專利名稱：混合的礦山規(guī)劃、設(shè)計(jì)及處理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從特定位置開采資源。具體而言，本發(fā)明涉及與礦山位置有關(guān)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、以及處理，其方式基于提高相對(duì)于開采物質(zhì)的費(fèi)用和/或時(shí)間而言被認(rèn)為有價(jià)值物質(zhì)的開采。以一種形式，本發(fā)明涉及采礦、礦山規(guī)劃以及設(shè)計(jì)，其增強(qiáng)了所開采物質(zhì)和/或資源的混合。
背景技術(shù)：
在采礦工業(yè)，一旦發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的物質(zhì)(礦物)，如位于地面下的礦石，則需要從地下開采該物質(zhì)。
在過去，一種更加傳統(tǒng)的方法是利用相對(duì)較大的露天開采技術(shù)，由此從礦區(qū)除去大量的廢料以便礦工到達(dá)認(rèn)為有價(jià)值的物質(zhì)。例如，參照?qǐng)D1，其顯示礦山101的有價(jià)值物質(zhì)102位于地面103以下一定距離。在過去，大多數(shù)(廢)物質(zhì)104必須除去以便可以暴露并從礦山101開采該有價(jià)值物質(zhì)102。在過去，這種廢料是通過一系列的漸進(jìn)層105除去，其面積不斷減小，直到暴露出有價(jià)值物質(zhì)102以便開采。這并不被認(rèn)為是效率高的采礦方法，因?yàn)闉榱碎_采有價(jià)值物質(zhì)102，大量的廢料必須被除去、儲(chǔ)存并在以后運(yùn)回礦區(qū)101。因此需要在開采有價(jià)值物質(zhì)之前減少必須除去的廢料的體積。
在圖1中說(shuō)明的這種露天開采方法被認(rèn)為是特別低效的，其中有用資源是位于所需要礦區(qū)101的礦井105的一側(cè)。例如，圖2說(shuō)明這樣的情況。有價(jià)值物質(zhì)102位于礦井105的一側(cè)。在這樣的情況下，從區(qū)域206除去廢料104并不被認(rèn)為是效率高的，即其中廢料并不相對(duì)靠近位于有價(jià)值物質(zhì)102，而是需要從區(qū)域207除去廢料104，即其中它位于靠近有價(jià)值物質(zhì)102處。于是這將其他需要考慮的問題放在重要地位。例如，需要確定區(qū)域206和區(qū)域207之間的界面，以致不會(huì)除去太多的不需要的廢料(區(qū)域206)。然而要考慮除去足夠的廢料以確保安全系數(shù)，如坍塌等等。于是這導(dǎo)致需要進(jìn)一步考慮設(shè)計(jì)具有相對(duì)最佳設(shè)計(jì)的‘礦井’105，該涉及要考慮到相對(duì)于廢料的有價(jià)值物質(zhì)的位置以及其他問題，如安全系數(shù)。
該進(jìn)一步考慮導(dǎo)致要分析礦井設(shè)計(jì)，以及一種稱作‘后推’的除去廢料和有價(jià)值物質(zhì)的技術(shù)。該技術(shù)說(shuō)明于圖3?；旧?，設(shè)計(jì)礦井105到這樣的程度使要除去的廢料104被減至最低程度，但仍然能夠開采有價(jià)值物質(zhì)102。該技術(shù)利用‘塊’308，其表示較小體積的物質(zhì)。最接近有價(jià)值物質(zhì)的區(qū)域被分成多個(gè)塊308。于是問題變成確定哪些塊需要除去以便能夠通向有價(jià)值物質(zhì)102。于是這種‘塊308’的確定就產(chǎn)生了礦井105的設(shè)計(jì)或范圍。
圖3表示作為二維區(qū)域的礦山，然而，應(yīng)當(dāng)明了，礦山是三維區(qū)域。因此，要除去的塊308是以相位以及錐體加以確定，其更準(zhǔn)確地表示三維‘體積’，該體積將最終形成礦井105。
可以進(jìn)一步考慮說(shuō)明于圖3的現(xiàn)有技術(shù)狀況。應(yīng)考慮除去這些塊的進(jìn)度表。事實(shí)上，當(dāng)考慮到其他商業(yè)方面如時(shí)間/價(jià)值以及折扣資金流動(dòng)時(shí)，塊除去的最好次序是什么？因此需要找到塊除去的相對(duì)最佳次序，其對(duì)于相對(duì)最小的努力/時(shí)間產(chǎn)生相對(duì)最大的價(jià)值。
在過去，相對(duì)于“無(wú)違規(guī)(violation free)”次序，人們?cè)噲D通過確定哪個(gè)(些)塊308應(yīng)被除去來(lái)發(fā)現(xiàn)這種“最佳”塊次序。轉(zhuǎn)向圖4中的說(shuō)明，其顯示礦井105具有有價(jià)值物質(zhì)102。為了討論起見，如果需要除去塊414，那么如果我們確定下述塊除去進(jìn)度表則認(rèn)為是“違規(guī)”在除去塊409、410、以及411之前，就開始除去塊414，或塊414、412、以及413。換而言之，無(wú)違規(guī)進(jìn)度表應(yīng)設(shè)法在塊414之前除去其他塊409、410、411、412、以及413。(重要的是要注意到，塊編號(hào)并不一定表示塊除去的優(yōu)先次序)。
