基于爆破块度的地下金矿钻爆及铲装成本优化

某地下金矿目前已经进入开采阶段,为降低开采过程中钻爆和铲装成本,有必要对爆破块度级配进行优化研究,并得到较合理的上向扇形炮孔爆破块度,从而优化爆破参数。对某地下金矿目前正在爆破回采的不同采区进行铲装时的爆堆拍照,对相应爆破参数下的钻孔数量和炸药用量、铲运环节等成本资料进行收集,并运用Split-Desktop4.0软件,得到不同采区的钻爆与铲装成本与平均块度的关系公式,建立成本模型。成本模型结果显示：基于钻爆与铲装环节的某地下金矿经济合理爆破块度区间为21～24 cm,对应的主要爆破参数为：孔底距约1.9 m,排距约1.5 m,孔深5～14 m。研究结果节约了矿山的生产成本,提高了生产效率,为相关研究补充了理论依据。创新点：将计算机爆破块度分析软件,运用在矿山生产成本优化中,并以此为出发点,探究对应的合理爆破参数,为相关研究提供新思路。     

王官营石灰石矿南采区矿石块度与成本优化研究

揭示了露天矿爆破-粗碎过程中矿石块度与成本优化的关系,给出爆破-破碎过程中不同阶段的成本模型,指出了选择恰当的矿石块度是降低总成本的重要途径。     

露天矿山爆破效果与综合成本优化研究

借助3GSM三维岩体不接触测量系统以及点荷载强度试验, 对某矿山进行了地质调查, 对矿山的岩体进行可钻性、可爆性和完整性分级, 并在此基础上, 通过现场爆破试验, 统计爆破大块率, 评价爆破效果, 同时, 以大块率为指标, 确定大块率与穿孔成本、爆破成本、铲装成本、运输成本和二次破碎成本之间的关系, 利用线性回归分析, 建立了综合成本模型。该研究可为矿山提高生产效率和成本优化提供指导作用。     

爆破破碎度及块度分布的试验研究

在工程爆破中,爆破块度是检验爆破效果的一个重要指标,爆破块度的分布规律是确定爆破参数的重要依据。论文通过爆破模拟试验研究,探讨了爆破块度的分布规律,提出了影响爆破块度分布的因素,对合理确定爆破参数有一定的指导作用。     

基于三维激光点云的爆破块度统计预测方法

爆破块度是评价露天矿台阶爆破效果的重要指标,直接影响后续铲装、运输效率和开采综合成本,对爆破块度进行准确预测可反馈优化爆破设计及指导现场爆破施工。三维激光扫面技术是一种非接触面测量技术,能够精确重建物体表面,相对二维图像能够获取物体完整的三维几何形状信息。研究提出一种基于爆堆表面岩块激光点云分析的爆破块度统计预测方法(3DPCFM),具体为采用三维激光扫描仪对爆堆整体进行扫描,获取爆堆表面点云数据并且通过点云配准、过滤、去噪和下采样等处理技术建立爆堆三维点云模型,采用LCCP算法分割爆堆表面岩块点云,基于表面岩块点云借助几何算法获取岩块体积、采用PCA法提取岩块粒径,结合数理统计分析方法进一步获取爆堆表面岩块块度分布,试验通过岩块堆平铺和堆砌2种状态点云模型获取的岩块粒径对比修正堆砌状态提取的块度粒径偏差,然后以表面岩块块度分布作为输入参数,获取爆堆整体块度分布。室内试验结果分析表明:3DPCFM块度预测结果相对二维图像处理块度分析软件Split-Desktop更加接近水缸法实测块度精度,岩块在平铺状态下采用岩块点云数据提取的几何参数与实测值近似相等;小规模现场试验验证3DPCFM块度...     

