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基于浮动圆锥法的三道庄露天矿境界优化

基于浮动圆锥法的三道庄露天矿境界优化

作者：马帅西安建筑科技大学

学位级别：硕士

露天矿最终开采境界是露天矿开采终了的预设边际面。开采境界的确定是整个露天矿山开采设计的基础，关系着矿床的投资决策，并影响着露天矿的开采程序与开拓运输。它决定了露天矿的可采矿量、岩石剥离量、生产能力、服务年限等主要技术... 详细信息

露天矿最终开采境界是露天矿开采终了的预设边际面。开采境界的确定是整个露天矿山开采设计的基础，关系着矿床的投资决策，并影响着露天矿的开采程序与开拓运输。它决定了露天矿的可采矿量、岩石剥离量、生产能力、服务年限等主要技术指标。因此，合理确定露天矿开采境界对矿山企业最终获得经济效益产生重要作用。本文研究了国内外露天矿最终境界优化的理论及具有类似功能的矿业软件应用现状，认为我国在境界优化理论方面应用相对薄弱，普及程度不高，应用的矿山境界优化软件不能很好的解决矿山企业实际问题。我国矿产资源丰富，矿业开发产业的快速发展对境界优化理论应用需求越来越高，实际问题的解决对矿山行业具有重大意义。本文从三道庄钼钨露天矿实际出发，借鉴现有露天矿开采境界设计软件的优点，选择利用浮动圆锥法，在矿山地质三维实体模型的基础上对露天矿境界进行优化设计。主要内容包括露天矿山地质实体模型的建立、质量块状模型的建立、境界优化参数选取、浮动圆锥法的原理、浮动圆锥法中动锥的初始化及扫描顺序的研究，浮动圆锥法程序实现、境界内剥采比和技术参数的计算。并在AutoCAD2008平台的基础上进行二次开发，主要运用C++编程语言、ObjectARX2008软件包及SQL Sever2005数据库进行程序设计，得到优化的三道庄露天矿最终开采境界。程序在矿山现有数据的基础上对最终境界进行设计。在构建好的质量块状模型基础上，通过用户输入境界优化参数，程序运行后给出最优境界的三维图形、矿岩量、平均品位、剥采比。根据得到的矿岩量计算矿山技术经济指标，并与SURPAC软件产生的境界技术经济指标进行对比分析，结果表明本文开发的浮动圆锥法程序在矿山实际应用中是可行的，其结果具有较高的准确性。

关键词：露天矿境界优化矿山地质实体模型品位块体模型浮动圆锥法

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基于浮动圆锥法的露天矿境界优选研究

化工矿物与加工 2018年第10期47卷 65-68页

作者：李世平周军委代培虎内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古科技大学矿业研究院包头市石宝铁矿集团有限责任公司

露天矿的境界优选是开采设计和生产过程中的重要环节,优选结果直接影响矿山的经济效益和安全生产。借助Datamine软件建立了某铁矿矿体块段模型,利用浮动圆锥法生成了序列境界,并结合生产实际对序列境界进行深入分析,最终确定最优经济合... 详细信息

露天矿的境界优选是开采设计和生产过程中的重要环节,优选结果直接影响矿山的经济效益和安全生产。借助Datamine软件建立了某铁矿矿体块段模型,利用浮动圆锥法生成了序列境界,并结合生产实际对序列境界进行深入分析,最终确定最优经济合理剥采比为12m;/m;,相比优选前矿石量增加了21 480.81万t,大大提高了矿山企业的经济效益。

关键词：境界优选块体模型浮动圆锥法经济模型

帮坡角变化对露天煤矿帮坡稳定状态和最终境界的影响

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矿业研究与开发 2024年第7期44卷 57-63页

作者：叶鲁青王雁杰国能新疆准东能源有限责任公司新疆昌吉回族自治州831100 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

