历永建[1]2001年在《露天矿经济合理剥采比和最优开采深度的研究》文中研究说明圈定露天矿开采境界是露天矿设计和建设的重要环节。露天矿最终境界一经确定，就相应的确定了露天矿的可采矿量和剥岩量。影响露天矿开采境界的因素很多，其中一个最重要的因素就是经济合理剥采比。因此，确定露天矿经济合理剥采比就显得特别重要。目前国内外确定经济合理剥采比的方法很多，还没有形成统一定论。本文把“经济合理剥采比”和“最终开采深度的确定”结合起来研究，根据矿床的不同类型和特征，始终抓住使整个矿床开采获得最大利润，得到露天最优开采深度出发寻求其在确定条件下的经济合理剥采比。这样本文所得出的“经济合理剥采比公式”在一定程度上反映了矿石的“价值与费用”，露天开采与地下开采的绝对与相对的经济效果。在此基础上，本文对露天矿最终开采深度进行了优化。最后，应用本文所开发的应用软件对兰尖铁矿露天最终开采深度进行了优化。 本应用软件采用软件工程开发，选用目前流行的功能强大的系统软件作为开发工具，选用了WINDOWS 98为操作平台，采用VB 6.0面向对象编程系统作为开发工具，使得本系统具有流行的WINDOWS风格，功能实现也更加容易、自然。该系统设计合理，运行稳定、可靠，能满足矿山设计和生产需要。
李利民[2]2002年在《兰营徐采场最优开采深度的研究》文中研究指明露天矿的开采必须是有计划的，而且随着影响经济效益变量的变化而变化。为了寻求矿山开采的总效益，本研究应用运筹学，现代控制论和计算机编程的一些原理与方法。并根据兰营徐统一采场后，生产面临的剥采比增大、废石运量增加、运输能力降低、露天开采深度越来越大的生产实际问题，对兰营徐采场中深部开采的生产剥采的控制、经济合理剥采比及最终开采深度进行了详细的研究，建立了经济数学模型，并编制了Windows环境下的可视化的应用程序，计算出了优化结果，为矿山生产、组织管理提供了参考依据。并结合采场实际条件，提出了降低生产剥采比的具体方法、途径和兰营徐采场中深部开采的合理规划，并通过用电子计算机模拟开采加以论证，给出了足以指导实际生产的各项数据。 本系统采用软件工程理论开发，选用目前流行的功能强大的系统软件作为开发工具，选用了Windows 98操作平台，采用VB6.0面向对象编程系统作为开发工具，使得本系统具有流行的Windows风格，功能实现也更加容易、自然。该系统设计合理，运行稳定、可靠，能满足矿山实际生产需要。
张彤炜[3]2008年在《基于图论学的露天开采境界优化算法研究及程序设计》文中指出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。露天矿优化设计的数值方法按计算精度可以分为严密法和试探法两大类,前者求解精确,后者运算简捷。传统手工法和浮动圆锥法属于试探法,设计计算工作量大,无法全面考虑资源开采技术及经济条件指标等因素对境界优化的影响,很难得到合理的最终开采境界。LG图论法属于严密法,理论上有严格的证明,是目前公认的接近真实境界的结果。本文基于图论学的基本概念和定理,在对叁维环境下露天境界优化技术的研究现状、发展趋势和存在问题进行分析的基础上,重点对LG算法在计算机中执行的几个关键技术进行了研究,解决了程序中实行该算法的核心问题。并采用矿山的实际数据和参数,用LG算法在叁维环境下进行境界优化,用最终的境界进行经济效益分析。主要研究工作及成果如下:1、在查阅大量文献的基础上对露天境界优化技术现状、发展趋势及存在的问题进行了系统分析研究。2、按照图论理论中“图”的概念,确定了计算机中的数据结构和存储方式,即采用树形结构,链接表存储方法。3、最终边坡角是境界优化的约束条件之一,本文分析了露天矿边坡破坏的主要方式和最终边坡角稳定性分析方法。4、露天矿经济合理性是开采的主要依据,本文对比了以往手工方法计算剥采比确定境界和计算机中建立数学经济模型方法,分析了各自的优缺点。5、根据LG理论写出了计算机可执行的算法。解决了算法中核心问题:复杂边坡角的情况下形成初始图;有向图的遍历搜索方法;如何计算顶点的权值;如何判断弧的类型;如何形成正则树。6、用实际数据对应用LG理论产生的境界进行经济效益分析。通过本次研究,解决了执行算法过程中的实际问题。采用LG图论法能快速、准确的优化出某铜矿最佳露天开采境界,极大的提高了矿山工作者的工作效率,是矿山数字化发展的技术保障。
