CN106528906A - 一种基于日常岩粉数据的自动化配矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于日常岩粉数据的自动化配矿方法，包括第一次配矿和第二次配矿，第一次配矿使用块体模型进行品位计算，输入采剥月计划，输出采剥周计划，第二次配矿包括岩粉数据的整理和配矿，配矿包括划分网格、爆堆编辑、网络估值、执行日计划、自动化配矿数学模型和配矿结果。本发明方法结合生产实际情况，提出以日常生产岩粉化验数据为依据，采用矿石少堆存，爆堆爆破后直接配矿的方式，爆堆范围空间插值的技术思路，充分考虑采矿变量因素，最终实现了自动化、精细化配矿，有效地利用生产岩粉化验数据，分析验证前期地质工作成果，实现自动化配矿，提高工作效率。

Description

一种基于日常岩粉数据的自动化配矿方法

技术领域

本发明涉及采矿领域，具体是一种基于日常岩粉数据的自动化配矿方法。

背景技术

早期配矿是通过在Auto CAD图中进行计算，得出配矿方案，如图1所示，根据日常生产取样化验数据，圈定爆堆范围，采用算术平均的方法计算出爆堆范围内的铜、钼平均品位和矿石量。进一步配矿时，根据现场实际情况及选厂对品位指标的要求，将划定区域矿量进行统计，多个区域叠加计算出矿石量及品位信息来满足配矿要求。该配矿方式对于单一元素配矿具有简单、快捷的特点，但对于多元素及不同条件进行配矿时则效率不高。

随着开采规模及选矿工艺发生变化，对地质资源的精细化管理及供配矿提出了更高的要求。这就要求充分利用化验数据，建立数据库，对爆堆空间的品位信息详细掌握，按照不同的条件，不同的因素来组织生产配矿，以提高生产配矿质量，改善中短期生产计划编制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于日常岩粉数据的自动化配矿方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于日常岩粉数据的自动化配矿方法，包括第一次配矿和第二次配矿，第一次配矿使用块体模型进行品位计算，输入采剥月计划，输出采剥周计划，所述第二次配矿的具体步骤如下：

（1）岩粉数据的整理

首先，打开Auto CAD取样图文件，查找所需的样品数据，复制这些数据到供配矿软件中，点击样品识别，选择适当距离，每个有品位的圆圈会自动生成圆点，并增加属性信息；右键拷贝至实体属性，复制坐标，保存成dmt文件，完成数据整理工作；

（2）配矿

①划分网格：点击“配矿”选项卡→“划分网格”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓多边形，确定采掘宽度、条带名称和台阶高度等相应参数，并选择主推进方向；

②爆堆编辑：点击“配矿”选项卡→“爆堆编辑”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓，确定相对于主推进方向的掘进方向和掘进宽度；

③网络估值：点击“配矿”选项卡→“网络估值”，设置动态参数，选择矿块品位模型文件，填出相应信息，对爆堆进行划分网格并估算品位分布；

④爆堆编辑：点击“配矿”选项卡→“爆堆编辑”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓，确定相对于主推进方向的掘进方向和掘进宽度；

⑤网络估值：点击“配矿”选项卡→“网络估值”，设置动态参数，选择矿块品位模型文件，填出相应信息，对爆堆进行划分网格并估算品位分布；

⑥执行日计划：点击“配矿”选项卡→“执行日计划”，设置供矿量和供矿品位等相关参数，并选择参与配矿的爆堆，之后执行日计划，三维配矿软件根据约束条件自动生成日供矿方案；

⑦自动化配矿数学模型：自动化配矿采用线性规划模型作为其数学模型，采用lpsolve算法求解；

⑧配矿结果：自动生成的配矿方案包括出矿位置、矿量、品位数据的表格和三维矿块条带，通过矿块条带查看参与配矿爆堆的供矿位置范围以及矿量和品位。

作为本发明进一步的方案：所示步骤（2）的③中，估算品位分布通过模型估值或炮孔数据估值进行估算。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

以乌努格吐山铜钼矿生产配矿为背景，结合生产实际情况，提出以日常生产岩粉化验数据为依据，采用矿石少堆存，爆堆爆破后直接配矿的方式，爆堆范围空间插值的技术思路，充分考虑采矿变量因素，最终实现了自动化、精细化配矿。该技术方法的实施，可有效地利用生产岩粉化验数据，分析验证前期地质工作成果；将爆堆按开采单元大小进行细化，采用距离幂次反比法进行估值更科学、合理；实现了自动化配矿，提高了工作效率，为供配矿提供了依据。

