矿产资源的优化开采经济模型及其求解算法.pdf

矿产资源的优化开采经济模型及其求解算法 第六图书馆 讨论了市场经济条件下矿产资源开采的优化目标。建立了全局优化的数学模型,详细介绍了这一数学模型的非线性求解算法,并通过实 例予以验证。讨论了市场经济条件下矿产资源开采的优化目标。建立了全局优化的数学模型,详细介绍了这一数学模型的非线性求解 算法,并通过实例予以验证。优化开采 边界品位 计算机 矿产资源 经济模型中国矿业任毅 臧维武汉工业大学北京研究生 部1998第六图书馆 第六图书馆 系统 工 程 D， 一 一 1 e 矿产资源的优化开采经济模型及其求解算法 L ／ 任 臧 维 徐幼林 ． 一 一 武汉工业大学北京研 究生部 北京 1 0 0 0 2 4 摘要讨论了市场经济条件下矿产资源开采的优化目标。建立了全局优化的数学模型，详细介绍 戳 ／ 凌 舡 关 键 词 优 化 开 采 边 界 品 位 系 统 程 计 算 机 应 用 j／ ～ 弋 ，．铆 一 ，／ ／ _、 f Re n Yi Za n g W e i Xu Yo ul i n Be i j i n g Gr a d u a t e S c h o o l ，Wu h a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y Ab s t r a c t Dis c u i o n i s c o n d u c t e d t o t h e o p t i mi z e d o b j e c t i v e f o r mi n c r a l r e s o u r c e s mi n i n g u n d e r ma r k e t e c o n o my ．A ma t h e ma t ic a l mo d e l is b u i l t t O r e a l i z e a g l o b l e o p t imiz a t i o n o b j e c t i v e ．A n o n l i n e a r ml u t i o n a l g o r i t h m i s a pp l i e d t O sol v e t h e mod e l e f f i c i e nt l y． A r u n e x a mpl e is i n c l u de d f or a de mo ns t r a t i o n p u r p o s e． Ke y wo r Op t i mu m mi ni ng ， Cut o f f g r a d e ， S y s t e m e n gi n e e r i n g Co mp ut e r a pp l i c a t i o n 众多经济矿床，由于地质生成的原因，矿床的含 矿品位具有渐变形式，随着矿产 品市场价格的变动， 我们时时要区别宏观意义上的矿床 地质在微观上 采矿究竟哪些部分应作为有经济价值的矿石采出 并加工，而哪些部分为无经济价值的含矿岩石不采或 丢弃。由此可见，在市场经济条件下，由于价格的波 动，矿 与 非 矿 的 界 限 边 界 品 位 不 再 是 一 成 不 变 的。开采边界品位的控制合理与否，直接关系到矿床 资源开采的经济效益，不合理的边界品位会导致两种 趋 向一是开采和处理了无经济价值的矿岩，于是会 根据上述分析研究和对 比试验可得 出以下结论 1 溢流和底流中的短路流的存在是影响正常生 产条件下的水力旋流器分级效率的主要原因。 2 在溢流管下端增加套环可减少溢流中的短路 流量，在锥体部分增加凹环可减少底流 中的短路 流 量，从而改善分级效果，提高分级效率。 3 溢流管下端带套环、锥体部分带凹环的新型 水力旋流器与常规水力旋流器相比，可使分级质效率 相对提高 1 3 ％1 9 ％，分级量效率相对提高 9 ％1 8 ％。 4 这种新型水力旋流器易于进行工业试验和工 业 推广应 用。 I 参考文献 f 1 ] M I G B l o o r a n d D． B ． 1 n g h a m． P r o g r e s s i n F il t r a l io n a n d S e p a r a t io n ， 3．P．5 764 1 9 83 ． 6 0 增加采矿和后继加工的成本，从而降低了利润产出； 二是本具有经济价值的矿岩未采或丢废，从而导致利 润的损失和资源的浪费。总之，边界品位的过低或过 高的控制都会降低资源开发的经济效益。 我国过去在计划经济体制下，各种矿产品的价格 始终不变，所 以对某一矿体的开采，始终采取不变的 边界品位，这在今天市场经济体制 下显然是不合理 的。 1 优化的经济 目标 矿物资源开采优化的 目标可以分为两大类，一是 [ 2 ] K e l ly ， E． a n d S p o t t o s w o o d ． I J ． ， l 9 8 2 ，I n t r o d u c t i o n L M i n e r a l P r o c e s ． i n g ． Ne w Yo r k， PP． 