也可以看到，這種塊進(jìn)度表可以延伸到整個(gè)礦井105以便除去廢料104和有價(jià)值物質(zhì)102?？紤]到這種無(wú)違規(guī)次序進(jìn)度表，現(xiàn)有技術(shù)已進(jìn)行嘗試。圖5說(shuō)明一種這樣的嘗試。采用圖4的塊，這些塊根據(jù)“可開采塊次序”(考慮到實(shí)際開采技術(shù)和其他礦山因素，如安全等等)加以編號(hào)和排序，并由表515加以說(shuō)明。然后按照凈當(dāng)前值(NPV)并基于經(jīng)過礦山壽命NPV排序的后推設(shè)計(jì)對(duì)表515中的塊進(jìn)行排序(分類)516，其中考慮到在最早的時(shí)間從地下獲得最有價(jià)值的塊。為了說(shuō)明NPV排序，再次轉(zhuǎn)向圖4，存在下述問題塊409、410、或411的哪一個(gè)應(yīng)首先除去。從能夠開采它們的角度考慮，可以除去所有三個(gè)塊，但是，例如，在塊409之前除去塊410可能是更加經(jīng)濟(jì)的。除去塊409、410、或411并不導(dǎo)致‘違規(guī)’，因而可以考慮最經(jīng)濟(jì)的塊除去的次序。
以某種方式進(jìn)行NPV排序，其并不導(dǎo)致違反“無(wú)違規(guī)次序”，并提供列出“可執(zhí)行塊次序”的表517。換而言之，現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)致以某種次序的塊的編排，其考慮到開采它們的能力以及這樣做的經(jīng)濟(jì)回報(bào)來(lái)確定它們的除去。
然而，以上描述和現(xiàn)有技術(shù)被認(rèn)為忽略了在典型的礦山實(shí)施中遇到的多種關(guān)鍵問題。在地下的礦體通常模擬為塊的三維格子。這些格子的每一個(gè)具有特性，如巖石的噸數(shù)以及包含在塊中的礦石。給定礦體的三維塊模型，礦山規(guī)劃者確定開采進(jìn)度表(塊的開采次序)。實(shí)際上，開采必須滿足多種約束條件。例如，壁斜度必須保持低于規(guī)定值以避免礦井壁坍塌以及從礦井除去泥土(開采速率)和礦石處理(處理速率)的速率必須不超過給定限度。通常利用塊之間的優(yōu)先關(guān)系考慮到這些壁斜度約束條件。除去給定塊需要較早除去在其上的多個(gè)塊；也就是說(shuō)，除去這些多個(gè)塊必須先于除去給定塊。
通常，最高價(jià)值的塊位于礦體底部附近，在地下深處。當(dāng)挖掘這些塊并出售其內(nèi)的礦石時(shí)，則產(chǎn)生資金流。因?yàn)橥ㄟ^較早回收資金就可以獲得利益，所以如果較早挖掘則塊的價(jià)值增加，而如果以后挖掘則塊的價(jià)值降低(或被折扣)。折扣(discounting)概念是凈當(dāng)前值(NPV)的中心概念。因此，礦山規(guī)劃者尋求使礦體的凈當(dāng)前值最大化的開采進(jìn)度表。凈當(dāng)前值形成最優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)。
計(jì)算開采進(jìn)度表的NPV遠(yuǎn)非易事。在目前的方法中，每個(gè)塊簡(jiǎn)單地賦予以美元為單位的值，但在許多情況下，此值可以僅是非常粗略的近似，并且進(jìn)行變化。對(duì)于礦產(chǎn)如銅，規(guī)劃者需要知道塊的金屬含量、在規(guī)劃范圍內(nèi)未來(lái)的出售價(jià)格、開采/處理成本、以及某些其他因素。這本身是困難的和成問題的。
然而，對(duì)于混合產(chǎn)品如媒或鐵礦，問題則更加困難。這是由于下述事實(shí)，單個(gè)塊的價(jià)值是不知道的直到那些塊已與其他塊混合以形成可出售的產(chǎn)品。單個(gè)塊可以具有足夠低的質(zhì)量以致在分離狀態(tài)時(shí)被認(rèn)為是沒有價(jià)值的或廢料。具有相對(duì)平均質(zhì)量的塊可以吸引一定的價(jià)格，如果為物質(zhì)建立的價(jià)格是基于最低質(zhì)量水平。因此，當(dāng)開采具有相對(duì)較高質(zhì)量的塊時(shí)，該塊將僅收到和平均質(zhì)量塊相同的價(jià)值，因?yàn)樵搩r(jià)值是基于最低質(zhì)量水平。由于這個(gè)原因，當(dāng)與高質(zhì)量塊混合時(shí)，低質(zhì)量塊導(dǎo)致大量的礦石處于或高于最低質(zhì)量水平，因此兩種礦石塊都可以出售。這種“混合”價(jià)格顯著高于在分離狀態(tài)時(shí)低質(zhì)量和高質(zhì)量塊所值的價(jià)格。這使得從資源的開采可以獲得更多的收益。當(dāng)出自礦井的礦石塊的等級(jí)相對(duì)不穩(wěn)定時(shí)，對(duì)于修正出售的礦石塊的等級(jí)，混合也是特別有價(jià)值。因此，塊的價(jià)值是不知道的直到它是混合開采進(jìn)度表的一部分。
除上述因素以外，礦山規(guī)劃者面臨大量的問題，成千上萬(wàn)的塊以及多達(dá)30年的時(shí)間范圍使得很難找到使礦山的總NPV最大化的開采進(jìn)度表。
某些高度接近的現(xiàn)有方法，通過聚集塊或時(shí)間間隔(周期)，被認(rèn)為能以分開的方式、或依靠探試法來(lái)解決該問題?；旌咸幚肀徽J(rèn)為是通過相對(duì)粗略的近似來(lái)進(jìn)行。該現(xiàn)有技術(shù)假定一價(jià)值，然后設(shè)法最優(yōu)化進(jìn)度表。但如果假定的價(jià)值不正確，尤其是在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間間隔內(nèi)，那么該進(jìn)度表不能被認(rèn)為是最佳的。