宋子岭[4]2007年在《现代露天矿设计理论与方法研究》文中指出露天开采工艺是露天矿开采设计中最重要的技术决定,我国露天煤田赋存条件复杂,开发一个露天矿究竟选用何种开采工艺,至今还没有一个被大家公认的可靠的理论上的依据,本文首先对我国煤田进行大量的调查、统计与分析,根据煤田的赋存特征、开采条件等建立了露天煤田分类指标体系,建立了分类指标的量化模型以及其权重系数的确定方法,采用模糊聚类法对其进行分类,并对每种类型的煤田提出可行的开采工艺,通过建立露天开采工艺系统适应性评价指标体系和各种常用露天开采工艺系统的适用条件模型,对某种可行性开采工艺的适应性,通过建立每个影响因素适应性的隶属度计算模型,再根据各个影响因素的权重系数综合得出被评价开采工艺的适应性指标,从而对开采工艺的适应性进行评价,为我国露天矿设计中的工艺选择提供指导和理论依据。为提高现代露天矿开采设计的工作效率和设计质量,快速而准确地处理大量的基础数据,本文对露天煤田建立了矿床地质模型,论述了矿床地质模型的建立方法、估值方法、面模型及叁维立体模型的建立方法、地质储量计算方法、地质图件的绘制方法。提出了一种适合于倾斜矿床的考虑了煤矿床各向异性的改进的距离幂次反比估值法,提高了估值精度。经济合理剥采比是确定露天开采境界、划分露天煤田范围的主要依据。目前露天矿经济合理剥采比是与井工开采成本对比计算得到的,计算时没有考虑井工开采的安全事故、地表沉陷等所造成的巨大经济损失,同时也没考虑露天开采对生态环境破坏和环境治理成本,本论文综合考虑上述诸因素,利用概率统计法建立了由上述各因素所构成的成本计算模型,提出了一种新的经济合理剥采比确定方法。对于露天矿生产剥采比的控制,本文提出了在市场经济条件下,综合考虑煤质指标、运距变化等因素的改进的生产剥采比确定方法。同时提出了新设计露天矿和生产露天矿生产剥采比的控制措施,在保证剥采不失调的前提下,尽量不进行超前剥离,用最小的生产剥采比,采出最多的有用矿物,这种方法对现代露天矿具有一定的指导意义。
白润才, 白文政, 刘光伟, 曹博, 刘永鑫[5]2017年在《倾斜煤层窄长形露天矿横采内排分期境界优化》文中提出为了使采用横采内排开采程序的倾斜煤层窄长形露天矿开采境界最优化,依据露天开采原理,提出一种分时期优化境界的方法。该方法依据剥离物流向流量的变化,将其矿山工程划分为3个时期,即:全部外排期、部分内排期、全部内排期;通过构建各时期剥、采、排工程位置模型,分析了开采过程中不同时期剥离物流向流量的变化对经济合理剥采比的影响,揭示了经济合理剥采比与内排工作线推进度的关系,构建了各煤、岩层边帮厚度拟合函数,阐释了采用循环判断方式确定剖面最优边帮位置的方法,给出了分期境界优化的原则、适用条件及优化模型。将此方法运用于神新能源黑山露天煤矿,结果表明:经济合理剥采比由8.06 m~3/t逐期增加至10.54 m~3/t,较原设计境界经济可采储量增加44.95 Mt,服务年限增加4.26 a,实现了露天开采经济效益最大化。
