矿产资源开发优化配矿模型的再思考

张腾彦（中国黄金集团新疆金滩矿业有限公司，新疆　鄯善　838200）



矿产资源开发优化配矿模型的再思考

张腾彦
（中国黄金集团新疆金滩矿业有限公司，新疆鄯善838200）

摘要：对于矿产企业来说，经济效益的最大化以及运营成本最低化一直是其追求的目标。文以金矿资源开采为例，探讨了优化配矿模型的建立，分析了其具体应用，希望能够在一定程度上提升矿产企业的经济效益。

关键词：矿产企业；矿产资源；优化配矿模型；数学模型

0　引言

矿产资源是一种不可再生资源，矿产企业在国民经济发展中具有重要作用。本文抛弃了以往复杂、琐碎的数学模型，建立直观、简洁的数学模型，让其能够广泛的应用到矿产资源的开发中，实现矿产企业综合效益的提升。

1　建立优化配矿模型

根据金矿石配矿所存在的问题，将最优配矿作为目标，借助基础打得数学原理、方法进行矿产资源最优耗竭探讨，建立通用的矿产资源最优耗竭模型。

1.1假定

假设某矿段ki有不同品位的矿石n种，其分别标记为（A1、A2、A3、···An），将已经探明的存储量和矿石的品位分别用（Q1 （t）、Q2（t）···（Qn（t）））与（C1（x10-6）、C2（x10-6）···Cn （x10-6））进行表示，以上数据均未已知量。为了让矿产企业能够实现经济效益最大化，需要将概况段不同品位的矿石按照最佳的搭配比例进行运输［4-5］。并将不同品位的日选矿量分别记作（m1（t）、m2 （t）···mn（t））。将矿石An的日选矿量作为基准，假设：

将矿厂的日选矿能力用M（g/d）进行表示，其为已知量，因此能够得到：

假定矿厂每日所生产的精矿质量为mj（t），品位表示为Cj（x10-6），每日所生产的尾矿质量表示为mw（t），品位表示为Cw（x10-6）。因此可以得到公式：

由于矿产每日生产的总质量不便，因此能够得到：

可以将上式变化为：

将矿产精矿冶炼率用ly表示，该矿段开发的总收益使用f表示，如果该矿产在选矿、冶炼方面的生产技术、工艺流程没有提升，则该矿产的冶炼率、尾矿品位、精矿品位均为固定量，也就是说ly、Cw、Cj都是常量。

1.2建立目标函数

A、如果在配矿的过程中矿石An首先被耗光，但是矿石A1、A2、···、An-1均还有剩余，假定矿石An的服务时间为S年，所生产的精矿量和尾矿两分别表示为mj’（t）和mw’（t）。因此An矿石的已选矿量可以表示为Qn（t）。由公式（1）可以退出矿石An-1的已选矿量为ɑn-1·Qn（t），剩余矿量为Qn-1-ɑn-1·Qn（t）。进而可得：

将矿产每年的有效工作日记为300，当矿石An被耗尽时，可得

该公式中的［S］表示S取整，从上式可以看出S为变量。

在（ɑ1，ɑ2，···，ɑn）约束下，实现矿石最优控制条件的最优耗竭。

B、如果在配矿时，矿石Ai（Ai≠An）最先被耗尽，则矿石Ai在服务年限为该矿产所创造的经济效益为：

C、如果配矿时，矿石A1、A2、···、An刚好按照ɑ1：ɑ2：···：ɑn-1:1的比例同时耗尽，便有：这种情况，该矿段所有矿石的服务年限为

由于Q1、Q2、···Qn、M为已知量，因此S也是已知量。则所为矿产所创造的经济效益可以表示为：

2　具体应用

矿厂在将矿石运输到矿厂前，需要将矿石的存储量、品位等数代入数学模型中进行运算，得出ɑ1、ɑ2、···、ɑn-1的值，然后将不同存储量、不同品位的矿石按照所得出的搭配比例进行运输，实现矿产资源的最优耗竭。

3　结语

综上所述，该模式应用数学方法对矿产资源进行了分析，并对不同存储量、不同品位的矿石建立了最优耗竭的模型，让其更加符合实际配矿情况。需要指出的是本模型还存在改进的空间，旨在提供解决矿产资源配矿问题的思路，笔者希望该模型能够有效的降低矿产资源耗竭，提升矿产综合效益。

参考文献：

［1］陈明，范继璋.区域矿产预测中的小单元法和矿化模型系列［J］.地质论评，2000，46（z1）:92-96.

［2］侯增谦，宋玉财，李政等.青藏高原碰撞造山带Pb-Zn-Ag-Cu矿床新类型:成矿基本特征与构造控矿模型［J］.矿床地质，2008，27（02）:123-144.

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

作者简介：张腾彦（1991-），男，助理工程师，主要从事矿山采矿技术管理工作。