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1 绪论1

1.1 计算机及优化在采矿业的应用概述1

1.2 最终境界优化方法概述3

1.3 生产计划优化方法概述5

1.4 生产计划和最终境界同时优化方法概述8

1.5 地质不确定性及其在露天矿优化中的应用概述8

2 露天开采概述10

2.1 露天开采的一般时空发展程序10

2.2 最终帮坡角13

2.3 境界剥采比与经济合理剥采比16

2.4 工作帮坡角与生产剥采比20

2.5 分期开采25

3 矿床模型29

3.1 矿床模型基本概念与类型29

3.2 地质统计学概论——克里金估值法32

3.2.1 基本概念与函数32

3.2.2 实验半变异函数及其计算36

3.2.3 半变异函数的数学模型41

3.2.4 半变异函数的拟合44

3.2.5 各向异性46

3.2.6 半变异函数平均值的计算48

3.2.7 克里金估值49

3.2.8 影响范围53

3.2.9 克里金法建立矿床模型的一般步骤54

3.3 距离反比法55

3.4 价值模型57

3.5 标高模型59

3.6 小结63

4 最终境界优化与分析66

4.1 基本数学模型66

4.2 浮锥法Ⅰ——正锥开采法67

4.2.1 基本算法68

4.2.2 锥壳模板72

4.3 浮锥法Ⅱ——负锥排除法73

4.3.1 最大境界的圈定——几何定界74

4.3.2 负锥排除算法77

4.4 LG图论法85

4.4.1 基本概念85

4.4.2 树的正则化88

4.4.3 境界优化定理及算法89

4.4.4 算例91

4.5 案例分析96

4.5.1 矿区地表地形及地表标高模型96

4.5.2 矿体及块状品位模型98

4.5.3 相关技术经济参数101

4.5.4 优化结果101

4.5.5 境界分析103

4.6 小结111

5 境界优化与边界品位113

5.1 露天矿边界品位的计算模型114

5.2 案例矿床模型118

5.3 给定条件下境界和总利润随边界品位的变化119

5.3.1 境界总利润随生产边界品位的变化特征121

5.3.2 境界总利润随设计边界品位的变化特征124

5.4 不同技术经济条件下境界和总利润随边界品位的变化125

5.5 技术经济参数出现较大变化而境界不变对总利润的影响128

5.6 小结132

6 全境界开采的生产计划优化理论与模型134

6.1 相关概念与定义134

6.2 优化定理137

6.3 优化模型142

6.4 动态规划模型144

6.5 枚举模型147

6.6 储量参数化模型149

6.7 小结152

7 全境界开采的生产计划优化算法与应用153

7.1 地质最优开采体序列的产生算法153

7.2 可行计划路径157

7.3 动态规划算法158

7.4 枚举算法161

7.5 算法应用与评价165

7.5.1 输入数据165

7.5.2 地质最优开采体序列168

7.5.3 生产计划优化结果171

7.5.4 分析与评价174

7.6 小结180

8 最终境界与生产计划的整体优化181

8.1 地质最优境界181

8.2 地质最优境界序列的产生算法182

8.3 境界与生产计划整体优化算法186

8.4 案例应用与分析187

8.4.1 给定技术经济条件的优化结果188

8.4.2 精矿价格对最佳方案的影响191

8.4.3 精矿价格和生产成本随时间变化对最佳方案的影响196

8.5 境界和生产计划整体优化与单独优化的对比199

8.6 结204

9 分期开采优化205

9.1 分期方案优化原理205

9.2 分期方案优化模型208

9.3 分期方案优化算法212

9.4 分期方案优化案例216

9.5 分期开采计划优化原理221

9.5.1 相关概念与定义221

9.5.2 可行采场状态的产生算法225

9.5.3 开采计划优化原理227

9.6 分期开采计划优化模型232

9.7 分期开采计划优化算法238

9.8 小结243

参考文献245