浅谈特大型露天矿境界优化及分期开采

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大型露天矿山资源估算与开采境界优化研究(金属矿山)

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L iu L iangm ing
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Gao X iang

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L i L iang jun
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(1 . C entral South University; 2. China N er in Eng ineering Co. , L td. ) Abstrac t T aking the T ibet Q ulong Copper M ine fo r exa m ple , the application o f geo statistics m ethod in the resource eva luation of larg e sca le open pit m ine is de m onstrated , and the copper mo lybdenum w as se lected as the reg ionalized var ia b le to conduct var iogra m calculation and structural ana lysis and to establish depositm athe m atica lm ode l fo r grade esti m a tion and resource eva luation by analyzing the statistica l distribution character istics of copper m o lybdenum grade . O n this basis , the cutting bounda ry opti m ized param eters were dete r m ined to opti m ize cutting bounda ry acco rd ing to the established m athe m atica l L G mode l inM ineS ight so ftw are m e thod . A opti m ization effectw as ach ieved fo r rea lizing the m ost opti m a l resources utilization and sustainable deve lopm en t . K eywords L arge scale open p it m ine , R esource evalua tion , G eo statistics , Li m it opti m iza tion

南芬露天铁矿三期境界优化设计

- 43 -文章编号：1002-1779 （2018） 02-0043-02南芬露天铁矿三期境界优化设计摘要：目前，南芬露天铁矿由三期向四期扩帮开采。

在扩帮开采过渡时期，面临边坡滚石的影响和开采条件的制约，适时调整截滚石平台的参数和优化采区的运输道路十分必要。

将采场截滚石平台和出入沟运输道路进行调整，并从运距和经济等方面对其验证比较，实现南芬露天矿安全生产和平稳扩帮过渡的目标，同时形成较近的运输道路，缩短矿岩的运输距离，降低矿山运营费用，提高矿山经济效益。

关键词：露天铁矿；境界优化；截滚石平台中图分类号：F403.7 文献标识码：A□ 蔡兴伟一、概述南芬露天铁矿是一个分期、分区开采的大型露天矿山。

矿床由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层铁组成，矿层总的走向为北30°～35°西，倾向南西，倾角40°～50°，平均47°。

工业矿体总长约3 000m，3层矿体累计厚度约120m。

经多年开采，探明地质储量7.9亿吨。

目前，矿山年生产规模1 300万吨，年采剥总量近亿吨。

正在进行由三期开采境界向四期开采境界的过渡。

矿山采用汽车公路运输，露天采场封闭圈为286m水平，封闭圈以下，上、下盘均设置运输道路与出入沟相通，出入沟位置有：下盘中部向南延深298m水平出口、上盘向南延深286m水平出口、南端帮334m水平出口、北端帮286m水平出口。

采矿场境界外北端设置有矿石破碎站和矿石倒装站，设计年处理矿石量1 500万吨；靠近上盘区域设置有310m水平岩石破碎站，采场内岩石用汽车运至岩石破碎站，并经废石胶带系统排至上盘的2号土场，设计年排弃岩石量2 000万吨；采矿场北部自298m水平或310m 水平出入沟运出的岩石排至采场下盘的矿山5号排土场。

二、境界优化的必要性南芬露天铁矿三期开采境界露天底设计标高+94m，开采境界上盘边坡角为46.02°～48.60°、下盘边坡角为34.18°～35.40°，当前三期境界内最低开采水平166m。

露天矿开采境界优化与动态管理

・６６・２０１５年６月
工程施工
中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术
露天矿开采境界优化与动态管理
马息
富蕴金蕴矿业发展有限公司，新疆富蕴
８３６１００
摘要：在露天采矿工程中水文地质条件、边坡工程地质、实际揭露的矿床地质等条件往往处于不断的变化中，而这些变化也会导致其中的边坡角度、边坡形状和边坡位置发生变化，所以采矿企业需要对边坡潜力进行挖掘，对开采境界进行调整，
从而实现少剥岩、多采矿的目的，最终能够使采矿企业的经济效益得以显著提升。
关键词：边坡挖潜；开采境界优化；动态管理中图分类号：ＴＤ２１６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１．５５８６（２０１５）２７．００６６．０１等，从而开展科学合理的边坡和境界优化。立足于边坡稳定构造控制论和系统论的理论基础，将一系列的软件系统开发出来，对数字化露天矿进行打造，从而将边坡结构和境界构成快速的完成。其具体的操作过程为：对ＣＡＤ软件系统和ＩＤＳ矿模进行充分利用，选择结合模拟与优化采场的方式，选择计算机作为操作工具：通过对强大的硬件系统和软件系统的利用，采用计算机、测量、采矿、地质等多专业联合的方式将开采境界优化和动态管理工作完成。３．１固定帮边坡挖潜开采境界最为主要的要素就是固定帮边坡，同时由于经济效益潜在力所处的位置。本文对该金矿固定边坡进行深入研究，确定如下的边坡潜挖情况：其边坡结构要素为：选择单台阶免爆开采的方式，能够对其剥岩量进行有效控制，并且节省大量

