采矿系统工程_-门宗良03

第三讲露天矿剥采关系动态优化模型1、问题的提出ViA151014Piφi露天矿的剥采关系开采境界动态优化方法步骤如下：1出圈参考境界。采用扩大指标，做静态计算，圈出的最终开采境界，称之为参考境界。2在参考境界范围内，综合长远规划诸决策要素，拟定多种开采方案，实现综合寻优。要素包括：露天开采境界、露天矿产量规模、剥采工艺及设备选择、开采程序及开采参数、开拓运输系统和总平面布置。3调整开采境界。根据上述综合优化开采方案，可返回检验第一步所圈参考境界的合理性，并做进一步调整。4在复杂矿山条件下，可按调整后的开采境界，返回第二步重新用SMLTP模型做多方案计算。如此迭代，得到长远规划的的综合优化结果。FCKAGBEJHDt0V剥离量分析矿山产量规模的影响因素及合理确定1影响因素市场需求资源条件（自然、原材料动力供应）技术条件经济条件其他条件（占地、政府限制）2合理产量规模以产量规模的角度：有约束规模和无约束规模优化矿山产量规模的主要方法4Q1泰勒准则：把境界内的矿石储量与服务年限归结为经验公式，间接地给出一定储量条件下的最优规模：T=6.5(1+/-0.2）2优化矿山生产能力的准则应使矿山投资取得好成绩不低于平均利润率的经济效益，即生产规模能保证矿床开采过程中正、负现金流量贴现值平衡。3通过计算各种规模条件下矿山累计投入量和累计利润，从而计算出各种规模的利润率，最后找出利润率最高的规模为最佳经济效率规模4最小费用法，以单位投资成本、单位经营成本和产量规模之关系，从中找出最低成本规模为合理规模5优化矿山生产能力和服务年限的目标应使矿石储量的终值最大。6矿山最优服务年限或生产能力的确定应使其净现值或内部收益率达到最大。开采境界动态优化方法2、为了寻求露天矿最优的采剥数量关系现以第t年的剥离状态进行深入分析⑴设HK是第t年最佳的剥离量一是临界剥岩量GK，用于揭露采矿工作面，保证当年的矿石生产另一部分是提前剥离量GH,它是为了减轻后期剥岩峰值的压力提前剥离的.⑵将t年以前各年提前剥离的岩石量累加起来，就是t年累计的提前剥离量，称作存贮量最优产量规模的确定1影响因素市场需求资源条件（自然、原材料动力供应）技术条件经济条件其他条件（占地、政府限制）2合理产量规模以产量规模的角度：有约束规模和无约束规模矿田储量、矿山产量规模及其服务年限的合理匹配原则除考虑技术、经济因素之外，合理划分矿田储量，使之与合理产量规模、服务年限相匹配也是一个不容忽视的重要问题。三者匹配原则：1圈定的矿田储量能使相应产量规模的经济效益达到或接近最优值2能使开采范围适合于露天矿最优工作线长度的优化结果，对于矿井而言，则应考虑井田尺寸的优化要求3矿田储量与服务年限的匹配接近主要固定资产折旧年限的最小公倍数或其整数倍。井型确定原则与步骤1生产集中化准则2矿井生产能力方案的形成3井型方案的校核（1）满足设计规范对矿井最低服务年限的要求（2）按采区一水平正常接替所需的年限校核同时生产的采区数目临界剥岩量GK，可按矿山工程发展的格式，由累计的矿石-岩石数量关系曲线V=f（P）插值求出如何进行存贮量计算第1年（阶段1）有m个剥岩存贮量（状态）г11，г12，…，г1m相应地可计算出每一状态下所需的剥离量及费用012tnn-1j21mm-1121I存贮模型)(),()()1(min)1(miniCjiCMinjCtttC(t)min（j）——从起点0到第t阶段的j状态的最小费用C（i，j）——从（t-1）阶段的i状态到t阶段的j状态的费用，包括剥离费和设备费α——贴现率，使t-1阶段的费用和t阶段的费用可以累加C(t-1)min（i）——从起点0到t-1阶段的i状态的最小费用该递推公式的约束条件是前一年的累计剥岩量要满足次年要求0,1xdxtjttitijxtij——t年从年初的i状态到年末的j状态的剥离量；γt-1i——t-1年年末i状态的存贮量；dt——t年要求的最小剥岩量；γtj——t年年末j状态的存贮量。14265B13275AB2C1C2C3D1D2N5455912管道线路2122121111112)(92755)(),()(),()(DCxMinDfDCdDfDCdMinCf23221231113322222122111222)(42251)(),()(),()()(62456)(),()(),()(DCxMinDfDCdDfDCdMinCfDCxMinDfDCdDfDCdMinCf21332312221121113)(8456293)(),()(),()(),()(CBxMinCfCBdCfCBdCfCBdMinBf12332322222121223)(10496591)(),()(),()(),()(CBxMinCfCBdCfCBdCfCBdMinBf14232113114)(1310485)(),()(),()(BAxMinBfBAdBfBAdMinAf例题分析某露天矿年生产能力50万吨，假设第一年即可达产，第一年必须剥岩100万吨，要满足生产能力，第二年必须剥岩300万吨，第三年必须剥岩500万吨，第四年必须剥岩800万吨，即该年剥岩达剥岩洪峰。