其他現(xiàn)有方法，以某種商用軟件的形式，使得可以進(jìn)行后進(jìn)度表混合最優(yōu)化。該軟件基于每個(gè)塊的估計(jì)的“礦井內(nèi)”價(jià)值確定開采進(jìn)度表，然后基于給定的開采順序編制混合進(jìn)度表。在商業(yè)情況下這并不被認(rèn)為是非常準(zhǔn)確的，因?yàn)榈V井內(nèi)價(jià)值是估計(jì)值，因此可能遠(yuǎn)非反映真正形成的混合價(jià)值。此外，混合進(jìn)度表本身經(jīng)常由探試法確定，其可能得出遠(yuǎn)非最佳的解決辦法。
Whittle Four-X分析儀(由Whittle Pty有限公司制造)試圖利用爬坡探試并通過反復(fù)地更新進(jìn)度表和混合來(lái)結(jié)合進(jìn)度表和混合，雖然混合最優(yōu)化仍局限于時(shí)間。MineMAX(由MineMax Pty有限公司制造)和ECSI Minex Maximiser(由ECS International Pty有限公司制造)具有部分結(jié)合的進(jìn)度表和混合。然而，由于大小限制的問題，這些塊(block)是“在地下”作為分離狀態(tài)而不是作為混合物的一部分加以評(píng)估，混合最優(yōu)化是在局部按時(shí)進(jìn)行。
給定混合的重要性，則必須考慮這些因素作為進(jìn)度表編制的必備部分。礦山模型和分析技術(shù)的準(zhǔn)確性的提高將無(wú)疑導(dǎo)致增加的礦山價(jià)值，其在相對(duì)較大礦山的壽命中可導(dǎo)致增加數(shù)百萬(wàn)美元的收益。
關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)，就除去物質(zhì)而論，基本上基于以下假定從試樣鉆探收集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映整個(gè)礦井的均勻性。不幸地，在許多現(xiàn)有技術(shù)的情況下，在地下、在礦山壽命的范圍內(nèi)已展現(xiàn)的情況不同于基于最初獲得的試樣鉆探和地質(zhì)觀測(cè)數(shù)據(jù)而預(yù)期要發(fā)現(xiàn)的情況。該差異可以表現(xiàn)為物質(zhì)或廢物的等級(jí)。
雖然從一個(gè)塊到另一個(gè)塊的差異可以是最低限度的、或涉及礦石等級(jí)或質(zhì)量的略微變化，但當(dāng)綜合考慮礦山工程的大小和時(shí)間時(shí)，在實(shí)際開采的物質(zhì)和當(dāng)設(shè)計(jì)礦山時(shí)所預(yù)期的物質(zhì)之間，其差異可表現(xiàn)為數(shù)百萬(wàn)美元。
對(duì)此的一個(gè)理由是，現(xiàn)有技術(shù)的礦山設(shè)計(jì)基本上完全基于這種試樣、地質(zhì)觀測(cè)數(shù)據(jù)。因此，如果數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的、或不準(zhǔn)確，那么將發(fā)現(xiàn)為礦山建立的設(shè)計(jì)對(duì)于特定礦山位置不是最佳的。再者，不幸的是，這通常僅在已建立設(shè)計(jì)并實(shí)施以后才充分地認(rèn)識(shí)到。在這個(gè)時(shí)候，已經(jīng)是、或可以被認(rèn)為是太晚了，以致無(wú)法改正或改變礦山設(shè)計(jì)。在根據(jù)并不是‘最佳’設(shè)計(jì)建立礦山時(shí)，該結(jié)果將可能浪費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元的費(fèi)用。
考慮到所提出的問題，更好地理解現(xiàn)有礦山‘設(shè)計(jì)’技術(shù)將是有幫助的。一般而言，地理觀測(cè)建立用作礦山設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。該‘設(shè)計(jì)’是必要的以確定與礦山有關(guān)的各種商業(yè)狀況，以及用于建立塊“進(jìn)度表”；即從礦山除去塊的可執(zhí)行次序。
這種觀測(cè)數(shù)據(jù)表現(xiàn)為，例如，10或20個(gè)不同試樣以及潛在的礦山位置和地點(diǎn)的分析?；谶@些數(shù)據(jù)進(jìn)行多種模擬和內(nèi)推以便預(yù)測(cè)礦山規(guī)劃，其可以被認(rèn)為是從潛在礦山的位置開采物質(zhì)(礦石和/或廢物)的次序。然后必須建立‘該’(一個(gè))要實(shí)施的礦山規(guī)劃。
通常，最高價(jià)值的塊位于礦體底部附近，在地下深處。當(dāng)挖掘這些塊并出售其內(nèi)的礦石時(shí)，則產(chǎn)生資金流。因?yàn)橥ㄟ^較早回收資金就可以獲得利益，所以如果較早挖掘則塊的價(jià)值增加，而如果以后挖掘則塊的價(jià)值降低(或被折扣)。折扣概念是凈當(dāng)前值(NPV)的中心概念。因此，礦山規(guī)劃者尋求使礦體的凈當(dāng)前值最大化的開采進(jìn)度表。凈當(dāng)前值形成最優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)。