刘桐[6]2016年在《霍林河一号露天矿采区划分及过渡优化研究》文中研究指明近年来,我国煤炭行业进入了产能过剩、市场疲软和亟需转型发展的新时期,对于露天采矿而言,高效开采、绿色开采势在必行。论文本着降低生产成本,提高资源回收率,保证露天煤矿持续稳定发展的原则,阐述了霍林河一号露天煤矿采区划分及过渡优化研究的重要意义。综合运用露天采矿理论和模型分析相结合、经济学、理论与实践相结合以及采矿系统工程等理论方法,主要通过理论分析与数学建模来完成既定的研究目标。针对霍林河一号露天煤矿采区划分与开采顺序优化研究,论文以矿山生产现状为前提,结合经典模型公式确定了技术可行经济合理的工作线长度为2500m;结合采区划分现状,依据适用于霍林河一号露天矿采区划分与开采顺序的优化准则,提出了北叁采区横采转向与重新拉沟两个采区划分方案。方案优选过程中,对生产技术经济指标进行了计算,定性分析了方案中各采区间的协调性;选取了5个指标建立评价体系,建立了基于Delphi-TOPSIS法的采区划分与开采顺序方案优选数学模型,最终通过理论分析与数学模型共同确定方案一:北叁采区横采转向为最优。针对北矿叁采区过渡优化研究,论文根据采区过渡方式优选原则及其影响因素,结合采区划分与开采顺序优化方案,优先确定了最佳内排方式,并利用最佳留沟高度优化模型,综合考虑内排土场可容纳排弃量对留沟高度的约束,确定南北矿间最佳留沟高度为96.82m,北矿叁采区横采转纵采最佳留沟高度为72.38m;进而在优选采区过渡方式过程中,从生产稳定、技术管理、经济效益叁个方面选取了12个指标,建立了基于模糊数学方法的采区过渡方式优选模型,结合采区划分与开采顺序优化结果,确定了北矿叁采区横采到界后向北矿过渡的最优方案为留沟缓帮方式;针对南矿南采区过渡优化研究,论文基于生产现状,分析了南采区过渡闭坑期间面临的问题;确定了在常见采区转向过渡方式不适用的情况下,通过优化工作线布置方式来解决问题的思路;本着加快南区延深,尽快实现全部内排,保证南矿采区的顺利过渡的原则,提出了横向布置、斜向布置以及短工作线纵采3个工作线布置可行方案,选择9个相关指标,利用基于集对分析法的工作线布置方式优选模型确定了最优方案为斜向布置。
贾海波[7]2008年在《基于实体模型的露天矿境界圈定动锥法研究》文中认为露天矿境界圈定是整个露天矿山设计的基础,对整个矿山的生产有着重大的影响。它决定了露天矿的可采矿量、岩石剥离量、生产能力、服务年限等主要技术指标,也影响到矿床开拓及总体运输,从而对整个矿床开采的经济效果产生深远的影响。本文调研了国内外具有露天矿最终境界圈定功能矿业软件的开发与应用现状,认为到现如今国外矿业软件虽有推广,但应用中不能很好的解决国内矿山实际问题；国内矿业软件在此方面的研发又相对比较薄弱,未能广泛普及。我国高速发展的矿业对矿业软件的需求越来越突出,研发符合中国特色的矿业软件意义重大。本文吸收借鉴了国内外现有露天矿境界圈定软件的优点,研究了利用动锥法,在矿山地质叁维实体模型的基础上对露天矿境界进行圈定研究。主要内容包括露天矿山地质实体模型的建立、数字地表模型的建立、露天矿经济合理剥采比和边帮参数的选取、动锥法的原理与实现,矿岩量计算方法的选取。并基于AutoCAD2007平台,以Object ARX2007为接口,利用.NET编程语言,结合SQL Sever 2000数据库,构建了露天矿最终境界圈定系统。本系统目的是实现在矿山现有数据的基础上对最终境界进行设计。系统通过用户输入的钻孔数据或者剖面图准确的构建实体模型,在实体模型的基础上做出露天矿最终境界圈定优化结果,并且根据用户的需求,计算出各种矿量,岩量,剥采比。结果表明该露天矿最终境界圈定系统是成功的和有效的。
杨彪[8]2011年在《露天矿开采境界动态优化研究及应用》文中研究表明采矿工业为社会经济发展提供了重要的物质基础。在固体矿床开采中露天开采所占比重最大,开采境界的圈定是露天矿山开采设计的基础,也是矿床经济、安全、高效开发的前提。长期以来,各国矿业领域专家学者对开采境界优化问题做了持续的研究和探索,获得了众多研究成果。然而,由于露采矿山面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布以及多变的经济参数等一系列非线性动态问题,最优境界的确定显得尤其困难。