上横山钒矿经济合理剥采比参数的确定

露天开采中经济合理剥采比及最终边坡角是确定露天开采境界的重要依据。上横山矿区为缓倾斜多层薄矿体,适合联合开采,+170 m以上适宜露天开采。通过与类似矿山对比,选择适合此类矿石的3种方法:原矿成本比较法、金属成本比较法、储量盈利比较法进行合理剥采比的计算比较,最终选用原矿成本比较法,确定出该矿露天开采经济合理剥采比为4.50 m3/m3。     

烧变岩侵蚀条件下倾斜煤层露天矿分区境界优化

为了优化烧变岩侵蚀条件下倾斜煤层露天矿分区境界,分析了新疆煤田烧变岩赋存特点,以及煤、岩层赋存情况的随机性,以神华新疆能源有限责任公司黑山露天煤矿为例,通过构建模拟开采境界,揭示了境界剥采比与平均剥采比随分区境界外扩的变化规律,确定了烧变岩侵蚀露天矿分区境界圈定的原则及适用条件;通过SMCAD软件构建了黑山露天煤矿三维仿真境界;提出了通过建立煤、岩层层状属性块体模型,用块量反验方式校验三维境界的方法。研究结果表明:黑山露天煤矿经济合理剥采比nj为8.06 m~3/t,满足了境界剥采比n_0=4.4 m~3/t≤nj条件,即存在以"境界剥采比小于或等于经济合理剥采比"为原则确定的合理境界;采用块量反验方法得到其块量里收境界剥采比与块量外扩境界剥采比,从三维角度实现了反验设计境界的合理性,由块量反验可知块量外扩分区境界剥采比nk+,i=8.05 m3/t≤nj,合理确定了外扩境界,从而实现了烧变岩侵蚀条件下露天矿经济效益的最大化。     

某铁矿露天开采境界的优化

随着露天矿山生产的推进,剥采比变大成为露天矿山急需解决的问题。为了保证矿山的长期发展,需要对矿山露天开采境界优化以提高安全性和经济效益。基于露天境界优化的安全性和经济性,运用精矿成本比较法确定经济合理剥采比8.42,根据矿体赋存条件等确定露天境界要素,计算露天底部宽度,运用3DMine,Design-Expert软件剥采比稳定性系数作为指标研究最优采深和最终帮坡角,通过剥采比和稳定性系数等势线图上最接近边坡稳定系数1.2和经济合理剥采比8.42的公共点确定优化后的边坡角和采深,通过境界剥采比进行验证,从而建立优化后的矿体露天境界图,为矿山的生产提供技术依据。     

经济合理剥采比合理性探讨

分析了用于确定露天开采境界的无盈亏剥采比和经济合理剥采比在定义与计算方法上的不完善之处，建议重新加以界定，并以价格法为主确定无盈亏剥采比或经济剥采比。     

马依托背矿区露天开采境界及边坡设计优化

采用"NPV矿业优化软件",根据L-G法对马依托背矿区最终开采境界进行了优化圈定。采用简化的Bishop法,对露天边坡进行稳定性分析,不仅降低剥采比,而且为该矿区露天开采边坡安全提供技术支持。研究结果可以提高矿山资源回收利用率,并在一定程度上减少露天开采的边坡失稳事故。     

经济合理剥采比合理性探讨

分析了用于确定露天开采境界的无盈亏剥采比和经济合理剥采比在定义与计算方法上的不完善之处。     

某铜矿露天开采境界优化

根据某铜矿矿体赋存特征及开采技术条件,采用盈利比较法计算得出露天经济合理剥采比为8.48 t/t。结合矿山实际,选择3种不同露天境界方案进行对比,得出台阶高度12 m,每2个台阶并段,并段之后24 m,每并段之后留设1个清扫平台,清扫平台宽度14 m的最优方案。通过手工与三维优化相结合的方式调整并最终圈定了最优的露天境界,为矿山生产提供了技术依据。     

倾斜煤层窄长形露天矿横采内排分期境界优化

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。     

兰营徐采场挂帮矿回收经济性分析

根据兰营徐采场挂帮矿赋存条件、矿山开采现状、生产成本及精矿市场价格等,采用价格法和储量盈利比较法建立不同的经济性计算模型,计算分析兰营徐采场挂帮矿露天开采和地下开采回收的界限、具有回收价值的矿石品级以及实施露天转地下开采工程具有经济效益的市场价格。结果表明,兰营徐采场挂帮矿在铁精矿340元/t、钛精矿680元/t市场价格下,露天扩帮开采的经济合理剥采比为6.81 t/t;采用露天扩帮方式单独回采Fe3品级矿石,经济合理剥采比应小于3.07 t/t,采用地下开采方式,不论是单独回采还是随较高品位矿石（Fe1+Fe2）附采都不具有经济效益;若实施露天转地下开采,铁精矿、钛精矿市场价格应维持在360元/t和800元/t左右水平。结果为公司下一步实现经济、高效利用挂帮矿资源的决策部署提供支撑。     

