基于3DMine的露天矿境界优化及生产规模研究.pdf
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1、贺中亮(1985),男,工程师,132000 吉林省吉林市。基于3DMine的露天矿境界优化及生产规模研究贺中亮1徐恒雷2(1.吉林天池钼业有限公司;2.中国黄金集团建设有限公司)摘要确定露天境界及合理的生产规模是露天矿山规划前期一项重要的工作,直接决定矿山企业的经济效益。依据某硫铁矿的地质报告等资料,通过对钻孔数据信息的整理,采用3DMine矿业软件,建立了矿山的地质数据库、地形模型、块体模型和品位模型。在矿体三维模型的基础上,分析矿石价格、采选成本、边坡角和底部位置等因素对最优境界的影响,并综合考虑矿山经济效益的同时兼顾资源的回收,确定当前技术经济条件下最优境界。根据规模经济原理,通过对不
2、同生产规模的矿山投资、成本估算,并计算净现值、投资利润率、内部收益率等财务指标,最终确定在当前的技术经济条件下的合理生产规模。关键词3DMine软件 三维模型境界优化生产规模DOI:10.3969/j.issn.1674-6082.2023.09.027Boundary Optimization and Production Scale of Open-pit Mine Based on 3DMineHE Zhongliang1XU Henglei2(1.Jilin Tianchi Molybdenum Industry Co.,Ltd.;2.China National Gold Group
3、 Engineering Corporation)AbstractIt is an important work to determine the open-pit boundary and reasonable production scalein the early stage of open-pit mine planning,which will directly determine the economic benefits of miningenterprises.According to the geological report and other data of a pyri
4、te mine,through the collation of drilling data information,3DMine mining software is used to establish the geological database,terrain model,block model and grade model of the mine.On the basis of the 3D model of ore body,the influence of oreprice,mining cost,slope angle and bottom position on the o
5、ptimal boundary is analyzed,and the optimalboundary under the current technical and economic conditions is determined by comprehensively considering the economic benefit of the mine and the recovery of resources.According to the principle of scale economy,the reasonable scale of production is finall
6、y determined under the current technical and economic conditions by estimating the mine investment and cost of different production scales and calculating the financialindicators such as net present value,investment profit rate and internal rate of return.Keywords3DMine software,3D model,boundary op
7、timization,production scale现代矿业MODERN MINING国内露天开采规划初期,多依据经验确定生产规模,导致生产规模与矿山资源储量不匹配,从而不能使资源开采达到最优的经济效果。某硫铁矿主要矿产为黄铁矿,标高-200 m以上的矿体探明储量7 609.8万t,平均品位13.93%,其主要特点是规模大、品位低、易选。矿体产状平缓,倾角520,厚度平均 30 m。从分布面积及储量情况以及矿体的形态,适合于露天开采。本文利用3DMine矿业软件建立矿体三维可视化模型,通过露天开采境界优化,确定当前经济条件下的最优境界,并依据规模经济理论,确定矿山合理的生产规模,科学规划,以
8、实现矿区的最优经济价值。1矿床三维模型的建立矿床三维模型的建立对矿床储量计算有十分重要的意义,包括建立地质数据库、地表模型、实体模型及块体模型。根据3DMine软件的要求,录入钻孔数据,建立地质数据库;根据地形地质图上的等高线及有标注的高程点,生成地表 DTM;根据勘探线剖总第 653 期2023 年 9 月第 9 期Serial No.653September.2023121现代矿业2023 年 9 月第 9 期总第 653 期面,通过软件旋转和平移功能,将剖面图放在空间的正确位置上,整理后连接形成矿体实体模型。然后根据矿体实体模型划分块体,应用距离幂次反比法对块体进行估值,最后得到矿床的块
9、体模型,如图1所示。2露天境界优化2.1参数选取露天境界优化的目标是综合考虑当前的技术经济因素,选取露天采矿的最优的开采范围,以达到矿山开采的经济最大化。基于3DMine境界优化主要考虑的因素包括经济模型、采矿成本、露天境界坡度、开采约束等条件1-2(图2)。(1)经济模型。主要考虑矿石的价格,软件中有多种方式,本文采用以矿石类型来计算,根据当前硫铁矿的市场价格输入参数。(2)采矿成本包括矿石的开采成本、岩石的开采成本、复垦成本以及附加运输费用等数值。根据矿山实际生产情况,确定并输入矿石的开采成本14元,岩石的开采成本12元,每下降1 m附加运输费用增加0.02元,且本次境界优化不考虑复垦成本
10、。(3)露天境界坡度用来设置回采边坡角,3DMine矿业软件提供了比较灵活的处理边坡角的方式,可以根据不同的岩性设置不同的边坡角。本文输入边坡角45。(4)开采约束。本研究平面开采约束是采矿权范围之内,深度开采约束-200 m以上。2.2技术最优境界输入以上参数后,计算机根据当前的约束条件,可计算生成技术最优境界如图3所示,即为在当前技术经济条件下矿山的最优开采范围,统计境界内的矿石量及矿石品位。根据优化结果表明,矿石价格的升高,开采境界随之变大,矿石量和岩石量增加,剥采比升高。优化后的技术最优境界方案,其矿岩总体积约为 450万 m3;境界内矿石总量约为370万t。3合理生产规模的确定本文首
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