露天礦生產(chǎn)計(jì)劃

1、露天礦生產(chǎn)計(jì)劃第一節(jié)露天礦生產(chǎn)能力露天礦生產(chǎn)能力指每年采出的礦石量和剝離的礦石 量。露天礦生產(chǎn)能力直接影響到礦山設(shè)備的選型、設(shè)備數(shù) 量、勞動(dòng)力及材料需求等，從經(jīng)濟(jì)角度講，它直接影響到 礦山的投資與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本。因此，生產(chǎn)能力是露天開(kāi)采 的一個(gè)重要參數(shù)。影響露天礦生產(chǎn)能力的主要因素有： 礦體自然條件，即礦物在礦床中的分布、品位和儲(chǔ)量。開(kāi)采技術(shù)條件，即開(kāi)采程序、裝備水平、生產(chǎn)組織與管 理水平等。市場(chǎng)，即礦產(chǎn)品的市場(chǎng)需求及產(chǎn)品價(jià)格。經(jīng)濟(jì)效益，即礦山企業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中所追求的主 要目標(biāo)。一、根據(jù)儲(chǔ)量估算生產(chǎn)能力礦床自然條件是不可更改的，是確定生產(chǎn)能力（實(shí) 際上也是確定所有其它開(kāi)采參數(shù)）的基礎(chǔ)。礦床中

2、可采礦 石儲(chǔ)量及其品位 是確定生產(chǎn)能力的主要 影響 因素。定性 地講，儲(chǔ)量大的礦床為大規(guī)模開(kāi)采提供了用武之地，故生 產(chǎn)能力也高。另一方面，低品位礦床只有達(dá)到足夠的規(guī)模 才能實(shí)現(xiàn)足夠的利潤(rùn)，即所謂的規(guī)模效益。在粗略估算露 天礦生產(chǎn)能力時(shí)，國(guó)外常采用經(jīng)驗(yàn)公式一泰勒公式計(jì)算。t=6.5 4R（16 - 1）Pa=R/t（16 - 2）式中，t為礦山服務(wù)年限（年），R為礦床可采礦石儲(chǔ)量 （百萬(wàn)噸），p為礦石年產(chǎn)量。表16 1給出了國(guó)內(nèi)外一些礦 山的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與泰勒公式估算值的對(duì)比。二、根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件驗(yàn)證生產(chǎn)能力開(kāi)采技術(shù)條件是可變的，開(kāi)采程序設(shè)計(jì)、設(shè)備選型 以及組織與管理均是由人來(lái)完成的。由于人為因

3、素的影 響，在相同的自然條件下，礦山可能達(dá)到的生產(chǎn)能力會(huì)有 較大的差別。一些礦山達(dá)不到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，其主要原因 是開(kāi)采程序不合理 或生產(chǎn)組織與管理不 善，未能發(fā)揮出 可能達(dá)到的生產(chǎn)潛能。在 給定的自然條件下，開(kāi)采技術(shù)條 件決定了露天礦可能達(dá)到的生產(chǎn)能力。表16-1 一些礦山設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與泰勒公式計(jì)算結(jié)果對(duì)比礦山名稱儲(chǔ)量（萬(wàn) t ）設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬(wàn) t/a）泰勒公式 計(jì)算值（萬(wàn)t/a）美國(guó)雙峰銅礦44700013701490加 拿大卡羅爾鐵20000049004650加拿大賴特山鐵18000044504285澳大利亞紐曼.山14000040003500前蘇聯(lián)南部采詵14450030503610前

4、蘇聯(lián)朱哈依洛233701000935中國(guó)南芬鐵礦3400010001215中國(guó)大孤山鐵國(guó)白云鄂博采技術(shù)條件對(duì)生產(chǎn)能力的作用體現(xiàn)在礦山工程 延伸速度和臺(tái)階水平推進(jìn)速度。露天礦可能達(dá)到的生產(chǎn)能 力與垂直延伸速度的關(guān)系為：P = 卜（1+ P）（16 - 3）式中，V為礦山工程延伸速度（米/年），H為臺(tái)階高度（米），Tb為有代表性的水平分層礦量，門(mén)為礦石回采率（%） , p為廢石 混入率（%）。露天采場(chǎng)的垂直延伸需要用臺(tái)階的水平推進(jìn)來(lái)保證，當(dāng) 采用位于礦體下盤(pán)礦巖接觸帶的移動(dòng)坑線布置時(shí)，延伸速 度與水平推進(jìn)速度之間的關(guān)系為：i Vh （ctg 0

5、+ ctg q）（16 - 4）式中，V為臺(tái)階水平推進(jìn)速度，0和0分別為上下盤(pán)工 作幫坡角。二者關(guān)系見(jiàn)圖16 1從上章內(nèi)容可知，采場(chǎng)延伸 速度還取決于掘溝速度。露天礦可能達(dá)到的延伸速度和水平推進(jìn)速度最終取決 于可能布置的挖掘機(jī)數(shù)量及挖掘機(jī)的臺(tái)班工作效率。可能布置的挖掘機(jī)總數(shù)決定了礦巖生產(chǎn)能力，其中可能布置的 采礦挖掘機(jī)數(shù)決定了礦石生產(chǎn)能力。一個(gè)圖16 - 1采場(chǎng)延深速度與臺(tái)階水平推進(jìn)速度關(guān)系示意圖臺(tái)階可能布置的挖掘機(jī)數(shù)七為：(16 - 5)=NL /Lcs b式中，L為一個(gè)臺(tái)階的工作線長(zhǎng)度，L為一臺(tái)挖掘機(jī)正 常作業(yè)所需的工作線長(zhǎng)度（即采區(qū)長(zhǎng)度）；若L為一個(gè)臺(tái) 階的采礦工作線長(zhǎng)度，則N s為一個(gè)

6、臺(tái)階上可能入布置的采礦 挖掘機(jī)數(shù)。S對(duì)于產(chǎn)狀較為規(guī)整且較厚的傾斜礦體，可根據(jù)圖16 2估 算可能同時(shí)采礦的臺(tái)階數(shù)Nbo(16 - 6)N ,七 * , b 1土 tg9 - ctg W + Hct/圖16 - 2 同時(shí)采礦臺(tái)階數(shù)示意圖式中，B為礦體水平厚度，W為工作平盤(pán)寬度，H為臺(tái)階高 度，。為工作幫坡角，Y為礦體傾角，a為臺(tái)階坡面角。由下盤(pán) 向上盤(pán)推進(jìn)時(shí)，第一項(xiàng)分母為+，由上盤(pán)向下盤(pán)推進(jìn)時(shí)， 第一項(xiàng)分母為“一”。露天礦可能達(dá)到的生產(chǎn)能力為：=NP N q（16 - 7）式中，Ns為一個(gè)臺(tái)階可能布置1的采礦挖掘機(jī)數(shù)，q為挖掘 機(jī)臺(tái)年效率。值得指出的是，礦石生產(chǎn)能力必須由與之相適應(yīng)的巖 石剝離能