如以前所述，計(jì)算開采進(jìn)度表的NPV遠(yuǎn)非易事。在目前的方法中，每個(gè)塊簡(jiǎn)單地賦予以美元為單位的值，但在許多情況下，此值可以僅是非常粗略的近似，并且進(jìn)行變化。對(duì)于礦產(chǎn)如銅，規(guī)劃者需要知道塊的金屬含量、在規(guī)劃范圍內(nèi)未來(lái)的出售價(jià)格、開采/處理成本、以及某些其他因素。這本身是困難的和成問題的。
在某些情況下，根據(jù)模擬和內(nèi)推可以進(jìn)行隨機(jī)選擇。一個(gè)實(shí)例是Louis Caccetta和Stephen P.Hill的“AN APPLICATION OFBRANCH AND CUT TO OPEN PIT MINE SCHEDULING”。副本可以在環(huán)球網(wǎng)站http//rutcor.rutgers.edu/～do99/EA/SHill.doc找到。
在其他情況下，采用各種模擬的‘平均值’，并且其在計(jì)算的內(nèi)推中假定固定價(jià)格，其中已采用‘平均值’作為‘該’礦山設(shè)計(jì)。
此外，許多現(xiàn)有技術(shù)被認(rèn)為對(duì)礦山規(guī)劃者在“現(xiàn)實(shí)”礦山情況中遇到的問題是采用相對(duì)簡(jiǎn)單的看法。例如，在現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常并沒有完全考慮到塊的大小、復(fù)雜性、特性、等級(jí)和其他工程約束條件、以及進(jìn)行開采操作需要的時(shí)間，這導(dǎo)致在礦山設(shè)計(jì)中的計(jì)算問題或錯(cuò)誤。對(duì)于礦山操作者來(lái)說(shuō)，這類錯(cuò)誤可能具有顯著的財(cái)務(wù)和安全含意。
例如，關(guān)于大小，現(xiàn)有技術(shù)未能準(zhǔn)確地考慮到“塊”的大小。取決于總工程的規(guī)模，“塊”可以是相當(dāng)大，需要多個(gè)星期、數(shù)月或甚至數(shù)年來(lái)開采。如果是這種情況，在現(xiàn)有技術(shù)中作出的許多假定則不能對(duì)現(xiàn)代商業(yè)環(huán)境給出足夠的準(zhǔn)確性。
給定許多礦山設(shè)計(jì)是算術(shù)上和計(jì)算上的，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，如果為了更大的準(zhǔn)確性降低塊的大小，結(jié)果將是使用的最優(yōu)化技術(shù)將是時(shí)間上不可行的(即，它們將需要過長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)完成)，或關(guān)于礦山設(shè)計(jì)方面必須作出其他假定，如開采速率、處理速率等等，其將導(dǎo)致礦山設(shè)計(jì)解決辦法的準(zhǔn)確性的下降。
某些商用軟件的實(shí)例的確使用混合的整型程序設(shè)計(jì)引擎，然而，聚集塊的方法需要進(jìn)一步改進(jìn)。例如，認(rèn)為由ECS InternationalPty有限公司制造的產(chǎn)品‘ECSI Maximiser’在其后推設(shè)計(jì)中使用一種形式的整型最優(yōu)化，但該最優(yōu)化局限于時(shí)間，并且它的問題公式化被認(rèn)為是太大以致不能在礦山壽命期間全面最優(yōu)化。同樣，由MineMAX Ptd有限公司制造的產(chǎn)品“MineMax”可用來(lái)用混合的整型程序設(shè)計(jì)引擎尋找初步的最優(yōu)化塊排序，然而，其聚集方法并不像在許多解決辦法中需要的那樣考慮到斜度。“MineMax”也局限于時(shí)間、以及并不是全面地進(jìn)行最優(yōu)化。因此，在有大量變量的情況下，使用者必須求助于將礦井細(xì)分成分開的部分，以及對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行分開的最優(yōu)化，因此最優(yōu)化并不包括整個(gè)礦井。因而需要具有包括整個(gè)空間和時(shí)間的最優(yōu)化。
然而，仍然需要改善現(xiàn)有技術(shù)。給定開采工程，總的來(lái)說(shuō)，是相對(duì)較大規(guī)模的操作，甚至現(xiàn)有技術(shù)的較小改進(jìn)可意味著幾百萬(wàn)美元的節(jié)省、和/或更大的生產(chǎn)率和/或安全性。需要改進(jìn)礦山設(shè)計(jì)和/或用來(lái)設(shè)計(jì)礦山的方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供確定簇(cluster)的改進(jìn)方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供塊除去的改進(jìn)方法、和/或改進(jìn)的礦井設(shè)計(jì)和/或可執(zhí)行塊次序。
