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水厂铁矿地质地形数据库及其在爆破设计中的应用
2012-05-21
基于AutoCAD 技术开发了水厂铁矿采场地质地形数据库。该数据库具有地质地形信息(包括图形) 的自动查询、识别与处理功能,并能够按属性对任一给定范围内的矿岩自动进行分类和方量计算,从而可为计算机 自动优化选取爆破设计参数和模拟爆破等工作提供充分和可靠的前提条件。将采场地质地形数据库与爆破设计 软件相结合,实现了爆破参数的自动优化选取,为爆破设计工作提供了一个有效的新工具。
Series No. 296 February 2001   金 属 矿 山 总 第 296 期   2001年 第 2 期 METAL MINE 峰采 矿 工 程 峰 3 水 厂 铁 矿 地 质 地 形 数 据 库 及 其 在 爆 破 设 计 中 的 应 用 璩 世 杰庞 永 军尚 峰 华郝 树 华李 宝 辉王 友 成 ( 北 京 科 技 大 学 ) (首 钢 矿 业 公 司 ) 摘 要 基 于 AutoCAD 技 术 开 发 了 水 厂 铁 矿 采 场 地 质 地 形 数 据 库 。 该 数 据 库 具 有 地 质 地 形 信 息 (包 括 图 形 ) 的 自 动 查 询 、识 别 与 处 理 功 能 ,并 能 够 按 属 性 对 任 一 给 定 范 围 内 的 矿 岩 自 动 进 行 分 类 和 方 量 计 算 ,从 而 可 为 计 算 机 自 动 优 化 选 取 爆 破 设 计 参 数 和 模 拟 爆 破 等 工 作 提 供 充 分 和 可 靠 的 前 提 条 件 。 将 采 场 地 质 地 形 数 据 库 与 爆 破 设 计 软 件 相 结 合 ,实 现 了 爆 破 参 数 的 自 动 优 化 选 取 ,为 爆 破 设 计 工 作 提 供 了 一 个 有 效 的 新 工 具 。 关 键 词 露 天 矿 地 质 地 形 数 据 库 爆 破 设 计 与 模 拟 Geological and Topographic Data Base of Shuichang Iron Mine and Its Application in Blasting Design Qu Shijie Pang Yongjun Shang Fenghua Hso Shuhua Li Baohui Wang Youcheng   ( University of Science and Technology Beijing) ( Mining Co. , Capital Steel Co. ) Abstract   The pit geological and topographic data base of Shuichang Iron Mine was developed by AutoCAD - based technology. The data base has the functions of automatic inquiry ,recognition and processing of geological and topographical information (including graphs) and can automatically classify and calculate the quantity of the ore rock in any given area according to the attribute so as to provide enough and reliable prerequistes for the automatic and optimised selection of blast design parameters and the blast simulation by computer. The combination