采矿系统工程_-门宗良03.ppt

第三讲露天矿剥采关系动态优化模型 1 问题的提出 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 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 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 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 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 11 12 1m 相应地可计算出每一状态下所需的剥离量及费用 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 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 xtij t年从年初的i状态到年末的j状态的剥离量 t 1i t 1年年末i状态的存贮量 dt t年要求的最小剥岩量 tj t年年末j状态的存贮量 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 631 1308 005 3651 629 5717 495 9011 631 19688 76 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 557 2616 01 4713 149 5486 272 6472 557 19288 99 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 02 2616 01 4713 149 6768 505 5203 02 19300 68 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 02 2616 01 6008 204 5255 05 5203 02 19082 28 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 416 2616 01 4713 149 6537 283 4162 416 19323 91 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 02 3924 015 4479 615 5486 272 5203 02 19092 92 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 416 3924 015 4479 615 6768 505 4162 416 19334 55 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 416 3924 015 5774 67 5255 05 4162 416 19116