采矿方法选择专家系统及其在冬瓜山铜矿的应用_顾秀华
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本系统首先合理 细化了采矿方法及方案的分 类 , 将基于规则的专家系统引入采矿工程设计 , 并 在技术条件允许的前提下 , 给投资者 (决策者)以 倾向性选择的机会 , 由此初选出推荐方案 , 再对推 荐方案进行经济优化选择 。
用经济评价的方法选择采矿方法的基本过程如 下:
(1)建立采矿方法 (方案)名称库 、 常用采掘 设备库 、 常用材料单价库及各种采矿方法的采掘单 耗库 。
(2)在已知各种采矿方法的材料单耗及主要经 济指标的前提下 , 作经济比较 , 给出经济上更合理 的采矿方 法 。 经济评价 的方法有二种 :其一为比 “盈利” 法 。其基本思想是 :根据开采每吨矿石的 盈利金额来确定经济效益最好的采矿方法 。其二为 比 “还贷时间” 法 。其基本思想是 :对于不同的采
对于地下开采的矿山设计 , 选择技术上可行 、 经济上合理的采矿方法是设计中必不可少的重要环 节 。 由于采矿方法的选择受诸多因素的制约又具有 相当大的不确定性 , 故选择最合适的采矿方法不但 要有比较广泛的专家知识还要从经济效益出发 , 用 数据说话 。
影响采矿方法选择的因素很多 , 一类为自然条 件 , 如矿体的地质状况 、 赋存条件以及与市场密切 相关的矿石价值等 ;另一类是人为要求 , 如地表的 保护要求 、 技术上可行的前提下投资者 (决策者) 的倾向性要求等 。诸多因素的共同点是与采矿方法 之间难以建立起确切的函数关系 。 某些因素相互制 约并具有较大的模糊性 。 因此目前大部分工程设计 依然依赖于个人经验或沿用实例类比方式 。
近些年来 , 人们在采矿工程领域引入了人工智 能来解决领域内经验判断问题 , 即不确定性推理问 题 。 一些典型的应用有多目标决策线性规划 、 灰色
采矿方法选择专家系 统及其在冬瓜山铜矿的应用
系统理论 、 基于规则的专家系统等 。 我们结合采矿 设计的工艺特点开发了一套帮助设计者根据矿山资 源条件进行采矿方法初选并对初选出的几种采矿方 法进行经济比较并决策的专家系统 。 本文将简单介 绍此专家系统及其在冬瓜山铜矿采矿方法选择中的 应用 。 2 专家系统简介
中国矿业 2001 年第 10 卷第 6 期
对初选出的四种采矿方法进行经济评价 , 其结 果如表 1 、 表 2 。
表 1 冬瓜山铜矿金属种类
金属 重量 金属单价 地质品位 选矿回收率 冶炼回收率
名称 单位 (元)
(%)
(%)
(%)
铜
t
20000
0.01
88
97
金
g
70
0.25(g/ t)
49
95
硫
t
130
0.16
70
注 :表中金属价格仅作为采矿方法选择比较参考价 。
表 2 冬瓜山铜矿初步设计 采矿方法比较结果
采矿 方法
平底结构 铲运 机出 矿大 孔采 矿 嗣后充填法 (缓倾)
平底结构 铲运 机出 矿中 深孔 落 矿阶段空场嗣后充填法
垂直走向 布置 阶段 采矿 嗣后 充 填法 (厚)
垂直走向 布置 盘区 式回 采上 向 分层充填法
贫化率 (%) 10.0
10.0
SPECIALIST SYSTEM FOR MINING METHODS DETERMINATION AND ITS APPLICATION TO DONGGUASHAN COPPER ORE MINE