在此說(shuō)明書中包括文獻(xiàn)、裝置、法規(guī)、或知識(shí)的任何討論以解釋本發(fā)明的范圍。它不應(yīng)看作是承認(rèn)在澳大利亞或其他地方、在本文的披露內(nèi)容和權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日期或之前，任何物質(zhì)形成相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)或普通常識(shí)的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供確定從一位置除去物質(zhì)的方法，該方法包括計(jì)算收益、以及按照等級(jí)約束條件確定進(jìn)度表的步驟。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供確定從一位置除去物質(zhì)的方法，該方法包括計(jì)算收益、以及按照雜質(zhì)約束條件確定進(jìn)度表的步驟。
優(yōu)選地，按照等級(jí)和雜質(zhì)來(lái)確定進(jìn)度表。
在又一個(gè)方面，本發(fā)明提供根據(jù)如本文披露的表達(dá)式1來(lái)確定進(jìn)度表。
在另外的方面，本發(fā)明提供與進(jìn)度表有關(guān)的收益的確定，其中考慮到整個(gè)和/或部分塊(block)/叢(clump)和/或采區(qū)(panel)。
本質(zhì)上，在本發(fā)明方面，本發(fā)明設(shè)法混合開采的物質(zhì)以便提供可出售的物質(zhì)，優(yōu)選比直接從礦山開采的有價(jià)值物質(zhì)具有更大的體積。換而言之，基于每個(gè)塊/叢/采區(qū)的等級(jí)和雜質(zhì)的知識(shí)，本發(fā)明把這類信息包括到進(jìn)度表重復(fù)中。因此，根據(jù)本發(fā)明，考慮到在例如一年內(nèi)的等級(jí)和雜質(zhì)對(duì)進(jìn)度表進(jìn)行計(jì)算。這些因素也可以用于整型程序。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明方面用來(lái)提供作為整個(gè)或部分塊、叢和/或采區(qū)的收益確定。此信息可用于確定進(jìn)度表。
有利地，已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供相對(duì)地使物質(zhì)體積達(dá)到最大值的能力，對(duì)于其收益可產(chǎn)生自開采操作。
本發(fā)明可以，例如，由礦山規(guī)劃者用來(lái)設(shè)計(jì)露天礦山，但本發(fā)明不應(yīng)僅限于這樣的應(yīng)用。
在第二發(fā)明方面，本發(fā)明提供確定從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的物質(zhì)的系統(tǒng)和方法，包括確定要除去物質(zhì)的大約體積，將要除去的體積分成至少兩塊，將相對(duì)價(jià)值賦于每個(gè)塊，改進(jìn)措施包括根據(jù)其價(jià)值對(duì)每個(gè)塊進(jìn)行排序，在表中列出每個(gè)塊以及其相關(guān)的價(jià)值，而不考慮違規(guī)。
本質(zhì)上，此方面用來(lái)以價(jià)值次序?qū)K進(jìn)行分級(jí)，如最高至最低。一個(gè)益處是，在給定時(shí)間內(nèi)，最有價(jià)值的回報(bào)可以獲自被開采的塊。優(yōu)選地，以上的塊清單可以被重排序以減少違規(guī)。這對(duì)塊除去的次序提供改進(jìn)的準(zhǔn)確性和/或?qū)嵱眯浴?br> 在另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值塊中的物質(zhì)時(shí)減少違規(guī)的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)或方法包括選擇塊，確定對(duì)應(yīng)于所選擇塊的錐體，確定起因于錐體的違規(guī)，參照減少的違規(guī)確定錐體的新位置。
本質(zhì)上，此方面用來(lái)提供相對(duì)改進(jìn)的或基本上無(wú)違規(guī)次序的塊開采次序。減少違規(guī)改善了開采塊時(shí)的能力或困難。
在又一個(gè)發(fā)明方面，本發(fā)明還提供在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值塊中的物質(zhì)時(shí)減少違規(guī)的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)或方法包括選擇塊，確定對(duì)應(yīng)于所選擇塊的錐體，確定起因于錐體的違規(guī)，參照改進(jìn)的NPV確定錐體的新位置。
本質(zhì)上，此第三個(gè)方面用來(lái)確定開采次序，其考慮到(至少部分地)商業(yè)計(jì)算問題，如NPV(凈當(dāng)前值)。此方面考慮到，在給定時(shí)間內(nèi)，最有價(jià)值的回報(bào)可以獲自基本上對(duì)應(yīng)于塊開采次序開采的塊，其至少部分地按照NPV的原則加以確定。優(yōu)選地，考慮到第二和第三兩個(gè)方面。
