露天矿配矿优化方法研究

（） ４
∑ ∑ ∑ （ ，一 ：） ０ √ 戈√ ０ Ａｉ ・ ・ ≥０
（ ＝ ，， ，） ｈ １２ … ｎ （） ５
针 对 国 内大多数 露 天 金 属矿 山采 用 的松 动爆 破 方 式 ， 即在爆 破 后岩体 破 碎 的移 动 幅 度 不 大 ， 台阶 上 的爆 堆
Ｃｎｅ ｏ ｉｉ ｌ ｎ ， ｅｔ ｌ ｏｔ ｎｖｒ ｔ， ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ Ｈ ｎ ｎ Ｃ ｉ ； ． ｈ ｎ ｓａＤｇｔｌ ｎ ｃ ｔ ， ｅｔ Ｄｇｔ ｅ Ｃ ｎｒ ｕｈＵ ｉ ｓｙ Ｃ ａ ｇｈ １０ ３， ｕ ａ ， ｈｎ ３ Ｃ ａ ｇｈ ｉｉ ｅ ｎ ｄ ｒ ｆ ａ Ｍｉ ａＳ ｅｉ ａ ａ Ｍｉ Ｉ Ｌ
（－ １ 中南大学 资源与安全工程 学院 ， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ； ． １０ ３ ２ 中南 大学 数 字矿 山研究 中心 ， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ； ． １０ ３ ３ 长沙迪迈数码科技股份有限公司 湖南
，
长 沙 ４０ ８ ） １０ ３
摘
要： 针对露 天矿山规划 与矿 石质量管理 的配矿需求 ， 在爆堆品位分布 预测 的基础上 ， 利用 ０１整数 规划模型 ， － 研究 了露天矿 配
配矿 中的假数 真算 现 象 。基 于此 ， 文提 出一 种 露 本
天矿配 矿 的优 化 方法 ， 即在爆 堆 品位 分 布 预测 的基 础 上 ， 用 ０ １ 数规 划优 化模 型 ， 出矿量 均衡 为最 大 利 －整 以
质量要求 ， 并实现矿床资源的综合利用 ， 从而提高矿 山 经 济效益 ¨ 。在矿 山 的实 际生 产 过 程 中 ， 配矿 主要 面
１ 系统 原 理 与配 矿 流程
１ １ 基本 原理 ．
式 中 ｇ 为约 束期 内单个 爆堆 的最 大生 产能 力 。
２ ）元素品位约束 。该 约束条件是配矿工作的核
心 问题 ， 即有 益元 素 的品位 有下 限要 求 ， 害元 素 的品 有
位有 上 限要求 。
ｎ ｒ ｆ
１ １ １ 爆 堆 品位 分 布 预 测 配 矿 的核 心 目标 是 矿 石 ．．
质 量均 衡 与控制 ， 确 掌 握爆 堆 元 素 品位 分 布 信 息是 准 实 现该 目标 的关 键 。不 同品级 块段 的划 分 方法是 影 响 爆 堆 品位 预测结 果 的一个 重 要 因素 。本文采 用 二维单
Ｃ ａｇ ｈ １ ０ ３ Ｈ ｎ ｎ ｈｎ ） ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ ， ｕ ａ ，Ｃ ｉａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｖｅ ｆｔ ｅ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｏ ｒ ｌｎ ｉｇ ｆ ｒｏ ｅｑ ａｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ｐ ｎ ｐ ｔｍｉ ｅ ｐ ａ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｉ ｗ ｏ ｅ ｕ ｒ ｈ ｅ ｎ ｓ ｆｏ ｅ ｂ ｅ ｄ ｎ ｒ ｕ ｌ ｙ ｍａ ａ ｅ ｎ ｄ ｏ ｅ — ｉ ｎ ｌｎ，ａ ｐ ｉ ｚ － ｏ ｔ ａ ｎｏ ｔ ｍｉａ
第３ ２卷第 ４期
２１ ０ ２年 Ｏ ８月
矿 冶 工 程
ＭＩ Ｉ Ｎ ＮＧ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０ ． ２ Ｎ ４ １３ ｏ
Ａｕ ｕ ｔ ０ ２ ｇ ｓ２ １
露 天 矿 配 矿 优 化 方 法 研 究①
吴丽春 ， ， 王李管 ， 。 彭平安 ， ， 王 结 ， ， 陈忠强 ， ，
品位分 布 与爆破 前 近 似相 同 ， 文采 用 根 据 炮 孔 取样 本
式 中 为参 与 配矿 的某 种 元 素 的 品位 ；
为 该元 素
品位 的上限值 ；ｈ为该元素品位 的下限值 。 Ａｉ ｍ ３ ）几何约束。由于爆堆采装 的特点 ， 内部单元块