附图说明

图1为现有的AutoCAD配矿的示意图。

图2-图4为本发明的操作示意图。

图5为配矿中的网格参数示意图。

图6为配矿中的推进参数示意图。

图7为配矿中的估值参数示意图。

图8为配矿中进一步的推进参数示意图。

图9为配矿中进一步的估值参数示意图。

图10为配矿中的供矿参数示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

基于日常岩粉数据的自动化配矿方法，包括第一次配矿和第二次配矿。

第一次配矿使用块体模型进行品位计算，输入采剥月计划，输出采剥周的计划（周配矿计划），生产过程中，第二次配矿（日供矿计划）更加接近并能够满足我们的供矿要求。因此，在这里主要介绍二次配矿的功能，具体步骤如下：

1、岩粉数据的整理

首先，打开Auto CAD取样图文件，查找所需的样品数据，复制这些数据到供配矿软件中，如图2，点击样品识别，选择适当距离，每个有品位的圆圈会自动生成圆点，这些有品位的数据是所需要的。如图3，圆圈实体属性中增加了孔号、cu品位、mo品位属性信息。

数据管理中，右键拷贝至实体属性，可将从Auto CAD图粘贴过来的孔口坐标复制过来，这样就增加了X、Y、Z真实坐标值。如图4，将文件保存成dmt文件，即可完成数据整理的工作。

2、配矿

（1）划分网格

点击“配矿”选项卡→“划分网格”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓多边形，确定采掘宽度、条带名称和台阶高度等相应参数，并选择主推进方向。

表1网格参数表

（2）爆堆编辑

点击“配矿”选项卡→“爆堆编辑”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓，确定相对于主推进方向的掘进方向和掘进宽度。

（3）网络估值

点击“配矿”选项卡→“网络估值”，设置动态参数，选择矿块品位模型文件，填出相应信息，对爆堆进行划分网格并估算品位分布。估算品位分布有块体模型估值和炮孔数据估值两种方法。

表2估值参数表

估值参数确定：每一个爆堆会自动生成一个以爆堆范围为界线，台阶高度为15m的三维空间模型。对细分的网格进行估值。

可以根据地质样品数据的区间分布规律，选择适宜的插值方法进行插值，如变异程度较小可用距离幂次反比法、普通克里格法或者指示克里格法等。由于炮孔数据，网度密，孔深小，爆区面积相对较小，形状规整，取样密度大，爆区实体规则，因而选择简单、快捷的距离平方反比法更为适宜为矿块模型进行插值。

距离幂估值的原理如下：

针对乌山铜钼矿矿体在垂直方向上变化小的特点，距离幂估值由三维距离幂估值改为

二维距离幂估值，即距离的计算只考虑X坐标和Y坐标，忽略Z坐标，这样就解决了岩粉样不足的问题，一个爆孔15m只取了一个混合样。

距离幂次反比法的计算公式为：

其中：xb为待估品位，xi为落入椭球体范围内的第i个样品的品位，di为第i个样品到待估单元块中心的距离，m为幂次，一般取2。

（4）爆堆编辑

点击“配矿”选项卡→“爆堆编辑”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓，确定相对于主推进方向的掘进方向和掘进宽度。

（5）网络估值

点击“配矿”选项卡→“网络估值”，设置动态参数，选择矿块品位模型文件，填出相应信息，对爆堆进行划分网格并估算品位分布。估算品位分布有块体模型估值和炮孔数据估值两种方法。

表3估值参数表

（6）执行日计划

点击“配矿”选项卡→“执行日计划”，设置供矿量和供矿品位等相关参数，并选择参与配矿的爆堆，之后执行日计划，三维配矿软件根据约束条件自动生成日供矿方案。

表4供矿参数表

（7）自动化配矿数学模型

自动化配矿采用线性规划模型作为其数学模型，采用lp_solve算法求解。

对于每个爆区划分的待配矿小块定义变量，假定第一个爆区的第1，2..n小块定义变量为A1，A2..An，第二个爆区的第1，2..m小块定义变量为B1，B2..Bm, 第三个爆区的第1，2..k小块定义变量为B1，B2..Bk，所有变量的值要么等于0，要么等于1，每个爆堆最多只有一个变量的值等于1，表示该小块和他前面的小块均开采，而后续的小块不开采，即该小块为开采分割块，正因为如此就可以做这样的约束，可限制爆区数，例如有6个爆区，限定配置时使用3-4个爆区，则可写下如下约束表达式：

