自然崩落法矿岩混合算法及最佳放矿高度模型研究

发布时间：2020-06-22 06:35

【摘要】：在自然崩落法中最佳放矿高度的研究旨在准确计算可采矿量,并根据每个放矿点的经济价值来调整放矿点的布置并进行放矿点布置的优化。针对目前国内自然崩落法按照原地质品位估算每个放矿柱体高度的不准确问题,对放矿过程中矿石的流动进行分析,运用混合算法对放矿柱体进行预先混合,求解混合后各分层品位,提出了最佳放矿高度的计算模型,解决了按原地品位计算最佳放矿高度不准确的问题。
【图文】：

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，放出矿量在最初放矿柱体中占据的几何空间刚好是一个放矿椭球体，其中包含了放矿柱体中不同放矿高度下的矿石量及品位，且整个放矿椭球体的品位是不同放矿高度下每层矿石品位加权平均得到的。而在计算最佳放矿高度和预测排产品位时需要知道真正生产过程中的每一层品位，而放矿过程是矿岩放出和混合的过程，对于实际放矿过程中放矿椭球体的复杂数学关系很难表达出来，南非人Ｄ．Ｈ．Ｌａｕｂｃｓｈｅｒ最初提出了体积模型理论，通过具体的图表构成来预测放矿体的损失贫化情况、对应高度下的出矿品位及矿石回收率，如图２所示。图２矿岩混合模型体积模型理论是一种近似的计算方法，也称为矿岩混合算法模型。通过对放矿椭球体理论的深入研究，对其基础体积模型理论进一步分析，其实质是通过直观的几何图形来模拟放矿过程，根据放矿过程中几何图形的数据变化来估算矿岩混合后所有分层的品位，但在计算混合后的品位之前，要对放矿柱体划分分层，每一层按原地质品位统计计算。１．３混合算法构建流程在自然崩落法放矿过程中，矿岩在放矿椭球体中从上到下流动，最终在放矿柱体的出矿口回收矿石，但矿岩在流动过程中并非以一定的均匀速度向下移动，块度较大的矿岩其向下移动速率小于较小矿岩的移动速率，且矿岩在移动的过程中也不都是全部垂直向下移动，可能由于其他因素导致矿岩发生水平移动。因此所有实际回收的矿石量和品位并不是最初原始地质品位。１．３．１混合使用带ＨＩＺ和混合水平层ＭＨ的计算（１）在１９９４年Ｄ．Ｈ．Ｌａｕｂｃｓｈｅｒ得到混合使用带ＨＩＺ、放矿点之间的间距及放矿椭球体中的裂隙频率额定值（ＲＭＲ）的曲线，通过对自然崩落法矿山地质岩性及设计资料

模型图,模型,放矿,品位

右依次为图４中不同区域的体积，Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６在第３分层从左向右依次为图４中不同区域的品位，那么第３分层的品位可用下式计算：Ｇ３＝Ｐ２×Ｖ２＋Ｐ３×Ｖ３＋Ｐ４×Ｖ４＋Ｐ５×Ｖ５＋Ｐ６×Ｖ６Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４＋Ｖ５＋Ｖ６以同样的方法可以计算整个矿山各个放矿柱体的每个分层的品位信息，为准确计算最佳放矿高度和预测出矿品位提供基矗利用ｉＯｒｅｄｒａｗ放矿管理系统得到各分层的品位信息如图６所示。图４分层品位计算模型图５每个放矿椭球体品位信息分布３最佳放矿高度的计算基于地质数据建立矿体模型和块段模型，通过自定义放出体形态、金属价值、金属回收率、放出体的分层品位和采选成本等参数，计算放矿点的最佳放矿高度及担负矿量。若定义放出体形态为长方体，则长方体断面尺寸为放矿点间距（例１５ｍ×１５ｍ），设定最佳放矿高度的精度（例１ｍ），根据地质块段模型，通过三维空间上的加权平均，计算放矿至各个高度的矿量、平均品位（平均品位的计算方法同放矿点分层品位的计算方法），并计算出采出这部分矿石所得的利润，利润达到最大时的放矿高度即为最佳放矿高度，如图６所示。图６最佳放矿高度计算示意根据所述分层品位，按照公式Ｑ＝Ｖ－Ｔ计算预设放矿区域的单位矿石量的利润，获取使得单位矿石量的利润最大的放矿高度，以作为最佳放矿高度。其中，Ｖ＝∑ｎｉ＝１Ｇｅｉ×Ｒｅｉ×Ｐｅｉ，Ｑ为采出预设放矿区域内的单位矿石量的利润，Ｖ为预设放矿区域内的单位矿石量的总价值，Ｔ为预先获取的预

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