采 出 的前 提是 其外 部 块 均 已采 出 ， 因此 有 必 要 添加 一
∑ ∑ ∑（ √ Ａ ） ０ Ｊ ，≤０ 口 一 ｈ ・ 一 Ｊ
（ ＝ ，， ，） ｈ １ ２ … ｎ
ｎ ｒ １
元格划分方法 ， 将爆破区域划分成规则单元块 ， 每个单
元 块 的高 度等 于 台阶高 度 ， 度 、 长 宽度 在参 考露 天配 矿
相 关 资料 的 基 础 上 ， 由用 户 根 据 矿 山实 际 情 况 设 定 。
第 ４期
吴丽春等 ： 露天矿配矿优化方法研究
９
图能力 ， 现 了该 优 化 技 术 的 功 能 化 ， 终 以某 水 实 最 泥灰 岩矿 配矿设 计 为例 ， 验证 了该 配矿 技术 的性 能 。
∑ ∑ ０ （ ＋ ｓ） Ｙ， ≤ｑ ， ｉ ｊ
（ ＝ ，， ，） （ ） ｓ １ ２ … ／ ３ Ｚ
ｍｏ ｅ ； ｏ ｅ ｐ ｔｍｉ ｅ ｄ ｌ ｐ ｎ— ｉ ｎ
配 矿是 矿 山生产 中矿 石质 量规划 与管 理 的重要措 施 与手 段 ， 旨在 提高 被 开 采有 用 矿 物 及其 加 工 产 品 质 量 的均匀性 和 稳定 性 ， 以满 足利 用 部 门对 矿 石 产 品 的
组传输 （ Ｐ Ｓ 技术进行露天矿山配矿生产的动态管 Ｇ Ｒ） 理 ， 用基 于 多角 色 的决 策 支 持 系统 （ Ｓ ） Ｊ利 Ｄ Ｓ 的成 本 优化模 型解 决高 炉 配矿 Ｊ以及利 用 计 算 机优 化 配 矿 ， 方案 、 为矿山决策提供科学依据 等等 。这些研究 部 分解 决 了配 矿工 作 的技 术 难题 ， 依 然 存 在 不少 缺 但 陷， 如爆 堆矿石 质量 的分 布情 况 预 报 失 真导 致计 算 机
关键词 ：配矿 ； Ｉ Ｎ Ｄ ＭＩＥ软件 ； 堆品位分布预 测 ； － 爆 ０１整数规划模型 ； 露天矿 中图分类号 ： Ｄ １ Ｔ ２６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ３— ０ ９ ２ １ ） ４— ０ ８— ５ ０５ ６ ９ （０ ２ ０ ０ ０ ０
Ｏｐ ｉ ｉａ ｉｎ Ｍ ｅｈ ｄ ｏ ｒ ｅ ｄ ｎ ｎ Ｏｐ ｎ・ ｉ ｉ ｅ ｔｍ ｚ ｔｏ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒ Ｏ ｅ Ｂｌｎ ｉ ｇ ｉ ｅ ｐ ｔＭ ｎ
数 据直 接估 计各 单 元 块 品位 值 的方 法 （ １ ， 根据 图 ）即 距 离幂 次反 比法 ， 过 周 围岩 粉 化 验 数 据 的 加 权 平均 通 计 算 每个单 元块 的 品位 值 ， 权 重 系数 为 炮 孔距 该 块 各
临 两方 面 的技 术难 题 ， 一方 面 由于配矿 数据量 大 ， 约束 条 件多 ， 人工 编制 配 矿 计划 周 期 长 ， 产 信息 传 递 慢 ， 生 工 作效 率较 低 ； 另一 方 面 矿石 成 分 复 杂 ， 位变 化 大 ， 品 矿 石质 量 波 动 较 大 ， 、 品位 矿 石 利 用 率 低 。 近年 高 低 来， 为提高选 矿效 率 ， 低 生 成 成本 ， 降 越来 越 多 的 先进 技 术 被 引 入 到 配 矿 工 作 中 ， 应 用 地 理 信 息 系 统 如 （ Ｉ） ＧＳ 技术 、 球 定 位 系 统 （ Ｐ ） 术 及 通 用 无 线 分 全 ＧＳ技
ｏ ｉ ｅ ｎｍ ｎ ．
Ｋｅ ｗｏｒ ： ｏ ｅ ｌｎｄｎ ｙ ｄｓ ｒ ｂ ｅ ｉｇ； ＤＩ ＮＥ ｏｔ ｒ ＭＩ ｓ ｆｗａ ｅ；ｇ ａ ｅ ｉｔｉｕ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｆ ｍｕ ｋ ｉ ｒ ｄ ｄ ｓｒｂ ｔｏ ｐ ｅ ｉｔｏ ｏ ｃ ｐｌ ｅ；０－ ｉ ｔｇ ｒ ｐ ｏ ｒ ｍｍｉ ｇ １ ｎｅ ｅ ｒｇａ ｎ
目标 ， 行爆 堆 的配 矿 工作 。继而 将 其嵌 入 到三 维 矿 进 业软 件 ＤＭＩＥ中 ， 合 ＤＭＩＥ软 件 强 大 的 矿 床 三 Ｉ Ｎ 结 Ｉ Ｎ 维地 质建模 、 储量 计算 与动 态管理 、 测量 验 收及快 速成
Baidu Nhomakorabea
①
收稿 日期 ： ０ ２０ —３ ２ １ －３１