3≤A1+A2+…+An+B1+B2+…+Bm+C1+C2+…+Ck+…≤4

0≤A1≤1，0≤A2≤1，以此类推

若设定矿石量用变量O表示，则每个小块的矿石量变量Oi为累计矿石量，是该爆区所有≤i的矿石量之和，若假定开采总矿石量在40000吨至42000吨之间时，可以用如下约束表达式：

40000≤A1×OA1+A2×OA2+…+An×OAn+B1×OB1+B2×OB2+…+Bm×OBm+C1×OC1+C2×OC2+…+Ck×OCk+…≤42000

若设定品位用变量G表示，假定入选品位≥0.5，可以用如下约束表达式：

A1×OA1×(GA1-0.5)+A2×OA2×(GA2-0.5)+…+An×OAn×(GAn-0.5)+B1×OB1×(GB1-0.5)+B2×OB2×(GB2-0.5)+…+Bm×OBm×(GBm-0.5)+C1×OC1×(GC1-0.5)+C2×OC2×(GC2-0.5)+…+Ck×OCk×(GCk-0.5)+…≥0

每个爆堆可以有多个推进方案，所以针对每个推进方案小块的排列顺序不一样，累计矿石量也不一样，最后配矿的区域也不一样，所以针对不同的推进方案需要对每个爆堆的变量进一步细化，而且还需要考虑连续性配矿等要求，最终的表达式会非常复杂。

（8）配矿结果

自动生成的配矿方案包括出矿位置、矿量、品位等数据的表格和三维矿块条带，配矿方案报表可以看出参与配矿爆堆的供矿品位和矿量以及各选矿厂的加权平均供矿品位和总供矿量，矿块条带可以直观看到参与配矿爆堆的供矿位置范围以及矿量和品位。

表5自动生成的供矿方案表

结论：

人工配矿时使用的是区域内的岩粉样平均值作为配矿品位，由于爆孔分布不均匀、各孔之间品位差异大等原因，导致计算的平均品位与实际相差很大，所以在配矿时需要随时监测选厂的入选品位，一旦发现偏差，每两个小时调整一次，势必增加人员投入，而且造成选矿药剂的浪费和降低选矿回收率。

自动化配矿则克服了上述缺点，将爆区按电铲大小离散化为许多小块，每个小块采用距离幂估值的方法估算矿石品位，采用精确估算的品位配矿，利用独特的技术手段，达到连续开采的要求。实现在生产过程中对地质资源的精细化研究与管理。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (2)

1.一种基于日常岩粉数据的自动化配矿方法，包括第一次配矿和第二次配矿，第一次配矿使用块体模型进行品位计算，输入采剥月计划，输出采剥周计划，其特征在于，所述第二次配矿的具体步骤如下：

（1）岩粉数据的整理

首先，打开Auto CAD取样图文件，查找所需的样品数据，复制这些数据到供配矿软件中，点击样品识别，选择适当距离，每个有品位的圆圈会自动生成圆点，并增加属性信息；右键拷贝至实体属性，复制坐标，保存成dmt文件，完成数据整理工作；

（2）配矿

①划分网格：点击“配矿”选项卡→“划分网格”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓多边形，确定采掘宽度、条带名称和台阶高度等相应参数，并选择主推进方向；

②爆堆编辑：点击“配矿”选项卡→“爆堆编辑”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓，确定相对于主推进方向的掘进方向和掘进宽度；

③网络估值：点击“配矿”选项卡→“网络估值”，设置动态参数，选择矿块品位模型文件，填出相应信息，对爆堆进行划分网格并估算品位分布；

④爆堆编辑：点击“配矿”选项卡→“爆堆编辑”，设置动态参数，选中视图中的爆堆区域轮廓，确定相对于主推进方向的掘进方向和掘进宽度；

⑤网络估值：点击“配矿”选项卡→“网络估值”，设置动态参数，选择矿块品位模型文件，填出相应信息，对爆堆进行划分网格并估算品位分布；

⑥执行日计划：点击“配矿”选项卡→“执行日计划”，设置供矿量和供矿品位等相关参数，并选择参与配矿的爆堆，之后执行日计划，三维配矿软件根据约束条件自动生成日供矿方案；

⑦自动化配矿数学模型：自动化配矿采用线性规划模型作为其数学模型，采用lpsolve算法求解；

⑧配矿结果：自动生成的配矿方案包括出矿位置、矿量、品位数据的表格和三维矿块条带，通过矿块条带查看参与配矿爆堆的供矿位置范围以及矿量和品位。

2.根据权利要求1所述的基于日常岩粉数据的自动化配矿方法，其特征在于，所示步骤（2）的③和⑤中，估算品位分布通过模型估值或炮孔数据估值进行估算。