采矿方法研究与数学优选(1).pdf

I 2 J 第 2期 1 9 9 7年 2月 黄金 GOⅡ 第 1 8卷 1 5 O 采矿方法研 究与数学优选 盼 f 些壹 冶金工业部 长春 黄金研究 院 ， 摘要】在岩金矿山 或其它金属矿床的 采矿方法研究中， 过去一直用传统的方法进 行采矿方法选择。进人 2 0 世 纪 8 0年代 中期 以来 ， 我 国采矿 工作 者开 始使用各种 不 同的 数学优选方法 ． 使采矿 方法选择由定 性分析向定 量分析 、 由手工 计算向计算 机计算 转化 ， 使其更加可靠与准确 ， 为采矿方法研究增 罪一种新 手段 。 ， 关 键 词 岩 金 矿 山 塑 法 研 究堂 计 算 机 化刍 人 概述 m‘ 萎 ’经 济 效 益 好 。 采矿 方 法有 3大 类 ， 主要 1 5组别 采 矿 方 法。在这些采矿方法中 ， 我 国有色 金属矿 山 与岩 金矿 山的 应用 种 类 较 多 ， 黑 色 与化 工矿 山应用种 类较 少 。 1 _ 1 采矿方法选择的基本要求 在采矿方法研究中， 所选择的采矿 方法 应 满 足下列 一些 基本要 求 1 安全和良好的工作条件； 2 充分、 合理地开采地下矿产资源； 3 采场生产能力大 ， 工人劳动效率高 收藕 日期1 9 9 6 - 0 4 - 1 2 娥看长春市南湖大路 5 4号1 3 0 0 1 2 1 ． 2 ． 1 传 统 方法 I J 传统的采矿 方法选择分 为 3 个 步骤 第 一 步 ． 采 矿方 法 韧选 ； 第二 步 ， 技术经 济分 析 ； 第三步 ， 技 术 经 济 比较 。这 是 一 种 应 用 半 个 世纪 以上 的老方 法 ， 笔者 不多 加评述 。 1 ． 2 ． 2 优 化方 法 这是近年新发展起来 的选择方 法 ， 包括 两 种 1 单方案优化。这是一 种根据矿 床开 采技 术条 件 ， 用 传 统 方 法 确 定 最佳 采 矿 方 法 之后进而对其优化。这又包括结构参数优化 与 工艺 参数 优化 。前 者包 括选 择矿块 、 矿 房 、 ⋯O ⋯⋯⋯⋯⋯⋯●⋯e⋯⋯⋯⋯● 本文借鉴了长春冶金工业部黄金研究院 质研 讨会论文 寨， l 9 9 o t 5 1 o - 1 1 等单位的科研成果， 在此表示谢意 参 考文献 1 厨属至 ． 赤峰地 区黄金地质筒舟 ． 赤 畸 赤峰市 黄叠地 2 张 等 ．内荣嘻喇 沁旗鸡冠 山岩体成 困丑其 与叠矿关 系 ． 长春 长春精盘地质专科学校学报 ． 1 9 9 1 ， 3 8 2 编辑 宿晓静 The c h ar a c t e r i s t i c s o f g r a n i t e o fYa n s h a n Pe r i o d i n Zb n a ns h n nz l g o l d fie l d a nd i t s r e l a t i o n wi t h g o l d d e p o s i t Y a h Z j u n e t 且 1 ． ∞m G ri d胁 “ o f A o h a n C o u n t y Ab s ‘ r 叠 c t Zh u 螂 I m g o l d fi e l d _ 毫 B i l 1 I 砒e d i n 珏 删 h 日 n 小 n ∞r o c k m蚵 x wh i c h i s i n th e e a s t s i d e o f S l m o g u v j i a mi r o c k m B ． B o t h n f t h e r o c km 蚵 x e s m e n ti o n e d b e l o n gt o Y i n d at y p eI g r a i l e o f Y a n s h a n P e ri o d ． T h e “ } 咖n i c ma a t i c船6 t y