A模糊數(shù)學在德保銅礦_礦段采礦方法選擇中的應用

1、? 第 61卷? 第 6期? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?有? 色? 金? 屬(礦山部分 )? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2009年 11月? 模糊數(shù)學在德保銅礦 ? 礦段采礦 方法選擇中的應用 吳邦強 1, 吳仲雄2, 林美群2 ( 1 . 廣西德保銅礦, 廣西 德保 533700 ; 2 . 廣西大學 資源與環(huán)境學院, 南寧 530004) ? ? 摘? 要: 摘? 要: 根據(jù)德保銅礦? 礦段的開采技術條件, 提出了技術上可行的采礦方法方案。確定了采礦方法 方案評價的指標, 根據(jù)模糊數(shù)學的基本原理和方法, 選擇了? 礦段采礦方法方案。 關鍵詞: 采礦方法; 選

2、擇; 模糊數(shù)學 中圖分類號: TD852 ? ?文獻標識碼: A ? ? 文章編號: 1671- 4172( 2009) 06- 0008- 04 Application of the FuzzyM athematics i n 8 th M i ne ofDebao CopperM ine forM ini ng M ethod Selection WU Bangqiang 1, WU Zhongxiong2, LIN Meiqun 2 ( 1? GuangxiDebao CopperM ine , Debao 533700, Guangx,i China ; 2? College ofRe

3、source and Environment , GuangxiUniversity , Nanning 530004, China) Abstract : According to the m ining technology condition ,the feasible technology programs ofm ining method are pro? posed? The evaluation indicators ofminingmethod progra m are confir med? Them iningmethod progra m of8t hm ine ofDe

4、bao copperm ine is selected according to the funda mentaland method of the fuzzymathe matics . Key words : m ining method;selection ;fuzzy mathe matics 作者簡介: 吳邦強 ( 1964- ), 男, 工程師。 1? 德保銅礦概況 廣西德保銅礦位于廣西德保縣燕垌鄉(xiāng)欽甲村, 始建于 1966年 10月, 現(xiàn)為日處理銅礦石量 800 t的 采選聯(lián)合企業(yè)。礦區(qū)出露有寒武系中 上寒武統(tǒng)及 中泥盆統(tǒng)地層, 主要工業(yè)礦體賦存在中 上寒武統(tǒng) 第二段的 5分層和

5、 7分層中。礦區(qū)屬欽甲穹隆背斜 軸部北翼寒武系地層單斜構造, 由于礦區(qū)處于德保 ! 山字型構造前弧部位, 受東西向擠壓力極為強 烈。此外, 還受早期緯向構造、 晚期華夏系構造、 南 北向構造、 北西向構造、 后期緯向構造等多種構造體 系的復合影響, 使其構造強烈而復雜化。成礦前和 成礦后的斷裂都很發(fā)育。 與成礦作用有直接關系的印支期欽甲花崗巖體 侵入到礦區(qū)寒武系及郁江組地層中, 為礦區(qū)帶來了 礦源, 給成礦創(chuàng)造了條件?；鸪蓭r的活動引起圍巖 熱力變質, 灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r, 泥質巖變?yōu)榻菐r。圍巖 蝕變主要有矽卡巖化、 碳酸巖化。 礦床成因類型為中高溫熱液交代矽卡巖礦床, 工業(yè)類型為硫化物銅、 錫礦床

6、。 礦區(qū)主要開采 #、 、 % 、 ?四個礦段, 其中 #、 礦段已閉坑, % 礦段是目前的主要開采礦段, ?礦 段是近年為接替% 礦段和擴大開采規(guī)模新開采的礦 段。 ?礦段采用側翼豎井開拓, 對角抽出式通風, 主 提升井為罐籠井, 井下采用電機車運輸。階段高度 為 38 m。 2? ?號礦段主要開采技術條件 ?號礦段主要由? 3和? 4礦體組成, 分布 在 42 60線。礦體長約為 750 m, 傾斜寬為 600 800 m, 屬盲礦體。礦體賦存標高為 400 830 m, 主 要礦量集中在 400 688 m 標高以內(nèi)。礦體主要賦 存于矽卡巖中, 呈層狀、 似層狀、 透鏡狀產(chǎn)出, 產(chǎn)狀較