在另一個(gè)方面，在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值塊中的物質(zhì)時(shí)，本發(fā)明提供在堆積中確定新錐體位置的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)或方法包括確定多個(gè)與第一錐體位置有關(guān)的違規(guī)，確定多個(gè)與第二錐體位置有關(guān)的違規(guī)，該第二錐體位置的違規(guī)數(shù)目少于或等于第一錐體位置，選擇該第二錐體位置作為新錐體位置。
優(yōu)選地，該第二錐體位置是反復(fù)地和/或隨機(jī)地加以確定。本發(fā)明的此方面用來(lái)改進(jìn)無(wú)違規(guī)次序。
在第三個(gè)發(fā)明方面，本發(fā)明提供確定從一位置除去物質(zhì)的方法，包括選擇風(fēng)險(xiǎn)值、計(jì)算相應(yīng)的回報(bào)、以及確定對(duì)應(yīng)于風(fēng)險(xiǎn)和/或回報(bào)的進(jìn)度表。
本質(zhì)上，本發(fā)明，一種設(shè)計(jì)，其被構(gòu)造成以至少部分地基于風(fēng)險(xiǎn)與回報(bào)來(lái)說(shuō)明礦山位置和/或礦體的(多個(gè))表示法。
在第四個(gè)發(fā)明方面，本發(fā)明提供為從一位置開采物質(zhì)確定聚集塊次序的方法和裝置，該方法包括以下步驟從原始形式的塊順序，根據(jù)空間坐標(biāo)x、y、和z、以及另外的變量‘v’對(duì)塊進(jìn)行聚類(clustering，成簇)。
優(yōu)選地，本發(fā)明進(jìn)一步包括以下步驟以相對(duì)時(shí)間有序的方式對(duì)簇進(jìn)行擴(kuò)展以產(chǎn)生后推(pushback)。
優(yōu)選地，本發(fā)明進(jìn)一步包括以下步驟在擴(kuò)展以找到后推以后，評(píng)估、以及將價(jià)值信息反饋到簇參數(shù)的選擇。
本質(zhì)上，在發(fā)明的此方面，本發(fā)明稱為“模糊聚類(成簇)”，根據(jù)其空間位置和其開采時(shí)間，簇的第二標(biāo)識(shí)用于后推設(shè)計(jì)簇塊。這被認(rèn)為是必要的，因?yàn)?，如果后推形成自原始形式的塊順序，那么后推將通常是高度分段的并被認(rèn)為是不可開采的。聚類的這種形式被認(rèn)為可以控制形成的后推的連通性和可開采性。原始形式的塊順序是來(lái)源于叢進(jìn)度表的塊順序。
本質(zhì)上，在發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明稱為模糊聚類；可替換1，根據(jù)其空間位置和其開采時(shí)間的簇塊。這些簇可以控制為一定大小，或具有一定的巖石噸數(shù)或礦石噸數(shù)。通過平衡空間和時(shí)間坐標(biāo)的參數(shù)，可以控制這些簇的形狀。形狀控制的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生可開采和不分段的后推。大小控制的優(yōu)點(diǎn)是能夠控制數(shù)年內(nèi)的剝離比率，其中工廠可以在生產(chǎn)力不足的情況下進(jìn)行操作。
本質(zhì)上，在發(fā)明的另外方面，本發(fā)明稱為模糊聚類；可替換2，從在二次聚類中標(biāo)識(shí)的簇?cái)U(kuò)展倒錐體。在二次聚類中的簇是時(shí)間有序的，并且擴(kuò)展以此時(shí)間次序發(fā)生，其中不允許倒錐體的交叉。有利地，這提供按照塊次序后推進(jìn)行開采的能力，其是很好地連接和可開采的，同時(shí)保持大部分的塊順序的NPV最優(yōu)性。
本質(zhì)上，在發(fā)明的又一個(gè)方面，本發(fā)明稱為模糊聚類；可替換3，建立聚類的反饋循環(huán)，擴(kuò)展以尋找后推，相對(duì)快速地進(jìn)行評(píng)估，然后將此信息反饋到聚類參數(shù)的選擇。其優(yōu)點(diǎn)是，不同聚類參數(shù)的影響可以非?？焖俚貦z查NPV和可開采性。在構(gòu)造它之前，到現(xiàn)在為止實(shí)際上不可能評(píng)價(jià)相對(duì)于NPV和可開采性的后推設(shè)計(jì)，而此方面的快速處理循環(huán)允許構(gòu)造和評(píng)價(jià)(在可開采的情況下通過人眼)許多高質(zhì)量的后推設(shè)計(jì)。
換而言之，本發(fā)明披露了簇的確定，對(duì)于聚類什么是需要考慮的問題、以及聚類的優(yōu)點(diǎn)。此外，本發(fā)明以及其各個(gè)方面基于各種需要考慮的問題披露了聚類，如x、y、以及z坐標(biāo)，和/或變量‘v’，其中‘v’表示價(jià)值，距中點(diǎn)的距離，可開采性，時(shí)間，礦石類型、大小，控制，以及其他特性或性能(當(dāng)給定要形成和/或分析的簇的特性被認(rèn)為合適時(shí))。
在第五個(gè)發(fā)明方面，本發(fā)明提供確定礦山設(shè)計(jì)的方法和裝置，該方法包括以下步驟確定在礦山中的多個(gè)塊，聚集至少部分塊，利用整型程序提供塊順序，以及根據(jù)預(yù)定準(zhǔn)則改進(jìn)該順序。
優(yōu)選地，如本文所披露的，基本上按照?qǐng)D13，本發(fā)明提供設(shè)計(jì)礦山的方法。