中国煤矿露天开采程序的优化

中国煤矿露天开采程序的优化摘要：开采程序对于露天煤矿开采投资、产能、效益等方面产生直接影响，所以采取必要的开采程序积极为重要，可以降低成本、提高效益。

对于露天矿山的开采工作来说，确定合适的开采程序极为重要，这是保证开采顺利进行的关键，同时也关系矿产资源的合理开发和利用。

通过开采程序的优化，结合煤层赋存条件、开采现状改变，可以采取分区开采的方式，让开采工作顺利开展，保证开采的安全性与高效性。

关键词：露天煤矿；开采程序；优化设计露天矿开采程序是开采顺利进行的主要依据和条件，影响最终经济效益，关系到煤矿企业的合法权益。

开采程序达到合理性的要求，可以确定合适的建设速度、矿山生产进度，保证资源开采有序实施，提高煤炭资源开发率。

露天矿开采程序包含的内容比较多，要从全局性考虑和分析，开采程序与生产工艺都和开拓系统存在直接的关系。

露天矿的开采容易受到下述多个方面的因素影响：赋存条件、工艺设备、矿区规模、运输系统与方法、排土场位置、矿石品位等。

因此，露天矿开采应该从下述几个方面出发进行合理的优化：①实现开采技术参数优化；②根据需要合理划分开采区域；③优化选择首采取；④确定科学合理的开采顺序。

1露天煤矿相关概念概述1．1基本概念煤矿露天开采就是在裸露的自然环境中开展煤矿开采作业，将覆盖在煤层表面的岩层清理掉进行煤矿开采作业。

该方式一般应用到近地表埋设的煤层，主要的优势就是成本低、产量高、安全性好、空间比较大，回采率超过90%，但是缺陷也比较明显，比如环境干扰严重，环境影响巨大等。

1．2露天开采现状结合当前我国的调查资料分析发现，露天煤矿的存储量可以达到7×108t，最为主要的组成部分就是褐煤，比例超过70%，其他则是以烟煤为主。

从我国的露天煤矿开采历史分析，总计经过了如下三个发展阶段：a)20世纪50年代—60年代，这一时期的煤矿开采经济效益明显，社会效益也比较高，给国家的发展起到了极为重要的作用，但是当时技术水平相对较低，企业规模不足，市场竞争力较差；b)20世纪60年末—80年代，根据我国建设需要，投资兴建了很多大中型煤炭开采企业，但是文化大革命等历史时期的影响，社会环境较差，难以实现很快发展；c)改革开放至今，这个时期的经济发展速度非常快，我国的经济与社会全面发展，煤炭领域有了很快的发展，不仅开采规模逐步的扩大，且技术、设备的水平都有了很大的提升，逐步进入到世界先进行列中，给国家建设、经济发展起到了极为重要的作用。

露天矿开采境界优化与动态管理

露天矿开采境界优化与动态管理收稿日期:2003-09-08作者简介:罗映南(1957-),男,福建漳平人,地质高级工程师,总经理,主要从事矿山技术及企业管理工作;福建省上杭县紫金路紫金大厦,364200罗映南(福建紫金矿业股份有限公司)摘要:随着科学的发展和技术的进步,国内外大中型露天矿已将边坡与开采境界由过去的“相对固定”变为动态优化管理。

随着采矿工程实际揭露的矿床地质、边坡工程地质与水文地质条件的变化,及时改变边坡位置、边坡形状、边坡角度,挖掘边坡潜力,调整开采境界,达到多采矿、少剥岩,以提高经济效益。