of the pit geological and topographic data base WWW.KY114.CN with the blast design software can realize the automatic and optimised selection of blast parameters and therefore has pro2 vided an efficient new tool for blast design work. Keywords   Open pit ,Geological and topographic data base ,Blast design and simulation 1 引 言 地 质 地 形 条 件 是 露 天 矿 山 爆 破 设 计 以 及 采 掘 计 上 解 决 上 述 问 题 ,以 实 现 爆 破 设 计 优 化 的 一 个 必 要 前 提 。 划 编 制 等 工 作 最 为 基 本 的 依 据 。 但 在 我 国 绝 大 多 数 露 天 矿 山 ,采 场 地 质 地 形 数 据 的 处 理 和 爆 破 设 计 工 作 本 身 大 多 仍 采 用 手 工 作 业 方 式 ,不 仅 作 业 效 率 低 , 而 且 更 为 重 要 的 是 由 于 现 场 地 形 条 件 及 其 变 化 往 往 不 能 得 到 准 确 和 及 时 地 反 映 ,矿 岩 物 理 力 学 特 性 参 数 及 其 随 地 点 的 变 化 不 能 得 到 系 统 和 科 学 地 统 计 分 析 与 评 估 ,致 使 爆 破 参 数 的 设 计 与 选 择 大 多 是 基 于 设 计 者 个 人 对 地 形 条 件 的 直 观 判 断 以 及 对 地 质 条 件 和 矿 岩 可 爆 性 能 的 经 验 判 断 ,难 以 保 证 设 计 参 数 的 合 理 性 ,不 利 于 有 效 地 控 制 爆 破 效 果 和 钻 孔 与 爆 破 作 业 成 本 。 研 究 表 明 ,将 计 算 机 辅 助 设 计 (Auto2 CAD) 技 术 引 入 露 天 矿 山 地 质 地 形 数 据 的 处 理 ,建 立 采 场 地 质 地 形 数 据 库 系 统 (包 括 地 形 、地 质 结 构 构 造 以 及 各 类 矿 岩 的 各 种 有 关 参 数 ) ,并 在 此 基 础 上 开 发 采 场 地 质 地 形 图 形 及 其 属 性 (如 矿 岩 物 理 力 学 参 数 等 ) 的 计 算 机 自 动 查 询 、识 别 与 处 理 技 术 ,是 从 根 本 水 厂 铁 矿 采 场 地 质 地 形 数 据 库 是 采 用 VC 610 计 算 机 程 序 设 计 语 言 ,以 ARX 为 二 次 开 发 工 具 对 AutoCAD R14 进 行 二 次 开 发 建 立 起 来 的 。 根 据 实 测 地 形 地 质 原 始 数 据 ,该 系 统 可 即 时 地 自 动 生 成 采 场 台 阶 坡 顶 线 和 坡 底 线 、实 测 点 坐 标 以 及 地 质 构 造 界 线 和 矿 岩 分 界 线 ,并 按 属 性 划 分 矿 岩 种 类 。 该 数 据 库 系 统 除 具 有 目 前 一 般 矿 山 数 据 库 系 统 图 形 的 输 入 与 输 出 等 基 本 功 能 外 ,其 突 出 特 点 是 能 对 采 场 任 意 区 域 内 的 矿 岩 分 布 及 矿 岩 物 理 力 学 性 质 等 属 性 进 行 自 动 查 询 和 识 别 ,同 时 对 区 域 内 各 类 矿 岩 的 体 积 与 质 量 进 行 自 动 计 算 ,为 实 现 台 阶 爆 破 计 算 机 自 动 3 参 加 本 项 研 究 工 作 的 还 有 :边 广 增 、王 金 海 、乜 海 军 、李 士 全 、尹 之 足 和 钟 厚 贵 等 人 。 