SURPAC用户子菜单在露天矿境界优化中的应用

2013年第39卷第3期
工业安全与环保
№【ch 2013
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天矿境界优化中的应用
连民杰1
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(1．中钢集团矿业开发公司北京100080；2．西安建筑科技大学管理学院西安710311；
3．中钢集团武汉安全环保研究院有限公司武汉430081)
摘要露天矿境界优化是露天矿开采设计和生产过程控制的重要内容。

开采境界决定了矿山最终的开采形态，关系到矿山地质环境保护与治理恢复方案的编制。

在sIl Il PA C 中使用用户子菜单，简化了境界优化过程中优化参数变动带来的重复性工作，并在实际应用中证明该子菜单在矿山企业规划设计中具有较高实用性。

关键词SU T 姒C 境界优化用户子菜单露天矿
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0引言矿产资源储量的估算及开采和开采境界的优化历来是矿产资源开发研究的重点领域。

露天开采境界是指露天矿开采终了(或某一时期)所形成的空间轮廓。

它由露天采矿场的地表境界、底部境界和边
坡周界组成。

露天开采境界的设计在方法和手段上经历了3个阶段【1。

2】：手工设计阶段，计算机辅助设计阶段，优化设计阶段。

随着计算机技术的发展，地质统计和三维模拟在储量估算和露天开采境界优化方面越来越显示出其优越性，也成为矿床储量估算和开采设计的一种主流趋势【3J 。

1矿床地质概况
三道庄钼钨矿床隶属于洛铝集团，是一个世界级超大型矿床，它是东秦岭钼矿带乃至世界范围最具代表性的钼钨矿床，且形成于大陆碰撞造山体制。

东秦岭钼矿带主要发育在前两个构造单元，即华北克拉通南缘和北秦岭造由带，而三道庄钼钨矿床位于华北克拉通南缘刚性基底推覆体的前缘带，均呈m 阿L 网向分布【4I 。

走向长l 500m ，厚度80—
150
m ，平均厚度125m ，面积4．46I 玉，矿石储量5．8
亿t [5J 。

2露天矿境界优化
2．1
SU R PA C 软件境界优化的基本流程
sI 『I i PA C 软件是在矿业领域内应用较早并具有
国际领先水平的大型数字化矿山软件，其核心是一个完全集成的数据可视化和可编辑的三维图形模块，可以依据地质勘探数据建立地质数据库，并通过地质数据库建立三维块体模型，在给定的约束下，显示完整的矿体三维模型。

图l 是根据三道庄钼钨露天矿地质勘探数据，利用SI 『R PA C 软件建立的矿体三维模型。

境界优化步骤【“7J ：
(1)收集矿床地质勘探数据，钻孔开口坐标、钻孔测斜、样品品位、岩性等构造建立地质数据库。

(2)将地质数据库导入sI JI l PA C 软件系统，建立地质矿床资源模型。

(3)建立矿床品位块体模型，将矿体划分为若干—定尺寸的单元块，矿体边缘利用次级分块技术进行拟合，添加约束后建立块体模型。

(4)根现有的地质勘探和开采技术条件，确定境界优化经济参及确定露天边坡约束参。

(5)按照sU RPA C 软件系统提供的优化模块，输
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人优化参数，根据优化算法得到露天优化境界。

图1三道庄钼钨矿矿体三维模型
2．2境界优化研究
在三道庄露天矿优化过程中，尽管依照上述步骤能够得到最终的露天境界，但由于sI『R PA C软件的操作相对专业【8J，操作步骤的错误会导致不能得到正确的结果或导致软件中途退出。

并且优化参数并不是确定不变的，例如，矿山最终产品的价格变化、矿石或岩石的采掘成本变化等导致露天矿境界并不是唯一确定的，只有在参数一定的情况下，才能得到某一时点的最优境界。

针对上述问题，本文利用SI『R PA C中允许用户自定义使用适合开发设计工作的子菜单，结合在境界优化工作中的实际情况，开发和设计了境界优化子菜单功能和模块，在很大程度上提高了工作效率，增加了工作可靠性。

2．3SI『R PA C用户子菜单界面
(1)利用SU R PA C菜单栏中的“个性化设置”定义境界优化的子菜单。

用户子菜单界面见图2。

———■—曩
境界优化
；碧建立地质数据库
矿建立矿体三维模型
固建立块体模型
西添加约束条件
■显示矿体±夫体模型
9境界优化参数设置
图2境界优化子菜单
(2)建立地质数据库。

