论文部分内容阅读
【摘 要】 露天开采是人类使用矿物最早出现的开采方式，最初是开采矿床的露头和浅部富矿，从19世纪末使用动力挖掘机以来，露天开采技术迅速发展，露天矿的规模越来越大露天开采是用一定的采掘运输设备在敞露的空间从事矿石开采作业。矿产资源的生成需要经过几百万年到几十亿年漫长的年代，才会形成现在能供人类使用宝贵资源，是人类使用的所有资源中唯独矿产资源是不可再生的资源，必需要求人类要充分合理利用和保护矿产资源的生源地。
【关键词】 露天开采;工艺;程序;优化方案
引言：
由于矿产资源储存的地质条件千变万化，导致矿产资源的开采条件复杂多变必须要使用到采矿工业技术，矿山开采分为露天开采、地下开采和海洋开采随着开采技术的发展，露天开采所使用的采掘工具和采运设备的不同分为机械开采、人工开采、水力开采和挖掘船开采。在矿床离地面浅，储量比较集中的情况下，采用露天开采方式。又分为山坡露天和凹陷露天两种露天开采所形成的采坑，台阶和沟道为采砂场开采时通常把砂、岩分成一定厚度的水平分层。自下而下逐层开采，并保持一定的阶梯形状台阶是露天开采的基本要素
一、露天工艺开采
露天开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采出来。构成露天开采方案的主要技术因素在一定的矿床地质条件下，任何一个露天开采方案都是由许多技术因素构成的，矿山生产能力、设备选型、开采参数、开采程序、开拓运输系统、总平面布置、选矿等。这些因素之间是相关的，某一因素发生变化，往往会影响到其他因素的变化和总的经济效果。这些因素的变化可产生出无限的开采方案。
如果以某个因素仅有三种可能的变化计算，由上列因素就可以派生出上万个方案，这对用计算机进行开采方案优化来说，也是十分繁重和不经济的。为了在拟定露天开采方案的过程中不遗漏最优的开采方案，以及尽可能减少设计和计算工作量，应区分主要因素和次要因素，抓住影响全局的主要因素，就能把握住最优的开采方案。构成露天开采方案的主要技术因素为开采工艺、开采程序和开拓运输系统。
在某开采工艺条件下，可采取不同的开采程序，从中得出最优的开采程序。最优开采程序的主要标志为露天矿生产过程中剥离量的逐年分配比较有利，即矿山基建工程量小，初期生产剥采比小和露天矿的盈利的现值大。
在某一开采程序条件下，可以采取不同的开拓运输系统。开拓运输系统在露天开采过程中是动态变化的，一方面它应满足露天矿在一定的开采程序条件下矿山工程不同发展时期建立运输通道的需要;另一方面应力求矿岩的运距短和开拓工作量小。
二、露天矿山工程开采施工的发展程序
露天矿场采出矿石和岩石是从一定工艺过程实现的，这种工作总称为露天矿山工程。露天矿山工程：按施工对象分：剥离工程和采矿工程。按施工形式分：
1、掘沟工程和括帮工程。矿山工程的发展按一定程序进行的。
对于一个台阶：掘出入沟开段沟扩帮对于上下水平：掘沟与扩帮同时进行，即上部水平扩帮的同时下部水平掘沟，于是，矿山工程深度不断增加，直到最终开采深度。
2、各开采水平的工作线从最初开段沟的位置不断向外推进，直到最终边界。
3、露天矿场在发展过程中，逐步由小变大，由浅至深，不断采出矿石和剥离岩石，直至最终境界范围内开采终了为止。露天矿山工程的发展程序的本质特征是渐进的即开采工作要不断在空间移动，台阶工作线不断扩展推进，露天采场随之逐深扩大。
综述露天采矿工作特点：生产对象是天然赋存矿岩，开采地点及生产条件不断推移变化，旧水平不断结束新水平陆续投产，构成了采矿过程从准备到生产又从生产到新的准备的循环运动规律，使掘沟、剥离、和采矿三者之间总是保持相互依存和相互制约关系