基于经济合理剥采比的露天矿开采境界优化

露天矿山最终开采境界的确定受到经济合理剥采比和最终边坡角的制约。依据矿体条件,选择原矿成本比较法、金属成本比较法、储量盈利比较法进行经济合理剥采比的计算和比较,3种方法计算得到的经济合理剥采比分别为10.07,11.69和13.79;结合Lerchs-Grossmann图论法,利用Micromine软件进行露天最终境界优化,得到最终帮坡角为47°、矿石量为2 450 750 m~3、岩石量为24 204 093 m~3。     

白马铁矿及及坪采场达产创效方案研究及实践

针对白马铁矿及及坪采场近年来不能稳定达产达效的实际情况,寻求使采场快速达产、生产成本可控的技术方案。基于矿体的赋存特征,利用3Dmine软件建立三维可视地质模型,并在三维地质模型基础上利用L-G法优化开采境界。在剥采比与产能双层指标控制下,对采场按设计正常采矿的产能方案、采场境界内缩均衡剥采比的产能方案以及采场分期分区开采产能方案进行比选,得出了采场分期分区开采产能方案可满足要求。针对此方案进行了应用实践,实践表明自2012年起,白马铁矿在及及坪采场采剥能力大幅提高、超过设计能力,矿石及采剥成本大幅下降,降幅达38%。分期分区开采可增加矿石产能、均衡剥采比,能够促使矿山早日达产达效,为类似矿山提供了借鉴经验。     

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。     

河曲露天矿陷落柱开采可行性分析

为了研究河曲露天矿陷落柱开采的可行性,对陷落柱形成原因和地层产状进行了具体分析|采用数值模拟软件分析了陷落柱北帮、南帮、西帮边坡的稳定性,并给出了各帮的合理边坡角度|基于露天开采基本原理,计算了河曲露天矿的经济合理剥采比,进一步提出并优选陷落柱开采方案,研究结果表明：陷落柱北帮、南帮和西帮的合理边坡角度分别为41°、43°和30°,河曲露天矿的经济合理剥采比为6.2m3/t,提出的陷落柱内资源全部开采、部分开采、不开采三种方案的剥采比分别为2.51m3/t、2.37m3/t和4.02m3/t,均小于经济合理剥采比。因此,陷落柱内部资源经济可采,且资源全部开采方案的经济效益最优。     

高危空区群下地下转露天协同开采技术研究

柿竹园矿地表塌陷给井下生产带来了一系列难题，如地表泥水混入井下导致矿石贫化且影响选矿，塌陷区北部和东北部高陡悬崖导致地表滚石和滑坡显现，塌陷区南部形成大跨度悬臂空区，不稳定间柱与 大采空区形成高危空区群、含矿大块堵塞出矿巷等。根据矿山现场调研、实测绘图和岩移研究，通过3Dmine软件建模，精准划分了塌陷区、过渡型空区、高危明空区、外围空区等。为解决该矿生产难题，提出了井下 与露天协同开采技术方案：首先采用低品位矿石充填塌陷区周边的高危空区群；再禁止塌陷区南部井下采出矿石，并在地表采用深孔爆破技术崩落悬臂矿岩；然后对塌陷区北部和东北部高陡悬崖实施地表削坡剥离和 利用低品位矿石回填塌陷区；最后在6~8 a内由地下开采过渡到露天开采，并探索性回采塌陷区内的巨块矿石。为减少前期剥离投入、缓解剥离境界外修路难的问题，结合环山贴坡布置螺旋型阶梯状剥离台阶、道路融 入山坡剥离境界等思路，利用3Dmine软件建模研究，优化确定了720剥离境界。同时，通过生产计划上图标识，及时更新协同作业区，实时微震监测地下采区和GPS监测塌陷区岩移等技术措施，实现了矿山协同开采的 动态监测与预警。研究表明：所提出的优化剥离境界思路和一系列露天与井下协同开采技术方案，解决了该矿当前的生产难题，为该矿露天与井下协同作业提供了安全保障，可为类似矿山提供有益参考。     

露天矿最终境界的优化研究

基于矿体模型提出了几何定界和价值定界算法,对露天境界的圈定和优化进行了研究,以期得到一个经济上合理,技术上可行、安全的最终境界。首先将矿床的数据及开采技术条件输入到计算机中,建立矿体模型。并根据岩石存在各向异性这一属性,对最终帮坡角进行了分区。然后利用几何定界和价值定界的计算机可执行算法,得到最优境界。最后将某露天矿实际数据与理论的进行对比,并进行了境界分析。     

严寒气候条件下露天煤矿开采经济剥采比

针对我国露天煤矿广泛分布在北方、多采用单斗-卡车开采工艺的现状,考虑到严寒气候对矿山机械设备用油、维护以及作业效率等影响严重的问题,采用理论分析与统计分析方法,在分析露天矿开采境界确定原则及影响因素的基础上,分析了严寒气候与燃油价格、黏斗系数、机械故障率的关系,计算了严寒气候条件对露天矿山开采成本的影响,研究确定了考虑气候因素时露天矿经济剥采比的计算方法。以2座规模相当、气候环境不同的露天煤矿为实例,对比分析了《煤炭工业露天矿设计规范》在不同气候环境露天矿的适用性,得出不受严寒气候影响的A矿经济剥采比6.32 m3/t,受严寒气候影响严重的B矿经济剥采比为5.78 m3/t。结果表明：严寒气候条件显著增加露天矿开采成本,降低经济剥采比,进行露天矿开采境界圈定时需加以考虑。     

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。     

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。