本發(fā)明屬于礦床開采技術(shù)領(lǐng)域，具體是露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法。

背景技術(shù)：

在露天礦床開采中，為了采出礦石，需剝離一定數(shù)量的巖石。在我國露天礦開采設(shè)計(jì)中廣泛采用境界剝采比小于等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則圈定露天礦開采境界。當(dāng)前設(shè)計(jì)中計(jì)算經(jīng)濟(jì)合理剝采比的方法有原礦成本比較法、精礦成本比較法和儲(chǔ)量盈利比較法。但是，在礦石開采過程中，由于剝巖和采礦存在時(shí)間上超前與滯后的關(guān)系，因此開采礦石和巖石的成本與物料所處位置有關(guān)。傳統(tǒng)方法確定經(jīng)濟(jì)合理剝采比，無論是哪種方法均未考慮礦石和巖石開采的時(shí)間因素，將所有的礦石作為一個(gè)整體，按統(tǒng)一的經(jīng)濟(jì)剝采比圈定開采境界，無法確定合理露天境界開采深度，無法實(shí)現(xiàn)礦床開采的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有計(jì)算方法存在的問題,本發(fā)明提供一種露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法，適用于露天開采境界設(shè)計(jì)，以確定露天境界的最優(yōu)位置。技術(shù)方案如下：

一種露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法，包括以下步驟：

構(gòu)造露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比計(jì)算目標(biāo)函數(shù)按露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比為露天礦預(yù)期盈利為零時(shí)的極限值來確定露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比，計(jì)算公式如下：

t巖＝t礦*ne/n；(1)

其中，i為貼現(xiàn)率；

ne為經(jīng)濟(jì)合理剝采比；

t礦為境界延深增加的礦石量；

a礦為礦石采礦成本；

b巖為巖石剝離成本；

d礦為原礦銷售價(jià)格；

e礦為礦石的其它開采費(fèi)用；

t巖表示每年需剝離巖石量；

t表示第t年，

其中，n為開采年限，根據(jù)露天礦山開采年下降速度，確定開采不同深度礦巖的開采年限n；

n＝h/v；(3)

其中，h為礦石賦存深度；

v為礦山開采年下降速度，

根據(jù)礦石賦存深度h、境界延深增加的礦石量t礦、a礦為礦石采礦成本、b巖為巖石剝離成本、d礦為原礦銷售價(jià)格、e礦為礦石的其它開采費(fèi)用以及貼現(xiàn)率i確定每年需剝離巖石量t巖，并利用公式1分別確定對(duì)應(yīng)礦石賦存深度h下的經(jīng)濟(jì)合理剝采比ne。

優(yōu)選地，按貼現(xiàn)率i為0％、5％、10％、15％測算露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比。

優(yōu)選地，按照境界剝采比小于等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則確定露天礦境界剝采比。

優(yōu)選地，根據(jù)不同的礦石賦存深度h計(jì)算對(duì)應(yīng)深度的經(jīng)濟(jì)合理剝采比，并依照不同開采深度對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理剝采比來分別確定對(duì)應(yīng)的露天礦境界剝采比，并進(jìn)而分別確定不同開采深度對(duì)應(yīng)的露天礦境界。

本發(fā)明提出一種確定露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比計(jì)算方法，通過建立露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比與礦石量、貼現(xiàn)率、成本、售價(jià)和礦石賦存深度的目標(biāo)函數(shù)。對(duì)于確定深凹露天礦開采境界最終位置，本發(fā)明與現(xiàn)有計(jì)算方法相比，充分考慮了開采深度和開采時(shí)間的不同對(duì)經(jīng)濟(jì)合理剝采比影響，為科學(xué)的進(jìn)行深露天礦境界確定等提供參考依據(jù)。該方法可以在深凹露天礦境界確定時(shí)在設(shè)計(jì)單位推廣應(yīng)用。

附圖說明

通過結(jié)合下面附圖對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。

圖1是表示露天礦的露天境界的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1.原始地表；2.礦石；3.巖石；4.露天境界；5.露天境界邊坡角；6.境界延深增加的巖石量；7.境界延深增加的礦石量；h.境界延深米數(shù)；h.礦石賦存深度。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖來描述本發(fā)明所述的露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式或其組合對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，并且相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

如圖1所示，其中，1為原始地表；2為礦石；h為礦石賦存深度。對(duì)應(yīng)該礦石2，需要挖掉巖石3形成露天境界4，5為露天境界邊坡角。其中，虛線和實(shí)線分別表示境界延深前和延深后的露天境界。h為境界延深米數(shù)，6為境界延深增加的巖石量，7為境界延深增加的礦石量。本實(shí)施例的露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法，包括以下步驟：

步驟s1：構(gòu)造經(jīng)濟(jì)合理剝采比計(jì)算目標(biāo)函數(shù)rev，為保證露天礦合理正常生產(chǎn)期間有盈利，按露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比為露天礦預(yù)期盈利為零時(shí)的極限值，來確定露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比，并按照境界剝采比小于等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則確定露天礦境界剝采比，計(jì)算公式如下：

t巖＝t礦*ne/n；(1)

其中，i為貼現(xiàn)率，單位％，考慮礦石和巖石開采的時(shí)間因素，按項(xiàng)目的貼現(xiàn)率(預(yù)期收益)考慮開采預(yù)期盈利；

ne為經(jīng)濟(jì)合理剝采比，單位是t/t；

t礦為境界延深增加的礦石量，單位是t；

a礦為礦石采礦成本，單位是元/t；

b巖為巖石剝離成本，單位是元/t；

d礦為原礦銷售價(jià)格，單位是元/t；

e礦為礦石的其它開采費(fèi)用，單位是元/t，所述其它開采費(fèi)用是指采礦成本以外的開采費(fèi)用；

t巖表示每年需剝離巖石量；

t表示第t年。

步驟s2，按照礦巖均勻分布，先剝離巖石后，再開采礦石，將露天礦開采過程進(jìn)行分解，根據(jù)類似工程確定露天礦山開采年下降速度，從而確定開采不同深度礦巖的開采年限n；

n＝h/v；(3)