21 32 2 3 [ 3 ]A． 1 4 ． r l o B a w o B ，选矿厂水力旋流器 中译本 ．1 9 7 8 4 ]G．T a r i a n ，水力旋流器 ， 国外金属矿选矿 ，1 9 8 8 ．8 ，1 一l 9 ． [ 5 ]黄枢，No 1 2 1 9 8 4 [ 6 ]M．I ．G．B o o r ，D B I n g h a m a n d S ．D．1 ．a v e r a c k ， Is t I n t C o n f ．o n Hy d r o c y c l o n e 。 C a mb r i d g e 1 9 8 0 [ 7 ]K T．H s i e h等，一】 衍 I C- M ATHEM ATI CAL M ETHoD To DETERM I NE THE oPTI M UM PRoDUCTI oN Zh a ng Sh a o we n Li Xi a n gy i Li Zh on gx u e Be ij i n g Un i v e r s i t y o f S c ie n c e a n d Te c h n o l o g y Ab s t r a c tThi s p a pe r a na l ys e s g e ol o g i c a l ， e c o n omi c a l a n d m i n i ng f a c t o r s t h a t i nflu e n c e t h e d e t e r mi n a t i o n of u nd e r gr o hnd mi ne s c a l e ． Th e a v a i l a b l e r a ng e s of p r o d u c t i o n s c a l e a r e d et e r mi ne d b a s e d o n t h e a na l y s e d r e s u l t s ． An e c o no mi c ma t h e ma t i c a l f or d e t e r mi na t i n g t he b e s t p r o du c t i o n s c a l e i s s e t u p t O ge t t he mos t p r o f i t i n t he wh o l e l i f e of mi n e． Ke y wo r d s S c a l e o f u nd e r g r o un d mi n e， Ne t c u r r e nt v a l u e， Pr od u c t i o n C O S t 1 前言 地下煤矿生产规模 的确定是煤矿生产和建设阶段 的一个重要问题。矿井生产规模确定的正确与否，直 接关系到矿井建设 的成功，保 证矿井生 产期间的稳 产、高产，使矿井在整个寿命期内获得最好的经济效 益。影 响矿井生产规模确定的因素很多，既有矿井内 部 的资源条件、地质条件和开采技术条件，又有运输 能力、市场煤炭需求状况等外部约束条件。为此本文 对影响矿井生产规模确定各个主要因素进行分析，研 究各个影响因素之间的相互关系，给 出一种确定矿井 最优生产规模的经济数学方法。 2 影响因素分析及矿井生产规模可行区间确定 2 ． 1 井 田内煤炭资源储量条件 矿井企业与其它工业企业的最大不同点之一是矿 井企业的生产资源是有限的、不可再生的，企业在生 产过程 中不仅消耗人力、物力，而且还消耗其生产资 源本身。不同点之二是矿井企业的大部分基本建设投 资均用于井筒和井下巷道 的建设，形成矿井企业特有 的固定资产，这些固定资产随着矿井的开采，井田内 煤炭资源的枯竭而报废，其残值几乎为零。因此矿井 生产能力应与其资源储量相适应，使矿井服务年限满 足我国 煤矿设计规范对矿井最低设计服务年限的 规定。故由于储量条件限制的矿井生产的上限规模可 用 为 A i ma x 式中 储 量 限制 的矿井 上限生 产规模，万 t ／ a ； Q可 井田内煤炭可采储量，万 t ； 丁 n 规定的矿井最低服务年限，a ； ， 储量备用系数，一般为 1 ． 2 ～1 ． 4 2 ． 2 井 田开采技术条件 开采技术条件主要是指煤层赋存条件对现有开采 技术的适宜程度。包括井 田内地质构造破坏程度 、煤 层埋藏 的稳定性、煤层倾角 、开采深度、矿井水文地 质条件和煤层瓦斯涌出量等。对于地质构造复杂的井 [ 5 ]任 毅，“ 市场经济下金属露天矿边界品位的优化与控制” ， 金 生部副教授 属 矿山 ’第 期 臧 雏 武汉工业大学北京研究生部讲师 收 譬 日 期 9 9 8 年 月 5 日 徐 幼 林 武 汉 工 业 大 学 北 京 研 究 生 部 硕 士 研 究 生 [ 作者 简介] 任毅 武汉工业 大学北京研 究 确定矿井最优生产规模的一种经济数学方法 6 3 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