《基於可持續發展的金屬露天礦境界-計畫整體最佳化研究》是依託東北大學，由胥孝川擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於可持續發展的金屬露天礦境界-計畫整體最佳化研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胥孝川
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
最終境界圈定和開採計畫設計是露天礦最佳化設計的兩大要素，對露天礦整體規劃和經濟效益都有重要影響，然而在可持續發展背景下，這兩大要素設計存在兩個問題，一方面，無論是境界圈定還是開採計畫設計，仍然是以經濟效益最大化為目標，對環境因素和社會因素的考慮相對較少，或者考慮得不夠全面，對可持續發展的三大要素（經濟、社會、環境）同時考慮的幾乎沒有；另一方面，最終境界和開採計畫最佳化一般是獨立進行的，由於二者整體最佳化的高度複雜性，相關的研究成果較少，且在整體最佳化過程中對環境問題和社會問題的考慮更是沒有。鑒於此，本項目基於錐體排除法基本原理，分別產生經濟最優境界、地質最優候選境界序列和地質最優開採體序列，採用疊代算法和動態規劃法將礦山經濟因素、環境因素和社會因素納入到露天礦最終境界和開採計畫最佳化當中，建立基於可持續發展的金屬露天礦境界-計畫整體最佳化算法和模型，實現理論和方法上的突破。
結題摘要
露天礦最終境界和開採計畫最佳化一直存在兩個問題：一方面，最終境界和開採計畫最佳化是獨立進行的，忽略了二者之間存在相互作用相互影響的關係，難以得到全局最優解；另一方面，無論是境界最佳化還是開採計畫最佳化，仍然是以經濟效益最大化為目標，忽略了影響礦山可持續發展的生態衝擊和社會影響。尋找全局最優解，實現同時考慮經濟、生態和社會三大要素的露天礦境界-計畫整體最佳化，是本項目解決的問題。（1）建立了影響礦山可持續發展要素的量化模型。系統研究了影響露天礦最佳化設計的相關技術經濟參數，以及礦山生產引起的生態衝擊和產生的社會影響，建立了礦山經濟效益量化模型，生態衝擊量化模型和社會影響量化模型。（2）構建了基於利潤值最大和金屬含量最大的境界最佳化算法。使用錐體排除法，以最終幫坡角為約束條件，分別建立以利潤值最大為目標函式的境界最佳化算法和以金屬含量最大為目標函式的地質最優候選境界序列產生算法。該算法模型可單獨用於露天礦最終境界設計。（3）建立了同時考慮經濟、生態和社會因素的開採計畫動態最佳化模型。在開採計畫最佳化過程中，基於露天礦時空發展特點，建立三大要素在時間和空間上的動態分布模型。該算法模型可用於給定境界內的開採計畫最佳化。（4）建立了基於可持續發展的露天礦境界-計畫整體最佳化算法和模型。該算法和模型可以在不以任意要素為前提的條件下，同時得到考慮三大要素的最優境界和對應的開採計畫。本項目針對露天礦最佳化設計提出了基於可持續發展的露天礦境界-計畫整體最佳化方法、模型和算法體系，並基於C++Builder6.0 開發了最佳化軟體。該軟體系統既可以針對新礦山進行最佳化設計，也可以基於變化的市場行情對在生產礦山進行重新規劃。可以基於影響礦山可持續發展的相關因素進行獨立最佳化，也可以考慮任意兩個或者多個因素進行整體最佳化。