三、露天矿的矿石生产能力是一个重要的因素
一般情况下露天开采境界与露天开采技术水平及露天开采与地下开采技术的相对水平有关，是与露天开采工艺密切相关的。露天开采工艺和露天开采的技术水平将影响露天矿的投资和成本，从而影响露天开采境界，但是，开采方案是在一定的开采境界的基础上拟定的，因此，应先根据预定采用的开采工艺和技术装备水平，参考类似矿山的经济指标或预测的指标，初步确定露天开采境界，在此基础上进行露天开采方案的优化。开采方案优化后得出的经济指标，与上述初步确定露天开采境界所用的指标相差较大时，需将开采境界重新修正。总平面布置与开拓运输系统同时考虑，可达到布局合理、有利生产、矿岩运距短等要求。矿工艺与露天开采工艺结合考虑，使露天矿综合效益最好。露天矿矿石生产能力、开采工艺、开采程序及开拓运输系统是构成露天开采方案的主体。在某一开采工艺条件下，相应地需确定开采境界、设备选型、开采参数和选矿工艺等，一定的开拓运输系统则有相应的总平面布置，或者两者同时研究确定。这些因素将构成许多子方案
四、露天开采方案优化应该注意的问题
露天开采方案优化中最常用的方法：通过不同方案的运距、运费、矿山基建工程量、生产剥采比、投资、成本、净现值、投资回收期等指标的对比，进行开采方案分阶段递推优化和达到综合优化。例如：不同开采工艺方案的优化，某一开采工艺条件下不同开采程序的优化和不同设备选型的优化等，都可采取方案比较法。重要是根据不同的优化内容，选取适当的优化指标。按一定的顺序拟定开采方案和进行优化，以及由简到繁选取适宜的优化指标和方法，可以达到不遗漏最优方案和简化计算工作的目的。即便采用计算机设计的情况下，也应当发挥人的主观能动性，以提高开采方案选取的准确性和減少机时。
4.1按类似动态规划法逆序分阶段递推优化过程得出最优的开采方案，不同的开采方案应在各自进行局部优化的基础上再进行对比和优中选优。这点很重要。开采方案优化中常出现的失误是由于参与优选的开采方案的不可比性引起的，有的方案是经过局部优化得出的最优方案，有的方案却是未经局部优化的漏洞百出的方案，这种情况下的优选结果是不可靠的。产生此现象的原因很多，可能出于经验不足，或者出对某方案的偏爱，也可能出于某种主观意愿，有意维护或排斥某个开采方案，这种不科学地对待开采方案优化是极端有害的。
4.2口算数据的选取应符合矿山实际，否则难以得出真实的优化方案。计算机是一种很好的工具，但仅仅是一种工具，数据是靠人提供的，如果提供的数据不符合矿山的实际情况，其优化结果也将是错误的。这是具有一定难度而必须认真对待的问题
4.3开采方案必须是技术可行的，开采方案优化包括技术优化和经济优化。开采方案的经济指标相差不大时，应采取其中技术较优和有较大发展前景的方案，根据矿山企业规模由设计部门制定的，设计中按规定的矿石生产能力拟定开采方案，虽然因此也影响开采方案，但不涉及更多的生产能力方案。在可行研究阶段有时需对矿石生产能力进行论证，这时对露天开采方案的影响增大。在可行性研究阶段，对矿石生产能力进行论证是非常必要的。
五、结语
采矿工业是向自然界索取为发展国民经济所需要的矿产品，为现代工业生产提供原材料和能源的基础工业。由农业到工业，由人民生活的需要到科学技术的发展，无不与采矿工业有关联，与我们的经济发展息息相关，所以它在发展我区国民经济建设中占有极其重要的地位。
参考文献：
[1]黄钊文.露天矿山地质灾害防治浅析[J].建材与装饰（中旬刊）;2007年08期
[2]黄勇;孙永联.露天矿山的采矿计划和生产[J].世界有色金属;2009年12期