o f Y a n 胄 l I a n P e ri o d p r o v i d e d g d d m e z a fi o n w i t h m e d a ] a n d h e a t s m e s a n d p a 工 t n f S p r e e f c o n t a l n ng I t i s r e l i a b l e ma r k f o r噼p工 饿 e c d g． Ke y wo r d s d fie ld； Y i a t y pe I g r a n i t e； g o l d me t 日 l i n ∞ 维普资讯 1 6 黄金 矿柱合 理 尺 寸 和 采 准 切 割 巷 道 合 理 布 置 参 数 ； 后者 包括 采 准 、 切 割 和 回采 工 作 中 的 落 矿 、 运 矿及 支护 包括 充填 工艺 参数 ， 常 常还 包 括设 备 配套选 择。 在 结构 参数 优化 中 ， 应 用 较 多 的 是 单项 结构 参数 优 化 ， 如底 部结 构 、 矿柱 尺 寸 、 阶段 和 分段 高度 、 回采 进路 问距等 ， 且 一般 采用计 算 机辅 助设 计技 术 C A D 。对 选 定采 矿方法 的结构 参数 ， 计算 采切 工程 量 ， 从 而取 得有关 技 术经 济指 标 ； 利 用 岩石 力 学 计算 结 构 参数 的稳定性， 作为安全可靠性的约束条件 ； 按照 选 取 的优化 准则 ， 建立数 学模 型 包括 目标 函 数与约束条件 ， 从而寻求较优的结构参数。 而工 艺 参数优 化 的数 学模 型 还有 待开发 研究 。 目前 ， 一 般只 进 行 单 项 工艺 参数 的优 化计 算 ， 可 根据 问题 的性 质 和要求 ， 用 经济或 技术 指标 优 化 准则 ， 如矿 石 直 接生 产 成 本最 低 、 采矿 两 率指 标 最 低等 。特 别是 当技 术指 标 能直接 表 达 经济 效 益 时 ， 用 此 可使 问题 简 单化 ， 如放矿时的矿石 回收率、 贫化率 ； 爆破 工作 中的孔 网参数 ， 炸 药消耗 ； 回 采强度 等 。 2 多方案优化_ 2 J 。根据矿床开采技术 条件 ， 用传统的选择方法确定两种或两种 以 上 的采矿 方 法 ， 并据 此 作 具 体 的采 矿方 法标 准设计 图 ， 然后 再进 行 技 术 经 济 比较 。 主要 以矿床开采总利润为 目标， 淘汰后只剩下两 种 可适用 的采 矿方 法 。 对 这两种 不 同采矿 方法再 进一 步优 化计 算 ， 即根 据矿石 地质 品位 、 采 出品 位 、 回 收金 属量 及总 利 润 几个 目标 ， 按 回 采工 艺 要 求 与 矿 山技 术 经 济 指标 ， 计 算 出不 同矿 床 地 质品 位 的上述 4项 目标 参数 ， 最 后对 两 种 采 矿方 法给予 肯 定 评 价。低 于 某 一 矿床 地 质 品 位 ， 采用 某种 采 矿 方法 ； 而 高 于某 一 矿 床 地 质品 位 ， 则可采 用 另～种 采 矿方法 。 I ． 2 ． 3 数学 优选 采 矿方法 研究 或采 矿设计 与 矿山 生产 时 的采 矿方 法选 择 ， 关 系到 矿床 开采 的成 败 与 企 业效 益 的好坏 。而传 统 的选 择 方法 不足之 处 在 于 对 人 的经验依 赖 性很 强 ， 受限于 人 的 能力 ， 且 主观 随 意性很 大 ， 难 以实 现采矿 方法 选择 的计算 机化 。 采 矿方 法选 择 的 数 学 优 选 ， 在 国 内外 是 从 2 0世 纪 8 0年 代 初 期 开 始 出 现 ， 并 逐 步 发 展起 来 的 。它起 源于 美 国。 1 9 6 5年 ， 由加 利 福尼 亚 大 学 控制 论 专 家 查 德 L _ A． Z a d e h 发 明 的模糊 F u z z y 数 学 。