本文针对露天矿山境界优化所面对的关键问题,提出了境界动态综合优化的课题。在分析大量调查数据及工程实例的基础上,综合运用数理统计、人工智能、数值模拟、图论学、叁维仿真及经济效益动态评价等方法和手段,开展露天矿山经济、安全开采境界的动态优化方法研究。主要研究内容有：在总结前人所做工作的基础上,分析研究露天矿山开采境界的动态特征；以产品历史售价数据为基础,运用统计学原理探索经济参数的有效预测方法；在分析影响矿山稳定最终边坡角的主要指标基础上,运用人工智能方法实现对矿山最终合理边坡角的预测；研究矿山系列境界的快速形成方法,并借助计算机叁维仿真技术进行矿山排产方案的可视化快速制定；运用经济效果的动态评估理论,研究形成矿山最终开采境界的动态确定方法。研究取得的主要成果如下：(1)揭示了资金的时间价值因素对露天矿山最终境界的影响,形成了露天矿山最终境界动态评价的指标体系及矿山最终净现值的计算方法,丰富了最终境界动态优化分析方法的基本理论体系,为该方法的进一步研究和应用奠定了坚实的理论基础。(2)运用时间序列预测理论,在分析整理了LME历年铜售价的基础上,创建了铜金属售价预测的求和自回归移动平均模型,实现了铜售价的动态预测,首次将时间序列动态预测方法运用到矿山境界优化中的金属售价参数获取过程。(3)运用改进的BP神经网络算法,构建了露天矿山稳定边坡角的预测模型,实现了矿山稳定最终边坡角的预测。在此基础上,采用Surpac、Madis与Flac3D多工具组合的方法创建了矿山边坡稳定数值计算模型,验证了BP网络模型对露天矿山稳定最终边坡角预测结果的可靠性。(4)分析总结了系列境界形成所需矿床模型的创建技术,提出了系列境界生成所需基本经济参数的初选方法,分析了系列境界对各参数的误差要求,形成了解决境界缺口问题的具体技术方案和基于权值参数分析的系列境界生成方法,实现了露天矿山的系列境界快速生成。(5)运用计算机叁维仿真模拟技术,实现了露天矿山生产进度计划的高效可视化编制。(6)针对某大型铜矿山工程实际,分别采用多手段组合的方法和集成优化方法对矿山采剥顺序和最终境界进行了动态优化,并对两种优化方法和优化结果进行了对比分析,结果表明,多手段组合法具有优化精度高、可操作性强等优点,较适于详细的设计方案优化及矿山生产规划阶段；集成优化方法具有高效、快捷的优点,但优化结果略显粗糙,故较适于矿山前期方案规划阶段。本文针对工程实际,立足于发展前沿,运用多学科的理论和方法,对露天矿最终境界动态优化方法进行了系统和深入的研究,研究成果具有较高的理论和工程应用价值,为系统开展露采矿山的整体优化研究奠定了重要的理论和技术基础。
龚元翔[9]2008年在《铜厂铜矿叁维可视化建模及露天境界优化技术研究》文中研究表明合理确定露天矿开采境界是露天开采设计的一项重要工作,其目的就是使整个矿床开采所获的经济效益最优。采用传统手工法确定露天矿开采境界,设计计算工作量大,无法全面考虑资源开采技术及经济条件指标等因素对境界优化的影响,很难得到合理的最终开采境界。随着计算机技术的发展,矿业界研究学者提出采用计算机圈定境界的方法,常见的方法有:二维动态规划法和叁维图论法、浮动圆锥法、叁维动态规划法、网络最大流法、正锥删除法等,其中以浮动圆锥法和LG图论法应用最为广泛。这些计算机优化方法都是在应用地质统计学方法建立的矿床块段模型基础上实现的。本文在对矿床叁维可视化建模及露天境界优化技术的研究现状、发展趋势和存在问题进行分析的基础上,重点对矿床实体建模及境界优化等关键技术进行了研究,建立了易门铜厂铜矿的矿床叁维可视化经济模型。并采用LG图论法对不同时期及不同市场条件下铜金属价格的最终开采境界进行了优化。本论文的主要研究工作及成果如下:1、在查阅大量文献的基础上对矿床叁维可视化建模及露天境界优化技术现状、发展趋势及存在的问题进行了系统分析研究。