本文介绍了紫金山金矿边坡挖潜、开采境界优化、5年编制5个境界的动态管理情况;论证了开采境界优化的目标和考虑的主要因素;分析了境界优化、动态管理的效果与效益;在此基础上提出了保证边坡稳定的技术措施。

关键词:露天矿;边坡挖潜;开采境界优化;动态管理中图分类号:T D854 文献标识码:B 文章编号:1001-1277(2004)01-0023-041　引　言到目前为止,尚未发现一座露天矿在开采全过程中,矿床地质条件、边坡岩土工程条件与最初设计时一模一样的先例。

换言之,矿床开采过程中,矿体与上下盘围岩的相对空间位置、原境界内矿岩量、边坡工程地质条件、水文地质条件的变化或多或少都要发生。

因而,作为露天矿的开采境界也不能“一次定终身”,要及时调整优化,以适应变化了的情况,提高开采的经济效益。

紫金山金矿1998年开始由地下开采转为露天开采,2002年实际矿石产量为1153万t ,采剥总量1181万m 3;5年累计采出矿石量4000万t ,采剥总量1亿t 。

露采的5年中,将露天采场的边坡与开采境界纳入动态优化管理,先后组织了4次开采境界调整、修改、优化,产生了5个开采境界,分别是1998年设计院境界,2000年、2001年、2002年和2003年3月公司编制的境界。

5年中依据实际情况对边坡挖潜、开采境界优化,平均每年一个境界,对公司经济效益的提升发挥了重要作用。

露天矿分期开采的设计与研究

露天矿分期开采的设计与研究[摘要] 本专题以阿巴嘎旗金地钼矿采矿工程为研究对象，根据大冶铁矿与海南铁矿的分期开采设计与研究成果，利用DIMINE数字矿山软件进行优化，判别分期开采对比全境界开采的技术经济合理性，从中探求两种采矿方式的优缺点及其潜在规律。

[关键词] 露天矿分期开采设计研究1.概述露天矿的开采方式可分为全境界开采与分期境界开采，全境界开采是指在最终境界范围内，采剥工作按开采台阶沿水平方向连续扩展到最终境界线，沿垂直自上而下分层连续下降至终了开采深度，整个开采过程为一个境界，又叫不分期开采；分期开采是指对全境界而言，是指在最终境界范围内划分为一个或多个中间境界，按先后分期进行开采。

本专题以阿巴嘎旗金地钼矿采矿工程为研究对象，根据大冶铁矿与海南铁矿的分期开采设计与研究成果，利用DIMINE数字矿山软件进行优化，判别分期开采对比全境界开采的技术经济合理性，从中探求两种采矿方式的优缺点及其潜在规律。

2.大冶铁矿与海南铁矿全案境界开采与分期开采的比较3.金地钼矿采矿设计方案2009年2月金地矿业生产技术人员根据山东地质勘察六院提供的钻孔资料开始对金地矿业一采区、二采区进行采矿工程设计方案的研究工作。

设计露天开采境界上口尺寸为1160米×620米，采深204米。

采区最高标高为1113米，封闭圈标高为1070米，坑底标高为866米，境界内剥采总量为2.18亿吨，采矿量为7457万吨，平均剥采比为1.92t/ t,按每年采矿165万吨计算，可持续生产45年。

设计采出矿石是该采区地质储量的67.9%。

采区总体采矿方法为，横向推进，运输路线为直进、折返、环绕，运输平台12米，安全平台4米，清扫平台9米，每两个安全平台设置一个清扫平台，根据岩石坚固性的不同，台阶坡面角分别为60°、65°、75°，最终帮坡角为49°。

采矿生产分三期进行，第一期为2009年8月-2012年8月，期限三年，警戒圈直径为432米。

铜街-曼家寨矿段露天境界分区及设备选型特点分析

铜街-曼家寨矿段露天境界分区及设备选型特点分析摘要：由于我国经济的快速发展，我们对矿产资源的利用也在增多，同时开采技术也取得了很大进步。

云南华联公司铜街-曼家寨露天矿是一座特大型山坡露天矿,矿山扩建后采矿能力每年可以达到360万吨,年剥离量接近1200万方,属于国内高剥采比矿山之一。

本文主要就该露天矿段的境界分区及设备选型进行分析，根据帮坡角的不同将矿段分成了不同区段，同时结合该露天矿岩的特点及标高将矿区分为了以剥离为主的的区域和以采矿为主的两个区域。