随着深部资源开采的不断推进,露天煤矿开采过程中确保帮坡安全和提高经济效益之间的矛盾日益突出。采用负锥排除法进行露天矿最终境界优化,构建基于可靠度理论的露天矿帮坡滑坡风险评估模型,探究加陡帮坡对帮坡稳定状态和最终境界的影响... 详细信息

随着深部资源开采的不断推进,露天煤矿开采过程中确保帮坡安全和提高经济效益之间的矛盾日益突出。采用负锥排除法进行露天矿最终境界优化,构建基于可靠度理论的露天矿帮坡滑坡风险评估模型,探究加陡帮坡对帮坡稳定状态和最终境界的影响,进而确定最优境界以及最佳帮坡角。研究结果表明,帮坡加陡形式主要受生产经济参数以及矿体赋存条件的影响,加陡露天矿帮坡角会使境界利润持续增加,帮坡角每增加1°,经济利润平均增加6520万元,但同时帮坡失稳概率呈指数型增长,当帮坡达到失稳临界点时,每加陡1°帮坡其失稳概率增加50%。综合考虑帮坡安全效益与经济效益,确定最优帮坡角为36.9°,较原设计方案,经济效益增加了1.33亿元。

关键词：露天煤矿境界优化帮坡安全可靠度理论浮动圆锥法

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露天矿境界自动生成软件的设计与开发

化工矿物与加工 1998年第3期27卷 5-7页

作者：陈建宏中南工业大学

介绍了以浮动圆锥法为基础，实现了一次境界、二次境界、运输道路以及双线最终境界图的自动生成。还给出了一种考虑露天矿不同平面区域边坡角变化和不同深度方向边坡角变化的三维模板产生方法。

关键词：露天矿境界浮动圆锥法三维模板软件设计与开发

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基于Whittle的露天境界动态优化研究

金属矿山 2019年第7期48卷 54-59页

作者：何昌盛长沙有色冶金设计研究院有限公司

开采境界圈定是露天矿山开采设计的基础,境界优化结果的优劣直接制约着矿山的整体发展效益。露天开采过程中面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布、多变的经济参数等一系列非线性动态问题,现有的主流境界优化方法未能有效考虑该... 详细信息

开采境界圈定是露天矿山开采设计的基础,境界优化结果的优劣直接制约着矿山的整体发展效益。露天开采过程中面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布、多变的经济参数等一系列非线性动态问题,现有的主流境界优化方法未能有效考虑该类问题。为实现对露天矿山境界优化的经济动态评估以及矿山剥采均衡,将露天境界优化与地质品位、矿体赋存状态相结合,根据地质数据库采用SURPAC软件建立了矿体三维实体模型和块段品位模型。借助境界动态优化分析软件Whittle,并根据某矿山实际情况,将浮动圆锥法和LG图论法相结合,在一定的技术、经济指标条件下,生成了一系列不同价格对应的露天境界优化方案。根据矿山设计生产规模,对各个境界方案进行进度计划排产,同时考虑了资金的时间价值,引入贴现率指标,获得了各个方案的最大净现值,确定净现值最大的方案为最优方案。研究表明:该方案的提出,实现了动态条件下该矿山露天境界的高效动态优化,为露天矿山开采境界优化提供了新思路。

关键词：露天开采露天境界动态优化三维实体建模浮动圆锥法 LG图论法净现值

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三道庄钼钨露天矿境界优化研究

金属矿山 2012年第11期41卷 52-55页

作者：马帅连民杰卢才武孙莹西安建筑科技大学管理学院中钢集团矿业开发公司中钢集团武汉安全环保研究院

借助SURPAC软件,采用浮动圆锥法对三道庄钼钨露天矿进行了境界优化,针对不同的成本和产品价格设计出了多个境界,并进行敏感性分析,用以分析这些参数变化对最终境界的影响。

关键词：开采境界境界优化 SURPAC 浮动圆锥法敏感性分析

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露天开采的境界优化算法研究及应用

金属矿山 2008年第2期37卷 30-34页

作者：张彤炜王李管龚元翔中南大学

露天境界优化是露天矿开采设计和生产过程控制的重要内容。境界优化需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等众多因素,最终实现矿山生产经济效益最大化。在矿床资源三维块段模型的基础上,介绍了... 详细信息