2、在对铜厂铜矿原始建模资料进行了数据转换、矢量化等研究工作的基础上,建立了整个矿山的地表模型、矿床实体模型、岩层及断层实体模型。建立地质体模型为矿山提供了一个动态管理的数据库,解决了“海量”的原始工程图纸保存困难的问题;为地质工作者宏观上把握矿床成矿分布规律提供了依据,改变了传统的设计思维模式。3、采用地质块段建模技术及地质统计学原理建立了矿床铜元素空间分布的品位模型,并按《固体矿产资源/储量分类》新方法对矿床储量进行重新的分类统计,实现了与国外市场经济国家矿产资源分类的接轨,适应了我国矿业投资体制的改革,切合了市场经济体制的要求,而且提高勘探投资的效益,避免了探矿资金的浪费。4、采用LG图论法,得到了不同市场条件不同铜金属价格等因素影响下的多种开采境界设计方案,为铜厂铜矿露天开采设计提供了依据。通过本次研究表明,采用LG图论法能快速、准确的优化出铜厂铜矿最佳露天开采境界。虽然计算机不能替代矿山设计者的分析和设计,但能帮助对一个新设计进行快速评价,极大的提高了矿山工作者的工作效率,是矿山可持续化发展的技术保障。
左瑞[10]2011年在《露天矿生产剥采比的优化调控》文中进行了进一步梳理露天矿生产剥采比的合理确定及其在生产过程中的调控,是露天开采中的一个重要课题。露天矿的开采必须是按计划进行的,而且随着影响经济效益变量的变化而变化。生产剥采比的合理与否,关系到露天开采经济效益好坏的问题；在露天矿的生产过程中,生产剥采比能否有效调控,还涉及到是否能保证剥采关系协调的问题。因此,生产剥采比的优化与调控在露天矿的开采设计中占有重要地位,一直以来都是人们不断探索的问题。为了使矿山开采的总效益达到最优,本论文应用运筹学,现代控制论和计算机编程的一些原理与方法,在考虑多种优化原则和干扰因素的情况下,提出了露天矿生产剥采比动态优化模型,并讨论了在露天矿生产过程中应用最优控制理论基本方法,以及如何用现代控制论的方法在长期和短期内进行生产剥采比的调控。本论文应用现代控制论的一些理论和方法,解决了在叁种原则和有干扰因素的情况下,生产剥采比优化的问题。在如何进行生产剥采比的调控中,本论文基于多变量自适应思想构造了剥采系统的控制模型,并且推出了生产剥采比在长期和短期内的调控理论和方法。本论文根据矿山的生产实际,将原来的连续型课题转变成了离散型课题,大大方便了露天矿生产剥采比的优化计算,并且对生产中的实际剥采比偏离最优剥采比时进行了调控。矿山生产期间推迟了剥离洪峰期的到来,使矿山剥岩量得到了均衡,优化了剥离方案,从而减少了剥岩所需要的总费用,达到了降低生产成本增加效益的目的,有力地保证了矿山持续、稳定和均衡生产的实现。本论文所获得的结果将有助于实现露天矿生产剥采比的科学确定和调控。具体应用表明,本论文所提出的理论与方法是正确的,可以直接应用于露天开采设计和生产管理中去。
参考文献：
[1]. 露天矿经济合理剥采比和最优开采深度的研究[D]. 历永建. 昆明理工大学. 2001
[2]. 兰营徐采场最优开采深度的研究[D]. 李利民. 昆明理工大学. 2002
[3]. 基于图论学的露天开采境界优化算法研究及程序设计[D]. 张彤炜. 中南大学. 2008
[4]. 现代露天矿设计理论与方法研究[D]. 宋子岭. 辽宁工程技术大学. 2007
[5]. 倾斜煤层窄长形露天矿横采内排分期境界优化[J]. 白润才, 白文政, 刘光伟, 曹博, 刘永鑫. 煤炭学报. 2017
[6]. 霍林河一号露天矿采区划分及过渡优化研究[D]. 刘桐. 中国矿业大学. 2016
[7]. 基于实体模型的露天矿境界圈定动锥法研究[D]. 贾海波. 东北大学. 2008
[8]. 露天矿开采境界动态优化研究及应用[D]. 杨彪. 中南大学. 2011
[9]. 铜厂铜矿叁维可视化建模及露天境界优化技术研究[D]. 龚元翔. 中南大学. 2008
[10]. 露天矿生产剥采比的优化调控[D]. 左瑞. 武汉理工大学. 2011