基于Whittle的露天境界动态优化研究

开采境界圈定是露天矿山开采设计的基础，境界优化结果的优劣直接制约着矿山的整体发展效益。露天开采过程中面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布、多变的经济参数等一系列非线性动态问题，现有的主流境界优化方法未能有效考虑该类问题。为实现对露天矿山境界优化的经济动态评估以及矿山剥采均衡，将露天境界优化与地质品位、矿体赋存状态相结合，根据地质数据库采用SURPAC软件建立了矿体三维实体模型和块段品位模型。借助境界动态优化分析软件Whittle，并根据某矿山实际情况，将浮动圆锥法和LG图论法相结合，在一定的技术、经济指标条件下，生成了一系列不同价格对应的露天境界优化方案。根据矿山设计生产规模，对各个境界方案进行进度计划排产，同时考虑了资金的时间价值，引入贴现率指标，获得了各个方案的最大净现值，确定净现值最大的方案为最优方案。研究表明：该方案的提出，实现了动态条件下该矿山露天境界的高效动态优化，为露天矿山开采境界优化提供了新思路。     

大型露天矿山开采境界优化研究

通过地质勘探数据建立矿山地质模型,进行距离幂次反比法品位空间插值,根据露天边坡角和技术经济参数,运用Micromine软件进行境界初始优化;将块体模型导入MineSched软件中,依据矿山生产能力、服务年限和基建工程量等进行生产计划编制,然后分别计算各露天境界的净现值,选择净现值最大和满足矿山生产要求的露天境界为最优境界。     

地下开采矿体边界品位的确定方法

以净现值最大为优化目标, 同时考虑采、选、冶三阶段因素, 给出了地下开采矿体边界品位动态优化的方法。在此基础上, 根据矿体的物理和地质特征, 考虑不同采矿方法, 提出了矿体的整体和部分优化思路, 用以指导矿山长期、中期和短期的规划和生产。     

大型露天矿境界动态优化研究——以西澳Weld Range铁矿为例

为实现露天矿经济境界优化,研究了基于境界动态优化分析软件Whittle的露天矿境界优化方法。针对中钢澳洲中西矿业公司Weld Range铁矿,采用Surpac矿业软件建立矿山钻孔数据库、矿体模型和块段模型,根据定义的经济模型及露天境界优化参数,利用L-G图论理论方法,借助Whittle软件生成Weld Range铁矿在不同条件下、不同生产规模的最优开采境界。结果表明,Whittle软件可实现高质量批量境界的快速生成,用于矿山各种境界方案的动态经济指标计算,实现露天矿山开采境界的快速准确优化。     

复杂多金属露天矿山最终境界动态综合优化

为了将矿岩时间属性准确加入到复杂多金属露采矿山境界优化过程中, 提出了基于矿床块体模型的动态综合优化方法。采用当量品位的方式将多金属元素转化为综合当量品位并对矿床块模型进行经济参数赋值, 运用L-G图论法通过矿石售价折扣的方式获得一系列静态方案, 研究分析了复杂矿山的开采工艺并对各方案编排进度计划, 统计计算各方案年现金流, 经贴现获得净现值(NPV), 综合分析各方案NPV及资源回收情况确定最优方案, 实现复杂多金属露天矿山最终境界的动态综合优化圈定。基于生产进度计划的境界动态优化方法与矿山实际生产紧密结合, 其优化结果可为矿山设计及未来生产提供更好的基础支撑, 为露采矿山最优境界寻找开辟了一条新的途径。     

露天矿生产规模优化的经济动态评估方法——以白云鄂博东介勒格勒铁矿为例

为实现经济动态评估、采剥总量均衡的露天矿生产规模优化,将露天境界优化与生产规模相结合,建立矿床地质数据库、矿床三维地质实体模型和块段品位模型,综合考虑矿床品位分布不均、资金时间及矿石价格的可变性等因素对境界优化和生产规模的影响,借助境界动态优化分析软件Whittle的Milawa算法,快速生成高质量批量的露天境界,并计算出不同境界方案下的矿山动态经济指标,选择出最优境界,模拟矿山经济运营情况,从技术经济角度优化出矿山生产规模和采剥顺序;在项目依托矿山包钢白云鄂博东介勒格勒铁矿的应用结果表明:该矿山最优生产规模为130万t/a,但在当前的市场环境下,投资收益率为7.58%,矿山开采经济风险很大。为矿山企业的决策提供了科学依据。     

