CN103699712A

CN103699712A - 一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法

Info

Publication number: CN103699712A
Application number: CN201310620354.1A
Authority: CN
Inventors: 陈小文; 吴荣高; 王连生; 徐志强; 许元清; 宋革文
Original assignee: Nanjing Meishan Metallurgy Development Co Ltd
Current assignee: Nanjing Meishan Metallurgy Development Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-04-02

Abstract

一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法，主要包括如下三个步骤：（1）爆破单元体数字化；（2）爆破单元体的组织管理；（3）选择爆破单元体编制回采作业计划的实现。本发明具有如下有益效果：可以在综合考虑各种采矿生产系统因素的基础上，对一定生产周期内的回采爆破计划做出精确的可执行的安排；改变了传统基于二维平面图的毛估式的粗放的计划编制，使采矿生产在明确的计划基础上进行精确地控制与管理；实现采矿过程的精细化管理，对矿山安全生产和资源的科学利用提供了强有力的技术支持。

Description

一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法

技术领域

本发明涉及地下采矿技术与计算机三维建模领域，尤其涉及一种利用计算机三维建模构建爆破单元体，并基于爆破单元体进行编制采矿回采计划的方法。

背景技术

回采爆破计划用于确定一个生产周期内计划爆破的矿石量以及根据配矿要求确定采矿作业地点，这个周期可以是年度、季度、月度或一周、每天。回采爆破计划包括原矿产量和质量两项指标。根据产量指标在可采区域内安排采矿爆破，确定一定生产周期内的采出矿量；根据质量指标在可采区域内兼顾不同品级金属元素的分布进行具体作业地点分配。

爆破单元体是采矿生产和矿山资源储量管理最重要的对象和手段。在没有爆破单元体真三维模型时，编制采矿回采计划依靠平面图加上对爆破单元体空间位置与空间形态的想象。计划开采矿石的地质矿量、地质品位等统计数据取爆破单元体的设计值或均值。比如，爆破单元地质矿量由设计体积乘以矿石平均比重得到，矿石元素品位参考刻槽样品位数据。而实际由于巷道爆破以及竖井或临时工程的影响，待开采爆破单元体与设计爆破单元体的形状及尺寸都有很大出入，而且巷道刻槽样为水平方向取样，爆破单元体在空间垂直于巷道，并跨越三个分层，因此刻槽样样品数据不能很好的代表爆破单元体的地质品位，造成长期以来回采计划的不精确。因为计划的不精确，导致开采过程管理的粗放，直接影响资源的回收利用。

通过对爆破单元体建模，每个爆破单元体实际空间位置、真实空间形态在计算机中可以直观显示，并且在矿床的资源模型中可以获取每个爆破单元体的地质属性，这样每个爆破单元体也就具备了从空间位置、空间形态、地质矿量到各元素品位的数字化描述。在计算机中用数字化了的真三维爆破单元体进行回采爆破计划编制，计划编制的手段实现了质的飞跃，计划编制的精度和效率都得到了大幅提升。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）爆破单元体的建立及数字化；

（2）爆破单元体的组织管理；

（3）编制采矿回采计划。

所述步骤（1）包括如下步骤：

（1.1）根据矿体赋存，选择合适的地质统计学方法建立整个矿床的块体模型；

（1.2）根据回采进路设计间距，在XY平面上生成本分层和上分层所有回采进路间距的中心线，形成线文件保存；

（1.3）对待建爆破单元体的回采进路及其上两个分层的回采进路按崩矿步距同时切剖面，并在本分层回采进路剖面两侧，距剖面底边中心二分之一设计进路间距处，生成Z方向中心线；

