基于数字矿床模型的露天排运规划优化研究

发布时间：2019-08-20 12:20

【摘要】：露天矿运输成本占矿石总开采成本的40%～50%以上,使得废石运输排放问题成了影响露天矿山开采效益的重要因素。因此,制定最佳的排土运输规划方案,降低露天矿山排土的总运输成本,对矿山企业具有重要意义。不同的排土方案有不同的运输成本,在众多可行的排土方案中,总有一个方案的运输费用是最小的。目前,露天矿山排土规划或计划的编制,大多依靠编制者的经验,尚没有较为成熟实用的方法来编制科学的排土方案,使得总排土运输费用最小。本文基于三维数字矿床开采模型,将求解最小排土运输费用的问题转化为求排土运输过程中岩土块体最小运距的问题,提出了最优堆置体概念,即排土场内所有能够容纳某时期采场所剥离岩的区域中总运距最小的区域。并基于贪婪算法,提出了搜索各计划期内岩土排放最优堆置体的“最优排土堆置体搜索算法”来寻求整个排土作业过程的最小运输费用。该算法以排土场块体模型为基础,构造出一个正锥体,运用锥体选择法,以当前生产状况下运距最短为标准,逐个搜索和判别排土场内的每一个块体,按时序分别生成所有待优化时期内采场剥离岩土的最优堆置体。为实现上述优化方案,本文利用三维矿业软件建立了矿区数字化矿床模型,基于“最优排土堆置体搜索算法”和计算机Visual Basic语言开发了排土运输优化程序,将优化程序应用于三维矿床模型,实现排土优化的自动化和可视化。结合某露天磷矿的生产实际,根据矿区采剥计划优化结果,应用排土运输优化程序对矿区进行了10年期排土运输优化,验证了优化程序的实用性。优化方案产生了10个最优堆置体,即10年期岩土排放的最佳方案,确定了在最小运距下开采境界内所有岩土块体去往排土场各台阶的流量和流向,得出矿区总排土运输费用为25105万元。论文研究所开发的排土运输优化程序,实现了排土运输优化的程序化和可视化。所得到的优化方案为露天矿优化生产组织方式,降低排土运输成本提供依据,具有较高的实用性和推广价值,可为矿山带来可观的经济效益。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD57

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