露天矿生产规划要素整体优化方法及其应用

以剥采比最大境界为基础, 使用锥体排除法, 逐步排除满足增量大小且平均品位最低的部分, 得到一系列地质最优境界和对应境界的地质最优开采体序列.使用动态规划法得到每个境界的生产计划, 从中选出净现值最大的境界作为最优境界, 该境界的最佳开采路径作为最优开采方案, 实现露天矿境界同生产计划整体优化.对上述算法进行软件开发和实例应用. 结果表明, 成本及价格保持不变条件下, 整体优化最佳规划方案的采剥量及NPV比最大盈利境界分别小42.4%和大17.0%; 成本及价格分别上升2%和3.5%条件下, 整体优化最佳规划方案的采剥量及NPV比最大盈利境界分别大55.0%和6.0%.     

露天矿边界品位与最终境界的关系

在技术经济参数变化的情况下,主要讨论了边界品位与最终境界的关系.基于司家营露天矿生产数据,建立了盈亏平衡品位模型,并计算出不同市场价格条件下可采块段边界品位和必采块段边界品位.根据边界品位计算值,优化不同价格条件下的最终开采境界;基于某给定的边界品位,在相同的市场价格条件下进行境界优化,并比较两种方法得到的最终开采境界.结果表明,在相同的市场价格条件下,基于盈亏平衡法得到的最终境界要优于给定边界品位优化得到的最终境界.     

区域经济的资源环境载荷与效率

阐述了表征区域经济的资源环境压力总量和综合效率的环境载荷和效率指标,并对沈阳市1991～2005年的资源环境载荷和效率进行了实证研究.结果表明:这一期间沈阳市经济的综合资源与环境效率年均提高7.4%,投入端和排放端效率年均分别提高8.1%和11.4%.说明沈阳市单位经济产出造成的综合环境压力(尤其是排放端压力)以较快的速率不断降低,这对于处于高速工业化阶段的沈阳市是一个巨大的成绩.然而,其资源环境载荷在2000年后以11%的年增长率高速上升,总载荷的60%～70%来自排放端,而排放载荷的约85%～97%来自能源消费产生的CO2排放.     

金属露天矿最终境界优化算法改进

锥体之间的重合问题是锥体排除法在露天矿最终境界优化中的一个固有缺陷.鉴于此,本文对已有锥体排除算法进行改进,在垂直方向缩小锥体扫描步长,将步长分别设置为模块高度的1倍,1/2和1/4,并根据矿体的实际赋存情况选择对应的扫描步长或者多步长组合进行分等级优化,以此提高优化精度.三个矿山的实例应用表明,在相同的技术经济参数条件下,改进后的优化算法得到的最终境界要优于原锥体排除算法,三个矿山利润值分别增加了0217亿,0417亿和2333亿元.     

分期矿量范围对境界优化的影响

以帮坡角及技术经济参数为依据,基于矿床数值模型,运用锥体排除法生成最大境界.根据在最大境界内产生的地质最优候选境界序列,设置5组不同分期矿量范围.通过对分期数、分期境界内的矿岩量、净现值及各分期跨度时间的对比,分析分期矿量范围对境界优化的影响.优化结果表明:分期矿量下限不变,上限增加,分期数减少,由9期开采转为8期开采;分期境界内采矿量、岩石剥离量的波动主要发生在前几个分期境界内.总净现值一直增加,但增加幅度逐渐减小.各分期时间跨度下限不变,上限逐渐增加.从总净现值及分期跨度时间来看,分期矿量范围在6~9年或6~10年更适于该矿山提高经济效益.     

边界品位对露天矿最佳境界及总利润的影响

简要讨论了使露天矿总利润最大的边界品位——盈亏平衡品位——的计算方法，并给出计算公式.通过一个铁矿案例分析边界品位对最佳境界和总利润的影响，结果发现:对于给定的技术经济参数，用于境界设计的边界品位和生产中使用的边界品位均有较宽的合理取值区间，即设计和生产中的边界品位分别在此区间变化，境界总利润几乎与取盈亏平衡品位时相等;对于不同的精矿价格，虽然最佳境界的体积和总利润发生了重大变化，边界品位的合理取值区间却只有微小的差别.     

金属露天矿生产计划优化算法的改进

针对露天矿生产计划优化中使用锥体排除法产生地质最优开采体序列时，不考虑锥体之间重叠部分对相应锥体的平均品位影响的问题，提出了改进的锥体排除算法.该算法在锥体排除过程中，重新确定了锥体的空间搜索逻辑，同时重新计算锥体数组中受品位最低锥体影响的各锥体的平均品位并重新排序.把新算法产生的地质最优开采体序列作为状态变量建立动态排序模型，对所有可行的路径进行评价，得出NPV最大的路径作为最优开采方案.实例应用表明，在相同技术经济条件下，改进后的优化算法无论是生产能力稳定性还是最终净现值都明显优于原算法，其中NPV提高了105%.     

沈阳市经济发展的环境压力

基于生态足迹方法结合社会代谢物质流及相关指标,构建反映区域经济的综合环境压力模型.应用该模型对沈阳市1991—2005年的环境压力进行计算.结果表明:沈阳市生态足迹总量在2000年后快速上升,可见经济的高速增长是以环境压力(资源消耗)的高速增加为代价的.总足迹构成中,碳足迹占总足迹的66%~80%,直接足迹占20%~34%.可见,沈阳市环境压力的主要矛盾是碳排放,因此,应该把提高经济运行的碳效率、降低碳排放看做一项长远的重要任务.改善能源供给结构和调整产业结构是降低碳排放、提高碳效率的主要途径.     

基于GA-AHP和云物元模型的尾矿库溃坝风险评估

为准确评估尾矿库溃坝风险等级,建立了GA-AHP和云物元评估模型.采用德尔菲法对尾矿库溃坝风险因素进行识别,构建了尾矿库溃坝风险评估指标体系;利用遗传层次分析法计算尾矿库溃坝风险指标的权重;对评估指标进行分级,建立了基于GA-AHP和云物元模型的尾矿库溃坝风险评估模型.将所建立的模型运用到实际案例中,利用Matlab软件计算了各评估指标的隶属度和综合隶属度,结果表明,该尾矿库溃坝风险等级为"正常库",评估结果与尾矿库实际情况吻合.     

露天矿多采区受约束条件下全境界优化

基于浮锥排除法基本原理,使用Smart Miner软件对两露天采场进行全境界优化,将两个不同生产条件的采场合为一个矿区.考虑到不同采区生产技术经济参数不一样,而境界优化结果对这些参数的敏感度较高,所以软件增加了优化中识别开采对象所在分区,按所属分区的技术经济参数进行优化的功能;同时采场开采范围受地表构筑物影响,因此软件新增在任何约束范围进行境界优化功能.以司家营露天矿区为例分别在有约束和无约束条件下根据分区参数进行优化.结果表明,地表构筑物对最佳境界的约束"很硬",由此少采1亿t矿,且在-202 m水平开始形成挂帮矿;如果这1亿t矿仍然露天开采,那么地表构筑物移除费用必须小于3.4亿元.