（1.4）把本分层及上分层平面中心线文件及待建爆破单元体的回采进路剖面图在软件图形窗口打开，输入参数及进行空间对象选择；

（1.5）运行算法进行实体建模；

（1.6）在块体模型中获取每个爆破单元体的金属元素地质品位、比重等信息；

（1.7）定义爆破单元体的属性描述字段，把各属性数据写入描述字段中。

利用计算机三维建模技术，对爆破单元体建模，可实现对爆破单元体真实表达以及独立和全方位的三维显示，达到对爆破单元体认知的全面性和管理的精细化目的。并且原先的爆破单元体只是描述了爆破体的轮廓和体积大小，只有在块体模型中获取金属元素地质品位、比重等信息后，才能全方位地描述爆破单元体。

所述步骤（2）包括如下步骤：

（2.1）做好空间坐标与编码映射，制定爆破单元体实体文件名及体号的编码标准；

（2.2）对每个爆破单元体进行规范编码。

爆破单元体是矿体开采的最小单元，因此相对于整个矿体，爆破单元体的数量是巨大的，需要对爆破单元体进行有效的组织管理，才能按需调用每个特定的爆破单元体。

所述步骤（3）具体步骤为：通过自动或人工干预方式，综合各种生产因素及生产条件，统计并显示满足未来生产阶段开采条件的爆破单元体，通过对开采对象的真三维模拟和数据的科学、精确预估，对每个爆破单元体空间形态进行查看以及具体位置、地质矿量、计划出矿量、各元素地质品位等信息的查询，按给定条件进行统计，完成计划编制。

在步骤（1.1）至步骤（1.5）之间的爆破单元体建模过程，采用人机交互方式完成，一般情况下在计算机提示选择相应的空间对象后，单元体轮廓线由计算机自动生成；特殊情况如矿体边部、竖井等其它工程影响区域等，需要对轮廓线进行手动编辑处理。。

所述编码标准为“区域+巷道名称+编号”。

本发明在三维可视化环境中采用人工干预与计算机自动统计相结合的方式完成矿山采矿回采爆破计划编制，具有如下有益效果：

1、可以在综合考虑各种采矿生产系统因素的基础上，对一定生产周期内的回采爆破计划做出精确的可执行的安排；

2、改变了传统基于二维平面图的毛估式的粗放的计划编制，使采矿生产在明确的计划基础上进行精确地控制与管理；

3、实现采矿过程的精细化管理，对矿山安全生产和资源的科学利用提供了强有力的技术支持。

附图说明

图1、单个爆破单元体实体模型图；

图2、备采爆破单元体模型图；

图3、块体模型中某一爆破单元体的属性显示图；

图4、爆破单元体地质属性赋值图；

图5、爆破单元体实体文件名以及体号命名图；

图6、人工干预选择爆破单元体编制回采计划界面；

附图标记列表：爆破单元体1、爆破单元体的地质属性2、后台运行的块体模型3、爆破单元体实体文件名4、爆破单元体体号5、三角网区号6、体的属性描述字段7、爆破单元体选中标记8、选择爆破单元体后弹出的参数界面9、综合信息显示窗口10。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

梅山铁矿矿体呈南北走向，南北长约800米，东西宽约500米，方位角为北偏东20°。采用无底柱分段崩落采矿法，分段高度15米，进路间距20米，崩矿步距根据工艺要求确定，有1.6米或2.4米等。每个分层上可以建立上万个爆破单元体，一般同时开采有三个分层。

