一、前言

我國近年來露天礦開采的方案很多，就探討露天礦開采的一些關鍵技術問題，如合理生產規模、開采工藝、開采程序和開拓運輸系統等，給出了實用決策模型，就能在實際應用中取得滿意的效果。相信本文的優化方案會對我國近年來合理開發礦產資源具有一定的實用價值。露天開采方案涉及的因素很多，諸如地質、地理、氣候、經濟等條件，無不影響露天開采方案，開采方案因其構成因素的種種變化，而使方案數量多不勝舉，在眾多的開采方案中，能否含有最優方案和怎樣找出最優方案?這就是本文探討的課題。

露天開采方案的技術因素分析在一定的礦床地質條件下，任何一個露天開采方案都是由許多技術因素構成的，包括設備選型、開采參數、開采程序、開拓運輸系統、總平面布置和選礦等，這些因素是相關的，某一因素發生變化，往往會影響到其他因素的變化和總的經濟效果，上述因素的變化可產生出眾多的開采方案，例如，僅按以上每個因素有三種可能的變化計算，就可以派生出萬余個方案。為了在擬定露天開采方案的最優化設計時，該方法可以直接對露天開采的最終開采境界、長期開采計劃(即開采順序)、生產能力和開采壽命等重要參數實施以最大凈現值為目標的同時優化。但是， 應做到在有限的開采方案中不要有重大的遺漏。

二、構成露天開采方案的主要技術因素

在一定的礦床地質條件下， 任何一個露天開采方案都是由許多技術因素構成的， 礦山生產能力、設備選型、開采參數、開采程序、開拓運輸系統、總平面布置、選礦等。這些因素之間是相關的，某一因素發生變化， 往往會影響到其他因素的變化和總的經濟效果。這些因素的變化可產生出無限的開采方案。如果以某個因素僅有三種可能的變化計算，由上列因素就可以派生出上萬個方案，這對用計算機進行開采方案優化來說， 也是十分繁重和不經濟的。

為了在擬定露天開采方案的過程中不遺漏最優的開采方案， 以及盡可能減少設計和計算工作量， 應區分主要因素和次要因素，抓住影響全局的主要因素， 就能把握住最優的開采方案。

構成露天開采方案的主要技術因素為開采工藝、開采程序和開拓運輸系統。在某開采工藝條件下， 可采取不同的開采程序， 從中得出最優的開采程序。最優開采程序的主要標志為露天礦生產過程中剝離量的逐年分配比較有利， 即礦山基建工程量小， 初期生產剝采比小和露天礦的盈利的現值大。在某一開采程序條件下， 可以采取不同的開拓運輸系統。開拓運輸系統在露天開采過程中是動態變化的， 一方面它應滿足露天礦在一定的開采程序條件下礦山工程不同發展時期建立運輸通道的需要， 另一方面應力求礦巖的運距短和開拓工作量小。

同一開采工藝條件下， 由于設備選型和開采參數不同， 也將派生出許多子方案。開采程序是露天開采方案中很活躍的因素。在一定的露天開采境界范圍內， 可以全境界開采， 分區開采或分期開采， 可以有不同的開段溝位置， 不同的工作線推進方向和礦山工程延深方向， 以及不同的臺階劃分方式，工作幫結構和工作幫坡角等。這些都將影響露天礦的礦山基建工程量、生產剝采比和運距。在以靜態經濟分析為基礎的情況下，只要開采境界不變， 采剝總量是一個常數，剝離時間早晚沒有經濟意義， 而趨向于以較均衡的生產剝采比進行生產， 以減小采剝生產能力的峰值及其相應的設備數量和地面設施。而從動態經濟分析的觀點， 則開采程序的優選能為露天礦提供最大的盈利凈現值，有利于積累資金和擴大再生產， 對經濟的發展是有實際意義的， 應引起重視。

應指出，露天礦的礦石生產能力是一個重要因素。一般情況下它是根據礦山企業規模由設計部門制定的， 設計中按規定的礦石生產能力擬定開采方案， 雖然因此也影響開采方案，但不涉及更多的生產能力方案。在可行研究階段， 有時需對礦石生產能力進行論證， 這時對開采方案的影響增大。 在可行性研究階段， 對礦石生產能力進行論證是非常必要的。露天開采境界與露天開采技術水平及露天開采與地下開采技術的相對水平有關， 是與露天開采工藝密切相關的。露天開采工藝和露天開采的技術水平將影響露天礦的投資和成本，從而影響露天開采境界， 但是， 開采方案是在一定的開采境界的基礎上擬定的，因此， 應先根據預定采用的開采工藝和技術裝備水平， 參考類似礦山的經濟指標或預測的指標， 初步確定露天開采境界， 在此基礎上進行露天開采方案的優化。開采方案優化后得出的經濟指標， 與上述初步確定露天開采境界所用的指標相差較大時， 需將開采境界重新修正。總平面布置與開拓運輸系統同時考慮，可達到布局合理、有利生產、礦巖運距短等要求。選礦工藝與露天開采工藝結合考慮， 使露天礦綜合效益最好。露天礦礦石生產能力、開采工藝、開采程序及開拓運輸系統是構成露天開采方案的主體。在某一開采工藝條件下， 相應地需確定開采境界、設備選型、開采參數和選礦工藝等， 一定的開拓運輸系統則有相應的總平面布置， 或者兩者同時研究確定。這些因素將構成許多子方案。