模 糊 数 学 认 为 ， 世 界 上很 多问题 或 事 件 都 是模 糊 不 清 的 ， 如 工 农 业 、 林 业 、 气象 、 物理 等 自然科 学 与语 言学 、 美 学 、 哲学等 社会 科 学 中的很多 问题 ， 都 可 以用 模糊 数学加 以 解 决。 而采 矿方 法选 择 中 ． 引 入模 糊 数 学 是 我 国 最 早 出 现 在 8 0 年 代 中 期 _ 4 【 ， 继 而采 矿方 法研 究 中 的数 学 优 选 得 到大量应用 ， 且 引出许多相类似的数学优选 方 法 ， 如多 目标决 策 、 灰色 关 联 理 论 、 层 次分 析 、 价值 工 程 、 数 值 分 析 与 综 合 评 价 系 数 法 等 。 2数学优选 的特点与 使用条 件 2 ． I 数学优选的特点 综 合上 述 的多 种 数 学 优 选 方 法 ． 具 有 如 下 一些 相 同或类 似 的共 同特点 。 1 计算 无 量 纲 化 。数 学 优 选 法 与 传 统 方 法一 样 ， 也 列 举 一 些 与需 要研 究 的矿 床 开 采 技术 条件 相 类 似 的 采矿 方 法 ， 并 精 确 地 选 定 某些 技术经 济指标 ， 如 矿房 生产 能力 、 采 矿 损失率、 贫化率 、 采切工程量、 炸药单耗、 采矿 工 效 、 采 矿直 接 成 本 等 。然 而 这 些 指 标 是 有 量 纲 的 ， 如 t ／ d 、 ％ 、 m ／ k t 、 k g ／ t 等 。在 传统 的 方 法 中 ， 这些 有 量 纲 的技 经指 标 不 用 任 何 处 理 ； 而在 数学 优 选 时 ， 则 进 行 无 量 纲 化 ， 即去 掉 量纲 只用 数 字 参 与 计算 ， 以 消 除各 因素 指 标 不 同而带 来 的影 响。 2 赋予 权重 。权 重也 叫权 数 ， 是模 糊 数 学 中的一个 名词 。所 谓权 重乃 是表 征 因子相 对 重要 性大 小 的表 征量度 值 。 采矿方 法 研究 中 的数 学 优 选 ， 除 上 述 需 要 引入 各种技 术 经 济 指标 外 ， 还 有 一 些 无 法 维普资讯 第 l 8卷1 9 9 7年第 2期 1 7 计 量的因素 也需 用 数值 参 与计 算 。 例如 采 矿方 法结构 的稳 定 性 、 矿 体 赋存 条 件 的适 应 性 、 作业条件 与安 全 程度 、 生 产 可靠 性 、 开 采 集 中化程度 、 设 计规模保 证性 、 环 境保护 和施 工难 易程度 、 通风 条 件 、 充填 体 可 靠性 系数 、 生产管理 难 易程 度 等 。上 述这 些 举 足轻 重 ， 有时甚至是 决定性 指标 。用传 统方法选 择需 研究或设计 的采 矿 方 法时 ， 在 多方 案 比较 中 只能 以定性 分析 ， 无 法 也不 可 能化 为数 量 指 标加 以综 合 比较 。 采用 数学优 选 后 ， 上述 这些 非 定 量化 指 标 ， 可通过 各 种手 段 给其赋 予权 重值 。在 采 矿方 法选择 中 ， 最常用 的乃是 专 家评 分法 邀 请 1 0位左 右有技术或 经验的专 家 ， 对 某些 问 题分 别评 分 ， 如生产管理难 易程 度 ， 各专 家可 选定 某一方 法 为 1 ， 较 易 的评 0 ． 8 ， 较 难 的评 1 ． 2 ， 最难的评 1 ． 4等。然后统计各专家评分 结果， 取其算术平均值， 作为生产管理难易程 度的权重值 。此外 ， 确定权重还有 数学方法 ， 如频 数统 计 分 析 法 、 指 标 值 法、 主 成 分分 析 法 、 层次分析 法 、 模糊 逆方 程 法 、 二 元 对 比法 等 。 3 计算 机瑞 程 计 算 。凡是 数 学 优选 采 矿方法 ， 都可用计算机进行运算。上述这些 方 法 计 算 过 程 比较 简 单 ， 一 般 可 用 T U R B O B A S I C等 B A S I C语 言 编制 程 序 。