Gu Xiubua (Beijing Central Research Institute of Non-ferrous M etallurgy 100038)
Keywords:Mining method, Specialist system , M ining project desig n
1 前 言 采矿方法对矿山生产的许多生产指标 (如矿山
生产规模 、 矿石损失率 、 贫化率 、 劳动生产率 、 成 本及安全等)都有很重要的影响 。 所以采矿方法选 择的合理 、 正确与否 , 将直接关系到企业的经济效 果及其成败 。
72
数的影响及采场结构参数的优化等等 。 总之 , 通过开发这套采矿方法选择专家系统 ,
希望能够充分利用现代化的计算工具及科学方法帮 助采矿设计者用经济评价的观点来选择采矿方法 , 最大限度地提高矿山的经济效益 。
(收稿日期 :2001 年 4 月 30 日) 〔作者简介〕 顾秀华 北京有色冶金设计研 究总院矿山分院高级工程师 北京科技大学硕士研 究生毕业
0.311 71.69
由此经济比较的结果可以看出 , 前两种采矿方 法即 “平底结构铲运机出矿大 孔采矿嗣后充 填法 (缓倾)” 和 “平底结构铲运机出矿中深孔落矿阶段 空场嗣后充填法” 的经济效益相对较好 , 可作为推 荐方案 。 4 结 语
随着专家数据库资料的积累及工程实 例的增 加 , 对系统的 全面调试及对数 学模型进行不 断修 改 , 我们还希望将此项工作深入到各主要技术经济 指标内部进行优化 , 考虑不同的凿岩设备 、 出矿设 备对采场尺寸的影响 , 采场应力分布状态对采矿参
10.0
10.0
生产能力 采切比 (t/ d) (m3/ kt)
凿岩设备
凿岩台车
2400.0 2100.0
88.0 60.0
Simba261 数量 :1.0 凿岩台车
SO LOH606RA
1800.0
76.0
数量 :1.0 凿岩台车
SO LOH606RA
350.0
48.0
数量 :1.0 凿岩台车
M O N OM A TIC
1000m 之 间 (地 表海拔标高 :+50m ～ +145m), 为缓倾斜矿体 。
冬瓜山矿床首采 段 , 矿体水平投影长 >100m (1810m), 地表要求保护 , 矿石可能自燃 , 矿体稳 固 , 上盘围 岩稳固 , 矿体厚度 :37m , 倾 角 10 ～ 20°, 沿走 向倾斜 <20 %, 岩温 较高 , 埋藏较 深 。 决策者要求考虑生产能力大的方案 。
71
矿方法 、 采矿设备 、 生产能力 , 将一个采场所需的 采矿 、 掘进设备作为采场的一次性资金投入 , 在考 虑投资利率的条件下比较哪种 采矿方法的偿 还期 短 。 图 1 是简化了的系统数据流程图 。
图 1 系统流程图
(3) 建立计算结果数据库 。 3 冬瓜山铜矿采矿方法选择应用实例
冬瓜山铜矿床位于安徽省铜陵市狮子山矿区 , 属铜陵有色金属 (集团)公司的主要矿山 —狮子山 铜矿的深部矿体百度文库。 冬瓜山矿床赋存于 -628m ～ -
Abstract :A ccording to characteristics of mining project design, a specialist sy stem (software) for de termination of mining methods has been developed and applied to Dongguashan Copper Ore Mine .
