不同技术条件下露天矿最终境界变化情况分析

基于 Opmetalminer 软件系统，综合考虑改变回采率、选矿回收率及废石混入率 3 种技术参数取值对露天矿最终境界的影响。首先根据矿山的地质数据构建相应的矿床数值模型，主要包括地表标高模型、台阶模型以及品位模型；然后根据矿山提供的相关技术参数及市场现时价格对境界进行优化，从而得到基础境界；最后分别对改变废石混入率、改变回采率与废石混入率、改变选矿回收率 3 种情况进行分析讨论。结果表明：单独考虑废石混入率时，废石混入率突破从 8% 降至 7% 的技术瓶颈时，可以获得增长幅度最大的境界盈利值；同时考虑回采率与废石混入率时，回采率突破从 91% 提升至 92% 的技术瓶颈时，尽管废石混入率从 2% 增至 3%，但依然可以获得增长幅度最大的境界盈利值；单独考虑选矿回收率时，选矿回收率突破从 79% 提升至 80% 的技术瓶颈时，可以获得增长幅度最大的境界盈利值。     

不同技术条件下露天矿最终境界变化情况分析

基于 Opmetalminer 软件系统，综合考虑改变回采率、选矿回收率及废石混入率 3 种技术参数取值对露天矿最终境界的影响。首先根据矿山的地质数据构建相应的矿床数值模型，主要包括地表标高模型、台阶模型以及品位模型；然后根据矿山提供的相关技术参数及市场现时价格对境界进行优化，从而得到基础境界；最后分别对改变废石混入率、改变回采率与废石混入率、改变选矿回收率 3 种情况进行分析讨论。结果表明：单独考虑废石混入率时，废石混入率突破从 8% 降至 7% 的技术瓶颈时，可以获得增长幅度最大的境界盈利值；同时考虑回采率与废石混入率时，回采率突破从 91% 提升至 92% 的技术瓶颈时，尽管废石混入率从 2% 增至 3%，但依然可以获得增长幅度最大的境界盈利值；单独考虑选矿回收率时，选矿回收率突破从 79% 提升至 80% 的技术瓶颈时，可以获得增长幅度最大的境界盈利值。     

基于响应曲面法的崩落法采场结构参数优化

针对无底柱分段崩落法放矿过程中顶部、侧面和正面等各部位废石混入情况无法定量分析的问题,设计了一种原位替换法相似性物理模拟试验,得到了各部位废石混入量,找到了各部位废石混入关键点。 利用Design-Expert中Box-Behnken方法设计了15组试验,系统研究了分段高度、进路间距和崩矿步距之间交互作用对废石混入的影响,构建了以混岩率为响应值的二次响应面模型,运用响应面分析法得到了最优采场 结构参数,并对优化结果采用原位替换法进行了验证。结果表明：①采用矿山原结构参数分段高度、进路间距和崩矿步距分别为12 m、12 m和3 m进行原位替换法相似性物理模拟试验,当矿石回采率为80%时,正面废 石、两侧废石和顶部废石的混入率分别为16.7%、8.3%和2.5%,矿石总混岩率为27.5%;②对响应面模型进行分析,分段高度、进路间距和崩矿步距及其交互作用均对矿石混岩率有显著影响,回归模型拟合的相关系数 接近于1,方程的预测数据和实际数据之间具有一致性,优化后的分段高度、进路间距和崩矿步距分别为16.59 m、17.42 m和4.02 m;③矿石回采率为80%时,优化后的结构参数与原结构参数相比,正面和两侧废石混 入率分别降低3.6%和1.7%,顶部废石混入率增加0.7%,总混岩率降低4.6%,取得了较好的放矿效果。上述研究进一步表明：采用原位替换法对废石混入规律进行分析,并通过响应面法对结构参数进行优化的研究思路 具有一定的实用性和可操作性,对矿山采场结构参数优化具有一定的参考意义。     

我国铅矿资源开发利用“三率”调查与评价

介绍了我国铅矿开采回采率、选矿回收率和综合利用率"三率"调查结果。我国铅矿资源以以硫化铅锌矿石和混合铅锌矿为主,年采出矿石量8 946.7 kt。小型矿山数量占全国总量的96.67%,采出矿石量占全国总量的65.38%。我国铅矿资源开采回采率、选矿回收率、综合利用率分别为86.85%、84.69%、74.29%;我国铅矿尾矿利用率7.25%,废石利用率13.56%。     

我国铝土矿资源开发利用“三率”调查与评价

介绍了我国铝土矿开采回采率、选矿回收率和综合利用率"三率"调查结果。我国铝土矿资源以一水硬铝石为主,年采出矿石量18 409.5 kt。大型矿山数量占全国总数的4.08%,采出矿石量占全国总量的45.30%。我国铝土矿资源开采回采率、选矿回收率、综合利用率分别为83.91%、84.99%、75.48%,全国铝土矿废石平均利用率3.42%,铝土矿选矿尾矿暂未规模化利用。     

