运用模糊数学选择金山金矿的采矿方法.pdf

第 1 5 卷第 l 期 2 0 0 1 年 3 月 扫刍茵毛壹 唐 H a Ⅱ ∞d N o n f e r t o t Me t a k C o l 1 5 ． N 0 l Ma r 2 0 D 】 文章编号 i ] 0 5 2 7 1 2 2 0 0 1 O l 一 0 0 1 4 0 3 运用模糊数学选择金 山金矿的采矿方法 李剑宇， 张开平 江西大茅 山金 山金矿 ， 江西 德兴3 3 4 2 1 3 摘 要 根据金山金矿缓倾斜中厚矿体的开采技术条件， 在参考国内外条件类似矿山的采矿方法基础上， 运用模糊 数学隶属度指标， 对韧选的 5 种采矿方法进行优化选择。最优采矿方法符台矿山生产实际， 可为矿山带来较好的经 济和社会效益 。 关键词 金山金矿； 采矿方法； 模糊数学； 隶属度 中图分类号 0 1 5 9 ； 0 2 4 1 6 文献标识码 A 0 前 言 在金山金矿采矿方法选择 中，首先根据矿体开 采技术条件， 参考国内外类似条件矿山的采矿方法， 初选 出 5 种技术上可行 的采矿方法，再对速 5 种采 矿方法进行方案设计，测算出各种采矿方法的技术 经济指标 ，在此基础上运用模糊数学隶属度指标选 择出最忧 的采矿方法方案。 1 矿体开采技术条件 金山金矿矿床为受韧性剪切带控制的变质热液 型金矿床 ，工业类型属贫硫 化物蚀 变型 和石英脉 型。金山金矿包括湾家坞、 大坞、 水泽坞和 阳山等 4 个矿段。 现以大坞矿段的蚀变型矿体 1 I， 1 进行采矿方 法选择。该矿体属半隐伏矿体 ，总体走向北西 一南 东， 倾向北东， 平均倾角 2 3 。 ， 分布在 3 3 7 3 2 8 线之 间 ，目前已控制的走向长度 1 9 1 0 r a ， 倾向延伸 1 4 8 0 m l 8 o ～ 一2 0 0 m 。 矿体 v 。 在 5 0 m中段 3 1 9 3 2 5线富集程度大 ， 矿体厚度极不稳定 ，最大可达 1 0 1 5 m，金品位达 5 6 x1 0 一。 矿体 中时有石英脉， 厚 0 ． 3 0 ． 6 m， 其 金品位可达 8 0 1 0 0 x 1 0 一。矿体 围岩整体性好 ， 裂隙不发育， 坚固程度较好。地下水不发育， 水文地 质简单。 2 运用模糊数学选择采矿方法 2 ． 1 采矿方法栩选 根据 、 ‘ 矿体开采条件， 参考国内外类似矿山的 采矿方法 ， 同时考虑矿山生产 、 开拓现状 ， 初选出以 下 5种采矿方法。 1 中深孔预切顶胶结充填矿柱房柱法 A。 。 2 浅孔落矿胶结矿柱房柱法 A 。 3 嗣后充填矿房采矿法 ， 。 4 盘区机械化上向分层充填法 A 。 5 底盘漏斗采矿方法 A 。 其主要技术经济指标见表 1 表 1 栩选 5种采矿方法的主要技术经济指标 收藕 日期 2 0 0 o 一0 9 0 8 作者筒舟 李剑宇 t 9 6 5 一 ， 胃． 江西临川． 江西大茅山金山金矿工程师， 主要从事采矿技术工作。 维普资讯 第 1 期 孛剖 宇等 选 用模糊教 学选择奎 山奎矿的采矿方法 l 5 2 ． 2 模糊数学优化模型的建立 2 ． 2 ． 1 概念的引入设 F{ f． ， J 为全体 n个设计 方案和 1 7 t 个设计指标组成 的论域 ， 其中 A A． J ， A 为论域中的方案， i 1 ， 2 ， ⋯ ， n； { 五} ， 为 论域中的指标 ， 1 ， 2 ， ⋯， m。又设 G为 F上的最 优模糊子集， 则 d W A ， G 三 I t t A 一 c 葛l 称为对 葛 加权 W 后方案 4相对最优方案 G的 海明距离。海 明距离最小者，即为其 中的最优采矿 方案。 2 ． 2 ． 2 隶属度的确定采用线性函数 法确定定量 指标的隶属度， 用二元对比排序法确定非定量指标 的隶属度。 1 线性函数法 ‘ ． j l ． ， ／ ， m 。 或 r c 【 1 一 。 ， 】 】 ／ A 1 2 式中r c ￡ 因素 指标的隶属度 ； 。 ， 】 _i因素，指标 ； 因素 指标的最大值。 如矿体倾角， 9 0 。 ； 矿岩硬度系数 ， ， m 2 0 ； 对于矿体厚度等无固定最大值等指标 ， 取各方案 的相对最大值。 a ． 1 式适用于一些正指标，即越大越优的指 标， 如采矿工效 ， 生产能力等。 2 式适用于一些反指标， 即越小越优 的指标 ， 如矿石贫化率， 采矿损失率等。 b ． 2 二元对比排序法 任给一对因素 ， Y ， 所谓二元 比较级是指数 对 h ， 工 满足 0 ≤ J ， 工b ≤1 ， 其意义在于 若 具有某特性的程度定为 h ，那么 Y具有该特性的 程度便应 厂 x y J ， 排序规则记 ． △ h 】 灿 显然有 ． J ／ A ， 当 h 】 工0 、 】 { 3 1 ， 当 J ≥工b 】 以 J 为元素作成矩阵[ 。 】 取为 1 J ， 叫相似矩阵。 2 ． 2 ． 3 权 向量的确定指标的权 向量大小可相对 二元对比法确定。 设 m个指标对于重要性和隶属度向量为 W ， ， ⋯ ， 对于上式归一化后便得 m个指标的权 向量 W 。 w2 ， ⋯， ／ ∑ 。 ， w 2 ／ ∑． ， ⋯ ， ／ ∑ 。 2 ． 2 ． 4 最优方案的确定最优方案 1 7 t 个指标的隶 属度分别取全体方案相应指标隶属度的最大值。其 向量表达为 G ， l 1 V r l 2 V ⋯V r ， ， 2 l V r 2 2 V ⋯ ， ⋯ ，， l n ． 2 ’ 。 gl ， g z ， ⋯ ， gm J 式中 V为取大运算符。 2 ． 2 ． 5 计算海明距离第 i 个方案可用向量式表 示为 j ， 1 』 ， r 2 j ， ⋯ ， ， 】 J 第 i 个方案与最优方案的海明距离表示为 D， ∑ g 一， 。 2 ． 3 采矿方法模糊数学选择 根据 矿体的具体情况， 影响采矿方法选择的 主要因素有安全状况、 施工简易状况、 环保与岩移 、 矿体适应性、 采矿成本 、 采矿损失率、 矿石贫化率 、 采 矿工效 、 生产能力等 9个因素。因此． 采矿方法隶属 度矩 阵按上述 9个采矿法选择的影响因素构成 。其 中有 5 个为定量指标 ， 4个为非定量指标。根据 1 、 2 、 3 式， 则可以列出5 种备选采矿方法的评价模 糊矩 阵 R 屁 O． 1 9 0 O． 蚰0． 7 8 O 5 3 0． 5 8 0 4 1 0． 3 3 O l 2 5 O． 3 0 O． 1 1 O ． 舶 0． 4 3 0 ． 4 3 0 4 0 0． 3 0 0 5 O． 6 5 1 4 0． 8 0 7 9 0． 舯 6 8 0 ． 1 4 l O O． 3 8 O O l l 1 3 1 O 1 0 又根据专家模糊语言统计的相对二元对比法确 定各指标的归 一化权重 W 0 ． 0 6 4 ， 0 ． 0 5 3 ， 0 ． 0 8 2 ， 0 ． 0 6 4 ， 0 ． 3 7 9 ， 0 ． 2 0 8 ， 0 ． 0 3 8 ， 0 ． 0 7 2 ， 0 ． 0 4 2 对评价模糊矩阵中每一行取大值，得隶属度最 优矩阵 G 1 ， 1 ， 1 ， 1 ， 1 ， 1 ， 1 ， 1 ， 1 ， 以上模 型用计算机解算 ，得各采矿方法与最优 方案的海明距离为 Dl 0． 3 9 1 ，D 2 0． 3 6 0， D3 0 ． 4 1 6 ， nl 0 ． 5 8 2 ，D5 0 ． 8 8 0 O ∞O O Hm O 1 O O 1 1 O O O 维普资讯 l 6 刍嗜毛空 唐 第l 5 卷 按模糊数学优化选择 的理论，A 方案 即浅孔落 矿胶结矿柱房柱法最优。 4 结 语 模糊数学方法能模拟专家的思维过程 ， 系统地 、 定量地描述了采矿方法选择的整个过程 ，符合采矿 方法选择 的实际。与经济技术类比法相结合 ，能全 面准确地选择最优的采矿方法的方案 。 