根据冬瓜山铜矿矿床资源条件 , 由本采矿专家 系统初选出冬瓜山首采段适用的采矿方法为 “平底 结构铲 运机 出矿 大孔 采矿 嗣后 充填 法 (缓 倾)” 、 “ 平 底结 构铲 运机 出 矿 中 深孔 落 矿 阶 段 空 场嗣 后 充 填法” 、 “垂直走向布置阶段采矿嗣后充填法 (厚)” 及 “垂直走向布置盘区式回采上向分层充填法” 。
矿业纵横
采矿方法选择专家系统及其在冬瓜山铜矿的应用
顾秀华
(北 京有 色冶 金设 计研 究总 院·1 0003 8)
摘 要 本文介绍了结合采 矿设计的工艺特点 , 开发的一套帮助采矿 设计者用 经济比较的 方法 , 选 择采矿方法的专家系统 及其在冬瓜山铜矿采矿方法选择中的应用 。 关键词 采矿方法 专家系统 采矿设计
数量:0.48
出矿设备
铲运机 ES T-8B 数量 :1.0 铲运机 ES T-8B 数量 :1.0 铲运机 ES T-8B 数量 :1.0 铲运机 ES T-8B 数量 :0.24
辅助设备
还贷年限 盈利 (年) (元/ t)
0.15 79.85
装药车
Rocm ec 数量 :1.0
0.2
80.94
0.238 79.39
用经济评价的方法选择采矿方法的基本过程如 下:
(1)建立采矿方法 (方案)名称库 、 常用采掘 设备库 、 常用材料单价库及各种采矿方法的采掘单 耗库 。
(2)在已知各种采矿方法的材料单耗及主要经 济指标的前提下 , 作经济比较 , 给出经济上更合理 的采矿方 法 。 经济评价 的方法有二种 :其一为比 “盈利” 法 。其基本思想是 :根据开采每吨矿石的 盈利金额来确定经济效益最好的采矿方法 。其二为 比 “还贷时间” 法 。其基本思想是 :对于不同的采
对于地下开采的矿山设计 , 选择技术上可行 、 经济上合理的采矿方法是设计中必不可少的重要环 节 。 由于采矿方法的选择受诸多因素的制约又具有 相当大的不确定性 , 故选择最合适的采矿方法不但 要有比较广泛的专家知识还要从经济效益出发 , 用 数据说话 。
影响采矿方法选择的因素很多 , 一类为自然条 件 , 如矿体的地质状况 、 赋存条件以及与市场密切 相关的矿石价值等 ;另一类是人为要求 , 如地表的 保护要求 、 技术上可行的前提下投资者 (决策者) 的倾向性要求等 。诸多因素的共同点是与采矿方法 之间难以建立起确切的函数关系 。 某些因素相互制 约并具有较大的模糊性 。 因此目前大部分工程设计 依然依赖于个人经验或沿用实例类比方式 。
近些年来 , 人们在采矿工程领域引入了人工智 能来解决领域内经验判断问题 , 即不确定性推理问 题 。 一些典型的应用有多目标决策线性规划 、 灰色
采矿方法选择专家系 统及其在冬瓜山铜矿的应用
系统理论 、 基于规则的专家系统等 。 我们结合采矿 设计的工艺特点开发了一套帮助设计者根据矿山资 源条件进行采矿方法初选并对初选出的几种采矿方 法进行经济比较并决策的专家系统 。 本文将简单介 绍此专家系统及其在冬瓜山铜矿采矿方法选择中的 应用 。 2 专家系统简介
中国矿业 2001 年第 10 卷第 6 期
对初选出的四种采矿方法进行经济评价 , 其结 果如表 1 、 表 2 。
表 1 冬瓜山铜矿金属种类
金属 重量 金属单价 地质品位 选矿回收率 冶炼回收率
名称 单位 (元)
(%)
(%)
(%)
铜
t
20000
0.01
88
97
金
g
70
0.25(g/ t)
49
95
硫
t
130
0.16
70
注 :表中金属价格仅作为采矿方法选择比较参考价 。
表 2 冬瓜山铜矿初步设计 采矿方法比较结果
采矿 方法
平底结构 铲运 机出 矿大 孔采 矿 嗣后充填法 (缓倾)
平底结构 铲运 机出 矿中 深孔 落 矿阶段空场嗣后充填法
垂直走向 布置 阶段 采矿 嗣后 充 填法 (厚)
垂直走向 布置 盘区 式回 采上 向 分层充填法
贫化率 (%) 10.0
10.0
SPECIALIST SYSTEM FOR MINING METHODS DETERMINATION AND ITS APPLICATION TO DONGGUASHAN COPPER ORE MINE
Gu Xiubua (Beijing Central Research Institute of Non-ferrous M etallurgy 100038)
Keywords:Mining method, Specialist system , M ining project desig n