倾斜极薄矿脉分采分爆分出废石充填法

某矿山针对倾斜极薄矿脉采用全面采矿法回采,废石混入率较高,矿石贫化率高达100％,增加了矿石运输及选矿成本.针对采场矿石贫化问题,提出控制矿石贫化率的分采分出废石充填采矿方案.实践结果表明,分采分出废石充填采矿后,矿石贫化率下降为40％～50％,仅为优化前的1/2,矿山实现安全生产可靠性的同时大幅提高了经济效益.     

我国铜矿资源开发利用“三率”调查与评价

介绍了我国铜矿开采回采率、选矿回收率和综合利用率"三率"调查结果。我国铜矿资源以硫化矿为主,年采出矿石量约121 059.6 kt。大型矿山数量占全国总数的7.60%,采出矿石量占全国总量的77.69%。我国铜矿资源开采回采率、选矿回收率、综合利用率分别为92.45%、89.10%、62.70%,全国铜矿废石平均利用率0.49%,尾矿利用率为9.18%。     

基于爆堆矿岩比例测定其出矿品位的试验研究

出矿品位很大程度上影响矿石回收率及其选矿成本。现有出矿品位测定方法分析时间较长不能及时有效地指导矿山生产。结合甘肃某镍矿矿岩特性,提出利用人工CAD面积圈定法和ArcGIS测定法进行爆堆矿岩比例计算,对其出矿品位进行测定。为便于现场实际操作,进一步对ArcGIS测定法进行优化,直接利用矿岩面积比进行修正,计算出废石混入率,以指导矿山生产。     

基于改进方法的Whittle境界优化应用

露天矿山境界优化是露天矿设计工作的基础,对矿山能力的核定及盈利能力的判断有重要影响。以某露天金矿为例,利用Surpac软件建立矿区块体模型,通过对矿权范围以外的矿石或废石属性赋值从而实现矿权开采区域的约束,对推断的内蕴经济资源量(国内一般记为333资源量)的矿石建立单独的矿石类型属性,以利用系数0.5～0.8对其选矿回收率进行相应打折后,在Whittle中进行境界优化,结果表明:改进后的方法既解决了Whittle圈定境界时的范围约束问题,同时使包含推断的内蕴经济资源量类型矿山的境界优化结果更加精确。     

我国磷矿资源综合利用水平调查与评价

对全国359座采矿权证磷矿山开发利用水平进行了调查评价。介绍了我国磷矿资源分布特点及其工业类型,统计分析了矿产开发利用"三率"(开采回采率、选矿回收率、综合利用率)指标及其影响因素等。结果表明,我国磷矿资源主要分布在南方地区,矿石类型以硅钙(镁)质磷块岩矿石、硅质磷块岩矿石、磷灰石(岩)矿石为主,年采出矿石量6 204.01万t。矿山数量以小型为主,占全国总量的58.33%,矿石开采以大中型矿山为主,采出矿石量占全国总量的77.59%。我国磷矿资源开采回采率、选矿回收率、综合利用率分别为82.70%、89.97%、77.79%;我国磷矿尾矿利用率16.77%,废石利用率1.22%。     

基于DIMINE软件系统的露天矿境界优化研究

露天境界优化是露天矿设计和生产经营管理的重要环节,而最终境界优化是一项需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等多种因素,实现经济效益最大化的复杂工作。目前,三维可视化矿床模拟技术和露天境界优化方法的完美结合使其工序更为简化,并可获得良好的动态效果。以广西平果铝土矿为研究对象,借助DIMINE软件系统建立了该露天矿山的三维实体模型,更加准确、直观地反映了矿床与工程实体的形态及其空间分布关系。针对所建的矿体模型进行了品位估值、储量计算等工作,并基于Le-rchs-Grossmann优化方法(L-G法)对该铝土矿进行露天境界优化研究,参照采矿手册及工程经验,确定合理的露天境界优化参数,得出了该矿山露天开采的最优经济境界。结果可用来指导该矿山前期的资源开发和投资决策,并为后期安排生产计划和实时调度控制提供可靠的依据。     

基于三维可视化技术的露天境界优化研究

露天境界优化是露天矿设计和生产经营管理的重要环节。最终境界优化是一项需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等多因素,实现经济效益最大化的复杂工作。采用三维可视化技术选择Lerchs-Grossmann优化方法(L-G法)对云南易门铜矿进行露天境界优化研究,通过对露天境界中优化参数和优化方法的探讨,得出了矿山开采优化的露天经济境界,为矿山的开发提供直接技术方案和投资决策依据。通过研究,总结出了露天境界优化过程中应用的主要技术和方法。     

