许亮
陕钢集团韩城钢铁有限责任公司 陕西 韩城 715400
摘要：经过多年的沉淀，配矿技术已经逐步发展完善，向精细化、系统化转变。配矿优化技术是配矿工作中的重要工作内容之一，结合矿山实际采用科学的配矿技术进行配矿工作，可以有效提高优质矿石的产出量。基于此，本文针对配矿优化技术研究现状及发展趋势进行了分析和预测，希望能为相关研究人员提供借鉴和帮助，以提高配矿技术的认识，促进其发展完善。
关键词：配矿技术；资源利用率；研究现状；发展趋势
1 引言
配矿工作是结合矿山生产目标和生产技术等进行矿石质量综合的大型工程，按照一定的比例将不同种类的矿石进行分配、整合，使其可以成为优质的矿石，满足质量要求。通过将不同品质的矿石进行质量分配，可以有效提高矿石的产出量，减少劣质矿石的产生，扩大矿石存储空间，提高矿石企业的整体效益，实现矿产资源的最佳利用。
2?配矿优化技术的研究现状
考虑到矿山配矿约束条件、目标数量和实现手段差异的影响，可将配矿优化技术分为简易配矿优化技术、系统规划配矿优化技术和智能配矿优化技术3类。
2.1简易配矿优化技术
简易配矿优化技术是矿山工程技术人员早期采用的配矿工作，它包括简易理论计算配矿方法和基于工程经验的验算法。简易理论计算配矿方法主要应用于矿种少、成分简单的矿山，通常有品位搭配法和重量搭配法。对不同品位的矿石进行搭配以达到矿石质量要求，常用基于品位配矿比的品位搭配法。验算法是利用实际工程数据和操作者丰富的工作经验，实时调整不同配矿点的矿石运出采场所需运输车辆数之比进行配矿，该配矿方法便于理解和操作，但其配矿效果取决于操作者的经验。简易配矿优化技术多侧重矿石质量要求的单一目标进行配矿，尚未结合矿山生产技术条件的限制考虑问题，过多依赖工程操作者的经验进行实时配矿，已不利于实现矿山配矿所需的精度要求。随着系统规划方法和计算机技术的发展，简易配矿优化技术结合系统规划方法和计算机技术的运用，大大提高了其配矿的科学性和精度。
2.2系统规划配矿优化技术
随着系统工程和管理方法的发展，德国学者Wilke和 Reimer于20世纪70年代首次将线性规划方法用于矿山配矿分析，此后系统规划方法陆续应用于矿山配矿的研究。根据生产目标的数量和生产技术条件，矿山生产配矿研究应用分为单一目标和多目标线性规划方法配矿方法研究及应用两类。通常依据矿山生产目标和矿山生产技术条件建立配矿规划模型，包括目标函数和约束条件的建立，其中目标函数涉及运距或运输成本最小、配矿后金属量偏差或矿石品位偏差最小、出矿量最大、矿石的平均收益率或综合利润最大和运输功最小等。配矿约束条件多考虑资源量、生产能力、矿石质量、采矿顺序和作业空间、设备数量及其能力等条件的限制。结合目标函数及约束条件的数量和最优解的要求，单一目标配矿优化模型方法主要包括一般线性规划模型 、0 - 1整数规划模型、基于未确知理论的 UM 模型和均衡系数分析方法 等;多目标配矿优化模型方法包括多目标遗传算法 、多轮粒子群算法、免疫克隆选择算法、混合型(0 ， 1 )整数线性目标规划方法和模糊多目标优化算法等。针对矿山配矿工作的系统性和复杂性，采用系统规划方法可以全面客观地描述矿山经营目标对配矿的需求和矿山生产条件限制对配矿的约束影响，采用现有配矿优化模型方法制定矿山配矿方案，能大幅提高配矿结果的精确度，具有广泛的应用价值。由于配矿结果的准确性更多依赖于矿床各组分含量分布信息的可靠性，而统计和计算矿床组分含量信息的工作量巨大;且采用系统规划方法制定配矿方案的计算量较大，故单独使用系统规划方法进行配矿优化，其工作效率不易提高。随着信息技术在矿业工程领域的应用和矿业软件功能不断的研发和完善，矿床品位分布数字模型的构建技术日益成熟，与矿业软件结合越来越紧密，系统规划配矿优化技术工作效率相应提高。
