【摘要】：介紹了地質(zhì)最優(yōu)開采體的定義、產(chǎn)生的原理,并應用動態(tài)規(guī)劃法對地質(zhì)最優(yōu)開采體進行動態(tài)經(jīng)濟評價,從而制定采剝計劃。以某露天礦為實例進行了采剝計劃優(yōu)化,得到了礦區(qū)每年的開采區(qū)域(采礦量、剝離量、金屬量)及每年的凈現(xiàn)值,驗證了地質(zhì)最優(yōu)開采體模型及其動態(tài)經(jīng)濟評價在采剝計劃優(yōu)化中的實用性。
【圖文】：

1.1地質(zhì)最優(yōu)開采體定義對于一個露天礦境界P，如果一個采剝量為T、滿足工作幫坡角α約束的區(qū)段，所含有的有用礦物量是所有采剝量相同且滿足工作幫坡角α約束的區(qū)段中的最大者，則該區(qū)段稱為境界P中對應于T和α的“地質(zhì)最優(yōu)開采體”［1］，如圖1所示。圖1終了境界及其地質(zhì)最優(yōu)開采體示意Fig．1Ultimatepitandtheoptimalmininggeologicalbody1.2地質(zhì)最優(yōu)開采體的生成如果一個露天礦山的年生產(chǎn)能力等于該露天礦終了境界內(nèi)的所有礦巖量，則整個露天礦境界就是一個地質(zhì)最優(yōu)開采體。當然，實際情況下不會出現(xiàn)這種情況，因此，要將露天礦境界根據(jù)生產(chǎn)時期(可以是年、季度、月或者周)分解為多個地質(zhì)最優(yōu)開采體。地質(zhì)最優(yōu)開采體的生成以三維礦床的塊體模型為基矗從最大的開采體P*n(露天礦終了境界)開始，在滿足開采體的幫坡角不大于最大允許工作幫坡角的前提下，從境界內(nèi)包含的所有塊體中剔除等于設定的開采體增量且所含有用礦物量最低的塊體集，得到倒數(shù)第二個開采體P*n－1。然后從新得到的開采體P*n－1中再次剔除等于設定的開采體增量且所含有用礦物量最低的塊體集，得到地質(zhì)最優(yōu)開采體P*n－2。重復上述步驟，直到境界內(nèi)剩余的礦巖量不大于所設定的最小采剝總量，此時境界內(nèi)剩余的礦巖量就組成了最小開采體P*1。最終得到地質(zhì)最優(yōu)開采體序列{P*n，n=1，2，3，…}，即開采體P*1、P*2、…、P*n－1、P*n。由于每次剔除的塊體集都是所設定的采剝量中的有用礦物量最低的區(qū)域，即品位最低的塊體集合，所以每次剔除完成后得到的開采體必定是在同等條件下含有用礦物量最大的區(qū)域。2地質(zhì)最優(yōu)開采體的動態(tài)經(jīng)濟評價地質(zhì)最優(yōu)開采體的生成，對于采剝計劃的優(yōu)化，只解決了在露天?

大［7-9］。通過上述方法產(chǎn)生了地質(zhì)最優(yōu)開采體序列{P*}n，設m為露天礦山的最佳開采壽命，采剝計劃優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變成了在最優(yōu)開采體序列{P*}n中尋找最優(yōu)子序列{P*m，m=1，2，3，…}(m≤n)的問題。設開采體i為階段(生產(chǎn)時期)，j為階段i上的某個狀態(tài)。最優(yōu)子序列中第i(i=1，2，3，…，m)個開采體就是第i個生產(chǎn)時期末露天采場的最佳推進位置和形態(tài)，第i－1和i個開采體之間的礦巖量即為第i個生產(chǎn)時期的最佳生產(chǎn)能力。將產(chǎn)生的地質(zhì)最優(yōu)開采體P*1、P*2、…、P*n－1、P*n置于圖2所示的動態(tài)經(jīng)濟評價網(wǎng)絡中。橫軸代表階段i(露天礦的生產(chǎn)時期)，縱軸代表采場每個階段可能的狀態(tài)j(開采現(xiàn)狀，地質(zhì)最優(yōu)開采體)，圓圈表示每一個開采體，圓圈的大小反映開采體的大小，，箭頭代表相鄰2個生產(chǎn)時期可能的采場狀態(tài)轉(zhuǎn)移(變化)。圖2地質(zhì)最優(yōu)開采體動態(tài)經(jīng)濟評價網(wǎng)絡Fig．2Dynamicprogrammingformulationoftheoptimalmininggeologicalbody那么階段i－1上的狀態(tài)k(i－1≤k≤j－1)轉(zhuǎn)移到階段i上的狀態(tài)j上的利潤Pi，j(i－1，k)為\［1\］Pi，j(i－1，k)=mi，j(i－1，k)rmrpgpPi－qi，j(i－1，k)rm(1+y)(cm+cp)－ωi，j(i－1，k)cw，(1)式中，rm為礦石回采率，rp為選礦金屬回收率，gp為精礦品位，Pi為階段i的精礦售價，y為廢石混入率，cm為采礦單位成本，cp為選礦單位成本，cw為剝巖單位成本，mi，j(i－1，k)、qi，j(i－1，k)、ωi，j(i－1，k)分別為階段i－1上的狀態(tài)k(i－1≤k≤j－1)轉(zhuǎn)移到階段i上的狀態(tài)j上金屬量、礦量、巖量。假設礦山生產(chǎn)能力和選礦能力完全匹配，則狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為\［1\］ti，j(

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