阿尔登-拓普坎铅锌矿采矿方法的选择

介绍了阿尔登-拓普坎铅锌矿的地质条件和矿山现状,对开采范围内矿体的产状、厚度进行了分类统计,结果表明该矿以急倾斜中厚矿体为主。针对该矿的中厚矿体,通过综合技术经济比较,选择了分段凿岩阶段空场法,与本矿早期使用过的无底柱分段崩落法相比,分段凿岩阶段空场法矿块生产能力较大,废石混入率较低,作业条件较好。矿山设计及恢复生产的实际表明,分段凿岩阶段空场法适合该矿恢复生产的具体条件。     

露天采矿机在胜利一号露天矿的应用研究

露天采矿机作为一种新型的露天采矿设备,经国外实践证明能有效地开采薄煤层,有选择性地进行煤、矸分采,减少矸石混入量,能最大限度地提高回采率。作业过程中能将钻孔、爆破、采装、破碎等环节集于一身,极大地简化了生产环节并获得良好的经济效益。本文针对胜利一号露天矿5#复杂煤层夹矸层数多、煤层薄、发热量低的特点,提出使用露天采矿机有效地进行煤层及其矸石的分采,以提高回采率、降低含矸量,简化作业流程,提高经济效益。     

基于3DMine的露天采矿设计

采矿设计是矿山建设和运营的一个关键环节。采矿设计需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等多种因素,以实现经济效益最大化。目前三维矿床模型和采矿三维设计方法的完美结合使采矿设计更为简化,并可获得良好的动态效果。以利比里亚某铁矿为例,利用3Dmine三维矿业软件,建立了地表地形、矿体实体和块体模型。在此基础上进行了露天开采境界优化、开拓运输系统布置、采剥进度计划编制等采矿设计。结果直观反映了采矿设计方案及数据变化关系。同时讨论了不同矿石价格及不同台阶对露天境界的影响,分析了不同条件下剥采比的变化情况。在实际生产中,可根据不同情况适时调整露天开采境界,以实现最优的矿山经济效益。     

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。     

露天开采的境界优化算法研究及应用

露天境界优化是露天矿开采设计和生产过程控制的重要内容。境界优化需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等众多因素,最终实现矿山生产经济效益最大化。在矿床资源三维块段模型的基础上,介绍了浮动圆锥法境界优化的基本原理,并重点讨论了边坡角在空间不同区域发生变化时境界优化的实现方法,以及复杂边坡角条件下露天境界的形成过程。最后,介绍了浮动圆锥法在矿业软件中的应用实例。     

大型露天金矿组合生产规模论证分析

针对露天矿采选生产中不同类型及品位矿石所产生的经济效益的差异,选择了堆浸和全泥氰化两种选矿工艺组合生产。确定了经济比较指标,采用多项式回归分析法预测生产成本,建立了露天矿生产规模论证模型。通过对静态、动态经济比较分析,从净现值、内部收益率、生产现状等因素综合考虑,确定了两种选矿工艺的最优组合规模,为矿山生产提供了理论指导和充分的决策依据。     

The equipment utilisation versus mining rate trade-off in open pit mining

This paper investigates the potential value adding role that ‘schemes of exploitation’ may have as part of the open pit mine planning process. The deployment of loading equipment within the push-back of an open-pit mine ultimately determines the ‘mining rate’. Traditional mine planning processes seek to adopt schemes of exploitation that maximise the utilisation of the loading equipment as this will typically minimise mining cost. This paper argues that this does not always lead to the creation of value. A case-study demonstrates that alternative schemes of exploitation, with higher mining costs and lower shovel productivity can actually generate greater value. The results show an increase in Net Present Value from US$920M to US$966M when a less productive configuration of four shovels is set instead of a configuration of two shovels. A sensitivity analysis is presented to show the economic and technical conditions that can favour this new proposal.     

SURPAC境界优化功能在露天矿山的应用

露天矿山的开采境界设计对矿山的盈利水平和生产能力有十分重要的影响。以辽宁省某露天铁矿采矿设计为例,介绍了SURPAC三维设计软件对露天矿山终了境界进行优化设计的全过程。通过建立地质数据库、表面模型、终了模型和矿体模型,并将其作为新建块体模型的约束条件,通过SURPAC实现矿山设计的立体呈现,并经运算得出露天境界内分水平矿岩量。分析采用SURPAC软件境界优化前后经济指标的变化情况,为矿山企业生产决策工作提供参考,对露天矿山的境界优化设计有一定的借鉴意义。