璩 世 杰 ,北 京 科 技 大 学 资 源 工 程 学 院 ,副 研 究 员 ,100083 北 京 海 淀 区 学 院 路 30 号 。 峰 12 峰   璩 世 杰 等 :水 厂 铁 矿 地 质 地 形 数 据 库 及 其 在 爆 破 设 计 中 的 应 用 2001 年 第 2 期 设 计 ,同 时 保 证 参 数 选 择 的 科 学 性 ,提 供 了 更 为 全 面 和 可 靠 的 数 据 条 件 和 技 术 基 础 。 系 统 提 供 汉 化 用 户 界 面 ,包 括 汉 化 菜 单 、命 令 按 钮 和 汉 化 提 示 与 选 择 对 话 框 ,易 于 学 习 和 掌 握 。 是 这 一 系 统 的 一 个 突 出 特 点 。 21211 图 形 与 数 据 的 储 存 与 输 出 功 能 根 据 采 场 现 场 实 测 坐 标 数 据 ,由 计 算 机 按 属 性 即 时 自 动 生 成 、储 存 和 输 出 各 种 地 质 图 线 和 地 形 图 线 ,从 而 生 成 采 场 地 质 地 形 图 形 库 ,并 可 在 必 要 时 以 人 机 交 互 方 式 进 行 修 正 ;以 数 值 方 式 将 采 场 地 表 实 测 点 坐 标 存 入 图 形 库 ,作 为 以 三 维 形 式 描 述 采 场 地 形 的 基 础 ;以 数 值 的 方 式 存 储 采 场 内 任 一 位 置 矿 岩 的 各 种 地 质 属 性 参 数 (如 矿 岩 种 类 、物 理 力 学 性 质 参 数 和 地 质 结 构 构 造 特 征 参 数 等 ) 。 图 2 为 水 厂 铁 矿 地 质 地 形 数 据 库 的 图 形 库 之 一 部 分 ,为 清 晰 起 见 ,图 中 只 给 出 了 区 域 内 平 面 坐 标 网 格 线 、勘 探 线 、各 个 台 阶 的 坡 顶 线 、坡 底 线 和 采 区 内 矿 岩 分 界 线 。 现 场 试 验 应 用 的 结 果 表 明 ,将 采 场 地 质 地 形 数 据 库 与 计 算 机 爆 破 设 计 与 模 拟 系 统 相 结 合 ,实 现 了 爆 破 参 数 基 于 现 场 地 形 条 件 与 矿 岩 可 爆 性 能 的 计 算 机 自 动 优 化 选 取 ,弥 补 了 人 工 设 计 方 法 参 数 选 择 合 理 性 和 可 靠 性 缺 乏 保 障 、设 计 工 作 效 率 低 等 难 以 避 免 的 各 种 缺 陷 ,爆 破 效 果 及 成 本 得 到 了 更 为 有 效 的 控 制 。 2 采 场 地 质 地 形 数 据 库 系 统 基 本 结 构 与 主 要 功 能 11   基 本 结 构 水 厂 铁 矿 采 场 地 质 地 形 数 据 库 系 统 本 身 由 三 维 2 坐 标 系 统 、地 形 图 形 化 信 息 与 数 据 、地 质 图 形 化 信 息 与 数 据 3 个 子 系 统 构 成 (如 图 1 所 示 ) ,其 作 用 是 为 爆 破 设 计 与 模 拟 等 后 续 工 作 迅 速 而 又 准 确 地 提 供 所 有 关 于 采 区 或 采 区 某 一 局 部 区 域 矿 岩 性 质 和 地 质 地 形 的 数 据 与 信 息 ,并 能 与 爆 破 设 计 与 模 拟 软 件 系 统 相 连 接 ,以 图 形 和 数 据 的 形 式 显 示 设 计 与 模 拟 的 结 果 ,同 时 根 据 这 种 结 果 对 采 场 的 地 形 图 形 进 行 更 新 。 WWW.KY114.CN 图 2 水 厂 铁 矿 北 采 区 地 质 地 形 图 形 库 平 面 图 (缩 略 ) 2 1212   按 属 性 对 图 形 目 标 的 自 动 查 询 、识 别 与 处 理 功 能 可 根 据 与 该 系 统 相 连 接 的 其 它 应 用 软 件 系 统 如 爆 破 设 计 与 模 拟 软 件 ) 各 功 能 模 块 发 出 的 指 令 自 ( 动 查 询 与 处 理 图 形 目 标 (包 括 图 线 和 图 形 等 ) ,并 自 动 进 行 相 应 的 图 形 处 理 以 及 与 图 形 属 性 有 关 的 统 计 分 析 与 计 算 (如 一 给 定 区 域 内 的 矿 岩 分 布 区 域 及 方 ( 质 ) 量 ) 。 