一种采矿矿石动态配矿优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于采矿与选矿之间的配矿技术领域，具体涉及一种采矿矿石动态配矿优 化方法。
【背景技术】
[0002] 所谓配矿又称矿石质量中和，是为了达到矿石质量指标要求，对品位高低不同的 矿石或者不同矿石性质，按比例进行互相搭配，尽量使之混合均匀过程；合理配矿一直是选 厂对采场的迫切要求；
[0003]近年来，矿山成本压力大，从可持续发展的战略高度出发，需要统筹考虑矿石地质 品位、采出品位、入选品位、精矿品位、入炉品位；根据选厂对矿石可选性要求，采矿生产要 努力实现配矿动态优化的目标；
[0004]在采矿环节中，由于矿石品种复杂且难选矿较多，其中赤铁矿的可选性差，一直是 我国选矿界的一大难题，含碳酸盐赤铁矿是难选矿的主要品种，如果原矿碳酸铁含量入选 比例过大，将直接影响着选矿的生产指标和经济效益，现在生产配矿时需按照一定的配矿 原则进行配矿，一般配矿原则是：1)按照使矿石配比为赤铁矿：磁铁矿：碳酸铁5 : 2 : 3 配矿；2)为了获得最佳的配矿比例，首先对原品进行控制，流程中重选对原品的变化非常 的敏感，因此要求原品变化不能大起大落；如果不能实现长期的稳定，最起码短期内实现 稳定；3)在矿石的界定中有部分矿石很难界定，因此矿石的调配中有时需要灵活地进行调 整，以满足现场生产为前提；在配矿环节中，主要根据上面的原则进行配矿，尤其是难选矿 的入选比例控制作为选厂的稳定指标，是获得良好经济效益的最佳必要条件，如果难选矿 多了，造成指标恶化，如果少了，又浪费矿产资源，因此，需要严格控制各项配比；
[0005]常规的配矿方法，选厂主要根据地质品位并且观察矿石颜色，对矿石性质进行区 分，有时配比不符合要求，都会给选厂生产带来不便，降低经济效益；
[0006]从以上论述中，可以看到稳定难选矿入选比例，提高配矿环节的入选品位，根据矿 石可选性要求，在采矿环节与配矿环节之间实现优化配矿显得十分重要；
[0007] 目前，选厂根据工艺试验和工艺流程，规定最佳的配矿比例5 ;2:3,全铁达到 30%左右，选厂从采场装运矿石的情况有以下两种：
[0008] 1)直装：选厂按照某一种矿石性质，要求采场装多少吨，根据分储、分选进行配 矿，能很好的满足入选比例的要求，也就是选厂来自己控制相应的量和比例；
[0009] 2)混装：选厂根据采场情况和采矿人员共同拟定准备采出的矿石比例，每天派专 人对准备采出的矿石按地质资料，按采场实际矿石颜色外观进行区分提出需求；这种配矿 流程实际跟踪起来很困难。在采矿环节中采矿计划是否被严格执行，和设备状况，人员的 责任心，以及地质变化情况有关；由于铲装、汽运和铁运不能有效衔接，造成选厂无法判断 配矿比例是否符合要求，尤其是难选矿所占的比例是否正常，严重的制约了选厂的正常生 产；
[0010] 因此，采矿如何为选矿创造条件，实施出矿部位可控化，如何实现合理配矿，如何 能达到选矿环节要求的入选品位，如何稳定难选矿入选比例，这种不同性质矿石实时动态 跟踪配矿方法显得十分重要。
【发明内容】
[0011] 针对现有技术的不足，本发明提出一种采矿矿石动态配矿优化方法，即考虑矿石 品位，又考虑矿石性质和复杂的选矿流程，动态固化生产运行流程，实时采集动态称重信 息，用马可夫链理论来实时动态跟踪配矿的入选比例，建立动态规划配矿模型，按照路线、 距离计算出车和不同矿石性质的铲的比例分配策略，结合GPS系统和动态称重系统，使配 矿过程中入选比例接近目标值，实现车和铲在单位时间内稳定的高效率运输，自动调度车 和铲，控制铲的铲出量，为选矿创造条件，实现出矿部位可控化，真正达到选矿环节要求的 入选品位，稳定入选比例，实现不同性质矿石实时动态跟踪。
[0012] -种采矿矿石动态配矿优化方法，方法步骤包括分穿、分爆、采装、称重、采用建立 动态规划配矿模型的方式获得满足目标矿石比例的最优配矿计划、放矿、运输和预报配矿 品位。
[0013] 所述的分穿和分爆，具体为：对不同性质的矿石进行分别穿孔和分别爆破，形成不 同性质矿石的爆堆；所述的不同性质矿石包括赤铁矿、磁铁矿和碳酸铁。
[0014] 所述的采装、称重和采用建立动态规划配矿模型的方式获得满足目标矿石比例的 最优配矿计划，具体步骤如下：
[0015] 步骤1、根据实际需求将工作时间分隔为多个时间段，初始化每个时间段的车与铲 的对应关系，根据上述车与铲的对应关系形成每个时间段的车铲配合计划，进而获得整个 工作时间的车铲配合计划；
[0016] 步骤2、根据当前时间段的车铲配合计划，对不同性质的矿石爆堆进行分采，并记 录每台铲和每台车所采集的矿石爆堆的性质和品位；
[0017] 步骤3、通过动态称重系统对每台汽车进行称重，确定每台汽车装运的矿石重量， 将每台汽车内的矿石翻倒至振动放矿点进行混合，记录每台车装载矿石重量、到达时间、振 动放矿点的到达车数；