7、穩(wěn)定, 走向北西, 傾向北東 25 ? 4礦體一般厚度為 2 4 m, 銅品 位一般為 0?7 % 1?3 %。兩個礦體均在 42 50線 范圍內(nèi)較好, 向兩側及南部礦化連續(xù)性差, 礦體厚度 小、 品位低、 變化大。 礦體較穩(wěn)固,f= 10 12 ; 頂?shù)装鍑鷰r中等穩(wěn) 固,f= 8 10 。礦石自然安息角為 35 xim in i指標 的下限值; ximax i指標的上限值; xij 各方案指標 的平均值。 4?1?2? 定性評價指標隸屬度計算 采用指標二元對比排序法求隸屬度。將二個指 標按其相對重要性程度劃分成 5個等級, 采用 5級 標度法, 按表 2的賦值方法請有經(jīng)驗的專家賦值。 ? ?

8、bij= fji/fij, 且滿足 bij= 1 , bij= 1/ bji ;當 bij) 1時, 令 bij= 1 ? ? 于是對于每個定性評價指標, 都可得到二元對 比排序法的矩陣 B = bij, 對矩陣每行取最小值, 9? 第 6期? ? ? ? ? ? ? ? 吳邦強等: 模糊數(shù)學在德保銅礦? 礦段采礦方法選擇中的應用 表 2? 定性指標賦值表 Table 2? The evaluation of qualitative index 重要程度 fjifij i與 j同等重要 i比 j稍微重要 i比 j比較重要 i比 j很重要 i比 j極重要 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1

9、就得到各方案對該指標的隸屬度。 將定性指標的隸屬度與定量指標的隸屬度組合 在一起, 得到所有評價指標隸屬度的模糊矩陣 R。 4?1?3? 評價指標的權重計算 同樣按 5級標度法, 先對各指標賦值, 得賦值矩 陣 A = aij。 然后用方根法計算權重, 具體方法步 驟如下: 1) 計算 A = aij 中每行所有元素的幾何平均 值, 得到向量: D = (d1, d2, (, dm) 其中: di= n m j= 1 aij, ( i = l, 2 , (n) 2) 對向量作歸一化處理, 得到相對權重向量 W = (W1, W2, (, Wn) 其中: Wi= di + n j= 1 dj 。

10、 4?1?4? 模糊綜合評判 將權矩陣 W與模糊矩陣 R相乘, 即 C = W R, 可得最后評判結果。 方案所對應的 Ci值越大, 說明 其選擇率越高。 4?2?號礦段采礦方法選擇 4?2?1? 評價指標與隸屬度計算 1) 定量評價指標隸屬度計算 選擇礦塊生產(chǎn)能力、 采礦工效、 礦石損失率、 礦 石貧化率、 采切比、 采礦成本等 6個定量指標評價初 選的 4種采礦方法。 各采礦方法對應的定量指標值見表 3 。 表 3? 采礦方法方案定量指標值 Table 3? The quantitative indexes ofm iningm ethod program s 方案名稱 生產(chǎn)能力 /( t

11、/d) 采礦工效 /( t/工班 ) 礦石損失率 /% 礦石貧化率 /% 采切比 /(m /kt) 采礦成本 /(元 /t) 留礦全面法110 1308 1210 155 75 1015?50 中深孔房柱法100 1206 812 168 105 716?2 淺孔留礦法80 1108 1110 129 118 918?8 壁式充填法80 1004 55 104 57 835 ? 根據(jù)表 3的指標值計算得到的定量指標隸屬矩 陣如下: R1- 6= 10?60?30 10?3750?6250 0?3200?451 0?7100?291 0?67100?58 10?960?830 2) 定性評價指標