图 3 即 为 计 算 机 对 一 爆 区 内 矿 岩 种 类 及 其 分 布 范 围 进 行 自 动 识 别 得 到 的 结 果 。 水 厂 铁 矿 矿 岩 主 要 物 理 力 学 性 质 与 地 质 结 构 特 征 参 数 如 表 1 所 示 。 图 1 水 厂 铁 矿 采 场 地 质 地 形 数 据 库 系 统 总 体 结 构 2 12   地 质 地 形 数 据 库 系 统 主 要 功 能 及 其 特 点 水 厂 铁 矿 原 有 采 场 地 质 地 形 数 据 处 理 的 功 能 主 表 1 水 厂 铁 矿 矿 岩 物 理 力 学 性 质 与 地 质 结 构 特 征 参 数 矿 岩 种 类 性 质 与 特 征 要 包 括 图 形 与 数 据 的 简 单 输 入 和 输 出 。 为 了 更 好 地 满 足 矿 山 爆 破 设 计 和 生 产 管 理 等 工 作 的 需 要 ,采 用 上 述 技 术 设 计 开 发 的 水 厂 铁 矿 采 场 地 质 地 形 数 据 库 系 统 具 有 以 下 功 能 ,其 中 对 采 场 任 一 给 定 区 域 内 矿 岩 的 种 类 、分 布 范 围 、体 积 和 质 量 以 及 各 种 物 理 力 学 性 质 参 数 进 行 自 动 查 询 、识 别 和 计 算 处 理 的 功 能 则 风 化 矿 岩 混 合 花 岗 岩 薄 层 状 磁 铁 石 英 岩 厚 层 块 状 表 土 片 麻 岩 赤 铁 矿 磁 铁 石 英 岩 密 度 ρ / (g峰cm - 3) < 2166 2166~ 2180 3105~ 3115 3120~ 3130 普 氏 系 数 f < 6 < 30 8~ 10 12~ 14 > 14 节 理 裂 隙 间 距 s / cm 30~ 75 76~ 100 > 100 峰 13 峰 总 第 296 期 金 属 矿 山 2001 年 第 2 期 三 维 形 状 自 动 预 测 与 模 拟 ,爆 破 设 计 图 表 文 件 的 自 动 生 成 。 爆 破 设 计 软 件 系 统 基 本 结 构 及 其 与 地 质 地 形 数 据 库 的 关 系 如 图 4 所 示 。 图 3 爆 区 内 矿 岩 种 类 及 其 分 布 范 围 自 动 识 别 结 果 (例 ) Mr - 混 合 花 岗 岩 ;P - 磁 铁 矿 ;F - 断 层 2 1213   图 形 自 动 更 新 功 能 根 据 其 它 应 用 软 件 设 计 (或 处 理 ) 的 结 果 ,系 统 可 自 动 地 对 数 据 库 的 地 形 图 形 部 分 随 时 进 行 相 应 的 更 新 ,亦 可 根 据 现 场 实 测 坐 标 数 据 由 计 算 机 自 动 实 现 对 地 质 地 形 图 形 和 数 据 的 更 新 。 3 数 据 库 系 统 在 计 算 机 爆 破 设 计 中 的 应 用 地 质 地 形 数 据 库 所 具 有 的 上 述 功 能 特 点 ,为 实 现 露 天 矿 爆 破 设 计 和 制 定 计 划 编 制 等 工 作 的 计 算 机 化 ,最 大 限 度 地 减 少 手 工 工 作 量 ,提 高 设 计 工 作 效 率 ,同 时 避 免 各 种 可 能 的 人 为 因 素 对 设 计 结 果 的 不 图 4 爆 破 设 计 软 件 系 统 基 本 结 构 WWW.KY114.CN 利 影 响 ,保 证 计 算 与 处 理 结 果 的 科 学 性 和 可 靠 性 ,都 与 地 质 地 形 数 据 库 的 关 系 具 有 十 分 重 要 的 实 际 价 值 。 