礦產(chǎn)資源開發(fā)優(yōu)化配礦模型的再思考

張騰彥（中國黃金集團(tuán)新疆金灘礦業(yè)有限公司，新疆　鄯善　838200）

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礦產(chǎn)資源開發(fā)優(yōu)化配礦模型的再思考

張騰彥
（中國黃金集團(tuán)新疆金灘礦業(yè)有限公司，新疆鄯善838200）

摘要：對(duì)于礦產(chǎn)企業(yè)來說，經(jīng)濟(jì)效益的最大化以及運(yùn)營成本最低化一直是其追求的目標(biāo)。文以金礦資源開采為例，探討了優(yōu)化配礦模型的建立，分析了其具體應(yīng)用，希望能夠在一定程度上提升礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)企業(yè)；礦產(chǎn)資源；優(yōu)化配礦模型；數(shù)學(xué)模型

0　引言

礦產(chǎn)資源是一種不可再生資源，礦產(chǎn)企業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要作用。本文拋棄了以往復(fù)雜、瑣碎的數(shù)學(xué)模型，建立直觀、簡潔的數(shù)學(xué)模型，讓其能夠廣泛的應(yīng)用到礦產(chǎn)資源的開發(fā)中，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)企業(yè)綜合效益的提升。

1　建立優(yōu)化配礦模型

根據(jù)金礦石配礦所存在的問題，將最優(yōu)配礦作為目標(biāo)，借助基礎(chǔ)打得數(shù)學(xué)原理、方法進(jìn)行礦產(chǎn)資源最優(yōu)耗竭探討，建立通用的礦產(chǎn)資源最優(yōu)耗竭模型。

1.1假定

假設(shè)某礦段ki有不同品位的礦石n種，其分別標(biāo)記為（A1、A2、A3、···An），將已經(jīng)探明的存儲(chǔ)量和礦石的品位分別用（Q1 （t）、Q2（t）···（Qn（t）））與（C1（x10-6）、C2（x10-6）···Cn （x10-6））進(jìn)行表示，以上數(shù)據(jù)均未已知量。為了讓礦產(chǎn)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，需要將概況段不同品位的礦石按照最佳的搭配比例進(jìn)行運(yùn)輸［4-5］。并將不同品位的日選礦量分別記作（m1（t）、m2 （t）···mn（t））。將礦石An的日選礦量作為基準(zhǔn)，假設(shè)：

將礦廠的日選礦能力用M（g/d）進(jìn)行表示，其為已知量，因此能夠得到：

假定礦廠每日所生產(chǎn)的精礦質(zhì)量為mj（t），品位表示為Cj（x10-6），每日所生產(chǎn)的尾礦質(zhì)量表示為mw（t），品位表示為Cw（x10-6）。因此可以得到公式：

由于礦產(chǎn)每日生產(chǎn)的總質(zhì)量不便，因此能夠得到：

可以將上式變化為：

將礦產(chǎn)精礦冶煉率用ly表示，該礦段開發(fā)的總收益使用f表示，如果該礦產(chǎn)在選礦、冶煉方面的生產(chǎn)技術(shù)、工藝流程沒有提升，則該礦產(chǎn)的冶煉率、尾礦品位、精礦品位均為固定量，也就是說ly、Cw、Cj都是常量。

1.2建立目標(biāo)函數(shù)

A、如果在配礦的過程中礦石An首先被耗光，但是礦石A1、A2、···、An-1均還有剩余，假定礦石An的服務(wù)時(shí)間為S年，所生產(chǎn)的精礦量和尾礦兩分別表示為mj’（t）和mw’（t）。因此An礦石的已選礦量可以表示為Qn（t）。由公式（1）可以退出礦石An-1的已選礦量為ɑn-1·Qn（t），剩余礦量為Qn-1-ɑn-1·Qn（t）。進(jìn)而可得：

將礦產(chǎn)每年的有效工作日記為300，當(dāng)?shù)V石An被耗盡時(shí)，可得

該公式中的［S］表示S取整，從上式可以看出S為變量。

在（ɑ1，ɑ2，···，ɑn）約束下，實(shí)現(xiàn)礦石最優(yōu)控制條件的最優(yōu)耗竭。

B、如果在配礦時(shí)，礦石Ai（Ai≠An）最先被耗盡，則礦石Ai在服務(wù)年限為該礦產(chǎn)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益為：

C、如果配礦時(shí)，礦石A1、A2、···、An剛好按照ɑ1：ɑ2：···：ɑn-1:1的比例同時(shí)耗盡，便有：這種情況，該礦段所有礦石的服務(wù)年限為

由于Q1、Q2、···Qn、M為已知量，因此S也是已知量。則所為礦產(chǎn)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益可以表示為：

2　具體應(yīng)用

礦廠在將礦石運(yùn)輸?shù)降V廠前，需要將礦石的存儲(chǔ)量、品位等數(shù)代入數(shù)學(xué)模型中進(jìn)行運(yùn)算，得出ɑ1、ɑ2、···、ɑn-1的值，然后將不同存儲(chǔ)量、不同品位的礦石按照所得出的搭配比例進(jìn)行運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的最優(yōu)耗竭。

3　結(jié)語

綜上所述，該模式應(yīng)用數(shù)學(xué)方法對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行了分析，并對(duì)不同存儲(chǔ)量、不同品位的礦石建立了最優(yōu)耗竭的模型，讓其更加符合實(shí)際配礦情況。需要指出的是本模型還存在改進(jìn)的空間，旨在提供解決礦產(chǎn)資源配礦問題的思路，筆者希望該模型能夠有效的降低礦產(chǎn)資源耗竭，提升礦產(chǎn)綜合效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳明，范繼璋.區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中的小單元法和礦化模型系列［J］.地質(zhì)論評(píng)，2000，46（z1）:92-96.

［2］侯增謙，宋玉財(cái)，李政等.青藏高原碰撞造山帶Pb-Zn-Ag-Cu礦床新類型:成礦基本特征與構(gòu)造控礦模型［J］.礦床地質(zhì)，2008，27（02）:123-144.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.119

作者簡介：張騰彥（1991-），男，助理工程師，主要從事礦山采礦技術(shù)管理工作。