所 以 ， 利用 计算 机计算 提 高 速度数 十倍 至 上百 倍 ， 并且 能极大提高计算精度。 2 ． 2 使用条件 采矿方法 研究 中用 数学 优 选采 矿 方 法 ， 不是什 么条件 都 可用 ， 它也 有 适 用范 围 。现 指 出不能使用数学 优选的几 个方 面 。 2 ． 2 ． 1 特殊 的矿 床条件 岩金矿山绝大部分开采的是含盒石英脉 型矿床 ， 且绝 大 多数 为薄 与 极薄 矿 体 。这其 中有的仅为 0 ． 20 ． 4 m， 倾角有缓倾斜 、 倾斜 与急倾 斜。这 种矿 床 开采技 术 条 件 ， 一 般矿 岩较稳 固或稳 固 ， 可供选 择的采矿 方法单一 ， 不 是全 面法就是削 壁充填法 。对 这类矿床 或 其 它一些 特殊 矿 床开 采条 件 ， 运用数 学 优 选 等 于画蛇添足 了。 2 ． 2 ． 2 完善 采矿方法结构 五龙金矿与上宫金矿开采为含金石英脉 型矿床 ， 绝大 部分矿脉 为急倾 斜 ， 历来 采用浅 孔留矿法 。但 某些矿脉 在倾斜方 向往往 由陡 变缓或睫缓陡等多次变化。这种矿床开采利 用数学优选就不合适 ， 只能在原采矿方法基 础上完 善结构 ， 或 使用 双 层与 多层耙 道 浅孔 留矿法 ， 或 使用 浅孔 留矿 法与 全 面法 结合 结 构， 或使用浅孔 与水力 冲矿结合 留矿法等。 对于完善采 矿方 法结 构 研究 中 ， 只能 用 矿 山 常用的采 矿方 法 ， 不 能使 用其 它 新 的开采 工 艺 。 2 2 ． 3矿山生 产条 件 我 国岩金矿 山达 数百 座 ， 但 大 多数 为 中 小 型矿 山 ， 其 生产 能 力 2 0 0 t ／ d上 下 ， 且 多 是 薄或极薄矿 脉 开采 ， 品 位不 高 ， 资金 有 限 ， 机 械化程度低。在这类矿山开展采矿方法研究 时． 也往往用不着数学优选采矿方法。因为 这些矿 山无资 金 购买先 进 机械 设备 ， 又 无 能 力建立 充填系 统 ， 无更 多 的技 术力 量和 足 够 的管理经验 。所 以 。 只 能使 用一 些 常规 的采 矿方法 ． 或 改进 的采矿方 案加以研究 ， 以求 提 高生产能力 ， 降低采矿两率指标， 改善企业经 营状况 。 综上所 述 ， 在采矿方 法研究 中 ， 利用数学 优选采矿方法 ， 只能适 用 于 上述条 件 之外 的 矿 山企业 与矿床开采技 术条 件 。这两 者缺一 不 可 。 3 数学优选实例 3 ． 1 模糊数学优选⋯ 辽 宁 二 道 淘 金 矿 是 座 生 产 能 力 2 5 0 t ／ d 的中型矿 山 ， 开采 主 要 在 v号 脉 ． 走 向长 近 1 0 0 0 m， 夹 于上盘 流纹岩 及 下 盘闪 长 岩 中 ， 延 深大于 3 0 0 m ， 倾 角 7 5 o ， 平均脉厚 0 ． 5 3 m． 开拓 矿量平均 品位 6 ． 5 3 舀 ， t ， 矿岩 硬度 系数 f 值 分 别为 9 ． 5与 8 1 0 。因构造和蚀变作用， 与上 维普资讯 1 8 黄金 盘围岩 接 触 面 处 有 一 层 0 ． 1 m 左 右 断 层 泥 。 建矿 以来 ， 一直 采用 浅孔 留 矿法 回采 ， 采 下矿 石由于水与断层泥牯结 ， 造成部分 矿房矿石 结块 与棚矿 现 象 ， 大 量放 矿 时不易 放 出 ， 处理 困难 ， 损 失更 大 。 为解 决 这 些 问 题 ， 于 1 9 9 1 年原 国家 黄金 管 理 局 科 技 处立 项 ， 进 行 采矿 方法试 验研 究 。 为 了确 定合 理 的试验 研 究 方 案 ， 运 用 模 糊数学 原理 与矿 山 开采 技术 条 件 进 行 优 选 。 其具体方法与步骤如下。 3 ． 1 ． 1 利 用相 似优 化 比韧选 采矿 方法 采矿方法选择受诸多 因素影响。