某国外露天矿山境界优化的介绍

2019-03-22杨成林

有色冶金设计与研究 2019年1期

杨成林

（中国瑞林工程技术股份有限公司，江西南昌 330038）

国内境界优化方法一般是采用矿业软件建立地质模型，确定采剥成本、选冶成本、产品价格、采矿损失贫化率、选冶回收率、最终境界边坡角等经济技术参数后，再采用露天矿境界优化软件进行境界优化，选择最终露天境界。在选择最终境界时，一般是先采用不同的价格生成一系列嵌套的境界，然后选择净现值最大的境界为最终境界[1-3]。而国外露天矿山境界优化则是在综合考虑了净现值、净现值增长率与投资等因素后，再选择最终境界，选择的最终境界不一定是净现值最大的境界。本文以某国外露天矿山境界优化为例，介绍了国外露天矿山境界优化的工作方法，指出了国外露天矿山境界优化在最终境界选择方面与国内的差别。

1 开采技术条件

某铜矿矿区位于澳大利亚南部，地形平坦，矿床总体走向NS，长度为2.3 km，EW向宽度为900 m，倾向 W，倾角 70°～80°，埋深从地表以下 5～710 m，厚度为1～130 m，平均厚度为25～30 m，上部露天开采，下部地下开采。本文仅研究上部露天开采的境界优化。矿体及地表的三维视图，如图1所示。

矿床表层为风化层和残余土，完全～高度风化，强度很低，不需要爆破，可直接开挖；风化层下伏为腐泥化岩层，高度～中等风化，强度低；腐泥化岩层下部为基岩，局部中等风化，大部分为微风化～未风化，强度高。未风化的完整岩体强度一般为中等～强（50～100 MPa），局部岩体强度很高（＞100 MPa）。

图1 矿体及地表三维视图

矿区总资源量3.37×108t，Cu平均品位0.6%，Au平均品位0.14 g/t，其包含了氧化矿、次生硫矿与原生硫化矿3种矿石类型。同时，还包含了探明的、控制的与推测的3种资源级别。由于氧化矿不能回收利用，同时考虑到国外可研的要求，本文仅以次生硫化矿与原生硫化矿探明的与控制的资源量为研究依据，总资源量为2.03×104kt，Cu平均品位0.58%，Au平均品位0.14 g/t。

2 经济技术参数

2.1 边坡参数

根据岩石力学报告，同时考虑到境界内道路的设置，按不同区域的岩石力学性质设置露天境界最终边坡角，如图2和表1所示。

图2 露天境界最终边坡角分区

表1 露天境界最终境界边坡角（°）

2.2 其它经济技术参数

本项目境界优化其它相关的经济技术参数，如表2所示。

表2 境界优化其它相关的经济技术参数

3 露天境界优化

以地质模型为基础，采用表1所示的最终境界边坡角与表2所示的经济技术参数，并按0.1~1.5（间隔0.025~0.1）的收入因子，共完成了34个境界优化计算。计算结果如图3所示。

图3 境界矿岩量与净现值

由图3可知，收入因子为1的境界净现值最大，国内研究设计一般会选择该境界为最终境界。但国外露天矿山境界优化在选择最终境界时，往往会综合考虑净现值、净现值增长率与投资等因素。从净现值总额看，收入因子为1的境界净现值最大。从净现值增长率看，收入因子之前的境界净现值增长率最大，在0.550~0.675收入因子之前的境界净现值增长率次之，在0.675收入因子之后的境界净现值增长率较小。0.675收入因子的境界矿岩总量为收入因子为1的境界的45%，而净现值却达到收入因子为1的境界的80%。因此，为了降低投资风险，并结合业主控制规模与投资的要求，选择矿岩量少而净现值较高的收入因子为0.675的境界。