本質(zhì)上，在發(fā)明的此方面，本發(fā)明稱為Generic Klumpking，一種礦山設(shè)計(jì)的方法，其首先利用聚集以經(jīng)過空間/價(jià)值聚類來(lái)減少變量的數(shù)目以及擴(kuò)展以形成叢。第二，將開采和處理約束條件包括在基于叢變量的整型程序中以最終產(chǎn)生最優(yōu)化塊順序。第三，根據(jù)開采的空間/時(shí)間在此最優(yōu)化順序中快速循環(huán)聚類塊和擴(kuò)展這些簇以形成后推，相對(duì)于價(jià)值和可開采性對(duì)它們進(jìn)行內(nèi)推，以及需要時(shí)調(diào)節(jié)聚類參數(shù)。
換而言之，本發(fā)明提供相對(duì)一般的方法和裝置，用于解決礦山規(guī)劃者在后推設(shè)計(jì)中面臨的問題。
在稱為Generic Klumpking的發(fā)明方面，有一種礦山設(shè)計(jì)方法，其首先被認(rèn)為是聚集的靈活選擇以經(jīng)過空間/價(jià)值聚類來(lái)減少變量的數(shù)目以及擴(kuò)展以形成叢。第二，將開采和處理約束條件包括在基于叢變量的整型程序中以最終產(chǎn)生最優(yōu)化塊順序。第三，根據(jù)開采的空間/時(shí)間在此最優(yōu)化順序中快速循環(huán)聚類塊和擴(kuò)展這些簇以形成后推，相對(duì)于價(jià)值和可開采性對(duì)它們進(jìn)行內(nèi)推，以及需要時(shí)調(diào)節(jié)聚類參數(shù)。
在第六個(gè)發(fā)明方面，本發(fā)明提供用于確定開采叢的進(jìn)度表(schedule)的方法和裝置，該方法包括確定對(duì)應(yīng)于至少部分叢的時(shí)間、以及將時(shí)間分配給部分叢。
本方面還提供了根據(jù)相應(yīng)叢確定塊開采次序的方法，該方法包括以下步驟使用如本文所披露的確定進(jìn)度表的方法，確定叢的哪個(gè)(哪些)部分已分配在相同時(shí)間，以及將位于具有相同時(shí)間的部分中的塊連接在一起。
在本申請(qǐng)中披露的方法、系統(tǒng)、以及技術(shù)可以和現(xiàn)有整型程序設(shè)計(jì)引擎一起使用。本披露內(nèi)容的許多方面用來(lái)改善使用這類引擎和使用其他已知礦山設(shè)計(jì)技術(shù)的性能。
本質(zhì)上，本方面，稱為從叢次序確定塊次序，將叢次序變成塊次序。這實(shí)際上是去聚集。利用本文披露的技術(shù)，整型程序引擎可以用于相對(duì)較少數(shù)目的叢，因而結(jié)果現(xiàn)在可以轉(zhuǎn)換成較大數(shù)目的較小塊。
換而言之，本發(fā)明部分地涉及基于時(shí)間確定用于開采的塊清單或次序。
發(fā)明的其他有關(guān)方面，包括發(fā)明的有關(guān)方面，稱為簇的最初標(biāo)識(shí)，其本質(zhì)上將多個(gè)塊聚集成多個(gè)集合或簇。這些簇優(yōu)選更明顯地標(biāo)識(shí)高等級(jí)和低等級(jí)物質(zhì)區(qū)域，同時(shí)保持簇的空間緊湊性。這些簇由塊形成，其具有一定的x、y、z空間坐標(biāo)，與另一個(gè)坐標(biāo)結(jié)合，表示多個(gè)選擇的值，如等級(jí)或價(jià)值。其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生相對(duì)緊密地集中在高等級(jí)區(qū)域周圍的倒錐體以致無(wú)需額外的剝離。
發(fā)明的另一個(gè)有關(guān)方面，稱為簇的擴(kuò)展和叢的形成，本質(zhì)上形成相對(duì)最小的在其頂點(diǎn)具有簇的倒錐體并交叉這些錐體以形成叢、或塊的聚集，其考慮到斜度約束條件。有利地，已發(fā)現(xiàn)，以靈活方式聚集較小的塊可用來(lái)減少要輸入混合的整型程序設(shè)計(jì)引擎的‘原予’變量的數(shù)目。在潛在的開采進(jìn)度表中這些叢允許相對(duì)最大的靈活性，同時(shí)保持最小的變量數(shù)目。叢的集具有三個(gè)重要性能。首先，這些叢允許盡快通向所有目標(biāo)(最小性)，以及第二，這些叢允許通向已標(biāo)識(shí)礦石目標(biāo)的許多可能次序(靈活性)。第三，因?yàn)槭褂缅F體、以及由于錐體的特性，根據(jù)優(yōu)選弧可行的叢的開采次序?qū)⒆詣?dòng)考慮并適應(yīng)最小斜度約束條件。因而，斜度約束條件自動(dòng)加入發(fā)明的本方面。
發(fā)明的另一個(gè)有關(guān)方面，稱為分開叢中的廢物和礦石，本質(zhì)上是基于認(rèn)識(shí)到這些叢含有礦石塊和廢物塊。許多整型程序假設(shè)價(jià)值是均勻分布在叢內(nèi)。然而，這不是真實(shí)的。通常，在其基底附近叢將具有更高的價(jià)值。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)價(jià)值是在較低的地下而靠近表面傾向于具有更多的廢物塊。通過將叢分成相對(duì)純的廢物和所需要的物質(zhì)，對(duì)于叢的每個(gè)部分的價(jià)值均勻性假設(shè)會(huì)更加準(zhǔn)確。