7、力來(lái)保證，因此有必要依據(jù)可能布置的總挖掘機(jī) 臺(tái)數(shù)和生產(chǎn)剝采比驗(yàn)證礦巖總生產(chǎn)能力。依據(jù)上述開(kāi)采技術(shù)條件對(duì)生產(chǎn)能力的檢驗(yàn)只是初步驗(yàn) 證。生產(chǎn)過(guò)程中是否能夠達(dá)到所確定的生產(chǎn)能力要靠詳細(xì) 的生產(chǎn)計(jì)劃作最后驗(yàn)證。三、市場(chǎng)與經(jīng)濟(jì)效益在較發(fā)育的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，礦山企業(yè)的產(chǎn)品（原礦、 精礦或金屬）也象其它工業(yè)產(chǎn)品一樣要在市場(chǎng)上出售。在 確定一個(gè)礦山的生產(chǎn)能力時(shí)必須考慮其產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格 和市場(chǎng)對(duì)礦產(chǎn)品的需求。對(duì)于絕大多數(shù)礦產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其產(chǎn) 品是具有競(jìng)爭(zhēng)性的，即市場(chǎng)對(duì)礦產(chǎn)品的總需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 任何一個(gè)礦山企業(yè)的產(chǎn)量，單個(gè)礦山產(chǎn)量的大小不會(huì)影響 其產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格。因此，礦產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格通常被看作 已知數(shù)，價(jià)格對(duì)礦山生

8、產(chǎn)能力的影響是通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益間接 起作用的。市場(chǎng)對(duì)一個(gè)給定礦山的生產(chǎn)能力的直接約束體 現(xiàn)在其對(duì)該礦山所生產(chǎn)產(chǎn)品的需求（即產(chǎn)品銷路）。大部分 礦山企業(yè)有自己的較為穩(wěn)定的長(zhǎng)期客戶、短期客戶和潛在 客戶。在確定生產(chǎn)能力時(shí)應(yīng)對(duì)礦產(chǎn)品的近、遠(yuǎn)期銷路作深 入的分析評(píng)價(jià)，以使礦山產(chǎn)品能以正常的市場(chǎng)價(jià)格全部出 售。我國(guó)現(xiàn)時(shí)正處在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌時(shí)期，礦產(chǎn)品市場(chǎng)不發(fā)育， 大多數(shù)礦山企業(yè)還未以獨(dú)立競(jìng)爭(zhēng)者的身份進(jìn)入市場(chǎng)，而是 作為冶金公司的下屬企業(yè)為本公司提供礦石。因此，我國(guó) 大部分礦山的生產(chǎn)能力現(xiàn)時(shí)主要考慮上級(jí)公司對(duì)礦石的 需求。然而大部分冶金一礦山聯(lián)合企業(yè)的最終產(chǎn)品（如鋼 鐵產(chǎn)品）已進(jìn)入市場(chǎng)，一些鋼鐵企業(yè)近幾年出現(xiàn)大量產(chǎn)

9、品 積壓的根本原因在于沒(méi)有正確評(píng)價(jià)市場(chǎng)對(duì)其產(chǎn)品的需求 而盲目追求產(chǎn)量。一個(gè)在市場(chǎng)上獨(dú)立競(jìng)爭(zhēng)的礦山企業(yè)，其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的主 要目標(biāo)是獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，從動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)角度評(píng)價(jià)礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的常用指標(biāo)是礦山壽命期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)的總凈現(xiàn)值 (NPV)。NPV= -,v+ PV ,n(16 - 8)式中，PV和PV分別為礦山投資產(chǎn)品的負(fù)現(xiàn)值和礦山經(jīng)營(yíng)獲得的正0現(xiàn)值。in(16 - 9)PV -Jout(1+ d)ii=1(16 - 10)式中，n為基建期（年），q為第i年的基建投資，d為折現(xiàn) 率, N為包括基建期在內(nèi)的礦山壽命，m為開(kāi)始有銷售收入 的年份，馬為第j年的現(xiàn)金流量，即第j年的銷售收入減去 生產(chǎn)成本和稅收

10、的余額。隨著生產(chǎn)能力的增加，基建投資增加，PV 隨之增加； 然而，生產(chǎn)能力的增加會(huì)提高年銷售收入，并在一定的生 產(chǎn)能力范圍內(nèi)使單位生產(chǎn)成本降低，故各年的現(xiàn)金流量Fj 隨生產(chǎn)能力增加而增加，導(dǎo)致pv 的增加pv 、pv 和 J NPV與生產(chǎn)能力的關(guān)系如圖16 - 3所示。OUt 圖16- 3 NPV與生產(chǎn)能力關(guān)系示意圖從圖中可以看出，生產(chǎn)能力太低時(shí)，由于正現(xiàn)值PV太 小，不足以抵銷負(fù)現(xiàn)值，NPV為負(fù)。如果生產(chǎn)能力太高由 于投資太大而導(dǎo)致負(fù)現(xiàn)值大于正現(xiàn)值，NPV也為負(fù)。因此， 對(duì)于給定的可采儲(chǔ)量及其品位，存在一個(gè)使礦山總經(jīng)濟(jì)效 益NPV最大的礦山生產(chǎn)能力P *，即最優(yōu)生產(chǎn)能力。求最優(yōu)生 產(chǎn)能力是屬

11、于礦山系統(tǒng)工程領(lǐng)域的一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題，這里不 作介紹。最后需要指出的是，由于選場(chǎng)的生產(chǎn)能力是一定的， 采場(chǎng)的礦石設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力一般被看作在礦山整個(gè)開(kāi)采壽 命期不變的常數(shù)。由于受市場(chǎng)及礦物品位在礦床中的分布 特點(diǎn)的影響，恒定不變的生產(chǎn)能力不一定是使礦床總開(kāi)采 效益(NPV)最大的最佳選擇，從純經(jīng)濟(jì)角度講，生產(chǎn)能力的確 定應(yīng)是找出使總NPV最大的每一生產(chǎn)時(shí)期的生產(chǎn)能力。第二節(jié)邊界品位的確定簡(jiǎn)言之，邊界品位是區(qū)分礦石與廢石（或稱巖石）的臨界品位，礦 床中高于邊界品位的塊段為礦石，低于邊界品位的塊段為廢石。從第十三 章中介紹的品位一礦量曲線可知，邊界品位的選擇直接影響到礦石儲(chǔ)量， 進(jìn)而影響礦山的生產(chǎn)規(guī)模、最