基金项 目：国家高技术研究发展计￣ （Ｏ １ ０ ０ ０ ） 湖南省研究生科研创新项 目（ Ｘ ０ １ １６ ２ ｌＡＡ ６ ４ ７ ； Ｃ ２ １Ｂ １） 作者简 介 ： 吴丽春 （９ ７一） 女 ， １８ ， 江西九江人 ， 硕士研究生 ， 主要研究方 向为数字矿山与矿山安全 。
矿的优化方法 ， 而将其嵌入 到 Ｄ Ｍ Ｎ 进 Ｉ Ｉ Ｅ软件中 ， 以某水泥灰岩矿配矿设计为例 ， 并 验证该技术的性能。结果表 明 ， 该露天矿配矿优
化方法应用简单 、 配矿效 率高 、 效果好 ， 可有效提 高企业 的经济效益 ， 于指导矿 山企业 的有效生产与决策具有重要的意义。 对
ｔｏ ｅ ｈｎ ｑ ｅ ｏ ｒ ｌ ｎ ｉ ｇｆ ｒｏ ｅ ｐ ｔｍｉ ｅ ｕ ｉ ｇ ａ０－ ｎ ｅ ｅ ｒ ｇ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｉ ｕ ｆｏ ｅ ｂ ｅ ｄ ｎ ｐ ｎ— ｉ ｏ ｎ ｓｎ １ ｉ ｔｇ ｒｐ ｏ ｒｍｍｉ ｇ ｍｏ ｅ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ｓ ｄ ｏ ｈ ｒ ｄｅ ｎ ｄ ｌｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｇ ａ ｄｓｒｂ ｉｎ ｐ ｅ ｉｔｏ ｏ ｃ ・ ｉ ｉｔｉｕｔ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｆ ｒｍｕ ｋ ｐ ｌ ｏ ｅ．Ｔ ｉ ｔｏ ｓｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｉ ｔ ＭＩ ｈ ｓ ｍｅｈ ｄ ｗａ ｈ ｎ ｉ ｔ ｇ ａｅ ｎｏ ＤＩ ＮＥ．Ｔａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｏ ｅ ｂ ｅ ｄｉ ｅ ｉｎ ｆ ｒ ｋ ｎ ｈ ｒ ｌｎ ｎｇ ｄ ｓｇ ｏ ａ ｃ ｍｅ ｔｌ ｓｏ ｅ ｏｅ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ｅ ｎ ｉ ｔ ｎ ｒ ｓａ ｘ ｍｐ ｅ，ｔ ｅｐｅ ｏｍａ ｅ ｏ ｉ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｅ ｈ ｑ ｓｖ ｒｆｅ ．Ｔｈ ｅ ｕｌ ｈ ｗ ｈ ｓ ｍｅ ｈ ｒ ｒ ｎｃ ｆｔ ｓｏ ｔ ｆ ｈ ｍｉａｉｎ ｔ ｃ ｎｉｕｅｗａ ｅ ｉ ｄ ｉ ｅ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｔｉ ｓ ｏ ｔｍｉａ ｉｎ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｆ ｒｏ ｅ ｂｌｎ ｉ ｇ，ｂ ｉ ｇ ｃ ａ ａ ｔ ｒｚ ｄ ｂ ａ ｉｒ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ａ ｄ ｈ ｇ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｏ ｅ ｂ ｅ ｄｉ ｐ ｉ ｚ ｔ ｅ ｈ ｉ ｕ ｒ ｅ ｄ ｎ ｏ ｏ ｅ ｎ ｈ ｒ ｃｅ ｅ ｙ ｅ ｓｅ ｐ ｌ ｔ ｎ ｉｈ ｅ ｉ ｎ ｙ ｉ ｒ ｌｎ ｎｇ， ｉ ｃ ｏ ｉ ｃ ｎ ｇ ｅ ｔｙ ｉ ｒ ｖ ｎ ｅｐｒｓ ｓ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ Ｉ ｓｏ ｍｐ ｒａ ｔｓｇ ｉ ｃ ｎ ｅ ｆ ｒｇ ｄ ｎ ｈ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｌ ｎ ｉ ｇ ａ ａ ｌ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｔｒ ｉｅ ｅ ｏ ｏ ｃ ｂ ｎ ｆ ． ｔｉ ｆｉ ｏ ｔ ｎ ｉ ｎｆ ａ ｃ ｕｉｉ ｇ ｔ ｅ ｏ ｅ ａｉ ｎ ａ ｄ ｐ ａ ｎ ｎ ｒ ｉ ｉ ｏ
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