12、隸屬度計算 選取安全性、 工藝簡單程度、 對礦體的適應程 度、 礦山對該方案的熟悉程度等 4個定性指標評價 初選方案, 各定性指標的相對隸屬度為: , ? 安全性: A1A2A3A4 M IN A111 /21/21/31/3 A2 111/21/21/2 A3 11111 A4111/211/2 ? ? 工藝簡單程度: A1A2A3A4 M I N A111/211 /31/3 A2111/21 /21/2 A31111 /21/2 A411111 ? ?. 對礦體的適應程度: A1A2A3A4 M I N A111/21/21 /31/3 A21111 /21/2 A311/311 /21

13、/2 A411111 ? ?/礦山對該方案的熟悉程度: A1A2A3A4 M I N A1 11/31/21 /41/4 A2 11111 A3 11/211 /31/3 A4 11111 (下轉第 21頁 ) 10有? 色? 金? 屬(礦山部分 )? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第 61卷? 平行脈、 新坑口, 開展探礦和開拓工程, 使 D級儲量 或遠景儲量逐步升為工業(yè)儲量, 同時保證合理的開 拓礦量。 3)采準礦量、 備采礦量、 待崩礦量、 存窿礦量不 足時, 應分別加速生產(chǎn)探礦和采準工程、 切割工程、 中孔工程、 大爆破作業(yè)的進度, 加強盤區(qū)損失與貧化 管理, 保

14、證各級礦量。 5? 結語 大紅山銅礦五級礦量劃分經(jīng)生產(chǎn)實踐證明是符 合大紅山銅礦的實際情況的, 在生產(chǎn)能力逐年提高 的情況下, 仍然能保證礦山持續(xù)、 均衡、 穩(wěn)定地生產(chǎn)。 在實際操作中可將備采、 待崩和存窿礦量乘以 1?2 的富裕系數(shù)以應對資源變化及計劃實現(xiàn)率下降等因 素造成的風險。 參考文獻 1 ? 紀康寶 ? 最新礦業(yè)管理與開發(fā)技術標準規(guī)范實用手冊 M . 北京: 地震出版社,2002? 2 ? 位永德 ? 冶金礦山地質技術管理手冊 M . 北京: 冶金工業(yè) 出版社, 2003? 3 ? 張德明, 李少磊, 徐恩華, 等 ? 新編礦山采礦設計手冊 M . 北 京: 中國礦業(yè)大學出版社, 2

15、007? 4 ? 張勇, 史佳佳, 趙敏, 等 ? 礦業(yè)開采可行性分析研究與開采新 模式及礦產(chǎn)品分析試驗方法技術標準實用手冊 M . 長春: 銀聲音像出版社, 2005? 5 ? 昆明冶金設計研究院 ? 大紅山銅礦初步設計 Z. 1990 ? (上接第 10頁 ) ? 各定性指標的隸屬度矩陣為: R7- 10= 0?330?510?5 0?330?50?51 0?330?50?331 0?2510?331 3) 模糊矩陣 將定性和定量指標的隸屬度矩陣組合起來, 得 到模糊矩陣: R = 10?60?30 10?3750?6250 0?3200?451 0?7100?291 0?67100?58

16、 10?960?830 0?330?510?5 0?330?50?51 0?330?50?331 0?2510?331 4?2?2? 評價指標權矩陣 按 5級標度法對各指標賦值, 得賦值矩陣 A = (aij)1010。 根據(jù)該賦值矩陣用方根法計算出的權重 向量為: D = ( 1?783 , 1?911 , 0?626, 1?966, 1?990 , 1?712 , 0?425, 0?584 , 0?456 , 0?438) 經(jīng)歸一化處理, 得到的相對權重向量為: W =( 0?150 ,0?161 ,0?053 ,0?165,0?167 , 0?144, 0?036 , 0?049 , 0?038 , 0?037) 4?2?3? 模糊綜合評判結果 將權矩陣與模糊矩陣相乘, 得最終評價結果為: C = ( 0?818 , 0?555 , 0?415 , 0?439) 由此可以看出, 在初選出的 4種采礦方法方案 中, 最適合德保銅礦 ?礦段的采礦方法為留礦全面 采礦法。 5? 結語 采礦方法方案是礦山企業(yè)最重要的生產(chǎn)技術方 案之一, 對礦山企業(yè)的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益有重大 的影響。傳統(tǒng)的采礦方法方案選擇主要是依靠工程 技術人員的知