爆 区 矿 岩 的 地 质 地 形 条 件 是 爆 破 设 计 过 程 中 必 须 考 虑 的 重 要 因 素 。 爆 区 效 果 的 好 坏 以 及 钻 孔 与 爆 破 作 业 成 本 的 高 低 ,取 决 于 爆 破 参 数 的 设 计 与 选 择 是 否 合 理 。 而 对 爆 区 地 形 条 件 (如 台 阶 坡 面 形 状 和 台 阶 平 面 状 态 等 ) 及 矿 岩 物 理 力 学 特 性 与 节 理 裂 隙 发 育 状 况 等 因 素 的 考 虑 是 否 全 面 和 科 学 ,则 是 决 定 爆 破 参 数 设 计 与 选 择 合 理 性 的 关 键 。 水 厂 铁 矿 采 场 地 质 地 形 数 据 库 则 为 台 阶 垂 直 中 深 孔 爆 破 计 算 机 自 动 设 计 提 供 了 关 于 爆 区 地 形 与 地 质 条 件 的 直 接 参 考 依 据 。 换 言 之 ,采 场 地 质 地 形 数 据 库 为 计 算 机 爆 破 设 计 与 模 拟 提 供 了 一 个 有 效 和 可 靠 的 工 作 平 台 。 312 爆 破 参 数 设 计 基 本 方 法 爆 破 参 数 主 要 包 括 孔 网 参 数 (孔 距 a 和 排 距 b) 和 孔 深 H 、孔 位 ( x 、y) 、炮 孔 装 药 量 Qi 、炮 孔 起 爆 顺 序 以 及 由 微 差 雷 管 段 别 实 现 的 炮 孔 起 爆 微 差 时 间 。 孔 网 参 数 和 孔 深 的 大 小 主 要 取 决 于 炮 孔 所 在 位 置 矿 岩 的 可 爆 性 (即 爆 破 难 易 程 度 ) 、炮 孔 起 爆 瞬 间 的 自 由 面 条 件 、炸 药 威 力 大 小 以 及 炮 孔 直 径 ,同 时 是 孔 位 和 炮 孔 装 药 量 设 计 的 一 个 基 本 前 提 条 件 。 孔 网 参 数 和 孔 深 的 计 算 方 法 如 下 : a = ( S 峰 m) 1/ 2 (1) , b = S/ a , ( 2) H = ( Hkou - Hdiban) + h , (3) δ 2 3 11   爆 破 设 计 软 件 系 统 及 其 基 本 结 构 爆 破 设 计 软 件 是 为 满 足 露 天 矿 垂 直 中 深 孔 台 阶 式 中 , S 为 炮 孔 单 孔 负 担 面 积 ,m ;其 中 S = c1 (η 峰 θ κ ζ 峰 < ) ,η 、ζ 、< 分 别 为 炸 药 威 力 指 数 、矿 岩 可 爆 性 指 数 和 炮 孔 直 径 ,mm; c1 、δ 、θ 、κ 分 别 为 由 试 验 确 定 的 常 数 ; m 为 炮 孔 邻 近 系 数 , 一 般 取 110 ~ 116 ; Hkou 、Hdiban 、h 分 别 为 孔 口 标 高 、台 阶 设 计 底 板 标 高 爆 破 设 计 的 需 要 而 专 门 开 发 的 ,它 与 上 述 地 质 地 形 数 据 库 系 统 同 时 使 用 ,其 主 要 功 能 包 括 :对 爆 区 地 质 地 形 条 件 信 息 的 自 动 查 询 与 识 别 ,爆 区 矿 岩 可 爆 性 的 自 动 分 级 ,孔 网 参 数 和 炮 孔 装 药 量 以 及 炮 孔 起 爆 顺 序 与 微 差 时 间 自 动 设 计 ,爆 破 破 碎 范 围 预 测 和 爆 区 矿 岩 分 类 爆 破 量 计 算 、爆 堆 矿 岩 破 碎 块 度 和 爆 堆 峰 14 峰 δ θ 和 炮 孔 超 深 ,m;其 中 h = c2 ( S 峰η 峰ζ ) , c2 、δ 、θ 分 别 为 由 试 验 确 定 的 常 数 。 在 爆 破 设 计 和 施 工 当 中 ,由 于 爆 区 边 界 几 何 形   璩 世 杰 等 :水 厂 铁 矿 地 质 地 形 数 据 库 及 其 在 爆 破 设 计 中 的 应 用 2001 年 第 2 期 状 的 不 规 则 性 以 及 爆 区 内 矿 岩 可 爆 性 的 非 同 一 性 , 孔 网 参 数 和 孔 深 的 确 定 并 非 意 味 着 爆 区 内 各 个 炮 孔 具 体 位 置 的 确 定 ,这 一 问 题 是 计 算 机 爆 破 设 计 技 术 研 究 当 中 的 一 个 重 要 而 又 困 难 的 课 题 ,然 而 在 此 之 前 却 未 能 得 到 足 够 的 注 意 和 重 视 。 