[3]杨彪;露天矿开采境界动态优化研究及应用[D].中南大学;2011年
[4]杨仕教;露天矿山生产调度系统群集拟生态优化方法及应用研究[D].中南大学;2007年
【关键词】 露天开采;工艺;程序;优化方案
引言：
由于矿产资源储存的地质条件千变万化，导致矿产资源的开采条件复杂多变必须要使用到采矿工业技术，矿山开采分为露天开采、地下开采和海洋开采随着开采技术的发展，露天开采所使用的采掘工具和采运设备的不同分为机械开采、人工开采、水力开采和挖掘船开采。在矿床离地面浅，储量比较集中的情况下，采用露天开采方式。又分为山坡露天和凹陷露天两种露天开采所形成的采坑，台阶和沟道为采砂场开采时通常把砂、岩分成一定厚度的水平分层。自下而下逐层开采，并保持一定的阶梯形状台阶是露天开采的基本要素
一、露天工艺开采
露天开采是在一定范围内敞露的空间里，将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉，而把矿石开采出来。构成露天开采方案的主要技术因素在一定的矿床地质条件下，任何一个露天开采方案都是由许多技术因素构成的，矿山生产能力、设备选型、开采参数、开采程序、开拓运输系统、总平面布置、选矿等。这些因素之间是相关的，某一因素发生变化，往往会影响到其他因素的变化和总的经济效果。这些因素的变化可产生出无限的开采方案。
如果以某个因素仅有三种可能的变化计算，由上列因素就可以派生出上万个方案，这对用计算机进行开采方案优化来说，也是十分繁重和不经济的。为了在拟定露天开采方案的过程中不遗漏最优的开采方案，以及尽可能减少设计和计算工作量，应区分主要因素和次要因素，抓住影响全局的主要因素，就能把握住最优的开采方案。构成露天开采方案的主要技术因素为开采工艺、开采程序和开拓运输系统。
在某开采工艺条件下，可采取不同的开采程序，从中得出最优的开采程序。最优开采程序的主要标志为露天矿生产过程中剥离量的逐年分配比较有利，即矿山基建工程量小，初期生产剥采比小和露天矿的盈利的现值大。
在某一开采程序条件下，可以采取不同的开拓运输系统。开拓运输系统在露天开采过程中是动态变化的，一方面它应满足露天矿在一定的开采程序条件下矿山工程不同发展时期建立运输通道的需要;另一方面应力求矿岩的运距短和开拓工作量小。
二、露天矿山工程开采施工的发展程序
露天矿场采出矿石和岩石是从一定工艺过程实现的，这种工作总称为露天矿山工程。露天矿山工程：按施工对象分：剥离工程和采矿工程。按施工形式分：
1、掘沟工程和括帮工程。矿山工程的发展按一定程序进行的。
对于一个台阶：掘出入沟开段沟扩帮对于上下水平：掘沟与扩帮同时进行，即上部水平扩帮的同时下部水平掘沟，于是，矿山工程深度不断增加，直到最终开采深度。
2、各开采水平的工作线从最初开段沟的位置不断向外推进，直到最终边界。
3、露天矿场在发展过程中，逐步由小变大，由浅至深，不断采出矿石和剥离岩石，直至最终境界范围内开采终了为止。露天矿山工程的发展程序的本质特征是渐进的即开采工作要不断在空间移动，台阶工作线不断扩展推进，露天采场随之逐深扩大。
综述露天采矿工作特点：生产对象是天然赋存矿岩，开采地点及生产条件不断推移变化，旧水平不断结束新水平陆续投产，构成了采矿过程从准备到生产又从生产到新的准备的循环运动规律，使掘沟、剥离、和采矿三者之间总是保持相互依存和相互制约关系
三、露天矿的矿石生产能力是一个重要的因素