12、終開(kāi)采境界、設(shè)備選型和礦山生產(chǎn)壽命。因 此，邊界品位是一個(gè)對(duì)礦山總體經(jīng)濟(jì)效益有重大影響的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)。國(guó)內(nèi)礦山一直采用“雙指標(biāo)”邊界品位，即“地質(zhì)邊界品位”和“最小工業(yè)品位”，前者小于后者。品位高于最小工業(yè)品位的塊段有工業(yè) 開(kāi)采價(jià)值，是開(kāi)采加工的對(duì)象，稱為 表內(nèi)礦；品位介于二者之間的礦段稱 為表外礦；品位低于地質(zhì)邊界品位的塊段為廢石。國(guó)際上通用的是“單指 標(biāo)”邊界品位，只區(qū)分礦石與廢石，沒(méi)有表內(nèi)礦和表外礦之分。單指標(biāo)邊界 品位相當(dāng)于雙指標(biāo)邊界品位中的最低工業(yè)品位，但又不完全等同。實(shí)際 上，邊界品位的作用是在兩種不同的情況下作出正確選擇：即采還是不 采；采出后是送往選廠還是送往排土場(chǎng)。由于在市場(chǎng)

13、經(jīng)濟(jì)條件下礦山企業(yè) 的主要經(jīng)營(yíng)目的是獲取利潤(rùn)，因此進(jìn)行決策選擇的基本準(zhǔn)則是經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則， 即在兩種選擇中選取經(jīng)濟(jì)效益最好者。沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值的的塊段不會(huì)為礦山 企業(yè)帶來(lái)盈利，或不予開(kāi)采，或采出后作為廢石送往排土場(chǎng)。當(dāng)為了滿足 短期礦量需求將部分表外礦作為礦石送往選廠時(shí)，實(shí)質(zhì)上是等于將單指標(biāo) 邊界品位臨時(shí)降低了。故在任何時(shí)候，只要將某一塊段采出并送往選廠， 該塊段就是礦石，否則就是廢石，采用雙指標(biāo)邊界品位將礦石劃分為表 內(nèi)、表外礦是沒(méi)有意義的。本節(jié)討論的邊界品位是單指標(biāo)邊界品位。一、 盈虧平衡品位計(jì)算一個(gè)給定塊段的品位越高，其開(kāi)采價(jià)值就越大。只要塊段中所含礦物 的價(jià)值高于其開(kāi)采與加工費(fèi)用，將其作為礦石開(kāi)

14、采加工就可以使礦山企業(yè) 的總盈利增加。使礦物的價(jià)值等于其開(kāi)采加工費(fèi)用的品位稱為 盈虧平衡品 位。當(dāng)對(duì)一個(gè)礦段的處理存在兩種選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)兩種選擇進(jìn)行比較，取最 有利者（盈利最大或虧損最小者）。使兩種選擇的經(jīng)濟(jì)效益相等的品位稱為 兩種選擇之間的盈虧平衡品位。實(shí)踐中常將盈虧平衡品位作為邊界品位， 用來(lái)區(qū)分兩種選擇：即高于盈虧平衡品位時(shí)選擇A較選擇B更為有利。（一）價(jià)值與成本計(jì)算令M為一噸礦石的開(kāi)采與加工成本；M為一噸品位為1的礦石被加工成 最終產(chǎn)品能夠帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收入。當(dāng)最終產(chǎn)品為金屬時(shí)Mc=Cm+Cp+Cr（16 -11）式中，C、C、C分別為一噸原礦的采礦成本、選礦成本和冶煉成 本。和七是按鈍噸原

15、礦計(jì)算的，而冶煉成本一般按每噸精礦計(jì)算：-g -r -C= -g - Cr(16 12)p式中，g為原礦品位，r為選礦回收率，g為精礦品位，C為每噸精礦 的冶煉成本。故PPrg - rMc = Cm + Cp + p q(16 - 13)p若金屬的售價(jià)為Pr，Mv可用下式計(jì)算Mv = rp rr Pr(16 - 14)當(dāng)最終產(chǎn)品為精礦時(shí)：Mc= Cm +Cp(16 - 15)M = % - p(16 - 16)v g p p式中，Pp為每噸精礦售價(jià)。已揭露塊段的盈虧平衡品位設(shè)某一塊段已被揭露，這一塊段可以采也可以不采。這時(shí)需要做的決 策是采與不采，這兩種選擇間的盈虧平衡品位應(yīng)滿足以下條件：開(kāi)采

16、盈利=不開(kāi)采盈利因?yàn)樵搲K段可以不采，所以要開(kāi)采就是作為礦石開(kāi)采，故開(kāi)采盈利=gcMv - Mc若不予開(kāi)采，盈利為零。所以有：g Mv - = 0 gc = VMc/Mv(16 - 17)當(dāng)最終產(chǎn)品為金屬時(shí)，將式（16 - 13）和（16 - 14）代入上式得C + C g =mpr r p - Cp當(dāng)最終產(chǎn)品為精礦時(shí)，(16 - 18)Cm + Cpr p(16 - 19)因此，當(dāng)被揭露的塊段的品位大于g時(shí)，應(yīng)將其作為礦石開(kāi)采，否則 不予開(kāi)采。（三）必采塊段的盈虧平衡品位如果某一塊段必須被開(kāi)采（如為了揭露其下面的礦石），那么對(duì)該塊 段的決策選擇有：作為礦石開(kāi)采后送往選廠或作為廢石采出后送往排土

17、 場(chǎng)。這兩種選擇間的盈虧平衡品位應(yīng)滿足以下條件：作為礦石處理的盈利=作為廢石處理的盈利作為礦石處理時(shí)的盈利=g M -M ;作為廢石處理時(shí)的盈利=-W；即一噸廢石的排土成本，故有g(shù) Mv - Mc = - Wj即g =（M - Wc）/Mv （16 - 20）當(dāng)最終產(chǎn)品為金屬時(shí)：g = -Wcrr r p 一-Cp r r g rp當(dāng)最終產(chǎn)品為精礦時(shí)：(16 - 21)(16 - 22)(C + C - W )g g _ m p c p c r - p因此，當(dāng)塊段品位高于g時(shí)，將其作為礦石送往選廠要比作為廢石送 c往排土場(chǎng)更為有利。值得注意的是，當(dāng)塊段的品位剛剛高于g時(shí)，將其作 為礦石并不能獲

18、得盈利，然而既然塊段必須采出，將。其作為礦 石處理的虧損小于作為廢石處理的成本，故仍然將其劃為 礦石。(四)分期擴(kuò)幫盈虧平衡品位采用分期開(kāi)采時(shí)，從一個(gè)分期境界到下一個(gè)分期境界之間的區(qū)域稱為 分期擴(kuò)幫區(qū)域。是否進(jìn)行下一期擴(kuò)幫，取決于開(kāi)采分區(qū)擴(kuò)幫區(qū)域是否能帶 來(lái)盈利。進(jìn)行這一決策的盈虧平衡品位應(yīng)滿足以下條件：擴(kuò)幫盈利=不擴(kuò)幫盈利當(dāng)分期擴(kuò)幫區(qū)域內(nèi)礦石的平均品位為gc，剝采比為R時(shí)擴(kuò)幫盈利=g M -M -RW不擴(kuò)幫盈利=C0V C C故gcMv-Mc-RWc = 0即g c=(Mc+RWc)/Mv(16 - 23)當(dāng)最終產(chǎn)品為金屬時(shí)：gc_ Cm+C 君(16-24)r r p Cp當(dāng)最終產(chǎn)品為精礦