在整个采矿过程中为保证安全、高效地进行，对采矿的设备进行了选型，整体上提高了设备的利用效率和矿产资源的开采率。

关键字：铜街-曼家寨矿段；露天境界；剥离；设备选型1、引言在我国国民经济的发展过程中，矿产资源起着非常重要的作用，它是保障经济平稳发展的基础。

随着我国社会和经济的发展，我们对矿产资源的需求也在不断提升，然而由于我国地域比较辽阔，地质条件复杂，地势整体呈现西高东低的趋势，这些因素使得我国的矿产资源比较丰富。

虽然矿产资源不是太少，但其大都分布在山区，这就使得开采这些矿产资源比较困难，这就在一定程度上制约了我国矿产行业的发展，进而阻碍了我国经济的发展。

铜街-曼家寨露天矿是一座特大型山坡露天矿，由于在开采过程中很多技术性经济参数并不是恒定不变的，这便导致在开采过程中不能拘泥于常规，而需要采取拓展思路灵活应对，以安全、环、效益等为出发点进行开采工作。

2、矿山概况铜街-曼家寨矿段于1958年开始建矿，刚开始在地下进行开采并结合露天开采，但其规模较小。

于是，在2003年对该矿段进行了开采制度改革，使该矿山具有了每年开采60万吨的能力，同时采矿过程中使用修建的公路进行矿石运输，并使用了缓帮采剥工艺。

2006年在相关专家讨论认证后，将矿山建设成了具有每年210万吨生产能力的矿山，其年采剥总量接近40万吨，在2018年最终将矿山的建设成每年360万吨生产能力的矿山。

露天煤矿最终境界与开采计划优化方法及其应用

露天煤矿最终境界与开采计划优化方法及其应用最终境界和长期开采计划是露天煤矿设计方案的两个最重要的组成部分,对矿山的整体开采效益有重大影响。

因此,最终境界和长期开采计划的优化一直是过去半个世纪以来国际矿业系统工程领域的热点研究课题。

本文在系统分析国内外在该领域的已有研究成果的基础上,针对近水平煤层的赋存特点,给出并证明了“从地质最优采场序列中求得最优开采计划”的定理,建立了优化数学模型；从矿床地质模型的建立到最终境界和长期开采计划的优化,设计了一整套算法；通过软件开发,使本文的理论、方法和模型得以实现。

针对露天开采的煤矿床多呈近水平层状分布的特点,建立了便于计算机处理和应用的规则柱状煤层矿床模型。

在算法和数据结构上充分考虑建模中处理实际地质条件的能力以及煤田探矿数据的特点,可以方便地处理断层、煤层边界控制、聚集效应等实际问题,具有运算效率高和实用性强的特点。

优化境界和开采计划需要建立地表标高模型。

本文提出了一种能够很好处理各种地表特征的、基于等高线的地表标高模型建立方法,设计了相应的建模算法。

基于建立的柱状煤层矿床模型和地表标高模型,以开采总利润最大为目标函数,采用“锥体排除法”优化露天煤矿开采境界。

该方法首先产生一个可能的最大境界,然后从最大境界开始,通过锥体扫描循环,把不盈利或剥采比大于经济合理剥采比的锥体排除,直到在一次扫描中找不到这样的锥体为止,就得到了最优境界。

该方法应用简单、运行速度高,可以方便地处理不同方向(或不同区域)具有不同帮坡角的实际情况；通过把锥壳顶点依次置于各煤层底板的椎体排除扫描,较好地处理了椎体重叠对优化结果的不利影响,而且符合近水平煤层条件下境界坑底尽可能沿煤层底板设计的实际要求。