一般情况下露天开采境界与露天开采技术水平及露天开采与地下开采技术的相对水平有关，是与露天开采工艺密切相关的。露天开采工艺和露天开采的技术水平将影响露天矿的投资和成本，从而影响露天开采境界，但是，开采方案是在一定的开采境界的基础上拟定的，因此，应先根据预定采用的开采工艺和技术装备水平，参考类似矿山的经济指标或预测的指标，初步确定露天开采境界，在此基础上进行露天开采方案的优化。开采方案优化后得出的经济指标，与上述初步确定露天开采境界所用的指标相差较大时，需将开采境界重新修正。总平面布置与开拓运输系统同时考虑，可达到布局合理、有利生产、矿岩运距短等要求。矿工艺与露天开采工艺结合考虑，使露天矿综合效益最好。露天矿矿石生产能力、开采工艺、开采程序及开拓运输系统是构成露天开采方案的主体。在某一开采工艺条件下，相应地需确定开采境界、设备选型、开采参数和选矿工艺等，一定的开拓运输系统则有相应的总平面布置，或者两者同时研究确定。这些因素将构成许多子方案
四、露天开采方案优化应该注意的问题
露天开采方案优化中最常用的方法：通过不同方案的运距、运费、矿山基建工程量、生产剥采比、投资、成本、净现值、投资回收期等指标的对比，进行开采方案分阶段递推优化和达到综合优化。例如：不同开采工艺方案的优化，某一开采工艺条件下不同开采程序的优化和不同设备选型的优化等，都可采取方案比较法。重要是根据不同的优化内容，选取适当的优化指标。按一定的顺序拟定开采方案和进行优化，以及由简到繁选取适宜的优化指标和方法，可以达到不遗漏最优方案和简化计算工作的目的。即便采用计算机设计的情况下，也应当发挥人的主观能动性，以提高开采方案选取的准确性和減少机时。
4.1按类似动态规划法逆序分阶段递推优化过程得出最优的开采方案，不同的开采方案应在各自进行局部优化的基础上再进行对比和优中选优。这点很重要。开采方案优化中常出现的失误是由于参与优选的开采方案的不可比性引起的，有的方案是经过局部优化得出的最优方案，有的方案却是未经局部优化的漏洞百出的方案，这种情况下的优选结果是不可靠的。产生此现象的原因很多，可能出于经验不足，或者出对某方案的偏爱，也可能出于某种主观意愿，有意维护或排斥某个开采方案，这种不科学地对待开采方案优化是极端有害的。
4.2口算数据的选取应符合矿山实际，否则难以得出真实的优化方案。计算机是一种很好的工具，但仅仅是一种工具，数据是靠人提供的，如果提供的数据不符合矿山的实际情况，其优化结果也将是错误的。这是具有一定难度而必须认真对待的问题
4.3开采方案必须是技术可行的，开采方案优化包括技术优化和经济优化。开采方案的经济指标相差不大时，应采取其中技术较优和有较大发展前景的方案，根据矿山企业规模由设计部门制定的，设计中按规定的矿石生产能力拟定开采方案，虽然因此也影响开采方案，但不涉及更多的生产能力方案。在可行研究阶段有时需对矿石生产能力进行论证，这时对露天开采方案的影响增大。在可行性研究阶段，对矿石生产能力进行论证是非常必要的。
五、结语
采矿工业是向自然界索取为发展国民经济所需要的矿产品，为现代工业生产提供原材料和能源的基础工业。由农业到工业，由人民生活的需要到科学技术的发展，无不与采矿工业有关联，与我们的经济发展息息相关，所以它在发展我区国民经济建设中占有极其重要的地位。
参考文献：
[1]黄钊文.露天矿山地质灾害防治浅析[J].建材与装饰（中旬刊）;2007年08期
[2]黄勇;孙永联.露天矿山的采矿计划和生产[J].世界有色金属;2009年12期
[3]杨彪;露天矿开采境界动态优化研究及应用[D].中南大学;2011年
[4]杨仕教;露天矿山生产调度系统群集拟生态优化方法及应用研究[D].中南大学;2007年