露天矿生产规模优化的经济动态评估方法

为实现经济动态评估、采剥总量均衡的露天矿生产规模优化,将露天境界优化与生产规模相结合,建立矿床地质数据库、矿床三维地质实体模型和块段品位模型,综合考虑矿床品位分布不均、资金时间及矿石价格的可变性等因素对境界优化和生产规模的影响,借助境界动态优化分析软件Whittle的Milawa算法,快速生成高质量批量的露天境界,并计算出不同境界方案下的矿山动态经济指标,选择出最优境界,模拟矿山经济运营情况,从技术经济角度优化出矿山生产规模和采剥顺序;在项目依托矿山包钢白云鄂博东介勒格勒铁矿的应用结果表明：该矿山最优生产规模为130万t/a,但在当前的市场环境下,投资收益率为7.58%,矿山开采经济风险很大。为矿山企业的决策提供了科学依据。     

基于Whittle软件的露天矿境界优化在西藏某矿的应用

露天矿开采设计中一个很重要的环节就是境界优化,其目的是为矿山下一步开采矿设计和开拓提供参考和决策依据,同时能最大化的综合利用现有资源,将企业利益最大化,实现企业长期战略性规划。结合实例详细介绍利用Whittle软件进行动态综合的露天境界优化的过程,并通过对一系列优化结果的分析,结合净现值(NVP)最大这一原则选择出最优的露天境界,进而设计出最终的露天境界。     

基于3DMine的露天矿境界优化及生产规模研究

确定露天境界及合理的生产规模是露天矿山规划前期一项重要的工作,直接决定矿山企业的经济效益。依据某硫铁矿的地质报告等资料,通过对钻孔数据信息的整理,采用3DMine矿业软件,建立了矿山的地质数据库、地形模型、块体模型和品位模型。在矿体三维模型的基础上,分析矿石价格、采选成本、边坡角和底部位置等因素对最优境界的影响,并综合考虑矿山经济效益的同时兼顾资源的回收,确定当前技术经济条件下最优境界。根据规模经济原理,通过对不同生产规模的矿山投资、成本估算,并计算净现值、投资利润率、内部收益率等财务指标,最终确定在当前的技术经济条件下的合理生产规模。     

露天矿山开采境界动态优化圈定

按不同边界品位对矿床模型进行优化参数属性赋值,形成一系列静态价值模型,运用动锥法及L-G法进行初步优化,获得一系列静态境界方案,通过编排进度计划等方式将时间属性植入矿床块体模型,计算不同境界方案的年现金流,经贴现获得净现值(NPV),综合比较各方案NPV及资源回收情况确定最终方案。以某大型露天铜矿为例,利用矿业软件Surpac及进度计划软件Min-esched实现了最终境界的动态优化圈定,结果显示,原静态最优方案为不可行方案,而动态优化最终方案在经济效益上占绝对优势。     

Dimine软件在露天开采境界优化中的应用

大中型露天矿山开采适合采用数字化方法圈定最终开采境界。以牟定安益矿区为工程背景,基于Dimine软件阐述了生成实体、创建地质数据库及根据块段模型进行露天境界优化的具体过程。结果表明:钻孔数据库统计样品TFe品位分布大致呈正态分布;在特定地质条件下,克里格估值法得到的品位估值结果更具可靠性;优化的露天坑以矿段倒锥体模型形式输出,可以更加清楚显示露天坑的采剥情况,可作为初步设计依据。该方法为其他矿山提供有效参考。     

露天开采时矿体边界品位动态优化的神经网络方法

本文提出了以净现值最大为优化目标，考虑采、选、冶生产能力，品位分布以及开采计划要求的露天矿矿体边界品位动态代化模型，并应用神经网络理论提出了该模型的求解方法。     

基于序贯高斯模拟的露天矿境界优化

针对地质不确定性对矿床模型品位赋值以及矿山开采规划的影响,通过序贯高斯模拟的方法创建块体模型,在得出的50次模拟结果中,依据块体模型平均品位由小到大原则,分别确定了最小、最大以及E-type(局部条件均值)模型,以此为基础运用Whittle软件建立矿体经济模型,采用收益因子法生成一系列境界,通过设定分期得到经济效果最佳的开采境界。在西部某铜多金属矿的应用结果表明,该方法实现了地质资源不确定性对于开采方案影响的量化评估,在此基础上编制生产计划,对开采规划关键指标的变化趋势进行分析,可使优化方案取得最大的经济效益。     