假设第一年投资电铲一台（价值100万），自卸卡车4辆（每辆30万），剥岩费用为1000万，以后三年所投资费用以此类推。该矿最终开采8年。利率1%设计方案如下：200万300万400万500万500万600万600万500万400万300万第一年第二年第三年第四年共有八种方案按照题意方案总投资为：第一年1220万×（1+0.01）7=1308.005第二年3440万×（1+0.01）6=3651.629第三年5440万×（1+0.01）5=5717.495第四年8660万×（1+0.01）4=9011.6311308.005+3651.629+5717.495+9011.631=19688.76100300500800方案一总投资为：第一年2440万×（1+0.01）7=2616.01第二年4440万×（1+0.01）6=4713.149第三年5220万×（1+0.01）5=5486.272第四年6220万×（1+0.01）4=6472.5572616.01+4713.149+5486.272+6472.557=19288.99200400500600方案二总投资为：第一年2440万×（1+0.01）7=2616.01第二年4440万×（1+0.01）6=4713.149第三年6440万×（1+0.01）5=6768.505第四年5000万×（1+0.01）4=5203.022616.01+4713.149+6768.505+5203.02=19300.68200400600500方案三总投资为：第一年2440万×（1+0.01）7=2616.01第二年5660万×（1+0.01）6=6008.204第三年5000万×（1+0.01）5=5255.05第四年5000万×（1+0.01）4=5203.022616.01+6008.204+5255.05+5203.02=19082.28200500500500方案四总投资为：第一年2440万×（1+0.01）7=2616.01第二年4440万×（1+0.01）6=4713.149第三年6440万×（1+0.01）5=6537.283第四年4000万×（1+0.01）4=4162.4162616.01+4713.149+6537.283+4162.416=19323.91200500600400方案五总投资为：第一年3660万×（1+0.01）7=3924.015第二年4220万×（1+0.01）6=4479.615第三年5220万×（1+0.01）5=5486.272第四年5000万×（1+0.01）4=5203.023924.015+4479.615+5486.272+5203.02=19092.92300400500500方案六总投资为：第一年3660万×（1+0.01）7=3924.015第二年4220万×（1+0.01）6=4479.615第三年6440万×（1+0.01）5=6768.505第四年4000万×（1+0.01）4=4162.4163924.015+4479.615+6768.505+4162.416=19334.55300400600400方案七总投资为：第一年3660万×（1+0.01）7=3924.015第二年5440万×（1+0.01）6=5774.67第三年5000万×（1+0.01）5=5255.05第四年4000万×（1+0.01）4=4162.4163924.015+5774.67+5255.05+4162.416=19116.15300500500400方案八总投资为：第三年6220万×（1+0.01）5=6537.283第四年3000万×（1+0.01）4=3121.812第一年3660万×（1+0.01）7=3924.015第二年5440万×（1+0.01）6=5774.673924.015+5774.67+6537.283+3121.812=19357.783005006003000100020003000400050006000700080009000100001234系列1系列2系列3系列4系列5系列6系列7系列8系列919688.7619287.9919300.6819082.2819323.9119092.9219334.5519116.1519357.781870018800189001900019100192001930019400195001960019700198001