为简便 起见， 选择矿体倾角 、 厚度与矿岩 上下盘 硬 度 系数 f 值 5个 主要 因素 作 为 依 据 ， 并 从 国 内 4座 矿山 、 7种不 同采 矿 方 法 已 取 得 成 功 经 验作为 样 本 二道 沟金 矿 已知 矿 脉 开采 条 件 为 固定 样 本 。它 们 是 金 厂 沟梁 金 矿 人 工 出矿 、 电耙 出 矿 、 铲 运机 出 矿 削壁 充 填 法 ， 红 花沟金 矿 人 工 出矿 与 铲 运 机 出 矿 干 式 充 填 法 ， 峪耳崖金矿横撑 支柱 空场法及该矿 浅孔 留矿法 。相似 选 择 以相 似 程 度大 小 为 基础 ， 用海明距离表示两个样本的差异 ， 用两个任 意已知样本与 固定样本求其相 似程度 ， 计算 得 出 5个 模 糊 矩 阵 。 对 于 每 个 矩 阵 ， 按下 式求 值 7 7 V 0 ≤ 1 首先 求得除对 角线外 全行 为 1的 截 矩 阵 ， 它所对应 的样本 与 固定样本 最 相似 ， 并记 以序号“ 1 ” ， 然后删去对应 的行和列 ， 求第二 个 最 大值 并记 “ 2 ” ， 依 此 类 推 ， 可 依 次 求 出 值和样本的顺序号 ， 最后求各采矿方法相似 序号和。该序号和表示 5个因素综合考虑时 的相似程度， 序号和越小则表示它所对应的 采矿方 法与 固定 样 本 越相 似 ， 更 符 合 此 条 件 的采矿 方法 。结 果 选 出 了人 工 出 矿 、 铲 运 机 出矿与 电耙 出矿削 壁充填 法与 铲运 机 出矿 干 式充填 法 。 3 ． 1 ． 2 各方案技术经济指标综合评判 以上求出相似序号和最小的 4种采矿方 案 ， 分 别选其 采 场 生产 能 力 、 采 矿 工 效 、 采 矿 损失率 、 贫化率及炸药单耗 5个 因素进行 综 合评判 ， 把各种采矿方案的技术经济 指标 的 真值 与新值 一并列 于表 1 。 表 1 采矿方法选择的技术经济指标 求表 1 数据 包括新值 的隶属度 ， 并对 4种采矿方案的采场生产能力等 5个 因素根 据其重 要性 赋 予权 重 之 后 ， 经 计 算得 综 合 评 判 结 果 ， 从 大 到 小 为 0 ． 2 9 6 6 C 1 、 0 ． 2 9 2 5 C 3 、 0 ． 2 4 0 4 C 4 及 0 ． 2 2 9 0 c 2 。 3 ． 1 ． 3 综合参 数与方 案选 择 上述 所选 的 4种 采矿 方案 的综合评 判 结 果与相似序号和新 值相乘 ， 所得之综合参数 则 既考虑 了相似 性 ， 又考 虑 了技术经 济指 标 。 其值 越大 ， 则 表示该 方案 与固 定样本 越合 适 ， 见表 2 。 由此 可 以 看 出 ， 使 用 铲 运 机 出矿 之 削壁 充填或 干式充 填采矿 法最 适合 于二 道 淘 金矿的矿床开采技术条件 。 3 ． 2 灰 色关联分 析 灰 色理论 系统 中的 关 联分 析方 法 ， 是一 种 因素分 析法 ， 即是 系统 发展 势 态 的量 化 比 较 分析法 。这种 比较 是系统 统计 数据 列 的几 何 关 系的 比较 。它认 为诸 个统计 数 据 列所构 成 的 曲线 几何 形状 越 接 近 ， 则 其 变 化势 态 越 接近 。 关联 度就 越 大 。关 联 度 的 计算 就 是 诸 因素问关联 程度大 小 的一 种定量 分析 。 维普资讯 第 l 8 卷1 9 9 7年第 2期 表 2 采矿方法选择 的综 台参 散 相似序 号和 代号 采 矿 方 { 圭 x 真值 新值 综合评判 练音参数 结果 y O 2 9 6 6 0 2 2 9 0 0 ． 2 9 2 5 0 ． 2 4 0 4 铲 运 机 出矿 削 壁 挂 工 出矿 削 壁 { 圭 铲运机出矿于式充填法 电耙 出矿 削 壁 法 l 4 l 7 l 6 l 3 4 6 4 3 4 4 4 7 就上 述 同样 是二 道沟 金矿采 矿 方法 试验 研究 内容 ， 再 用 灰色 关联 分 析 方法 进 行 剖析 与验 证 ， 其 方法 与步 骤 如下 。 