露天礦開采境界動態(tài)優(yōu)化研究及應(yīng)用

1、分類號V D C ——博士學位論文密級露天礦開采境界動態(tài)優(yōu)化研究及應(yīng)用S T U D Y O N D Y N A M I C A L O P T I M I Z A T l 0 N A N DA P P L I C A T I O N O F O P E N P I TM I N E L I M I T作者姓名：學科專業(yè)：學院( 系、所) ：指導教師：楊 彪采礦工程資源與安全工程學院羅周全教授論文答辯日期亟剛! ：童皇 答辯委員會主席中

2、 南 大學2011 年9 月『．列／’穆鄉(xiāng)。，博士學位論文 摘要摘要采礦工業(yè)為社會經(jīng)濟發(fā)展提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在固體礦床開采中露天開采所占比重最大，開采境界的圈定是露天礦山開采設(shè)計的基礎(chǔ)，也是礦床經(jīng)濟、安全、高效開發(fā)的前提。長期以來，各國礦業(yè)領(lǐng)域?qū)＜覍W者對開采境界優(yōu)化問題做了持續(xù)的研究和探索，獲得了眾多研究成果。然而，由于露采礦山面對的是復雜多變的地質(zhì)巖體、無序的品位分布以及多變的經(jīng)濟參數(shù)等一系列非線性動態(tài)問題，最優(yōu)境界的確定顯得尤其

3、困難。本文針對露天礦山境界優(yōu)化所面對的關(guān)鍵問題，提出了境界動態(tài)綜合優(yōu)化的課題。在分析大量調(diào)查數(shù)據(jù)及工程實例的基礎(chǔ)上，綜合運用數(shù)理統(tǒng)計、人工智能、數(shù)值模擬、圖論學、三維仿真及經(jīng)濟效益動態(tài)評價等方法和手段，開展露天礦山經(jīng)濟、安全開采境界的動態(tài)優(yōu)化方法研究。主要研究內(nèi)容有：在總結(jié)前人所做工作的基礎(chǔ)上，分析研究露天礦山開采境界的動態(tài)特征；以產(chǎn)品歷史售價數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運用統(tǒng)計學原理探索經(jīng)濟參數(shù)的有效預測方法；在分析影響礦山穩(wěn)定最終邊坡角的主要指標基

4、礎(chǔ)上，運用人工智能方法實現(xiàn)對礦山最終合理邊坡角的預測；研究礦山系列境界的快速形成方法，并借助計算機三維仿真技術(shù)進行礦山排產(chǎn)方案的可視化快速制定；運用經(jīng)濟效果的動態(tài)評估理論，研究形成礦山最終開采境界的動態(tài)確定方法。研究取得的主要成果如下：( 1 ) 揭示了資金的時間價值因素對露天礦山最終境界的影嗬，形成了露天礦山最終境界動態(tài)評價的指標體系及礦山最終凈現(xiàn)值的計算方法，豐富了最終境界動態(tài)優(yōu)化分析方法的基本理論體系，為該方法的進一步研究和應(yīng)用奠

5、定了堅實的理論基礎(chǔ)。( 2 ) 運用時間序列預測理論，在分析整理了L M E 歷年銅售價的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了銅金屬售價預測的求和自回歸移動平均模型，實現(xiàn)了銅售價的動態(tài)預測，首次將時間序列動態(tài)預測方法運用到礦山境界優(yōu)化中的金屬售價參數(shù)獲取過程。( 3 ) 運用改進的B P 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，構(gòu)建了露天礦山穩(wěn)定邊坡角的預測模型，實現(xiàn)了礦山穩(wěn)定最終邊坡角的預測。在此基礎(chǔ)上，采用S u r p a c 、M a d i s 與F l a c 3 D 多