[0018] 步骤4、确定当前时间段的不同性质矿石实际比例值，将实际比例值与目标矿石比 例进行比较，以实际比例值接近目标矿石比例为目的调控下一时间段车与铲的对应关系， 获得下一时间段的效益最大所对应的车铲配合计划，并返回执行步骤2,直至整个工作时间 车铲配合计划优化结束。
[0019] 所述的预报配矿品位，具体步骤如下：
[0020] 步骤a、确定每一批次各个铲采出的矿石量和各个铲采出的矿石取样品位；
[0021] 步骤b、根据各个铲采出的矿石量和各个铲采出的矿石取样品位，获得每一批次的 实际平均品位；
[0022] 步骤c、将实际平均品位与供矿平均品位进行比较，若实际平均品位大于等于供矿 平均品位，则满足配矿环节的入选品位，否则，不满足配矿环节的入选品位，为后续工艺做 预报。
[0023] 所述的动态规划配矿模型，具体公式如下：
[0024]
[0026] 其中，F表示整个工作时间的总效益，Xl表示第i个时间段赤铁矿的运输总量，yi 表示第i个时间段磁铁矿的运输总量，Zl表示第i个时间段碳酸铁的运输总量，η表示时间 段的总数，γ的取值范围为0~l，r1:r2:r3S赤铁矿、磁铁矿和碳酸铁的目标矿石比例， ke(Xi，yi，Zi)，α表示k的要求比例，s.t.表示"在..·条件下"。
[0027] 1、步骤b所述的根据各个铲采出的矿石量和各个铲采出的矿石取样品位，获得每 一批次的实际平均品位，具体公式如下：
[0029] 其中，A。表示各个铲采出的矿石量，t，aJ表示各个铲采出的矿石取样品位，％ ; R表示实际平均品位，％。
[0030] 本发明优点：
[0031] 1)本发明从生产实践出发，按选厂和采场的实际情况进行配矿，通过配矿比例，下 达配矿计划，在配矿流程中实现对难选矿的品位、矿石性质和量值进行动态跟踪，使选厂能 实时看到配矿过程的详细情况。
[0032] 2)本发明利用配矿软件，动态固化生产实际流程和动态计算品位，实现了汽运和 铁运的衔接，采矿环节与配矿环节的衔接，满足选矿生产实际要求。
[0033] 3)本发明通过中和配矿模型计算出实际的矿石品位，有利于选厂验证采矿是否按 照配矿比例要求进行配矿，具有实用性。
[0034] 4)本发明保证选矿稳定正常生产，采场根据矿石性质变化情况，实行按采掘部位 区分矿石性质，按不同矿石性质决定入选比例，保证在采矿环节和配矿环节的每个过程中 都带着矿石的性质、品位和量，根据配矿每台汽车的矿石品位和可选性情况，进行中和配 矿，满足选厂矿石铁品位和可选性基本稳定的需求，提高生产效率，降低成本，能够真正达 到配矿环节的入选品位。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明一种实施例的采矿矿石动态配矿优化方法框图；
[0036] 图2为本发明一种实施例的采矿矿石动态配矿优化方法过程示意图；
[0037] 图3为本发明一种实施例的采矿矿石动态配矿优化方法整体细节流程图；
[0038] 图4为本发明一种实施例的采装、称重和采用建立动态规划配矿模型的方式调整 配矿实际比例接近目标比例值步骤流程图；
[0039] 图5为本发明一种实施例的车铲分配计划示意图。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。
[0041] 如图1和图2所示，本发明实施例中采矿智能矿石动态配矿优化方法包括分穿、 分爆、采装、称重、采用建立动态规划配矿模型的方式获得满足目标矿石比例的最优配矿计 划、放矿、运输和预报配矿品位，方法整体细节流程图如图3所示，具体如下：
[0042] 分穿分爆：通过地质勘察，对不同性质的矿石进行分别穿孔、分别爆破，根据爆孔 化验数据分析，形成不同性质的爆堆，赤铁矿、磁铁矿和碳酸铁，其中碳酸铁属于难选矿，按 照配矿原则，确定配矿比例，综合平衡在哪个爆堆进行采装，由采矿下达配矿指令计划；
[0043] 本发明实施例中，将采装、称重和采用建立动态规划配矿模型的方式调整配矿实 际比例接近目标比例值结合一起进行阐述，方法步骤如图4所示，具体步骤如下：
[0044] 步骤1、根据实际需求将工作时间分隔为多个时间段，初始化每个时间段的车与铲 的对应关系，根据上述车与铲的对应关系形成每个时间段的车铲配合计划，进而获得整个 工作时间的车铲配合计划；
[0045] 本发明实施例中，假定一个工作班的时间是12小时，先人为的将该工作班划分成 间隔相同的12个1小时时段（状态集，每一个时段为一个状态），用S= {Sl，s2，...s12}来 代表该状态集；时段的时长在本发明中采取的是1小时，但是该时段长度可以自由设置，对 本发明所述的方法没有影响；其中每个 81表示对应的某个小时的状态；对应每个时段，都 会生成一组新的车铲配对调度计划d1;
[0051]同时针对每一个，可以求得与其对应的全部矿石的重量和比例；如果用（X:赤 铁矿，y:磁铁矿，z:碳酸铁）来代表某个时段全部货车运输的不同的矿石种类；用f(Xl，yi， 1)函数代表