19、時(shí)：g 上 + Cp + R W )gp(16 - 25)cr p因此，如果分期擴(kuò)幫區(qū)域內(nèi)礦石的平均品位高于g，將其開(kāi)采更為有 利。必須注意的是，上面公式中用到剝采比R，這意味著在計(jì)算分期擴(kuò)幫盈 虧品位前已經(jīng)在該區(qū)域中進(jìn)行了礦巖劃分，而礦巖劃分需要用到邊界品 位。如果決定開(kāi)采分區(qū)擴(kuò)幫區(qū)域，該區(qū)域變?yōu)楸夭蓞^(qū)域，因此將該區(qū)域內(nèi) 每一塊段進(jìn)行礦巖劃分的邊界品位是必采塊段盈虧平衡品位。這里需要強(qiáng) 調(diào)的是，計(jì)算分期擴(kuò)幫盈虧平衡品位的目的不是為了區(qū)分礦巖，而是為了 決定是否開(kāi)采整個(gè)分區(qū)擴(kuò)幫區(qū)域。如果用必采塊段盈虧平衡品位進(jìn)行礦巖 劃分后得到的礦石的平均品位高于分期擴(kuò)幫盈虧平衡品位，開(kāi)采分期擴(kuò)幫 區(qū)域比不予

20、開(kāi)采更為有利。二、最大現(xiàn)值法（Lane法）確定邊界品位以盈虧平衡品位作為邊界品位進(jìn)行礦巖劃分時(shí)，只要開(kāi)采與加工一個(gè) 單元地段能帶來(lái)盈利，就將其作為礦石開(kāi)采。這樣劃分的結(jié)果是使總盈利 達(dá)到最大。因此，盈虧平衡品位的計(jì)算實(shí)質(zhì)上是從靜態(tài)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì) 評(píng)價(jià)的。由于資金的時(shí)間價(jià)值（即同樣數(shù)額的盈利在當(dāng)前和幾年后具有不 同的經(jīng)濟(jì)效益），國(guó)際上通用的是動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，即現(xiàn)值指標(biāo)。所謂 現(xiàn)值就是將各年的金額用一給定的折現(xiàn)率折現(xiàn)到項(xiàng)目零點(diǎn)的和，即(16 - 26)PV =廠二 .1 (1+ d)i i=1式中，PV為現(xiàn)值，n為項(xiàng)目壽命（年），V為從項(xiàng)目零點(diǎn)算起i年 末的金額，d為折現(xiàn)率。若d=10%，第五

21、年末的金額為100，當(dāng)前為項(xiàng) 目零點(diǎn)，則第五年的金額折現(xiàn)到當(dāng)前為100/（1+0.1） 5=62。也就是說(shuō)， 五年后的100元對(duì)現(xiàn)值的貢獻(xiàn)相當(dāng)于當(dāng)前的62元。確定邊界品位的最大現(xiàn) 值法就是以盈利的總現(xiàn)值最大為目標(biāo)求每年應(yīng)該采用的邊界品位。由于這一方法是由Lane在1964年首先發(fā)表的，故也稱為L(zhǎng)ane法。（一）定義這里假設(shè)礦山企業(yè)是以金屬為最終產(chǎn)品的聯(lián)合企業(yè)，包括開(kāi)采、選 礦和冶煉三個(gè)階段，每一階段具有自己的最大生產(chǎn)能力和單位生產(chǎn)成 本。為敘述方便，定義以下符號(hào)：M：采場(chǎng)最大生產(chǎn)能力，即每年能夠采出的最大礦巖總量。m：?jiǎn)挝婚_(kāi)采成本。它是開(kāi)采單位物料（礦石或巖石）的成本，包括穿孔、爆破、采裝、運(yùn)

22、輸、取樣化驗(yàn)等成本。C：選廠最大生產(chǎn)能力，即選廠每年能夠處理的礦石（原礦）量。c：?jiǎn)挝贿x礦成本，即選廠處理單位礦石（原礦）的成本。包括破碎、磨礦、浮選（磁選或其它流程）、取樣化驗(yàn)等成 本。R：冶煉廠最大生產(chǎn)能力。為方便起見(jiàn)，冶煉廠的生產(chǎn)能力 以每年能夠生產(chǎn)的最終產(chǎn)品（金屬）表示，并假設(shè)送入冶 煉廠的精礦品位是常數(shù)。r：?jiǎn)挝灰睙挸杀荆瓷a(chǎn)單位金屬的冶煉成本，包括冶 煉、精煉（有的金屬不需要精煉）、包裝、運(yùn)輸、保險(xiǎn)、銷 售等成本。f：不變成本，即在一定的產(chǎn)量范圍內(nèi)與產(chǎn)量無(wú)關(guān)的成本，包括管理費(fèi)用、 道路和建筑物的維修費(fèi)用、租金等，但不包括設(shè)備折舊。不變成本 的 單位是元/年。s：最終產(chǎn)品單位售價(jià)。

23、y：綜合回收率，即選礦回收率和冶煉回收率的乘積。（二）盈利及現(xiàn)值計(jì)算設(shè)從現(xiàn)在起的一段時(shí)間增量?jī)?nèi)考慮開(kāi)采的礦巖量為Q，這一時(shí)間增量為一年或幾個(gè)月。那么，發(fā)生的開(kāi)采費(fèi)用 為m Q。Q的一部分為礦石，雖然在邊界品位未知的情況下 無(wú)法確定Q中含有的礦石量，但可設(shè)Q中的礦石量為Q，故 選礦費(fèi)用為c Q。設(shè)Q噸礦石經(jīng)選冶后得到的最終產(chǎn)品量為 Q，那么冶煉費(fèi)用為C r Q。若開(kāi)采Q并將礦石加工成最終產(chǎn)品的時(shí) 間跨度為口即上面提到的時(shí)間增量），則不變費(fèi)用為f T（T應(yīng)該是 開(kāi)采時(shí)間、選礦時(shí)間和冶煉時(shí)間中最大者）。這樣開(kāi)采Q m的盈利P為：P =（s - r）Qr - c Q - m Q - f T（16 -

24、27）上式是計(jì)算盈利的基本公式。然而，我們的決策目標(biāo)不 是總盈利最大，而是現(xiàn)值最大。所以需要構(gòu)造一個(gè)開(kāi)米Qm 可以帶來(lái)的現(xiàn)值增量（即開(kāi)采Qm對(duì)總現(xiàn)值的貢獻(xiàn)量）的表 達(dá)式。m設(shè)折現(xiàn)率為d,從當(dāng)前時(shí)間算起一直到礦山開(kāi)采結(jié)束的 未來(lái)盈利折現(xiàn)到當(dāng)前的最大現(xiàn)值為V，從開(kāi)采完Q （即時(shí)間 T）算起一直到礦山開(kāi)采結(jié)束的未來(lái)盈利折現(xiàn)到T的最大 現(xiàn)值為W。那么有V = W/（1 + d） + P /（1 + d） 或W + P = V（1 + d）由于d很?。ㄒ话銥? .1左右），（1 + d）可用泰勒級(jí)數(shù)的 一次項(xiàng)近似，即（1 + d） a 1 + T。故上式可以寫(xiě)成W + AV（1 + Td 或V - w