针对这一优化方法,设计了最大境界的圈定算法、锥体排除算法、锥体模板构建算法,以及相应的数据结构。

露天煤矿开采计划在本文的定义中,包括开采顺序(即每年开采的位置和形态)、生产能力(即每年的采煤量、四纪层和硬岩的剥离量)和开采寿命三大方面。

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补给条件差，富水性弱至中等。建设方拟将该矿最终
１矿区概述
某矿区位于我国西部、冈底斯山脉南东段，势地险峻，切割强烈，区范围３．ｋ２矿８，４ｍ平均海拔在５００ｍ０以上，０５２０ｍ以上为残坡积砾石及冰碛堆积区。矿石的工业类型为斑岩型铜矿，要成矿元素为铜，生主共
第１期
瑚兰鋈浅谈特大型露天矿境界优化及分期开采
曼・量・３
图６首期境界与终了境界关系
图４设计的终了境界视图
５边界品位及最低入选品位优化【ｌ，３】
第３卷１期１
有色冶金设计与研究
２１００焦２月
浅谈特大型露天矿境界优化及分期开采
高祥，骆贞江，蔡序淦
（国瑞林工程技术有限公司，西南昌３００）中江３０２
［摘要］根据某特大型露天矿的地形、体赋存、矿品位变化等特征以及开采规模，究该露天矿境界优化、研分期开采的方法．以求最佳开采顺序和最大经济效益（关键词］大型露天矿；特开采境界优化；矿业软件
建设成一个２ｘＯｔ规模的特大型采、０ｌ４ｄ／选联合企业。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２矿区地形及矿体特征
２１地形地貌特征．
矿区内地形起伏跌宕，沟壑纵横，山峦高耸挺拔。地势总体南高北低，海拔一般在５０００ｍ以上，最高点位于南东侧，高程５５．，最低处位于北部的山７３５２ｍ沟，拔４５００ｍ，海６．相对高差一般３０５０Ｉ，６０～０Ｉ最大Ｔ高差９６３。地形坡度一般为３ｏ５，９．６ｍ０￣。４局部形成陡
中图分类号：Ｄ１Ｔ２６文献标识码：Ｂ文章编号：０４４４（０００－０１０１０－３５２１）１００－３－
ＡｎａｖｔｄｎｔｅＰｉＯｐｉｉａｏｎｔｇｄＭｉｉｇｏｅｓｚｅｉｉｅＴｅｔｔｅＳｕｙｏｔｉｈｔｚｔｎａｄＳａｅｎｎｆＯｖｒｉｅＯｐｎＰｔｎｍｉＭ
ＡｂｔａｔＢｓｄｏｅｔｐｇａｈ，ｒｂｄｃｕｒｎｅａｄｖｒａｉｎｉｒｄｆｖｒｉｅｏｅｉｍｉｅｎｎｎａａｉ，ｉｓｒｃａｅｎｔｏｏｒｐｙｏｅｏｙｏｃｒｅｃｎａｉｔｎｇａｅｏｅｓｚｐｎｐｔｎｓａｄｍｉｉｇｃｐｃｔｐｔｈｏｏｙｏｔｚｔｎａｄｍｉｉｇｂｔｇｓａｅｓｕｉｄＳａｐｉｌｎｎｑｅｃｎｃｎｍｉｂｎｆａｅａｈｅｅ．ｐｉａｉｎｎｎｙｓａｅｒｔｄｅＯｔｔｔｍｉｏｈｏｍａｉｇｓｕｎｅａｄｅｏｏｃｅｅｉｃｎｂｃｉｖｄｍｉｅｔ
岩。矿区中心区南北向有宽约２０ｍ的山沟，侧和０东西北侧为高山，图１见。
成矿元素为钼，伴生有益组分为银、金。矿体空间形态
为近似于椭圆形的柱状体，Ｉ为勘查类型，主矿体几乎
全部隐伏于地下，出露地表，没有矿体厚度大，产状近于直立，主矿体有１条勘探线剖面控制。按照Ｉ目前１勘查类型确定０１线勘探区网度为１０ｘ０探～６０ｌ０ｍｍ，求（３）３铜金属资源量，１以满足矿山设计和建设的要求；同时在勘探区的外围，（０－０）（０－０）的按２０４０ｍｘ２０４０ｍ勘查网度，估算（３＋３＋３）３２３３３４铜金属资源量。该矿属特大型斑岩铜矿床，矿区以火山岩、火山碎屑岩、侵入岩为主，岩体为块状构造，断裂、裂隙构造发育，矿区工程地质复杂程度中等。矿区主要矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水，沟谷内有第四系覆盖，范围小且厚度小，矿床主要充水含水为基岩风化
带裂隙水和裂隙脉状水，水文地质条件简单，地下水
收稿日期：０９１－３２０ — １１作者简介：祥（６一），高１７，高级工程师，９男主要从事采矿工程设计与研究工作。
图１地形及矿体
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