爆破质量对露天矿开采综合成本的影响分析

重点研究了爆破成本与采矿综合成本之间的关系,分析了爆破质量因素(炸药单耗、块度均匀性以及爆堆形状和松散度等)对电铲采装效率的影响,提出适当增加爆破成本投入对矿山综合成本的降低是有益和有效的。     

爆破质量对露天矿开采综合成本的影响分析

重点研究了爆破成本与采矿综合成本之间的关系,分析了爆破质量因素(炸药单耗、块度均匀性以及爆堆形状和松散度等)对电铲采装效率的影响,提出适当增加爆破成本投入对矿山综合成本的降低是有益和有效的。     

台阶爆破块度的SVM预测模型研究

以矿山台阶爆破块度分布分析为例,建立了爆破块度预测的SVM模型。预测模型与实测结果相比,平均相对误差为6.67%,与BP神经网络模型、R-R分布及G-G-S经验模型相比,SVM模型预测爆破块度具有明显的优越性和可靠性。     

地下金属矿山扇形中深孔孔网参数优化研究

为改善某地下金属矿山爆破块度不均匀问题, 对扇形中深孔孔网参数进行了优化, 对不同孔距和排距进行了模拟分析。结果表明, 孔距1.6~2.0 m、排距不大于1.6 m时可以取得良好的爆破效果;对比监测点的等效应力峰值后推断顶底板的稳定性以及爆破块度, 综合考虑凿岩成本和炸药单耗, 最终选择孔网参数为: 孔距1.8 m、排距1.6 m。现场爆破结果表明, 与原有孔网参数爆破效果相比, 应用优化后的孔网参数爆破所得矿石D₂₀提高了37%、D₈₀下降了41%。     

露天台阶爆破的计算机优化计算

露天台阶爆破是一个复杂的过程,孔网参数不易准确控制,爆破效果难以预计.通过建立数学模型,利用计算机对孔网参数优化、爆破块度及目标成本进行了优化计算,对提高爆破效果,降低开采成本具有重要意义.     

多目标模糊决策法在选择铲运机斗容中的应用

选择合适的铲运机斗容能够为矿山产生巨大的经济效益。为了选择合适的铲运机斗容,从经济效益最优出发,对阶段某-矿块进行模拟开采,取得采场掘进工程费用、设备购置费用、铲运机的出矿效率、出矿费用4项指标。应用多目标模糊决策的方法,建立寻优模型,进而选择在一定条件下合适的铲运机斗容。     

某金矿地质冶金学模型中采矿参数赋值

地质冶金学模型包含众多参数,对矿山生产的全流程有着指导作用,而对于采矿生产的指导意义尤为直接。在吉家洼金矿地质冶金学模型中,结合工程地质数据,对采矿方法、采场结构参数、贫化率和采矿成本参数进行了准确赋值。首先基于工程地质块模型中综合稳定参数和矿体厚度,将矿体划分为三类区域,分别适用于空场嗣后充填采矿法、下向进路充填采矿法和留矿采矿法,并在相应区域内,获得采场结构参数,并据此建立线框模型。进一步采用单一域赋值法,在地质冶金学模型中增加采矿方法和采场结构参数字段。采矿贫化率赋值是通过将试验采场内的局部点贫化率和矿体厚度做散点图,然后在三类采矿方法对应的区域内,求得三类贫化率回归方程,并利用回归方程在模型中赋予贫化率字段。采矿成本的计算以矿房为单位,计算矿房中辅助材料、燃料、动力、生产职工薪酬和制造费用的总和,然后根据模型块尺寸占所在矿房的比例来分担整个矿房的成本费用。地质冶金学模型中采矿参数和工程地质块模型中综合稳定参数及矿体厚度动态关联,采矿参数的优化依赖于工程地质模型中综合稳定参数。     

金属矿山充填浓度多目标优化控制研究

在常规PID控制时充填浓度存在滞后性、时变性等特点,且易受尾砂性质和粒径等因素影响,提出了一种充填浓度的多目标优化控制策略。通过对充填工艺流程进行分析,构建充填浓度的多目标控制模型,设定多目标决策变量,建立对应的目标函数和约束条件,从底流浓度、充填质量、充填成本方面对充填浓度进行多目标优化,采用遗传算法进行求解,并在MATLAB中进行仿真。通过仿真曲线可知,多目标优化算法在评价指标方面满足质量合格、低成本的控制需求,与传统PID控制算法相比,多目标优化控制算法响应速度更快,鲁棒性更强,该充填系统运行以来,充填浓度稳定在70+-1% 左右,成本降低15%,满足工业生产要求。     

Transition from open-pit to underground in the case of Chah-Gaz iron ore combined mining

Geological and economic modeling of an ore body and also optimization of the depth at which transition is made from open-pit to underground mining is an important part of the mining design process in large and massive deposits. In this paper, a geological block model of Chah-Gaz iron ore deposit located in Iran was first created based on iron ore cut-off grade. Then with considering the economic parameters in the geological block model an economic model was derived. The economic block model of the deposit was used to determine the transition from open-pit to underground mining. The transition depth determination process was mathematically modelled for the case study. The objective function was chosen to be the maximization of the total profits earned from the combination of both open-pit and underground mining of the deposit. Chah-Gaz transition problem was finally solved by developing MATLAB optimization based code. The results obtained indicate a transition depth of 450 m.     