25、= P - VTdV - W為開(kāi)采Qm產(chǎn)生的現(xiàn)值增量，記為七則有V= P - VTd m將C1627）代人上式得mV= ( s - r)rQ- c Q- m Q - ( f + Vd)T (16 - 28)上式是現(xiàn)值增量的基本表達(dá)式。求作用于Q的最佳邊 界品位就是求使V最大的邊界品位。由于Q是在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)慮 的下一個(gè)時(shí)間增量T （如下一年）的開(kāi)采量，那么將當(dāng)前每開(kāi)采一個(gè)Q對(duì)總現(xiàn)值的貢獻(xiàn)值因此，Vm最大與總現(xiàn)值最大是一致時(shí)點(diǎn)逐步（逐年）向后移， 最大意味著總現(xiàn)值最大。的。（三）受生產(chǎn)能力約束的最佳邊界品位企業(yè)由采、選、冶三個(gè)階段組成，每一階段有其自己的 最大生產(chǎn)能力。當(dāng)不同階段成為整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的瓶

26、頸，即 其生產(chǎn)能力制約著整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能力時(shí)，最佳邊界品位 也不同。1、采場(chǎng)生產(chǎn)能力約束下的最佳邊界品位當(dāng)采場(chǎng)的生產(chǎn)能力制約著整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能力時(shí)，時(shí) 間T是由開(kāi)采時(shí)間決定的，即T = Q /M。式（16 - 2）變?yōu)椋簃=(s- r)Q - cQ - m+(16 - 29)由于Q為礦巖總量，不 邊界品位是使（s - r ） Q - r y Q （g為Qc的平均品位）， （s-r）Q r-cQc =（s-r）gy - cQ ：隨邊界品位變化。故使V最大的 c Q最大的邊界品位。由于。廣g故對(duì)于Qm中每一噸物料來(lái)說(shuō)，只要其品位g能使(s-r)gy - c 0 ,就應(yīng)將其作為礦石開(kāi)采。所以，使V最

27、大的邊界品位gm應(yīng)滿足(s - r ) g m y - c=0艮Pg = c / ( s - r ) y(16 - 30)gm即為采場(chǎng)生產(chǎn)能力約束下的最佳邊界品位。2、選廠生產(chǎn)能力約束下的最佳邊界品位當(dāng)選廠生產(chǎn)能力制約著整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能力時(shí)，時(shí)間T是由選礦時(shí)間決定的，即T=Qc / C。式(16 - 28)變?yōu)?16 - 31)V = ( s - r )r Q- c + ( f +Vd ) /C J-Qm Q 通過(guò)與上面同樣的分析，使vc最大的邊界品位為(16 - 32)f + Vd c +pg =c(s- r)y3、冶煉廠生產(chǎn)能力約束下的最佳邊界品位當(dāng)冶煉生產(chǎn)能力制約著整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能力時(shí)，

28、時(shí)間T 由冶煉時(shí)間給出，即T=Qr / R,式(16 - 28)變?yōu)?16 - 33)f +VdV = (s- r- )Q - cQ-mQ rR r c m使vr最大的邊界品位為:gr = 1f + Vd)(16 - 34)I F J y生產(chǎn)能力平衡條件下的邊界品位礦石量和金屬產(chǎn)量是邊界品位的函數(shù)。選定了邊界品 位，即可由品位的分布求出礦石量。礦石量與邊界品位的 關(guān)系曲線即為第十三章中提到的品位-礦量曲線。從品位 分布也可求得礦石的平均品位(即高于邊界品位的那部分物料的平均品位)，進(jìn)而求得礦石中的金屬量，金屬量與 邊界品位的關(guān)系曲線稱為品位-金屬量曲線。使礦巖量之 比等于最大采選能力之比的邊界

29、品位是使采選生產(chǎn)能力 平衡的邊界品位，稱為采選平衡邊界品位，記為g , g 應(yīng) 滿足下列條件：mc mcQ C苛=M(16 - 35)m也就是說(shuō)，當(dāng)采場(chǎng)與選廠均以最大生產(chǎn)能力滿負(fù)荷運(yùn)行 時(shí)，在開(kāi)采Q所需的時(shí)間 里，選 廠能夠處理的礦石恰好 是以g 為邊界品位得到的礦石量Q。同理，滿足條件cQ R苛=M(16 - 36)m的邊界品位稱為采冶平衡邊界品位，記為g 。滿足條件mrQROr = C(16 - 37)c的邊界品位稱為選冶平衡邊界品位，記為gcr。最佳邊界品位從上面的討論中得到六個(gè)邊界品位，即分別以采、 選、冶中一個(gè)階段 的生產(chǎn)能力為約束的邊界品位g、g和 g以及使每?jī)蓚€(gè)階段生產(chǎn)能力達(dá)到平

30、衡的三個(gè)邊界品位g 、rg 和g 。最佳邊界品位是這六個(gè)邊界品位之一。 m c mr 首就考慮只有采場(chǎng)和選廠的情形。當(dāng)邊界品位變化 時(shí)，Q與Q隨之變化。因此以采場(chǎng)生產(chǎn)能力為約束的現(xiàn)值 增量V和討選廠生產(chǎn)能力為約 束的現(xiàn)值增量V也隨之變化。當(dāng)邊 界品位較低時(shí)V大于V，隨著邊界品位的增加，二者逐漸 靠近，當(dāng)邊界品位等于g 時(shí)，V等于V，之后V小于V。這一 mcmcmc變化過(guò)程可用圖16 - 4表示。當(dāng)同時(shí)考慮采、選雙重約束 時(shí)，在任一邊界品位處可獲得的最大現(xiàn)值增量是V和V的 較小者，即圖16件粗黑線所示的部分。在圖16 - 4所示的情形中，最佳邊界品位是粗黑線圍成的區(qū)域的最高點(diǎn)處的邊 界品位，即g

31、。還可能出眼現(xiàn)圖16 - 5和圖16 - 6所示的兩種情形。在圖16-所 示的情形中，最終邊界品位為g ；在圖16 -所示的情形中， 最終邊界品位為g?？偨Y(jié)上述討論，當(dāng)同時(shí)考慮采場(chǎng)與選 廠時(shí)，最佳邊界品位G 可用下式求得：m c(16 - 38圖16 - 5七與Vc隨邊界品位變化示意圖（情形II）m c用同樣的分析可以得出當(dāng)同時(shí)考慮采場(chǎng)與冶煉廠時(shí)的 最佳邊界品位Gmr。G = gifg gmrmmrm=gifg grmrr=gmrifg g Jm mr r(16 - 39)當(dāng)同時(shí)考慮選廠與冶煉廠時(shí)的最佳邊界品位G c r為Gc廣 gr=gc=gcrifififg gc, Gmc=gc=0.4