地质数据库的完整性和可靠性直接影响一个矿山的决策和规划，sI瓜PA C 通过图3中的步骤建立地质数据库。

钻孔、坑探及槽探等地质数据
编辑为SU l强A C可接受的数据格
分析、提取、、／组合样长，分析＼／7地质剖面
输出组合／／＼群品分布规律／／＼、空间解译
、，，，、、～．_，，、、---———，’
图3双瓜P A C库建立的基本流程
(3)建立矿体三维模型。

矿体的三维模型建立需要先根据建立的地质数据库，经过剖面解译，形成最终的三维模型，在剖面解译的过程中需要地质工程师根据勘探数据圈定矿体，经验性的因素和成分较多。

因此，不能实现程序化。

根据图4可得到矿体的三维模型，如图1所示。

图4各剖面的矿体解译(1加为圈定矿体。

l号线为生成三角网所需辅助线)
(4)建立块体模型。

块体模型是sI J R PA c中的一种数据库形式，不仅可以存储和操作数据，还能补充数据中的信息。

包含3个组件：模型空间，属性和约束。

根据前述步骤，建立块体模型图5所示。

图5矿体块体模型
(5)境界优化参数设置。

使用子菜单中的境界优化参数设置项，打开参数设置对话框，如图6所示，优化参数列于表l。

3结论
本文主要工作依托于SI『R PA C平台进行用户子菜单设计，这些子菜单和应用模块能够适合露天矿境界优化的快速应用。

采用矿山的实际和参
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图6参数设置对话框
进行实际应用，得到了露天矿的最终境界。

在子菜单
设计中不考虑数据在软件中的组织、存储与管理，也
不考虑数据的可视化表达、图形拾取与捕捉，利用
sI I R PA C本身强大的三维可视化功能，把重点放到自
己所开发的专业功能模块的功能实现上，从而简化露
天矿境界优化操作步骤、快速地得到露天矿在一定参
数下的最优境界。

该方法能够有效地应对境界优化
过程中参数不断变化的问题，具有较高实用性。

表l本次优化各项参数值
参考文献2587．
[1]王青，史维祥．采矿学[M]．北京：冶金工业出版社，2001：[5]张影，杨春．八叉树矿体块状模型及其在三道庄露天矿的
320—333．应用[J]．金属矿山，201l(4)：45—49．
[2】高永涛，吴顺川．露天采矿学[M]．长沙：中南大学出版[6】赵文斌，李桃见．浅谈蛳软件露天境界优化流程[J]．社，2010：1—80．有色金属设计，2008(4)：34—62．
[3]万昌林，刘亮明，高祥．大型露天矿山资源估算与开采境[7]SI瓜PA c软件使用手册[M]．20吣．
界优化研究——以西藏驱龙铜矿为例[J]．金属矿山，2010[8]王文才，李刚，乔旺．s唧∞软件在矿山中的应用[z]．2I D l l．
(1)：41一“．作者简介连民杰，男，1962年生，教授，硕士、博士生导师，[4]石英霞，李诺，杨艳．河南省栾川县三道庄钼钨矿床地质现任中钢集团矿业开发有限公司总经理。

和流体包裹体研究[J]．岩石学报，2009，25(10)：2575一(收稿日期：2012一c15—03)
漏电保护装置的安装要求
安装使用漏电保护器必须遵守以下安全要求：
(1)在安装之前，必须检查漏电保护器的额定电压、额定电流、短路通断能力、漏电动作电流、漏电不动作电流以及漏电动作时间等是否符合要求。

(2)在安装漏电保护器接线时，应根据配电系统保护接地型式进行接线。

接线时需分清相线和零线。

(3)对带短路保护的漏电保护器，在分断短路电流时，位于电源侧的排气孔往往有电弧喷出，故应在安装时保证电弧喷出方向有足够的飞弧距离。

(4)安装漏电保护器，应尽量远离其他铁磁体和电流很大的载流导体。

(5)对在施工现场开关葙里使用的漏电保护器，须采用防溅型。

(6)漏电保护器后面的工作零线不能重复接地。

(7)采用分级漏电保护系统和分支线漏电保护的线路，每一分支线路必须有自己的工作零线；上下级漏电保护器的额定漏电动作电流和漏电时间’均应做到相互配合，额定漏电动作电流级差通常为1．2一1．5倍，时间级差为0．1一O．28s。

(8)工作零线不能就近接线，单相负荷不能在漏电保护器的两端跨接。

(9)照明以及其他单相用电负荷要均匀分布到三相电源上，出现偏差时应及时调整，为求使各相漏电电流大致相等。

(10)安装后的漏电保护器应进行试验。

试验的具体要求是：用试验按钮试验3次，漏电保护器均应正确动作；带负荷分合交流接触器或开关3次，保护器不应出现误动作；每相分别用7kQ试验电阻接地试跳，保护器应可靠动作。

摘自《冶金安全》。