某國(guó)外露天礦山境界優(yōu)化的介紹

楊成林

（中國(guó)瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西南昌 330038）

國(guó)內(nèi)境界優(yōu)化方法一般是采用礦業(yè)軟件建立地質(zhì)模型，確定采剝成本、選冶成本、產(chǎn)品價(jià)格、采礦損失貧化率、選冶回收率、最終境界邊坡角等經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)后，再采用露天礦境界優(yōu)化軟件進(jìn)行境界優(yōu)化，選擇最終露天境界。在選擇最終境界時(shí)，一般是先采用不同的價(jià)格生成一系列嵌套的境界，然后選擇凈現(xiàn)值最大的境界為最終境界[1-3]。而國(guó)外露天礦山境界優(yōu)化則是在綜合考慮了凈現(xiàn)值、凈現(xiàn)值增長(zhǎng)率與投資等因素后，再選擇最終境界，選擇的最終境界不一定是凈現(xiàn)值最大的境界。本文以某國(guó)外露天礦山境界優(yōu)化為例，介紹了國(guó)外露天礦山境界優(yōu)化的工作方法，指出了國(guó)外露天礦山境界優(yōu)化在最終境界選擇方面與國(guó)內(nèi)的差別。

1 開(kāi)采技術(shù)條件

某銅礦礦區(qū)位于澳大利亞南部，地形平坦，礦床總體走向NS，長(zhǎng)度為2.3 km，EW向?qū)挾葹?00 m，傾向 W，傾角 70°～80°，埋深從地表以下 5～710 m，厚度為1～130 m，平均厚度為25～30 m，上部露天開(kāi)采，下部地下開(kāi)采。本文僅研究上部露天開(kāi)采的境界優(yōu)化。礦體及地表的三維視圖，如圖1所示。

礦床表層為風(fēng)化層和殘余土，完全～高度風(fēng)化，強(qiáng)度很低，不需要爆破，可直接開(kāi)挖；風(fēng)化層下伏為腐泥化巖層，高度～中等風(fēng)化，強(qiáng)度低；腐泥化巖層下部為基巖，局部中等風(fēng)化，大部分為微風(fēng)化～未風(fēng)化，強(qiáng)度高。未風(fēng)化的完整巖體強(qiáng)度一般為中等～強(qiáng)（50～100 MPa），局部巖體強(qiáng)度很高（＞100 MPa）。

圖1 礦體及地表三維視圖

礦區(qū)總資源量3.37×108t，Cu平均品位0.6%，Au平均品位0.14 g/t，其包含了氧化礦、次生硫礦與原生硫化礦3種礦石類(lèi)型。同時(shí)，還包含了探明的、控制的與推測(cè)的3種資源級(jí)別。由于氧化礦不能回收利用，同時(shí)考慮到國(guó)外可研的要求，本文僅以次生硫化礦與原生硫化礦探明的與控制的資源量為研究依據(jù)，總資源量為2.03×104kt，Cu平均品位0.58%，Au平均品位0.14 g/t。

2 經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)

2.1 邊坡參數(shù)

根據(jù)巖石力學(xué)報(bào)告，同時(shí)考慮到境界內(nèi)道路的設(shè)置，按不同區(qū)域的巖石力學(xué)性質(zhì)設(shè)置露天境界最終邊坡角，如圖2和表1所示。

圖2 露天境界最終邊坡角分區(qū)

表1 露天境界最終境界邊坡角 （°）

2.2 其它經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)

本項(xiàng)目境界優(yōu)化其它相關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)，如表2所示。

表2 境界優(yōu)化其它相關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)

3 露天境界優(yōu)化

以地質(zhì)模型為基礎(chǔ)，采用表1所示的最終境界邊坡角與表2所示的經(jīng)濟(jì)技術(shù)參數(shù)，并按0.1~1.5（間隔0.025~0.1）的收入因子，共完成了34個(gè)境界優(yōu)化計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如圖3所示。

圖3 境界礦巖量與凈現(xiàn)值

由圖3可知，收入因子為1的境界凈現(xiàn)值最大，國(guó)內(nèi)研究設(shè)計(jì)一般會(huì)選擇該境界為最終境界。但國(guó)外露天礦山境界優(yōu)化在選擇最終境界時(shí)，往往會(huì)綜合考慮凈現(xiàn)值、凈現(xiàn)值增長(zhǎng)率與投資等因素。從凈現(xiàn)值總額看，收入因子為1的境界凈現(xiàn)值最大。從凈現(xiàn)值增長(zhǎng)率看，收入因子之前的境界凈現(xiàn)值增長(zhǎng)率最大，在0.550~0.675收入因子之前的境界凈現(xiàn)值增長(zhǎng)率次之，在0.675收入因子之后的境界凈現(xiàn)值增長(zhǎng)率較小。0.675收入因子的境界礦巖總量為收入因子為1的境界的45%，而凈現(xiàn)值卻達(dá)到收入因子為1的境界的80%。因此，為了降低投資風(fēng)險(xiǎn)，并結(jié)合業(yè)主控制規(guī)模與投資的要求，選擇礦巖量少而凈現(xiàn)值較高的收入因子為0.675的境界。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文以某國(guó)外露天礦山境界優(yōu)化為例，介紹了國(guó)外露天礦山境界優(yōu)化的工作方法。國(guó)內(nèi)露天礦山境界優(yōu)化一般是選擇凈現(xiàn)值最大的境界為最終境界，而國(guó)外則是在綜合考慮了凈現(xiàn)值、凈現(xiàn)值增長(zhǎng)率與投資等因素后，再選擇最終境界，選擇的最終境界不一定是凈現(xiàn)值最大的境界。