32、由于 gmrgr, Gmr=gr=0.16 由 于 gcrgc,Gcr=gc=0.4 取中間者，得G = 0.4 可知，當(dāng)邊界品位G = 0.4時(shí)，礦量Q = 600,金按最大生產(chǎn)能力計(jì)算三個(gè)階段所需時(shí)間T =mT = 600/50 = 1,2 T = 420/40 = 10.。5 所以選廠是瓶c生產(chǎn)能力的約束，不用計(jì)算時(shí)間也可以從G的選擇上確定G c = g意味著整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能力受選廠 瓶頸階段。由于邊界品位G是受選廠生產(chǎn)能力約束下的邊 界品位，所以選廠滿負(fù)荷運(yùn)行，年產(chǎn)量Q = 50。從表16 - 3 可知，當(dāng)邊界品位為0.4時(shí)，總礦量G =600。因此，按所選 定的邊界品位開(kāi)采，為選廠提

33、供50噸礦石所要求的采場(chǎng) 礦巖產(chǎn)量為Q = 50 x1000/600 = 83.噸。當(dāng)邊界品位為0.4時(shí)，600 噸礦石所含的金屬量為420公斤。故50噸礦石產(chǎn)量所對(duì)應(yīng)的 金屬產(chǎn)量為Q =420/600 x50=35公斤。 r年盈利為：P =(s-r)Q -cQ -mQ -fT= (25-5)X35-2 x50-1 x83.3-300 x 1=216.7將儲(chǔ)量開(kāi)采完需要1000/83.3=12年。每年盈利為P, 12年的現(xiàn)值為：力2 p = 11746(1+ d)i -i=1以V = 1174.6計(jì)算新的 gc 和 g r 得：gc=0.576, g r=.0247。 品位不變，即 gm=0.

34、1, g 尸0.5, rg mr=0456, g 尸0： 6。依據(jù)最佳品位確定原則得G = 0.5由于G = g，mc 采場(chǎng)與選廠均以滿負(fù)荷運(yùn)行，達(dá)到生產(chǎn)能力平衡。故Q=50, Q=10d從表16 - 3查得：當(dāng)邊界品位為0.5時(shí)，總礦量 為50(/總金屬量為375o所以金屬年產(chǎn)量(0=375/500 x50=37.5 0 年盈利為P = 250 生產(chǎn)年限為10年，現(xiàn) 值為 V = 1254.7以V = 1254.7重復(fù)以上計(jì)算得到的最佳邊界品位為G =0.5與上次迭代結(jié)果相同。因此第一年的最佳邊界品位 為0.5采場(chǎng)、選廠和冶煉廠的產(chǎn)量分別為100 50和37.5, 經(jīng)過(guò)第一年的開(kāi)采，總礦巖量

35、變?yōu)?00噸，這900噸 的礦巖在各品位段的分布密度保持不變，表16 -變?yōu)楸?16 - 4以表16 -為新的品位分布，計(jì)算不同邊界品位(0.1 - 0.9)下的礦量與金屬量，以V = 0為初始現(xiàn)值，重復(fù)第一年 的步驟，可求得第二年的最佳邊界品位和采、選、冶三個(gè) 階段的產(chǎn)量。這樣逐年計(jì)算，最后結(jié)果列于表16 - 5o從此 表可以看出，前七年中，采場(chǎng)與選廠以滿負(fù)荷運(yùn)行(生產(chǎn) 能力達(dá)到平衡)，此后，選廠變?yōu)槠款i。第三節(jié)采掘進(jìn)度計(jì)劃編制采掘進(jìn)度計(jì)劃編制是露天礦設(shè)計(jì)中一項(xiàng)十分重要的 工作，采掘進(jìn)度計(jì)劃是指導(dǎo)露天礦正常生產(chǎn)和獲得盡可 能高的經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)編制采掘進(jìn)度計(jì)劃 仍采用手工方法，雖然計(jì)

36、算機(jī)在近幾年開(kāi)始被應(yīng)用到這 一工作中，但在方法上仍無(wú)根本改變，計(jì)算機(jī)只是用于模 仿手工作業(yè)，計(jì)算機(jī)所起的作用被一些工程師稱為“計(jì)算 器加求積儀”。在發(fā)達(dá)國(guó)家，露天礦采掘進(jìn)度計(jì)劃的編制 全部在計(jì)算機(jī)上完成，計(jì)算機(jī)不僅是工作平臺(tái)和設(shè)計(jì)手 段，而且使一些生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化方法得到了應(yīng)用，計(jì)算機(jī) 與優(yōu)化在提高礦山經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作 用。本節(jié)只對(duì)國(guó)內(nèi)外采掘進(jìn)度計(jì)劃編制的一般方法與步驟 作簡(jiǎn)要介紹。露天礦采掘進(jìn)度計(jì)劃的編制目標(biāo)與分類編制露天礦采掘進(jìn)度計(jì)劃的總目標(biāo)是確定一個(gè)技術(shù)上 可行的、能夠使礦床開(kāi)采的總體經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大的、貫 穿于整個(gè)礦山開(kāi)采壽命期的礦巖采剝順序。所謂礦床開(kāi) 采的總體經(jīng)濟(jì)效益最

37、大，從動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)即是使礦 床開(kāi)采中實(shí)現(xiàn)的總凈現(xiàn)值（NPV ）最大。所謂技術(shù)上可行 是指采掘進(jìn)度計(jì)劃必須滿足一系列技術(shù)上的約束條件，主 要包括： 在每一個(gè)計(jì)劃期內(nèi)為選廠提供較為穩(wěn)定的礦石量和 入選品位。每一計(jì)劃期的礦巖采剝量應(yīng)與可利用的采剝?cè)O(shè)備的 生產(chǎn)能力相適應(yīng)。各臺(tái)階水平的推進(jìn)必須滿足正常生產(chǎn)要求的時(shí)空發(fā) 展關(guān)系，即最小工作平盤(pán)寬度、安全平臺(tái)寬度、工作臺(tái) 階的超前關(guān)系、采場(chǎng)延深與臺(tái)階水平推進(jìn)的速度關(guān)系表16 - 4第一年末儲(chǔ)量品位分布表品位段（公斤/ 噸）儲(chǔ)量（噸）0 - 0.1900.1 - 0.2900.2 - 0.3900.3 - 0.4900.4 - 0.5900.5 - 0.6

38、900.6 - 0.7900.7 - 0.8900.8 - 0.9900.9 - 1.090總計(jì)900表16 - 最佳邊界品位的計(jì)算結(jié)果年邊界品 位礦巖產(chǎn)量礦石產(chǎn)量金屬 產(chǎn)量年盈 利現(xiàn)值10.51005037.5250125520.51005037.5250119430.51005037.5250112340.51005037.5250104150.51005037.525094760.51005037.525084070.51005037.525071680.49975037.124557390.46935036.5238414100.44895035.9229238110.4121138.