基于ANSYS的应力分类协同优化

在ANSYS应力分类与结构尺寸优化的协同下,提出一种新的协同优化设计方法,并成功应用于与某企业的合作项目中。该方法采用ANSYS的二次开发语言APDL编程,对钢结构进行分析、等效线性化处理和分析结果评定,最后通过迭代计算实现结构尺寸优化。工程实例袋式除尘器箱板结构的优化设计结果表明,在满足强度、刚度的前提下,应力分类协同优化设计的箱板结构钢耗量降幅高达24.5%。该协同优化设计方法有利于用户研发轻量化结构,为实际工程中开发新产品提供了一种新思路。     

煤矿人员定位系统拓扑优化模型

对煤矿巷道网络进行建模,提出一种基于无线传感器网络的层次式煤矿人员定位系统,并对人员定位系统成本进行分析,设计出包括测点代价和测点之间线缆代价的优化目标函数。推理结果表明,该成本优化问题与煤矿传感器节点间路径优化问题相一致。最后应用Prim算法对人员定位系统拓扑结构进行优化,结果验证了优化模型和算法的有效性。     

三维地质建模中设定矿块尺寸探讨

通过不同尺寸矿块建立某金矿地质模型,探索制约矿块尺寸的主要因素。模型分析结果显示,在矿床地质建模中,当矿块尺寸长轴小于20m时,金属量变化不大;当矿块尺寸长轴大于20m时,矿块在充填线框模型时不能很好地拟合边界,造成金属量计算存在过大误差,说明矿体形态是矿块尺寸主要的制约因素。矿块尺寸的大小必须与空间有效信息的构型和变程相适应,实验矿床不同尺寸矿块的三维地质模型显示,在一定尺度内随着矿块尺寸的减小,方差逐渐增大,说明矿块的尺寸越小,单个矿块的品位与真实品位的差距越大。因此,在地质建模过程中设定矿块尺寸需要考虑包括矿体形态、钻孔网度、变程和采矿方法等多种因素。     

矿岩崩落块度预测的节理面三维模拟技术及其应用

基于传统二维状态下块度预测存在的弊端, 提出以构造面的空间展布规律为基础, 利用Monte Carlo技术模拟节理系统, 采用三维实体切割技术建立块体三维截取模型的矿岩块度预测新模型, 实现了矿岩崩落块度的三维预测, 并开发了相应软件OFP 1.0(Ore Fragments Prediction)。研究成果应用于某特大型斑岩铜矿, 预测结果表明: 该矿山等效尺寸大于1.65 m的块体筛上累积百分比为40%, 大于1.26 m的块体筛上累积百分比为59.85%。根据等效尺寸与块体体积的转换关系, 建议放矿口尺寸设置为5 m×5 m, 此时放矿口堵塞几率较小。研究成果为自然崩落法矿山采矿方法设计和工程中的放矿控制提供了重要依据。     

复杂多金属露天矿山最终境界动态综合优化

为了将矿岩时间属性准确加入到复杂多金属露采矿山境界优化过程中, 提出了基于矿床块体模型的动态综合优化方法。采用当量品位的方式将多金属元素转化为综合当量品位并对矿床块模型进行经济参数赋值, 运用L-G图论法通过矿石售价折扣的方式获得一系列静态方案, 研究分析了复杂矿山的开采工艺并对各方案编排进度计划, 统计计算各方案年现金流, 经贴现获得净现值(NPV), 综合分析各方案NPV及资源回收情况确定最优方案, 实现复杂多金属露天矿山最终境界的动态综合优化圈定。基于生产进度计划的境界动态优化方法与矿山实际生产紧密结合, 其优化结果可为矿山设计及未来生产提供更好的基础支撑, 为露采矿山最优境界寻找开辟了一条新的途径。