2.3智能配矿优化技术
伴随信息技术、计算机技术的飞速发展和专业软件研发能力的增强，结合矿山生产需求开发的矿业软件、计算软件和信息技术方法广泛应用于矿山的日常生产管理。目前，常用于矿山配矿中的矿业软件有美国的 Medsystem 、澳大利亚的 Micromine和 Surpac 、英 国 的 Datamine&Guide、加 拿 大Gemcom 和我国的3DMine和DIMINE等 。配矿系 统 模 型 方 法 的 计 算 软 件 主 要 包 括 Matlab 、Mathmatical 、 Lingo等。为保证配矿过程的中数据信息传输速度和可靠性， GPS 、GIS和 GPRS等信息技术用于矿岩组分含量信息的统计与分析、爆堆信息的管理与控制、铲车的生产调度、配矿管理和视频监控等配矿工作中。矿业软件和信息技术在配矿各个工作环节的应用，使配矿过程智能化和可视化，有利于提高配矿工作效率和配矿工作质量。
3 配矿优化技术未来发展趋势
矿山生产受多种条件影响，因其约束条件的变化性，矿山生产需要更加多元化，矿山企业工作重心出现转移，由追求经济效益转变成重视可持续发展，配矿优化技术为了适应当前矿山企业的实际发展需要，对未来发展前景进行了科学评估。
3.1基于序曲多样化和技术条件复杂化的多目标非线性规划配矿优化技术
配矿工作常常会因为矿岩分布和运输条件等多方面的限制，对产品质量的稳定性和运输成本等多方面产生不同程度的影响，对矿山企业的整体效益的多少产生制约。当前形势下，现代化技术逐渐应用，单纯的配矿技术已经不能满足当前矿山配矿工作的实际需要，为从整体提高矿山经济效益，必须针对矿山发展目标要求进行仔细研究，以满足其具体的目标需要，因此矿山配矿技术逐渐向多元化和繁琐化的方向发展。
多目标规划配矿优化技术受多种繁琐条件制约，因此协调多种目标与模型之间的关系是该技术发展的重要基础。当前，为了客观反映配矿需求的不同性，已经有相关学者针对多目标进行了优化研究。
3.2基于提高矿产资源利用率的中长期动态生产配矿优化技术
生产方案规划简单来说就是对短期配矿工作质量进行计划编制，对生产配矿方案进行调整。当前形势下，我国资源消耗量大，时刻面临短缺的危机，为了提高资源利用率，实现可循环发展，必须从根本提高矿产资源的产出质量，矿山企业根据矿山资源的分布特点，结合短期工作计划，密切观察并制定长期的配矿工作计划，并根据实际运行情况随时做出针对性的调整。因此也可以说矿山企业更加关注配矿优化技术的研究。
3.3基于配矿效率和稳定性的配矿优化控制技术
为了从根本提高配矿结果的正确性，提升配矿工作的整体工作效率，矿山企业对于配矿方案的制定更加重视和关注，对于配矿工作的配矿质量提出了更加严格的要求。因此，配矿优化控制技术将以提高配矿工作的效率和稳定性作为未来发展的主要方向。
通过对多种信息技术的应用，可以有效改变配矿工作中存在的问题，转变配矿方式，为配矿人员工作的展开提供具体的依据，使其可以在信息技术的指导下，对配矿工作有重新的认识，使其工作内容更加具体化，从根本提升其准确性，减少了投入资金，提高了矿山企业的整体效益，为其带来了更多的发展可能。信息技术的不断发展，将会使矿山工作更加科学化、系统化，使其结果更加具有稳定性。
参考文献：
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