该 爆 破 设 计 软 件 系 统 在 充 分 利 用 地 质 地 形 数 据 库 功 能 的 基 础 上 ,采 用 多 变 量 综 合 平 衡 调 节 方 法 ,较 好 地 解 决 了 在 相 邻 炮 孔 间 矿 岩 可 爆 性 发 生 变 化 以 及 相 邻 (炮 孔 ) 排 不 平 行 等 条 件 下 孔 位 自 动 设 计 的 问 题 。 图 5 为 采 用 该 软 件 系 统 对 如 图 3 所 示 的 爆 区 进 行 孔 位 设 计 得 到 的 结 果 。 图 6 爆 堆 三 维 形 状 模 拟 结 果 图 7 爆 堆 铅 直 剖 面 轮 廓 线 预 测 与 实 测 结 果 1 - 实 测 ;2 - 预 测 表 2 爆 破 技 术 经 济 指 标 及 效 果 模 拟 与 预 测 结 果 项 目 技 术 经 济 指 标 统 计 北 区 11~ 24 m 水 平 爆 破 地 点 炮 孔 直 径 / mm 炮 孔 个 数 / 个 平 均 孔 深 / m 3 3 1 10 9 5155 2 图 5 台 阶 爆 W 破 爆 区 计 W 算 机 自 动 W 布 孔 结 果 . (例 )KY1单 孔 1 负 担 面 磁 铁 矿 混 合 花 岗 岩 断 层 4 积 / m.CN   72 80 72 炮 孔 装 药 量 设 计 按 下 式 计 算 :   Qi = q 峰 S 峰 ( Hkou - Hdiban) 峰γ , (4) 爆 破 量 / t 式 中 , q 为 炸 药 单 位 消 耗 量 ,kg/ t , 具 体 数 值 取 决 于       磁 铁 矿 混 合 花 岗 岩 断 层 45 753. 70 42 065176 1 646154 炸 药 威 力 和 矿 岩 可 爆 性 指 数 ;γ 为 矿 岩 密 度 (容 积 ) , 3 g/ cm 。 爆 堆 矿 岩 平 均 块 度 / cm 爆 堆 松 散 系 数 最 大 前 冲 距 离 / m 最 大 隆 起 高 度 / m 最 大 后 冲 距 离 / m 25115 1128 露 天 矿 台 阶 微 差 爆 破 炮 孔 的 起 爆 顺 序 和 微 差 间 隔 时 间 是 影 响 爆 破 破 碎 质 量 和 爆 堆 矿 岩 松 散 程 度 的 一 个 重 要 因 素 。 炮 孔 起 爆 顺 序 可 由 设 计 者 在 设 计 过 程 中 以 人 机 对 话 的 方 式 用 鼠 标 给 定 ,炮 孔 起 爆 微 差 间 隔 时 间 则 由 计 算 机 根 据 单 位 抵 抗 线 最 佳 微 差 间 隔 时 间 所 确 定 的 雷 管 段 别 决 定 。 基 于 国 内 外 的 研 究 结 果 ,同 时 参 考 现 场 爆 破 经 验 ,单 位 抵 抗 线 最 佳 微 差 间 隔 时 间 一 般 取 4~ 6 ms/ m 23113 4130 6123 铵 油 :乳 化 / (t峰t - 1) 01232 延 米 爆 破 量 / (t峰m 1) - 148100 01169 炸 药 单 耗 / (kg峰t - 1) 钻 爆 总 成 本 / 元 84 737. 70 4   计 算 机 爆 破 设 计 与 爆 破 优 化 爆 破 优 化 是 在 保 证 爆 破 效 果 满 足 要 求 的 前 提 下 使 钻 爆 成 本 最 小 。 