3 ． 2 ． 1 确定数 据列 根据 上述 矿 床 开采 技 术 条 件 ， 并参 照 模 糊数 学 选 择 时 提 出 的 4座 矿 山 、 7种 采 矿 方 法 ， 从 中 选 出 3座 矿 山 、 5种 可 行 的 采 矿 方 案 ， 见 表 3 。根 据 需 要 而 选 用其 技 术 经 济 指 标 。在采 矿方 法研究 中的安全 程度 与施 工难 易程度 是非 定 量 的 比 较项 目， 采 用 专 家 评 分 法对其赋予不同的权重值， 选取结果见表 3 。 表 3 各采矿方 法技 术经济指标 由表 3可列出矿房生产能力、 安全程度、 采矿贫化率 、 损 失率等 8个 由太到小或 由小 到大的数据列 ， 并从 中可 以得到晟优参考数 据 列 。 l ． ．} 6 6 ． 7 ， 4 ． 5 ， 2 4 ． 5 6 ． O ， 1 5 ． 2 , 0 ． 3 5 ， 7 ． O ， 4 ． 8 I 此外 ， 还可 以依 次 列 出 5种 采 矿 方 法 的 被 比 数 据 列。 3 ． 2 ． 2 求 关联度 欲求 出各 被 比数 据列 与最 优参 考数据 列 的关联 度 ， 首先 要求 出各数 据列 的关 联 系数 ， 公式 为 ． l { 一 k ㈣ l l 】 ． l 】 L 一 一 I 1 } l ， I 1 I 】 l 式中 m ／ “ rr } “ l X o k 一 l 称为两级晟小 差， 而m l X o k 一 l 称为两级最大 差； p为分辨系数， P ∈ 0 ， 1 ， 而 p取值大小一 般不影 响关联系数 的大 小顺序 ， 因此 一般 取 p 0 ． 5 。求 出各 关联 系 数后 ， 再 用下 式 求各 被 比数据列 { { 对参考数据列l l 的关联度。 1 r l 三 “ k Ⅱ I_ 1 各 方 案 计 算 结 果 分 别 为 0 ． 7 7 2 0 2 5 、 0 ． 8 4 5 7 6 2 5、 0 ． 9 4 6 1 8 7 5 、 0 ． 8 3 7 6 2 5与 0． 8 1 6 8 5 。 按 从优 到劣 的顺序 排 列 即为 r 3 r 2 1 “ 4 r 5 r 1 从灰 色关联分析 法比较 结果看 出， 铲运 机 出矿削壁充填 法最优 ， 其 次是 电耙 出矿之削壁 充填法 ， 证 明 上述 两种 数 学 优 选 方 法 结果 一 致 。 3 ． 3 试验研究实施方案 二 道 淘 金 矿 v号 脉 采 矿 方 法 试 验 研 究 方 案 ， 经 过两 种方 法数学 优选 ， 最 佳方 案为铲 运机 出矿削 壁 充 填 法 。但 是 ， 鉴 于 该 矿 当 时 已购进 的 C T 5 0 0 H E微型 电 动 铲 运 机 已卖 给 别矿， 因此， 不得不按第二最佳方案进行试验 研 究 。根据 矿床 开 采技术 条件 及矿 山生 产 要 求 ， 于 1 9 9 1 年 8月 ， 经 上级 主 管 机关 组 织 的 专家审 查论 证 ， 确 定 伪倾 斜 长 工 作 面 削壁 充 辄 ～ 好 幢 维普资讯 2 0 黄金 填 采矿法 作为 实施 方案 。这 是一个 在 国 内外 构 与采矿 方 法布 置如 图所示 。 岩 金矿 山 尚未使用 过 的独特方 案 。其采 准结 ≮ ] 2 0 0 叽L 3 4 0 o ]口口口口[ 伪倾斜长工作面 削璧 充填 法布置圈 此法沿矿体走向布置矿房 ， 可从矿体 一 侧 开始 连续 回采 。它除 具 有 新颖 性 外 ， 还具 有 采切 工程 量少 ； 矿脉 可连 续回采 ； 不 需任何 矿柱 。