以目前开采的-303米分层计划，在Surpac软件平台上编制月回采计划为例，具体步骤如下：

（1.1）根据梅山铁矿场的矿体赋存，选用普通克立格法建立整个矿体的块体模型。

（1.2）根据回采进路设计20米间距，在XY平面上生成本分层和上分层所有回采进路间距的中心线，形成线文件保存。

（1.3）对待建爆破单元体的回采进路及其上两个分层的回采进路按崩矿步距同时切剖面，并在本分层回采进路剖面两侧，距剖面底边中心10米处，生成Z方向中心线。

（1.4）把本分层及上分层平面中心线文件及待建爆破单元体的回采进路剖面图在软件图形窗口打开，输入参数及进行空间对象选择。

（1.5）运行算法进行实体建模，在矿体模型中构建备采爆破单元体模型图，如图2所示，其中单个爆破单元体实体模型图如图1所示。

（1.6）在块体模型中获取每个爆破单元体1的金属元素地质品位、比重等信息，图3为块体模型中某一爆破单元体的属性显示图，属性包括矿床主要及伴生元素品位（图中表示为tfe、s、p）、矿石比重（sg）、矿石判断（type:1为矿石、0为废石）；其中元素品位由普通克立格法估算得到，矿石比重根据主要金属元素品位值由给定公式计算得到，根据矿床主要元素可采品位及块体单元的实际估值品位进行矿岩判断。

（1.7）定义爆破单元体1的属性描述字段，把爆破单元体的地质属性2数据（如体积、吨位、主要及伴生元素品位）写入描述字段中，图4为爆破单元体地质属性赋值图。

（2.1）做好空间坐标与编码映射，制定爆破单元体实体文件名4及爆破单元体体号5的编码标准。

（2.2）对块体模型中的每个爆破单元体1按照编码标准进行规范编码，图5为爆破单元体实体文件名以及体号命名图，爆破单元体实体文件名4包括实体类别名称、区域代码、分层代码、进路编码以及联络道、排号信息；爆破单元体体号5包括进路、联络道以及排号信息。

（3）基于爆破单元体1进行回采计划编制可由自动或人工干预方式实现。自动方式通过输入上下分层退采范围安全距离、未来生产周期原矿输出品位指标、开采矿块溜井配矿指标、现场设备生产能力等条件后，由计算机自动搜索满足条件的爆破单元体1，编制回采计划。自动方式在现场生产组织规范、生产条件正常及矿体赋存变化不大的情况下适用。

如图6所示为人工干预选择爆破单元体编制回采计划界面，人工干预是以半自动方式实现计划编制。技术人员在编制计划时首先综合考虑输出原矿各项指标，现有生产条件及未来生产周期的生产组织要求，选择具备开采条件的区域及区域中满足要求的爆破单元体1，由计算机自动、实时统计所选爆破单元体的地质矿量、各元素的平均地质品位等数据信息，实际操作过程中，每增选一个爆破单元体1或取消一个爆破单元体1，综合信息显示窗口10都实时显示各项地质信息、可采信息的统计值，根据统计信息对照给定指标即可方便地形成回采计划。在生产现场复杂、矿体赋存变化较大的情况下，往往较多采用人工干预的方式进行回采计划编制。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims

1.一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）爆破单元体的建立及数字化；

（2）爆破单元体的组织管理；

（3）编制采矿回采计划。

2.根据权利要求1所述的一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法，其特征在于：所述步骤（1）包括如下步骤：

（1.1）根据矿体赋存，选择合适的地质统计方法建立整个矿床的块体模型；

（1.5）运行算法进行实体建模；

3.根据权利要求1所述的一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法，其特征在于：所述步骤（2）包括如下步骤：

（2.2）对每个爆破单元体进行规范编码。

4.根据权利要求1所述的一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法，其特征在于：所述步骤（3）具体步骤为：通过自动或人工干预方式，综合各种生产因素及生产条件，统计并显示满足未来生产阶段开采条件的爆破单元体，通过对开采对象的真三维模拟和数据的科学、精确预估，对每个爆破单元体空间形态进行查看以及具体位置、地质矿量、计划出矿量、各元素地质品位等信息的查询，按给定条件进行统计，完成计划编制。

5.根据权利要求2所述的一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法，其特征在于：在步骤（1.1）至步骤（1.5）之间的爆破单元体建模过程，采用人机交互方式完成，一般情况下在计算机提示选择相应的空间对象后，单元体轮廓线由计算机自动生成；特殊情况如矿体边部、竖井等其它工程影响区域等，需要对轮廓线进行手动编辑处理。

6.根据权利要求3所述的一种基于爆破单元体编制采矿回采计划的方法，其特征在于：所述编码标准为“区域+巷道名称+编号”。