Surpac Vision软件在某露天矿的应用研究

运用Surpac建立了某钼矿的地质数据库,构建了矿体三维模型与块体模型,以距离幂次反比法完成了矿体的品位估值,运用估值结果计算出矿山的储量及平均品位,并与手工圈矿计算形成的勘探报告作了对比,结果显示估值可靠。在当前的技术经济条件下,对矿山开采境界进行了优化并形成了露天境界坑。     

基于稳定价格预期的露天矿山边际品位优化方法

边际品位作为露天矿山开采的核心参数,其合理的选取可以提升资源利用率,增加矿山企业效益.为了实现露天矿山净现值最大化,在金属价格临时变化时对边际品位进行及时调整,提出了一种基于稳定价格预期的露天矿山边际品位优化方法.以某斑岩型露天铜矿为例,基于边际品位的迭代算法,获得稳定价格预期下的最优边际品位策略.拟合露天矿山剩余净现值与剩余矿岩总量的函数关系,再次通过迭代算法获得金属价格临时变动时的机会成本,方便对边际品位进行重新计算.结果表明,稳定价格预期下,矿山最优边际品位在整个生产周期内呈缓慢下降趋势.与采用固定边界品位相比,采用动态边际品位可以获得最大的净现值,并且低品位资源利用价值更大.     

安徽某矿山边界品位动态优化研究

基于盈亏平衡法的思路,推导出边界品位动态优化数学模型.该模型可以根据市场价格的变动,动态确定最低工业品位.这一动态优化方法以安徽某铜矿山为研究对象,先根据当前市场价格,得到最低工业品位,然后在品位区间0.1％～0.4％间按0.05％间距计算各品位矿体储量,采用贴现现金流法对矿山价值进行详细估算,估算结果验证了优化模型的临界值,并以最大累计净现值为指标确定最优开采边界品位.     

基于时空经济属性的多矿体露天矿山联合排产研究

鉴于矿体品位空间分布与不同开采时段的效益差异,通过在矿块模型中引入吨价值属性,利用LG图论法,搜寻各梯度标高矿块价值和最大的闭包,创造性地构建多矿体露天矿山的矿体矿量-价值特征函数,以充分反映并量化矿块价值的时空属性;利用编程对矿体矿量-价值特征函数在时间维度开展离散比较,探讨了多矿体露天矿山经济最优的联合排产方案,并应用于刚果(金)某多矿体多金属露天矿山中。研究结果表明,基于时空经济属性的多矿体露天矿山联合排产较传统的基于静态矿体价值的排产方案,可以有效地增加项目初期收益,缩短项目回收期,提升整体净现值,对海外高风险矿山意义重大。     

地下开采矿体边界品位动态优化法

提出了考虑采，治三种因素，以净现值最大为优化目标的地下开采矿体边界品位动态优化方法。     

国外某地下铜矿边界品位的研究

本文以净现值最大为优化目标，考虑采、选两阶段因素，给出了矿产储量统计和地下开采矿体边界品位动态优化的数学模型。在此基础上，结合矿山的品位分布和采矿方法，提出整体优化和部分优化的思路，并通过计算机软件系统实现。其结果可以用来指导矿山长期、中期和短期的规划和生产。     

Whittle在露天矿开采境界优化中的应用

介绍Whittle软件的优化原理及操作流程,并结合某矿山具体情况,通过SURPAC软件创建了矿床地质块体模型,将基础参数赋值后的块体模型导入Whittle软件,利用Whittle所具有的批量境界快速生成、开采方案的快速排产规划及经济效益核算等工具进行不同开采境界方案下的经济效益综合对比,最终实现了矿山开采境界的动态优化。实践表明,基于Whittle软件的境界优化方法具有高效、快捷的优点,减少了矿山境界优化工作量,为露天矿山开采境界的高效优化提供了便捷的方法。