基于块体价值的金属地下矿山开采规划优化模型研究

发布时间：2022-08-09 17:09

　　地下矿山开采规划是矿山建设可行性研究中的重要工作,其结果将作为矿山投资决策的重要依据,同时对矿产资源综合利用、经济效益估计和风险分析等有着重大意义。矿山的开采规划不但需要考虑技术上的可行性,在经济和管理层面上的科学合理性也越来越受到重视,而现代矿山形成了基于三维矿体模型的开采规划模式,较传统矿山开采规划模式更加经济、合理、高效,不仅提升了矿山企业管理水平和经济收益,而且降低了企业面临内外部风险的可能。为此,本文充分考虑现代金属地下矿山开采规划模式,以块体经济价值模型为基础,构建矿块布局优化、井巷工程布局优化和开采顺序优化模型,进而构建涵盖各优化内容的开采规划集成优化模型,并以山东某金属地下矿山为案例背景,进行模型的实际应用与验证。主要研究内容如下:（1）运用矿业软件构建矿床块体模型,综合考采矿成本、选矿成本及矿产品价格等经济因素,核算各块体开采净价值,从而构建精细化的块体经济价值模型,为后续的优化模型构建提供基础。（2）分析现代矿山在矿业软件环境下进行开采规划的关键步骤,构建现代矿山开采规划新模式,在精细化矿体模型支撑下,提出以矿块布局优化、井巷工程布局优化、开采顺序优化为核心的现代矿... 

【文章页数】：155 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景与问题提出
    1.2 研究目的及意义
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
2 文献综述
    2.1 现代金属地下矿山开采规划基础
        2.1.1 矿山开采规划研究现状
        2.1.2 三维可视化地质资源模型
        2.1.3 开采规划过程中的经济因素
        2.1.4 矿山开采规划中的地质不确定性
    2.2 国内外金属地下矿山开采规划优化研究现状
        2.2.1 矿山开采规划优化策略
        2.2.2 矿山开采布局优化
        2.2.3 矿山开采顺序优化
    2.3 现代计算机技术在矿山开采规划优化中的应用
3 精细化矿体模型支撑下的矿山开采规划优化
    3.1 矿山开采规划关键步骤
    3.2 基于块体经济价值模型的矿山开采规划
        3.2.1 矿山开采规划新模式
        3.2.2 块体经济价值模型构建
        3.2.3 矿块布局优化
        3.2.4 井巷工程布局优化
        3.2.5 开采顺序优化
    3.3 基于块体经济价值的矿块布局优化
        3.3.1 基于块体经济价值模型的块体组合优化
        3.3.2 矿块布局优化的约束条件
        3.3.3 矿块布局优化模型构建
    3.4 井巷工程布局优化
        3.4.1 井巷工程设计规则
        3.4.2 井巷工程布局优化思路
        3.4.3 井巷工程布局优化模型构建
    3.5 开采顺序优化
        3.5.1 开采顺序优化要素分析
        3.5.2 开采顺序优化模型构建
    3.6 本章小结
4 基于块体价值的矿山开采规划集成优化模型
    4.1 开采规划集成优化策略
    4.2 矿山开采规划精细化成本核算
    4.3 矿山开采规划集成优化问题定义
    4.4 矿山开采布局集成优化模型构建
        4.4.1 优化模型构建
        4.4.2 井巷工程延伸成本核算模型
    4.5 矿山开采规划集成优化模型构建
    4.6 本章小结
5 模型求解算法研究与系统实现
    5.1 优化模型解算
        5.1.1 矿山开采布局集成优化模型解算
        5.1.2 矿山开采规划集成优化模型解算
    5.2 优化模型封装与系统实现
        5.2.1 优化流程梳理
        5.2.2 功能模块划分
        5.2.3 优化软件开发与实现
    5.3 本章小结
6 模型应用与结果分析
    6.1 工程背景
        6.1.1 开采技术条件
        6.1.2 开采系统规划
    6.2 精细化块体模型构建
        6.2.1 层状矿床建模方法
        6.2.2 块体模型构建
        6.2.3 资源评估指标体系构建
        6.2.4 技术经济指标评估
    6.3 开采规划分步优化
        6.3.1 矿块布局优化
        6.3.2 井巷工程布局优化
        6.3.3 开采顺序优化
    6.4 基于资金静态价值的开采布局集成优化
        6.4.1 开采布局集成优化
        6.4.2 优化结果分析
    6.5 基于资金动态价值的开采规划集成优化
        6.5.1 矿山开采年限优化
        6.5.2 开采规划集成优化
        6.5.3 优化结果分析
    6.6 敏感性分析
        6.6.1 经济指标敏感性分析
        6.6.2 地质风险分析
    6.7 本章小结
7 结论
    7.1 研究结论
    7.2 主要创新点
    7.3 存在问题及研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]经济因素对露天矿最终境界的影响[J]. 顾晓薇,邱鑫,陈松,代佳佳,夏昌,尹宏.  有色金属(矿山部分). 2018(06)
[2]矿山短期生产计划优化的多目标遗传粒子群算法[J]. 叶海旺,欧阳枧,李宁,王李管,雷涛,王其洲.  金属矿山. 2018(11)
[3]边界品位对露天矿最佳境界及总利润的影响[J]. 王青,顾晓薇,胥孝川.  东北大学学报(自然科学版). 2018(08)
[4]地下矿中长期计划多目标优化及应用研究[J]. 刘定一,王李管,陈鑫,钟德云,徐志强.  黄金科学技术. 2018(02)
[5]序贯高斯模拟在矿石品位估计中的应用研究[J]. 刘占宁,宋宇辰,孟海东,于晓燕.  地质找矿论丛. 2018(01)
[6]基于金属价格不确定性的地下矿生产计划风险分析[J]. 任助理,王李管.  黄金科学技术. 2017(06)
[7]基于混合整数规划法的地下矿采掘计划编制[J]. 刘晓明,徐志强,陈鑫,钟德云.  东北大学学报(自然科学版). 2017(06)
[8]利用序贯高斯随机模拟分析构造图的不确定性[J]. 乐友喜,曾勉,问雪,刘陈希,姜良国,蔡俊雄.  石油地球物理勘探. 2017(02)
[9]基于混合整数规划法的自然崩落法放矿计划优化[J]. 任助理,毕林,王李管,陈鑫.  工程科学学报. 2017(01)
[10]Strategic mining options optimization:Open pit mining, underground mining or both[J]. Ben-Awuah Eugene,Richter Otto,Elkington Tarrant,Pourrahimian Yashar.  International Journal of Mining Science and Technology. 2016(06)

博士论文
[1]露天矿边际品位最优化的经济分析[D]. 谢英亮.中南大学 2004

硕士论文
[1]基于数字矿床模型的露天排运规划优化研究[D]. 刘佶林.昆明理工大学 2015
[2]各向异性序贯高斯随机模拟研究[D]. 毕文一.电子科技大学 2014
[3]地下金属矿山产能优化及开采规划[D]. 徐海.中南大学 2012
[4]地下矿床开拓系统空间优化的粒子群方法[D]. 梁宵.武汉理工大学 2011
[5]金属矿山井下单线运输系统建模及优化研究[D]. 谢新颖.昆明理工大学 2011
[6]矿山开拓系统设计优化研究[D]. 孙丽军.武汉科技大学 2006
[7]混合整数规划方法的工程应用研究[D]. 张明佳.华中科技大学 2005
[8]基于产销平衡的矿井生产计划编制优化研究[D]. 刘涛.辽宁工程技术大学 2005



本文编号：3672952