综 合 采 用 上 述 地 质 地 形 数 据 库 和 爆 破 设 计 软 件 系 统 ,根 据 设 计 过 程 中 输 入 的 钻 孔 及 3 13   爆 破 效 果 模 拟 与 预 测 基 于 地 质 地 形 数 据 库 ,爆 破 设 计 软 件 对 爆 破 效 果 模 拟 与 预 测 的 内 容 主 要 包 括 爆 破 破 碎 范 围 预 测 、 爆 区 矿 岩 分 类 爆 破 量 计 算 、爆 堆 矿 岩 破 碎 块 度 预 测 、 爆 堆 三 维 形 状 模 拟 以 及 钻 孔 爆 破 技 术 经 济 指 标 计 算 。 对 如 图 5 所 示 的 爆 破 设 计 进 行 模 拟 与 预 测 的 结 果 见 表 2 和 图 6 及 图 7。 炸 药 与 起 爆 器 材 的 单 价 ,可 以 自 动 计 算 出 每 次 爆 破 3 的 钻 爆 总 成 本 ( 元 ) 和 单 位 成 本 (元 / m 或 元 / t) 。 因 此 ,对 同 一 爆 区 选 用 不 同 的 炸 药 和 (或 ) 修 改 爆 破 设 计 参 数 ,可 以 按 成 本 和 预 测 的 爆 破 效 果 对 不 同 的 设 ( 下 转 第 22 页 ) 峰 15 峰 总 期 296 期 金 属 矿 山 2001 年 第 2 期 d l l d l d t - 很 明 显 ,当 d t = t 时 , Ct + Ct 为 最 小 ;当 T 为 利 用 贫 矿 数 量 ,万 t ; t 为 回 采 零 散 矿 石 数 量 。 t 按 58128 万 t 计 算 ,则 有 : T + 58. 28) 总 40 % = T 总 30 % + 58. 28 总 45. 5 % , l t ≠ 0 时 , Ct + Ct 均 增 大 了 。因 此 ,为 了 降 低 总 费 用 若 d l ( 须 t = t ,即 露 天 开 采 结 束 时 则 地 下 开 采 也 恰 好 结 得 出 T = 32105 万 t ,则 W = 90133 万 t 。 也 就 是 说 ,可 以 利 用 贫 矿 32105 万 t ,增 加 出 厂 合 格 矿 石 束 。 效 益 分 析 针 对 矿 山 具 体 情 况 ,露 天 地 下 联 合 开 采 对 零 散 矿 体 进 行 综 合 开 采 具 有 以 下 优 点 : 1) 合 理 地 开 采 利 用 边 部 零 星 矿 体 ,充 分 回 收 矿 产 资 源 ,避 免 了 浪 费 ,提 高 了 经 济 效 益 。 2) 延 长 矿 山 服 务 年 限 ,可 推 迟 安 排 职 工 再 就 5 9 0133 万 t 。 按 1999 年 每 吨 矿 石 利 润 12132 元 计 算 ,可 增 加 经 济 效 益 1 112191 万 元 ,可 延 长 矿 山 服 务 年 限 2 年 。 ( 6 结 语 露 天 地 下 联 合 开 采 在 山 东 黑 旺 铁 矿 得 到 了 成 功 ( 的 应 用 ,既 充 分 回 收 了 矿 产 资 源 ,降 低 了 损 失 ,提 高 了 矿 山 经 济 效 益 ,又 取 得 了 一 定 的 社 会 效 益 ,对 濒 临 资 源 枯 竭 的 矿 山 如 何 延 长 矿 山 服 务 年 限 ,缓 解 企 业 压 力 提 供 了 范 例 。 业 ,缓 解 矿 山 在 短 时 间 转 产 、投 产 的 压 力 具 有 显 著 的 社 会 效 益 。 ( 3) 充 分 利 用 境 界 内 贫 矿 ,变 废 石 为 矿 石 ,做 到 合 理 搭 配 开 采 ,既 提 高 了 经 济 效 益 ,又 可 挖 掘 企 业 内 部 潜 力 ,增 加 产 量 。 参 考 文 献 例 如 ,黑 旺 铁 矿 出 厂 品 位 为 40 % ,回 收 零 星 矿 石 的 生 产 品 位 平 均 为 4515 % ,露 天 开 采 境 界 贫 矿 平 均 品 位 为 30 %。 则 有 : 1 2 胡 福 祥 1 露 天 地 下 水 平 联 合 开 采 时 露 天 境 界 优 化 1 金 属 矿 山 , 997 (6) :6~ 1 9 甘 德 清 等 1 露 天 地 下 联 合 采 矿 法 研 究 的 进 展 及 其 应 用 前 景 1 有 色 金 属 (矿 山 部 分 ) ,1997(3) :9~ 13 W 总 40 % = T 总 30 % + t 总 45. 