39、85545依據(jù)每一計(jì)劃期的時(shí)間長(zhǎng)度和計(jì)劃總時(shí)間跨度的不 同，露天礦采掘計(jì)劃可分為長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃、短期計(jì)劃和日常作 業(yè)計(jì)劃。長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃的每一計(jì)劃期一般為一年，計(jì)劃總時(shí)間跨度 為礦山整個(gè)開(kāi)采壽命。長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃是確定礦山基建規(guī)模、不 同時(shí)期的設(shè)備、人力和物資需求、財(cái)務(wù)收支和設(shè)備添置與 更新等的基本依據(jù)，也是對(duì)礦山項(xiàng)目進(jìn)行可行性評(píng)價(jià)的重 要資料。長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃基本上確定了礦山的整體生產(chǎn)目標(biāo)與 開(kāi)采順序，并且為制定短期計(jì)劃提供指導(dǎo)。沒(méi)有長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃 的指導(dǎo)，短期計(jì)劃就會(huì)沒(méi)有“遠(yuǎn)見(jiàn)”，出現(xiàn)所謂的“短期行 為，造成采剝失調(diào)，損害礦山的總體經(jīng)濟(jì)效益。短期計(jì)劃的一個(gè)計(jì)劃期一般為一個(gè)季度（或幾個(gè) 月），其時(shí)間跨度一般為一年。短期計(jì)劃除

40、考慮前述的技 術(shù)約束外，還必須考慮諸如設(shè)備位置與移動(dòng)、短期配礦、運(yùn) 輸通道等更為具體的約束條件。短期計(jì)劃既是長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃 的實(shí)現(xiàn)，又是對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃的可行性的檢驗(yàn)。有時(shí)，短期計(jì) 劃會(huì)與長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃有一定程度的出入。例如，在做某年的季 度采掘計(jì)劃時(shí)，為了滿足每一季度選廠對(duì)礦石產(chǎn)量與品 位的要求，四個(gè)季度的總采剝區(qū)域與長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃中確定的 同一年的采剝區(qū)域不能完全重合。為了保證礦山的長(zhǎng)遠(yuǎn)生 產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，短期計(jì)劃與長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃之間應(yīng)出現(xiàn)盡可能小 的偏差。若偏差較大，說(shuō)明長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃難以實(shí)現(xiàn)，應(yīng)對(duì)之進(jìn)行 適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。日常作業(yè)計(jì)劃一般指月、周、日采掘計(jì)劃，它是短期計(jì) 劃的具體實(shí)現(xiàn)，為礦山的日常生產(chǎn)提供具體作業(yè)指令。我國(guó)礦山設(shè)

41、計(jì)院為新礦山做的采掘進(jìn)度計(jì)劃是上述長(zhǎng) 遠(yuǎn)計(jì)劃。生產(chǎn)礦山編制的計(jì)劃一般分為五年（或三年）計(jì) 劃、年計(jì)劃、月計(jì)劃、旬（周）計(jì)劃和日（班）計(jì)劃。本節(jié)只介 紹設(shè)計(jì)中長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃的編制。國(guó)內(nèi)編制露天礦長(zhǎng)遠(yuǎn)采掘進(jìn)度計(jì)劃的一般方法國(guó)內(nèi)目前編制露天礦采掘進(jìn)度計(jì)劃仍采用手工 方法，手工法需要的基礎(chǔ)資料主要有：地表地形圖：圖上繪有礦區(qū)地形等高線和主要地貌 特征。 圖紙比例一般為1： 1000或1： 200d 臺(tái)階分層平面圖：圖上繪有每一臺(tái)階水平的地質(zhì)界 線（包括礦巖界線）和最終境界線。圖紙比例一般為1： 1000 或 1：2000。 分層礦巖量表：表中列出每一臺(tái)階水平在最終境界 線內(nèi)的礦石和巖石量。表16 6是一礦巖

42、量表的示例。 開(kāi)采要素：包括臺(tái)階高度、采掘帶寬度、采區(qū)長(zhǎng)度和 最小工作平盤(pán)寬度、運(yùn)輸?shù)缆芬兀▽挾群推露龋┑?。臺(tái)階推進(jìn)方式、采場(chǎng)延深方式、掘溝幾何要素及新水 平準(zhǔn)備時(shí)間。挖掘機(jī)數(shù)量及其生產(chǎn)能力。選廠生產(chǎn)能力、入選品位及其它。編制采掘進(jìn)度計(jì)劃從第一年開(kāi)始，逐年進(jìn)行。主要工 作是確定各水平在各年末的工作線位置、各年的礦巖采剝 量和相應(yīng)的挖掘機(jī)配置。一般步驟為：第一步：在分層平面圖上逐水平確定年末工作線位置。 根據(jù)挖掘機(jī)的年生產(chǎn)能力，從露天礦上部第一個(gè)水 平分層平面圖開(kāi)始，逐水平在圖紙上畫(huà)出年末工作 線的位置，求出挖掘機(jī)在 所涉及的臺(tái)階上的采掘 量并計(jì)算本年度的礦巖采剝量及礦石平均品位。然 后檢驗(yàn)所

43、涉及各臺(tái)階水平的推進(jìn)線位置與礦巖產(chǎn) 量及礦石品位是否滿足前述的各種約束條件，若不 滿足，則需要對(duì)年末推進(jìn)線的位置做相應(yīng)調(diào)整，進(jìn) 行重新計(jì)算，直到找到一個(gè)滿足所有約束條件的可 行方案?？梢钥闯?，這是一個(gè)試錯(cuò)過(guò)程，某一年的 年末工作線的最終位置往往需要多次調(diào)整才能得 以確定。借助于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，可以加速這 一過(guò)程。第二步：確定新水平投入生產(chǎn)的時(shí)間。露天礦在開(kāi)采過(guò)程 中上下兩相鄰水平應(yīng)保持足夠的超前關(guān)系，只有當(dāng) 上水平推進(jìn)到一定寬度，使下水平暴露出足夠的作 業(yè)面積后，才能在下水平開(kāi)始掘溝。在上水平采出 這一面積所需的時(shí)間即為下水平滯后開(kāi)采的時(shí) 間。多水平同時(shí)開(kāi)采時(shí)，應(yīng)注意各工作水平上推進(jìn) 速度