露天境界优化是露天矿开采设计和生产过程控制的重要内容。境界优化需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等众多因素,最终实现矿山生产经济效益最大化。在矿床资源三维块段模型的基础上,介绍了浮动圆锥法境界优化的基本原理,并重点讨论了边坡角在空间不同区域发生变化时境界优化的实现方法,以及复杂边坡角条件下露天境界的形成过程。最后,介绍了浮动圆锥法在矿业软件中的应用实例。

关键词：露天境界优化浮动圆锥法边坡角空间变化数字地表模型块段模型

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露天矿坑优化设计L-G方法概述

金属矿山 2002年第8期31卷 19-21页

作者：任万古江西铜业公司德兴铜矿

在市场经济条件下 ,露天矿山生产的关键是设计、采剥计划及成本最优。大部分优化可通过使用计算机技术来代替人工 ,计算机在某些情况下不仅使优化成为可能 ,而且更精确。概述了L -G矿坑优化方法的原理及其在矿山优化设计中的应用。

关键词：露天矿坑优化设计人工方法浮动圆锥法矿山计算机

基于DATAMINE的矿山三维地质建模及应用研究

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基于DATAMINE的矿山三维地质建模及应用研究

作者：伍艳成都理工大学

学位级别：硕士

矿山的数字化发展,使得三维地质体建模技术在矿山得到了实际运用,三维可视化技术、运筹学优化理论的结合对矿山开采计划提供了便捷,使得矿山的资源利用率更高,矿山企业发展离不开矿石的开采,合理制定开采计划,圈定有效的开采境界,可以... 详细信息

矿山的数字化发展,使得三维地质体建模技术在矿山得到了实际运用,三维可视化技术、运筹学优化理论的结合对矿山开采计划提供了便捷,使得矿山的资源利用率更高,矿山企业发展离不开矿石的开采,合理制定开采计划,圈定有效的开采境界,可以为矿山企业提供更高的经济效益。本文对三维地质体建模国内外研究现状和矿山开采目前的发展情况进行了总结,比较了国内外相关矿山开采计划软件的各自优势,选择适合本文研究区的软件。探讨了三维地质建模方法流程,重点分析了三维地质体建模方法中的基于面模型、体模型、混合模型的建模方法,提取了三种构模方法中常用的模型,比较他们的原理和自身优缺点,并归纳整理出适用于钻孔和剖面数据的建模方法,在建立三维地质体模型后,对矿山进行空间分析,本文阐述了矿山境界设计中的常用方法,分析了矿山设计中的传统手工法的理论,阐述了手工法中的平均剥采比、经济合理剥采比、境界剥采比三种经济指标,为矿山境界设计选取合适的指标参数,并分析了传统手工法存在的不足,重点分析了L-G图论法与浮动圆锥法两种算法的各自定义和境界化原理,可知浮动圆锥法中某些特例情况无法求出最佳境界。选取L-G图论法与浮动圆锥法对研究区进行境界设计,并分析了境界设计优化理论和设计流程。本文以潘家田铁矿为例,在收集的潘家田铁矿数据资料基础上,采用基于剖面和钻孔数据利用DATAMINE软件建立地质数据库,构建矿山的钻孔、块体模型,并在不同经济参数下,分别用L-G图论法和浮动圆锥法对矿山进行开采设计,并对结果进行了比较分析,可知,L-G图论法在境界设计中的剥采比比浮动圆锥法小,用图论法矿山获得经济价值较高。最后,选取L-G图论法为矿山境界设计提供了4种方案,结合境界开采设计各项参数选取最优方案。可知L-G图论法的使用,提高了矿山的资源利用率,降低了开采成本,为矿山的开采计划提供了指导意见。

关键词： L-G 图论法浮动圆锥法块体模型境界设计