5 % , 式 中 , W 为 配 比 出 厂 矿 石 数 量 ( W = T + t) ,万 t ; ( 收 稿 日 期 2000205218) ( 上 接 第 15 页 ) 地 形 条 件 和 矿 岩 性 质 及 地 质 结 构 构 造 等 各 种 因 素 的 综 合 定 量 分 析 ,从 而 可 避 免 人 工 设 计 情 况 下 对 设 计 者 个 人 经 验 的 依 赖 性 ,使 爆 破 设 计 工 作 更 趋 科 学 、规 范 ,利 于 更 好 地 控 制 爆 破 效 果 和 钻 爆 生 产 成 本 ,实 现 WWW.KY114.CN 计 进 行 比 较 ,并 从 中 做 出 选 择 ,从 而 使 实 现 优 化 爆 破 成 为 可 能 。 5 结 论 基 于 AutoCAD 并 以 ARX 为 二 次 开 发 工 具 建 立 优 化 爆 破 ,对 提 高 矿 山 生 产 经 济 效 益 具 有 积 极 意 义 。 的 水 厂 铁 矿 采 场 地 质 地 形 数 据 库 ,可 由 原 始 实 测 坐 标 数 据 自 动 生 成 地 质 和 地 形 图 线 ,实 现 了 矿 山 地 质 地 形 数 据 的 计 算 机 自 动 管 理 ,并 能 对 任 一 给 定 区 域 内 的 矿 岩 分 布 、方 (质 ) 量 以 及 矿 岩 的 各 种 属 性 参 数 自 动 进 行 查 询 、识 别 和 处 理 ,不 仅 可 大 大 提 高 矿 山 地 质 地 形 数 据 处 理 工 作 的 效 率 和 准 确 性 ,而 且 为 开 展 露 天 矿 台 阶 爆 破 计 算 机 自 动 设 计 与 模 拟 研 究 ,优 化 爆 破 设 计 ,提 供 充 分 的 数 据 条 件 和 必 要 的 技 术 基 础 。 将 水 厂 铁 矿 采 场 地 质 地 形 数 据 库 与 相 应 开 发 的 爆 破 设 计 软 件 相 结 合 ,爆 破 参 数 的 选 取 基 于 对 爆 区 参 考 文 献 1 2 Jorgenson G K, Chung S H. Blast simulation surface and under2 ground with the SABREX model , CIM Bulletin ,Vo1. 80 ,No 904 , Aug. 1987 :37~ 41 冯 仲 仁 ,等 1 露 天 生 产 爆 破 CAD 系 统 的 研 究 1 爆 破 ,1992(1) :29 ~ 34 3   Onederra Ⅰ ,et al. Mass blast design , simulation ,optimization and monitoring at Big Bell gold mine. Fragblast 1999. Johannesburg , South African Institute of Mining and Metallurgy ,1999 ( 收 稿 日 期 2000212210) 峰信 息 苑 峰 酒 钢 黑 沟 矿 起 爆 兴 建 3   经 过 周 密 部 署 和 详 细 规 划 ,酒 钢 镜 铁 山 矿 黑 沟 万 m ,爆 破 规 模 为 B 级 。 此 次 爆 破 成 功 ,为 将 黑 沟 矿 区 2000 年 8 月 28 日 下 午 顺 利 起 爆 兴 建 。 这 次 爆 破 总 装 药 量 为 932 t ,爆 破 工 程 量 为 95 矿 区 建 成 我 国 大 型 现 代 化 露 天 开 采 矿 山 奠 定 了 基 础 。 (摘 自《 冶 金 矿 山 动 态 》) 峰 22 峰
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