色局势决策法选择采矿方法是 可行 的， 它既能处理可定量 的指标 ， 也便 于处理 定性 的指标 2 与其 他类 似的评 价方法 比较 ， 灰色 局 势决 策法计算 简单 ， 易于掌握 ， 即使用手工计算 也很 方便 。 它既可单独运用 ， 也可 以与其他类似 方法相互 印证 。 3 任何一种甫一项总的综合指标评价采 矿方法均有不足之处。 因此， 对计算结果仍应进 行比较分析， 才能作出较合理的客观结论 参考文献 [1]承 良等 ， 灰色 系 统决 策 与应 用 ， 江 苏 科学 技 术 出 版 社 ， 1 9 8 9 ． 8 [ 2] 张志礼 ． 价值工程方案评价法在采矿技术经济分析中 的应用 ， 有色垒 属 矿 山部分 ， 1 1 9 8 7 [3]自广熙 ． 试 用价值 工程 F D法 选择 采矿方 法 ． 金 属 矿 山． 5 1 0 87 收稿 日期 i 9 9 2 ． 8 ． 2 维普资讯