采场 通 风行人 条件 好 ； 术 材消耗 少 ； 采 矿两率 指标 低 ； 可彻 底 解 决该 矿矿 石 混 泥后 放 不 出 的 问题 ； 矿 石用 3 0 k W 电耙 运 搬且 生 产能力大 ； 无矿石积压与二次损失贫化问题 ； 采 场 随采 随充 ， 不会 引发 矿 山地 压 问题 。 本方 法 的 出 矿 溜 井 间距 经过 优 化 后 为 3 4 m 。本法 的技 术关键有三 一是如何在 切 割工 程完 成后 回采 过程 中形成 2 0 o 的伪倾 角 ； 二是 自行设 计 的 电耙 装 车 台 的移 动 、 固 定 是 否适台本法回采工艺需要 ； 三是采场矿石运 搬及铺 垫。该 矿历 来 采 用脉 外 采 准方 法 ， 1 9 9 2年 5月正 要 实施 之 际 ， 由于 各种 原 因而 终 止试验 。因此 ， 可 以说 本 方 法 是一 种 预 想 的具 有特 色 的采 矿方 法 试 验 研 究方 案 ， 在 相 应 矿 山可试 验实施 。 4 结语 在 上述 所列 采 矿 方 法研 究 中 ， 应 用数 学 优 选最佳试 验研 究方 案 已有 白广 熙 、 谢 贤平 、 刘东等人发 表在 黄 金 杂志上 的文章作 参 考 ， 他们 提 出 之 价 值 工 程 法 、 灰 色 关 联 分 析 法 、 模 糊 数学 优 选法等 都有 具体的 应用 实例 。 此外 ， 有 的采 矿 工 作 者 针 对现 有 采 矿方 法选 择系统的不足 ， 实现其计算机化和优化 ， 提出 了新 的采 矿 方 法选 择 系 统_ 7 J ， 并 包 括 矿 块设 计 、 采 准 切割 工 程 布 置 及 回采 工 艺选 择 等将 要研 究 出“ 智 能 化一体 化采 矿系统 。这 是在 采 矿方 法选 择 与实际 试验应 用相 结台方 面迈 出的重要一步， 笔者预祝其获得成功。 在 采 矿方法 研 究 中 ， 从 数 学 优 选 采 矿方 法发 展 至今 ， 具 有多种 方法 ， 今后 还将有 新 的 更佳方法出现。它具有广泛的适应性 ， 计算 精 确 ， 能实 现计 算机化 ， 简 便易行 ， 容 易掌握 。 此法与传统的 比较法、 技术经济分析法或技 术经济综台 比较法相 比， 具 有显著 的进步。 这也是 社会 发展 、 技术 进 步的一种 表现 。 参考文献 l 采 矿手册编 辑蚤员会 ． 采 矿手册 第四眷 北 京 冶童 工业出版社 ， 1 9 g O 1 0 91 2 9 2 王喜兵 ． 北干 沟金矿急倾斜薄矿脉采矿方法优化选择 黄金 ． 1 9 9 5 ， 1 6 5 1 21 6 ． 3 尊垆 ． 实用 模l 钳 数学 ． 北京 科学技术 出版社 ， 1 9 8 9 2 8 3 3 3 2 4刘智 超 ． 模 糊 教学在采 矿 方法上 的应用金 属矿 山． 1 9 8 6． 3 21一∞ 5 云 庄夏等 ． 采矿方法选 择 中的模l 钳豳莆 化工矿 山技 术 1 9 8 6 ， 5 ． 6 1 0 维普资讯 2 】 一 2 6 第 2期 1 9 9 7年 2月 黄金 G0U 第 l 8卷 - 2l 水砂 充填料 浆流变参数 的现场测定及应 用 2 杨 炔 丈 。 ， 北 京矿 冶研究总 院 摘要】 文中简要升绍了利用电 法在矿山充填站现场测定水砂充填料浆管道输送 时的流速 和压差的方法 ， 并根据对水砂 充填料浆管 道输送时 的物理 力学特性 和流韭 特性 的分析 ， 利用测定结果计算 出砂浆的漉 变参 数和漉变特征方程 ， 所得 结果已成功地应 用于 生产 管理和 现场生产设计。 l 引 言 关键词 ，划 蔫 近年 来 ， 随 着 无 轨 采矿 设备 的广 泛应 用 和充填料管道输送技术的 日趋完善 ， 高效率 机械化水砂充填采矿方法在有色金 属矿 山和 黄 金矿 山地 下开采 中得 到 了广泛应 用 。水 砂 充填 采 矿法 的基本 特 点是充 填料 与水 混合 成 浓度均匀的砂浆 ， 利用 自然压 头或泵压通过 管道 将砂浆 送到需 要 充填 的采 空 区或 回采 工 作面 。