其中，h為礦石賦存深度，m；

v為礦山開采年下降速度，m/a。

步驟s3，根據(jù)不同的礦石賦存深度h，根據(jù)境界延深增加的礦石量t礦、a礦為礦石采礦成本、b巖為巖石剝離成本、d礦為原礦銷售價(jià)格、e礦為礦石的其它開采費(fèi)用以及貼現(xiàn)率i確定每年需剝離巖石量t巖，并利用公式1確定對(duì)應(yīng)開采深度h的經(jīng)濟(jì)合理剝采比ne。

下面以一個(gè)實(shí)例來說明。礦山的基本條件為：某露天鐵礦為生產(chǎn)礦山，現(xiàn)計(jì)劃進(jìn)行擴(kuò)幫境界設(shè)計(jì)。礦體傾角90°，礦體厚度50m，礦石體重3t/m3，每延深10m，增加礦石量1500t。擴(kuò)幫年下降速度按40m/a，采礦成本15元/t，剝巖成本12.25元/t，礦石其他費(fèi)用13元/t，原礦售價(jià)91元/t；

項(xiàng)目貼現(xiàn)率取分別按0％、5％、10％、15％進(jìn)行測算；

礦體開采深度分別按120m和400m進(jìn)行計(jì)算；

將上述參數(shù)代入到公式(3)中，最終計(jì)算該露天礦不同開采深度下的經(jīng)濟(jì)合理剝采比如下表1所示：

表1

可以看出當(dāng)貼現(xiàn)率為0％時(shí)，開采深度不同，經(jīng)濟(jì)合理剝采比不變；

可以看出，當(dāng)考慮貼現(xiàn)率時(shí)，經(jīng)濟(jì)合理剝采比隨著貼現(xiàn)率的增加而減小；

可以看出，當(dāng)考慮貼現(xiàn)率時(shí)，經(jīng)濟(jì)合理剝采比受礦體所處位置影響，礦體賦存越深，經(jīng)濟(jì)合理剝采比越小。與傳統(tǒng)方法確定經(jīng)濟(jì)合理剝采比相比，開采深部礦體的經(jīng)濟(jì)合理剝采比減小，確定的最終境界也將縮小。露天境界設(shè)計(jì)時(shí)可以結(jié)合礦山實(shí)際情況對(duì)露天境界進(jìn)行選擇。由此，由于不同開采深度的經(jīng)濟(jì)合理剝采比不同，則不同開采深度的境界剝采比也不同，則可以根據(jù)不同開采深度對(duì)應(yīng)的境界剝采比來分別設(shè)計(jì)各開采深度的露天礦境界。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

構(gòu)造露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比計(jì)算目標(biāo)函數(shù)

按露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比為露天礦預(yù)期盈利為零時(shí)的極限值來確定露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比，計(jì)算公式如下：

t巖＝t礦*ne/n；(1)

其中，i為貼現(xiàn)率；

ne為經(jīng)濟(jì)合理剝采比；

t礦為境界延深增加的礦石量；

a礦為礦石采礦成本；

b巖為巖石剝離成本；

d礦為原礦銷售價(jià)格；

e礦為礦石的其它開采費(fèi)用；

t巖表示每年需剝離巖石量；

t表示第t年，

其中，n為開采年限，根據(jù)露天礦山開采年下降速度，確定開采不同深度礦巖的開采年限n；

n＝h/v；(3)

其中，h為礦石賦存深度；

v為礦山開采年下降速度，

根據(jù)礦石賦存深度h、境界延深增加的礦石量t礦、a礦為礦石采礦成本、b巖為巖石剝離成本、d礦為原礦銷售價(jià)格、e礦為礦石的其它開采費(fèi)用以及貼現(xiàn)率i確定每年需剝離巖石量t巖，并利用公式1分別確定對(duì)應(yīng)礦石賦存深度h下的經(jīng)濟(jì)合理剝采比ne。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法，其特征在于，

按貼現(xiàn)率i為0％、5％、10％、15％分別測算露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法，其特征在于，

按照境界剝采比小于等于經(jīng)濟(jì)合理剝采比的原則確定露天礦境界剝采比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法，其特征在于，

根據(jù)不同的礦石賦存深度h計(jì)算對(duì)應(yīng)深度的經(jīng)濟(jì)合理剝采比，并依照不同開采深度對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理剝采比來分別確定對(duì)應(yīng)的露天礦境界剝采比，并進(jìn)而分別確定不同開采深度對(duì)應(yīng)的露天礦境界。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比確定方法。通過建立露天礦經(jīng)濟(jì)合理剝采比與礦石量、貼現(xiàn)率、成本、售價(jià)和礦石賦存深度的目標(biāo)函數(shù)，充分考慮了開采深度和開采時(shí)間的不同對(duì)經(jīng)濟(jì)合理剝采比影響，為科學(xué)的進(jìn)行深露天礦境界確定等提供參考依據(jù)。該計(jì)算方法可以在深凹露天礦境界確定時(shí)推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：文振明;周育;韓波;王鵬;秦梓赫

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶北方(大連)工程技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.08.04

技術(shù)公布日：2020.12.01