44、的互相協(xié)調(diào)。在生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)在上水平的 局部地段因運(yùn)輸條件或其它因素的制約，會(huì)影響下 水平工作線的推進(jìn)。一旦上水平條件允許，應(yīng)迅速 將下水平工作線推進(jìn)到正常位置，以免影響整個(gè)礦 山的發(fā)展程序。實(shí)質(zhì)上，若計(jì)劃周密，生產(chǎn)組織得 力，這種不正常情況是可以避免的，因?yàn)檫\(yùn)輸?shù)缆?也是采掘進(jìn)度計(jì)劃編制時(shí)必須考慮的因素。第三步：編制采掘進(jìn)度計(jì)劃表。從以上兩步的結(jié)果可以 得出各臺(tái)階水平的采剝量、挖掘機(jī)配置及挖掘機(jī)在 各水平的起止作業(yè)時(shí)間。將這些數(shù)據(jù)繪制成采掘 進(jìn)度計(jì)劃表。表16 -7是基于表16 -6中礦巖量的采掘進(jìn) 度計(jì)劃表局部。比1電鏟臺(tái)數(shù)357第四步：繪制露天礦采場(chǎng)年末綜合平面圖。采場(chǎng)年末綜 合平面圖

45、是以地表地形圖和分層平面圖為基礎(chǔ)， 將各水平年末推進(jìn)線、運(yùn)輸線路等加入圖中繪制而 成的。圖上有坐標(biāo)網(wǎng)、勘探線、采場(chǎng)以外的地形和 礦巖運(yùn)輸線路、已揭露的礦巖界線、年末各臺(tái)階水平 的工作線位置、采場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸線路等。該圖一般每年 繪制一張。從某一年末的采場(chǎng)綜合平面圖上，可以 清楚地看到該年末的采場(chǎng)現(xiàn)狀。圖16 8是某一露天礦 某年末的采場(chǎng)綜合平面圖。采掘進(jìn)度計(jì)劃表和采場(chǎng)年末綜合平面圖組成了露天礦 采掘進(jìn)度計(jì)劃的編制成果，是露天礦生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于品位儲(chǔ)量估算和礦體圈定的誤差、技 術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的變化、及不可預(yù)料情況的發(fā)生，常常需要對(duì) 原采掘進(jìn)度計(jì)劃加以修改。圖16 - 8 某礦某年末采

46、場(chǎng)綜合平面圖國(guó)外采掘進(jìn)度計(jì)劃編制方法發(fā)達(dá)國(guó)家的露天礦幾乎全采用分期開(kāi)采，故編制長(zhǎng)遠(yuǎn) 采掘計(jì)劃主要包括確定每一分期的分期境界和各分期境 界內(nèi)的臺(tái)階開(kāi)采順序（包括分期間的過(guò)渡）。由于采掘計(jì)劃編制廣泛采用計(jì)算機(jī)來(lái)完成，所需的基礎(chǔ)資料在編制計(jì) 劃前均已轉(zhuǎn)換成一定格式的數(shù)據(jù)文件。這些資料主要包 括：三維塊狀品位模型文件：即應(yīng)用第一章中介紹的估值 方法建立的礦床模型。地表地形等高線文件：即以閉合多邊形形式存儲(chǔ)的地 表地形等高線文件。地表地形離散模型文件：該模型是以地表地形等高線 文件為基礎(chǔ)，將礦區(qū)水平面CX-Y平面）離散成等尺寸 的二維模塊形成的。文件中記錄了每一模塊中心點(diǎn)處 的地表標(biāo)高。二維模塊在X、Y

47、方向上的邊長(zhǎng)應(yīng)與三 維品位模型中模塊在同方向上的邊長(zhǎng)相等，并且這兩 個(gè)模型中在X、Y方向上須實(shí)現(xiàn)模塊對(duì)齊。 最終境界等高線文件：即以閉合多邊形形式存儲(chǔ)的 最終境界等高線文件，每一臺(tái)階水平的境界形態(tài)用位 于臺(tái)階中線水平的一組多邊形描述。 最終境界離散模型文件：該模型與地表地形離散模 型相似，是二維塊狀模型，用于記錄最終境界在X - Y 平面上每一模塊中心處的標(biāo)高。已知數(shù)據(jù)與約束條件文件：文件中存有編制采掘計(jì)劃 需要考慮的所有約束條件和用到的所有數(shù)據(jù)。如最大 采選能力、入選品位允許變化范圍、最小工作平盤(pán)寬 度、臺(tái)階要素、道路要素、價(jià)格、成本等。編制采掘進(jìn)度計(jì)劃的一般步驟為：第一步：產(chǎn)生一個(gè)境界序列

48、。境界序列是由一系列大小、 形態(tài)不同的套嵌境界組成，境界的幫坡角為最終幫 坡角。每一境界的設(shè)計(jì)與最終境界相同，L G圖論 法和浮錐法是產(chǎn)生境界序列的常用方法。產(chǎn)生境界 序列的步驟為：k參照最終境界優(yōu)化時(shí)的金屬價(jià)格或成本）參 數(shù)，適當(dāng)降低價(jià)格（或提高成本）以三維塊狀品位 模型為基礎(chǔ)，重新計(jì)算模型中每一模塊的價(jià)值，構(gòu) 成新的三維價(jià)值模型。么應(yīng)用L G圖論法 或浮錐法）在新的價(jià)值模型 上求最佳境界。由于新價(jià)值模型中模塊的價(jià)值比 求最終境界時(shí)所用模型中模塊的價(jià)值降低了，最 終境界內(nèi)的一些模塊變得不再有開(kāi)采價(jià)值而被 排除在境界之外，從而在降低價(jià)格或提高成本） 后得到的最優(yōu)境界小于最終境界，且被包含在最

49、終境界之內(nèi)。&逐步降低金屬價(jià)格（或提高成本），重復(fù)以上步 驟，即可得到一系列由大到小的套嵌境界，有時(shí) 價(jià)格（或成本）的一次改變不會(huì)產(chǎn)生新的境界，即 變動(dòng)后得到的最佳境界與變動(dòng)前相同。另一種情 況是，一次價(jià)格（或成本）變動(dòng)后所產(chǎn)生的境界與 變動(dòng)前的境界相差太大，這時(shí)需要在兩次價(jià)格 （或成本）值之間插入更多的價(jià)格（或成本）值，以 便在兩境界之間獲得增量較適當(dāng)?shù)闹虚g境界。所 產(chǎn)生的境界序列中相鄰兩個(gè)境界之間的增量最 好是較為穩(wěn)定的。第二步：確定分期境界。對(duì)得到的境界序列做初步技術(shù)、 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。例如，相鄰兩分期境界線在各水平的水 平距離應(yīng)大于擴(kuò)幫要求的最小工作平盤(pán)寬度；各 分期的平均剝采比應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定，以利于分期 間的過(guò)渡。經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)后，從境界序列中選 出合適的境界作為分期境界。第三步：后處理。上兩步中求得的分期境界是基于三維塊 狀價(jià)值模型的數(shù)學(xué)優(yōu)化解，需要對(duì)之進(jìn)行必要的 后處理才能成為切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。后處理包 括對(duì)局部境界線進(jìn)行調(diào)整和光滑處理、加入運(yùn)輸?shù)?路等。后處理工作一般是借助某些輔助設(shè)計(jì)軟件 在計(jì)算機(jī)上完成。圖16 9是一個(gè)分六期開(kāi)采的假想