A s e l e c t i o n o fmi n i l 唱 me t h o db yfi t z z l n gma t h e ma ti c si n J ms h a n g o l dmi l l e L I J i a n - y u，Z HA I G _ p j ／ n s ／ u 岛 Mb t e o fJ i ang x i ， 略 3 3 4 2 1 3 ， C h i n a Ab s 由 c c T h e n b e r s h i p et a r g e t s o f f l z z h ma t h e a t i c s a 弛 a p p l i e di n s e kc 血喀 afi rst - r a t emi n i n gme t h o df r o m fi v eme t h o d s叽 t h eml mn g c o n d l t i o m o f g e n t l y d i pmi d d l i n g s o f J i a n s h a n g o l dmi n e a n dt h e蛐 “l 1 gme t h o df r o m a b a tlf o ri“ e f e r anc e ．T h i sfl int - r a t ewi n me tho di s s u i t a b l ef o rthe p r o d u c t i v e p r a c t i c e o f J i mh a n I dmi l 1 e ． G o o d b e n e fi ts i n e c o n o my a n d B 0 c i e t y h a ve b e e n g B I n e di nⅡ 1 i T l e Ke ywo r d s J i mh a ngold mi n e ；I I 1 i n me t h o d；f l z z i n gma t h e ma t i c s ；me mb e r s h i p e { 简 讯 i i e 梅山铁精矿选矿降磷工艺研究及应用 通过技术鉴定 赣州有色冶金研究所 与上海梅 山集团 南京矿业有 限 公 司等单位合作开展的 “ 梅山铁精矿选矿降磷工艺研究”项 目， 从 1 9 8 8 年起 ． 历经试验室试验 、 扩大试验 、 半工业性试 验 ， 于 1 9 9 5 年完成 了工业性试 验。 在工 艺流程试 验过程中，曾先后进行 了与其他 6 个不 同 方案、 不同规模的对比试验， 最终经专家评审． 决定推荐以赣 州有色冶金研究所 为主提 出的 “ 浮 一磁 一磁 流程作 为选矿 降磷工艺 流程 1 9 9 9年 ， 梅 山选厂建立 5 个降磷系列生产 。 经 统计 ， 直接经济效益 达 5 7 0 0 万元／ 年 ， 至 2 0 O O年 l 0月 ， 梅 山 选厂建成 8个降磷系列 ， 先后共购该 所 1 6台 S L O N一1 5 0 o立 环脉动高梯度磁选机用于 降磷 工艺 流程。此后 ， 将可获得更 大的经济效益。 2 O O 0 年 1 1 月 ，国家冶金工业局组织专家对该 项 目进行 技术鉴定。鉴定专家认为 该流程 简单易行 ， 操作方便 ； 近 4 年的生产 实践证 明，降磷效果稳定显著 ，获得铁精矿含磷降 至 0 ． 2 5 ％以下， 铁品位达 5 8 ％ 上， 铁作业回收率达9 2 ％的 优良指标； 对环境无污染． 有效地解决了脱水过滤难题i 提高 了铁精矿的自溶性 碱比自0 ． 9提高到 1 ． 2以上 。最后专家 一 致认 为， 用弱磁 一强磁工艺降低复合磁 一赤铁矿混合精矿 的含磷量属 国内外首 刨 ， 选到国际先进水平。 实践证 明，采用该 降磷工艺流程 ，提高 了铁精矿产量和 质量 ， 拓宽 了市场需求 ， 经济效益特别显著 ， 对同类型矿石的 降磷具有推广应用价值。 赣州有色冶金研究所 洪家凯 巨 维普资讯