目前， 砂浆 的管道水 力输送参数 一般 均根据经验和实验室实 验资料进行 粗略选 取 ， 因此 ， 很 难 对 矿 山充 填 系 统 进 行 科 学 管 理 。为有 救地 指导 现场 生产 ， 提高 技术 经挤 收穑 日期 1 9 9 6 - 0 4 - 1 8 扬焕文北京市西直 门外 文兴街 1号1 0 0 0 4 4 豇 唾 噼 ，蟛 效果． 为今后充填系统设计提供可靠的技术 数 据和使 用经 验 ， 需 对 砂浆 管道 输 送 的 有 关 参数 ． 尤 其是 流变 参数 进 行现场 测定 。 为 了确定充填站的生产能力和充填料最 大输 送距 离 ． 在武 山铜 矿 进 行 了现 场 砂 浆 管 道 水力输 送试 验 。根据 测 定 结 果 ， 计 算 出 了 砂浆管道输送流变参数 ， 并对砂浆管道输送 特性进行了研究和探索， 所得试验结果 已成 功地应用于生产管理和现场设计 ， 现将试验 方 法 简介 如 下。 2 水砂 充填料 的物理 特性 武山铜矿使用长江砂作充填料 ， 其物理 特性 如 表 1所 示 ， 粒 级 组 成 见 图 1 。江 砂 的 平 均粒 径为 0 ． 4 4 8 m m， 不均 匀系数 为 2 ． 0 。 ⋯o⋯⋯⋯o⋯o ● 0⋯⋯o ● o o ⋯⋯0o● o⋯o o aa⋯⋯⋯oo⋯● ⋯⋯⋯oo⋯⋯⋯oo ● 0⋯oo 0 a 6 挑香等 ， 摸朝数学优选采矿方 法黄金 ． 1 9 9 2 ， 1 3 4 1 8 7 季 英龙 等 ． 新的采矿方珐盎择系坑 ． 黄金， 1 9 9 3 ． 1 4 4 一2 2 l 4． I 7 ． 编辑 崔岱 S t ud y o f mi n i n g m e t h o d a nd ma t h e ma t i c o p ti mi z a t i o n Ya 0Xi a ng m R e s e a r c hl n s t u e Ahot r a c t I n t h e p e a t i me， t h e t r a d i t t o r me t h o we r e a l wa y s u s e d t o s e l e c t Il l i ni “ g me t h o d by r o c k g 0 I d mi n e s a n d o th e r m m l n e g ． S the e t h e m i d d 1 e p t 0 f 1 9 8 0 s ， I 量 l e m 岫p e o n n e l a t h o m e h a v e b q m to e m p l o y v a r i o u s m e t h ods o f ma the ma ti c o p t i Ⅱ I i 翻 叽 w 曲 i ik e t h e s e l e c t i o f mi n i n g me tho d n m1 肿 f r o m ； l a l i v e a n y s i s i n tu q v ．n l i toti v e a n a l y s i 8 a n df _n , m c a l c u l a t i o n b y h a n di n t o c c l】 1 a Ⅱb y c o f fl J tue r c a u s i n g c c l l Ⅱm [ 雌 r e i a b ．e皿d a c c u r a t e a n d a d d l n g a n e w wa yt ot h e s t ud y o fmini n gme thod - Ke y w o r d s r o c k g o l d Ⅱ e ； s l u d y of 血 g m e th od； m a t hem a t i c o p ti m i z a ti a n 维普资讯