【摘要】：邊界品位是一個重要的參數(shù),是用于區(qū)別礦石與廢石的臨界品位,它的取值將通過礦石量及其空間分布影響礦山的生產(chǎn)規(guī)模、開采壽命和礦山開采規(guī)劃,同時還影響到不可再生資源的利用率。在一定的技術(shù)經(jīng)濟條件下,就一給定的礦床而言,存在著使整個礦山的總經(jīng)濟效益達到最大的最佳邊界品位。所以,礦石邊界品位的確定是礦產(chǎn)業(yè)中的一個極為關(guān)鍵的決策問題,邊界品位的優(yōu)化是當今世界礦業(yè)界的重大科研課題之一。 動態(tài)規(guī)劃是運籌學中的一個優(yōu)化算法,它是解決多階段決策過程最優(yōu)化的一種數(shù)學方法,動態(tài)規(guī)劃法是一種逐漸改善法,它把原問題化成一系列結(jié)構(gòu)相似的子問題。邊界品位的動態(tài)規(guī)劃法,就是將開采過程劃分幾個階段,考慮多個約束條件,以現(xiàn)值或贏利為優(yōu)化目標,求得各階段最佳的邊界品位。邊界品位的動態(tài)規(guī)劃優(yōu)化法可以兼顧礦體的開采順序、品位的空間分布以及生產(chǎn)能力等因素,取得的結(jié)果較符合礦山實際。 本文在動態(tài)規(guī)劃思想的基礎(chǔ)上,將整個優(yōu)化范圍按照開采過程分成前后過渡的開采階段,每個階段為動態(tài)規(guī)劃中的一個優(yōu)化單元。每個開采階段包括若干個狀態(tài),一個階段的一個狀態(tài)由從開始到該階段開采完畢的累積開采礦量作為狀態(tài)變量,一個狀態(tài)是從前一階段礦量小于本狀態(tài)礦量的狀態(tài)過渡而來。每個狀態(tài)都有一個本階段開采礦量,從優(yōu)化單元的品位—礦量曲線可以得到這一礦量對應(yīng)的邊界品位值。根據(jù)開采過程中發(fā)生的投資與使用的采礦方法所發(fā)生的生產(chǎn)成本計算開采礦量所得的贏利,再根據(jù)礦山的年生產(chǎn)能力計算出開采時間,并將贏利折現(xiàn)到開采初期時的凈現(xiàn)值。狀態(tài)的凈現(xiàn)值就等于過渡到該狀態(tài)的前一階段狀態(tài)的凈現(xiàn)值加上該階段開采礦量的凈現(xiàn)值。用同樣的方法一直計算到最后階段(最后一個優(yōu)化單元)每個狀態(tài)的凈現(xiàn)值和邊界品位。從最后階段的各狀態(tài)中找出凈現(xiàn)值最大的狀態(tài),按過渡的順序反推回去,就得到每個階段的最優(yōu)過渡(也叫最優(yōu)決策),這些最優(yōu)決策組成該邊界品位優(yōu)化問題的最優(yōu)解。根據(jù)上述優(yōu)化思路,本文建立了新的動態(tài)規(guī)劃邊界品位優(yōu)化模型。該模型以凈現(xiàn)值為指標函數(shù),同時考慮采礦方法、礦山生產(chǎn)能力、儲量品位分布、采礦貧化率、礦山成本結(jié)構(gòu)、價格等主要技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)。該模型實現(xiàn)了地下開采邊界品位優(yōu)化在時間上與空間上的動態(tài)結(jié)合。 結(jié)合謙比西銅礦的實際生產(chǎn),將優(yōu)化范圍劃分為12個優(yōu)化單元(動態(tài)規(guī)劃的階段),每個優(yōu)化單元有自己的品位分布。運用所建立的邊界品位優(yōu)化動態(tài)規(guī)劃模型,以兩種采礦方法(充填法和崩落法)的技術(shù)經(jīng)濟參數(shù),計算了謙比西銅礦的最優(yōu)邊界品位。優(yōu)化 結(jié)果：采用充填法的邊界品位總體來說要高于采用崩落法的邊界品位,其中采用充填法優(yōu)化單元2、3、8、10的邊界品位均高于崩落法,其他8個階段邊界品位沒有變化,采用充填法和崩落法總凈現(xiàn)值分別為23288.4萬美元、20963.6萬美元,以總凈現(xiàn)值最大為依據(jù),礦山實際生產(chǎn)采用的充填采礦法的更具經(jīng)濟性。最后,對模型進行參數(shù)敏感度分析得出,對邊界品位比較敏感的參數(shù)為：折現(xiàn)率、精礦品位、選礦回收率、采礦成本、不變成本；對總凈現(xiàn)值比較敏感的參數(shù)：選礦回收率、精礦價格、精礦品位、貧化率。通過分析、總結(jié)這些參數(shù)的影響特征,可以結(jié)合礦山實際生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)指標,根據(jù)參數(shù)靈敏度分析結(jié)果對參數(shù)進行調(diào)整,以提高礦山開采的經(jīng)濟效益。
【圖文】：

G舊d.洋)G口de侈)圖4.n優(yōu)化單元n、12的品位分布與品位一礦量曲線Fig.4.11ThegraPhofgradedistributionandgradeVSminequantity(OPt一unit11and12)4.2動態(tài)規(guī)劃優(yōu)化法對邊界品位的優(yōu)化計算4.2.1品位區(qū)間及狀態(tài)礦量的確定一、品位區(qū)間和步長的預(yù)確定，以及每個優(yōu)化單元在品位區(qū)間內(nèi)各品位對應(yīng)的礦量和金屬量根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟指標和各優(yōu)化單元的品位一礦量曲線，預(yù)確定品位區(qū)間為0.6%至1.7%，步長為△g為0.1%。每個優(yōu)化單元在品位段上對應(yīng)的礦量和金屬量，見表4.2。表4.2優(yōu)化單元在品位段上對應(yīng)的礦量和金屬量

圖4.n優(yōu)化單元n、12的品位分布與品位一礦量曲線Fig.4.11ThegraPhofgradedistributionandgradeVSminequantity(OPt一unit11and12)4.2動態(tài)規(guī)劃優(yōu)化法對邊界品位的優(yōu)化計算4.2.1品位區(qū)間及狀態(tài)礦量的確定一、品位區(qū)間和步長的預(yù)確定，以及每個優(yōu)化單元在品位區(qū)間內(nèi)各品位對應(yīng)的礦量和金屬量根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟指標和各優(yōu)化單元的品位一礦量曲線，預(yù)確定品位區(qū)間為0.6%至1.7%，步長為△g為0.1%。每個優(yōu)化單元在品位段上對應(yīng)的礦量和金屬量，，見表4.2。表4.2優(yōu)化單元在品位段上對應(yīng)的礦量和金屬量
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TD862.1

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本文編號：2692704