多金属共伴生铜矿边界品位动态优化研究

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1、多金属共伴生铜矿边界品位动态优化研究1绪论1.1边界品位的研究意义及目的据统计，加工业中绝大部分原材料于矿业，故矿业在许多国家的整个国民经济中占据非常高的比重，是一国的重要经济支柱。俄罗斯矿产资源储量约占全球总量的21%，是全球主要矿产品及相关能源与原材料供应国，其采矿业产值超过1000亿美元；美国2006年的矿物燃料和矿物原料的产值为5420亿美元，占当年GDP的4.1%;而在中国，70%以上的农业生产资料，80%以上的工业原料和95%以上的能源都来自于矿产资源，足见矿业在国民经济中的重要作用。虽然随着科技的不断进步

2、和产业结构调整，矿业基础原料的消费不断发生着变化，尤其在发达国家，釆矿业产值逐渐呈下降趋势，但从全球的经济发展来看，未来相当长的时间内作为原材料供给的采矿业其基础地位不会变。中国矿业领域发展迅猛，己逐渐从世界矿业弱国迈入矿业强国行列，截止到2011年底，我国约有各类矿山11.25万座，固体矿山矿石产量达到90多亿吨，以采矿和矿物加工为支柱行业发展起来的矿业城市（镇）420余座随着我国经济的飞速发展，特别是制造业规模的不断扩大，对矿业资源的依赖度越来越高，但目前过大强度的幵采致使我国探明的浅部矿产资源即将殆尽，开发形势面

3、临贫矿多，富矿少，资源分布不均，总体开发难度大，地质勘察难度高，综合利用率低的窘境，一些矿产资源的新探明储量远低于其消耗速度，从而使矿产资源的持续供应能力不断下降，危机重重。矿产资源是不可再生的、非常有限的极度宝贵资源，它的合理高效利用需要依靠科技进步及管理水平的提升。对于管理而言，需要科学的决策，边界品位的合理优化确定就是矿产幵发中一个非常关键的管理决策问题。边界品位是界定矿与非矿的临界指标，是圈定矿体和计算储量的最低品位要求，该指标作为矿山开采过程的一个重要技术参数与技术水平、企业成本、经济状况和政府政策密切相关。

4、当技术水平提高、企业成本降低、矿产品价格升高或者有政府政策扶持时，该指标会相应的降低，原来不能利用的资源也就能被回收；当企业成本增加或者矿产品价格降低时该指标则适当提高。..1.2国内外研究现状及水平讲到品位指标研究，不得不提一下国内外品位指标体系的差异。品位指标的确定方法主要存在着两种理论体系，一种是欧美国家常使用的单指标体系，即边际品位；一种是我国与苏联等东欧国家较多使用的双指标体系即边界品位和最低工业品位。下面分别对两种体系的发展进行简单描述。欧美国家采用的是单位指标体系，即边际品位指标体系。边际品位的含义是多方

5、面的，在储量计算、矿体圈定时，边际品位是储量计算单元有用组分平均含量的最低要求；在生产过程中，边际品位是最小可采单元平均品位的最低要求，而在放矿出矿阶段，边际品位则用来区别两种行为趋势是送往选场还是送往废石场。所以所谓的单指标体系，实际上只是概念上是单一的，而含义上则是多层次的[16]。欧美国家对这一课题的研究已经有了很长的历史，是从南非威特瓦特斯兰德（ortimer对边际品位所下的定义是：采出矿石的平均品位必须能够保证每吨入选矿石可获得既定的利润......釆出矿石的最低品位必须能够抵偿它本身的代价。这一时期边际品位

6、在时间和空间上是静态的，并假定费用和价格是固定不变的[21]。2边界品位优化计算模型2.1新矿山边界品位优化计算模型的构建为评价一个矿山工程项目，需要建立一个模拟该工程项目的釆矿工程模型，以描述生产过程中各变量之间的相互关系，并估算出生产服务年限内的现金流量，最终估算出体现出工程项目经济价值的经济目标值。该采矿工程模型中应包括以下几个子模型：地质储量模型、生产能力模型、投资模型、成本模型、税收模型、收益模型、经济目标模型，矿产品价格预测模型。边界品位的优化过程及各个模型的关系如图1-1所示：地质储量模型描述边界品位与相

7、应的地质矿产储量以及边界品位与主要元素及伴生元素的平均品位之间的关系。这种关系可以由一个近似的解析关系表达式来描述，也可以根据勘探钻孔资料所得的统计数据用数理统计学的方法建立。本文用地质统计学的方法，建立综合边界品位各元素平均品位及综合边界品位与地质储量之间的离散数学模型[62]。用克立格法求出各品位估算值，由这些块段的估算值和空间位置计算出各边界品位方案所对应的平均品位和矿石储量。..2.2在产矿山最优边界品位的计算作为总指标的边界品位指标并不是一成不变的，对于现有矿山，随着生产工作的逐渐展开,原来含糊不清的许多地质

8、参数、生产参数逐渐地得到证实或更正。随着投入变量的明确，风险越来越小，方案经济目标值也会相应发生变化。另外在生产过程中，由于经济、政策、市场各因素可能发生变化，也会导致各方案经济目标值的改变，这时，边界品位方案也是要做适当的调整的，调整是以现行地质、生产、技术、经济条件下的经济目标为依据的。现行矿山优化模型中，除了主程序已经读入数