1 前 言 采矿方法对矿山生产的许多生产指标 (如矿山
生产规模 、 矿石损失率 、 贫化率 、 劳动生产率 、 成 本及安全等)都有很重要的影响 。 所以采矿方法选 择的合理 、 正确与否 , 将直接关系到企业的经济效 果及其成败 。
72
数的影响及采场结构参数的优化等等 。 总之 , 通过开发这套采矿方法选择专家系统 ,
希望能够充分利用现代化的计算工具及科学方法帮 助采矿设计者用经济评价的观点来选择采矿方法 , 最大限度地提高矿山的经济效益 。
(收稿日期 :2001 年 4 月 30 日) 〔作者简介〕 顾秀华 北京有色冶金设计研 究总院矿山分院高级工程师 北京科技大学硕士研 究生毕业
0.311 71.69
由此经济比较的结果可以看出 , 前两种采矿方 法即 “平底结构铲运机出矿大 孔采矿嗣后充 填法 (缓倾)” 和 “平底结构铲运机出矿中深孔落矿阶段 空场嗣后充填法” 的经济效益相对较好 , 可作为推 荐方案 。 4 结 语
随着专家数据库资料的积累及工程实 例的增 加 , 对系统的 全面调试及对数 学模型进行不 断修 改 , 我们还希望将此项工作深入到各主要技术经济 指标内部进行优化 , 考虑不同的凿岩设备 、 出矿设 备对采场尺寸的影响 , 采场应力分布状态对采矿参
10.0
10.0
生产能力 采切比 (t/ d) (m3/ kt)
凿岩设备
凿岩台车
2400.0 2100.0
88.0 60.0
Simba261 数量 :1.0 凿岩台车
SO LOH606RA
1800.0
76.0
数量 :1.0 凿岩台车
SO LOH606RA
350.0
48.0
数量 :1.0 凿岩台车
M O N OM A TIC
1000m 之 间 (地 表海拔标高 :+50m ～ +145m), 为缓倾斜矿体 。
冬瓜山矿床首采 段 , 矿体水平投影长 >100m (1810m), 地表要求保护 , 矿石可能自燃 , 矿体稳 固 , 上盘围 岩稳固 , 矿体厚度 :37m , 倾 角 10 ～ 20°, 沿走 向倾斜 <20 %, 岩温 较高 , 埋藏较 深 。 决策者要求考虑生产能力大的方案 。
71
矿方法 、 采矿设备 、 生产能力 , 将一个采场所需的 采矿 、 掘进设备作为采场的一次性资金投入 , 在考 虑投资利率的条件下比较哪种 采矿方法的偿 还期 短 。 图 1 是简化了的系统数据流程图 。
图 1 系统流程图
(3) 建立计算结果数据库 。 3 冬瓜山铜矿采矿方法选择应用实例
冬瓜山铜矿床位于安徽省铜陵市狮子山矿区 , 属铜陵有色金属 (集团)公司的主要矿山 —狮子山 铜矿的深部矿体百度文库。 冬瓜山矿床赋存于 -628m ～ -
Abstract :A ccording to characteristics of mining project design, a specialist sy stem (software) for de termination of mining methods has been developed and applied to Dongguashan Copper Ore Mine .
根据冬瓜山铜矿矿床资源条件 , 由本采矿专家 系统初选出冬瓜山首采段适用的采矿方法为 “平底 结构铲 运机 出矿 大孔 采矿 嗣后 充填 法 (缓 倾)” 、 “ 平 底结 构铲 运机 出 矿 中 深孔 落 矿 阶 段 空 场嗣 后 充 填法” 、 “垂直走向布置阶段采矿嗣后充填法 (厚)” 及 “垂直走向布置盘区式回采上向分层充填法” 。
矿业纵横
采矿方法选择专家系统及其在冬瓜山铜矿的应用
顾秀华
(北 京有 色冶 金设 计研 究总 院·1 0003 8)
摘 要 本文介绍了结合采 矿设计的工艺特点 , 开发的一套帮助采矿 设计者用 经济比较的 方法 , 选 择采矿方法的专家系统 及其在冬瓜山铜矿采矿方法选择中的应用 。 关键词 采矿方法 专家系统 采矿设计
数量:0.48
出矿设备
铲运机 ES T-8B 数量 :1.0 铲运机 ES T-8B 数量 :1.0 铲运机 ES T-8B 数量 :1.0 铲运机 ES T-8B 数量 :0.24
辅助设备
还贷年限 盈利 (年) (元/ t)
0.15 79.85
装药车
Rocm ec 数量 :1.0
0.2
80.94
0.238 79.39