發(fā)明的又一個(gè)相關(guān)方面，稱為將塊聚集成叢；高級(jí)概念，本質(zhì)上設(shè)法將變量數(shù)目減少到相對(duì)易處理的數(shù)量，供整型程序設(shè)計(jì)引擎的當(dāng)前技術(shù)之用。有利地，這方面使得可以使用整型程序設(shè)計(jì)引擎和能夠結(jié)合另外的約束條件如開采、處理、以及交易容量，以及等級(jí)約束條件。
發(fā)明的又一個(gè)相關(guān)方面，稱為從叢次序確定塊次序，將叢次序變成塊次序。這實(shí)際上是去聚集。利用本文披露的技術(shù)，整型程序引擎可用于相對(duì)較少數(shù)目的叢，因而結(jié)果現(xiàn)在可以轉(zhuǎn)換成較大數(shù)目的較小塊。
其他方面和優(yōu)選方面披露在說(shuō)明書中和/或規(guī)定在所附權(quán)利要求中。
在本申請(qǐng)中披露的方法、系統(tǒng)、以及技術(shù)可以與現(xiàn)有整型程序設(shè)計(jì)引擎一起使用。本披露內(nèi)容的許多方面用來(lái)改善使用這類引擎和使用其他已知礦山設(shè)計(jì)技術(shù)的性能。
本發(fā)明可以，例如，由礦山規(guī)劃者用來(lái)為露天礦設(shè)計(jì)相對(duì)最優(yōu)化的后推。有利地，發(fā)明的本方面被認(rèn)為在以下方面不同于現(xiàn)有技術(shù)●本發(fā)明并不使用最通常的礦井設(shè)計(jì)算法(Lerchs-Grossmann或Floating Cone)而是使用最優(yōu)“叢”定序的獨(dú)特概念來(lái)開發(fā)最優(yōu)塊順序，其然后用作后推設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
●就適當(dāng)折扣塊價(jià)值而論，設(shè)計(jì)是相對(duì)最優(yōu)的。沒有其他后推設(shè)計(jì)軟件被認(rèn)為是在后推設(shè)計(jì)步驟中正確地考慮到時(shí)間的影響(即塊價(jià)值折扣)。傳統(tǒng)的相位設(shè)計(jì)忽略靠近表面并具有良好NPV的中等等級(jí)礦石縱槽而集中于可能深深地埋藏的更高價(jià)值的縱槽。
●本發(fā)明可適當(dāng)?shù)亟鉀Q所謂的“Whittle間隙”問題，其中相鄰的Lerchs-Grossmann殼層可以相隔很遠(yuǎn)，從而提供很少的暫時(shí)信息。本發(fā)明獲得有關(guān)塊次序的相對(duì)完整和準(zhǔn)確的暫時(shí)信息。
●處理和開采約束條件可以明確地加入后推設(shè)計(jì)步驟。
●規(guī)劃者可以快速地設(shè)計(jì)和評(píng)估具有不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的后推，比較是在具有高NPV但具有難以開采(例如環(huán))的后推形狀的礦井和那些具有更加可開采的后推形狀但具有較低NPV的礦井之間。更加可開采的后推形狀的優(yōu)點(diǎn)在于在實(shí)施最小開采寬度以及在適應(yīng)礦井通路(道路和護(hù)道)時(shí)，將浪費(fèi)少得多的NPV。
●能夠快速產(chǎn)生和評(píng)價(jià)多個(gè)不同簇的候選后推設(shè)計(jì)是在傳統(tǒng)后推設(shè)計(jì)軟件中未考慮到的特點(diǎn)，其中設(shè)計(jì)方案通常受到相當(dāng)限制(例如鄰近的Whittle殼層合并成單個(gè)后推)。
●本發(fā)明的各個(gè)方面還用來(lái)改善現(xiàn)有整型程序設(shè)計(jì)引擎的使用，如ILOG的“cplex”。
●提供開采進(jìn)度表，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于給定水平的風(fēng)險(xiǎn)其具有最大的預(yù)期NPV，●并不產(chǎn)生具有預(yù)期NPV的進(jìn)度表，其低于那些對(duì)于給定風(fēng)險(xiǎn)水平可能的NPV，●能夠相對(duì)快速產(chǎn)生和評(píng)價(jià)多個(gè)不同簇的候選后推設(shè)計(jì)。這樣的特點(diǎn)在現(xiàn)有后推設(shè)計(jì)軟件中未考慮到，其中設(shè)計(jì)方案通常受到相當(dāng)限制(例如鄰近的Whittle殼層合并成單個(gè)后推)，●可與最優(yōu)“叢”定序的獨(dú)特概念結(jié)合使用以開發(fā)最優(yōu)塊順序，其然后用作后推設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，
●就適當(dāng)折扣塊價(jià)值而論，可與相對(duì)最優(yōu)的技術(shù)結(jié)合使用。傳統(tǒng)的相位設(shè)計(jì)忽略靠近表面并具有良好NPV的中等等級(jí)礦石縱槽而集中于可能深深地埋藏的更高價(jià)值的縱槽。
在整個(gè)說(shuō)明書中1.“集合(collection)”是用于一組對(duì)象的術(shù)語(yǔ)，2.“簇(cluster)”是礦石塊或其他所需要物質(zhì)塊的集合，其按照空間和/或其他特性是相對(duì)彼此靠近，3.“叢(clump)”是通過首先產(chǎn)生基本上最小的倒錐體而形成自簇，其中通過利用描述最小斜度約束條件的弧(arc)將在簇中的所有塊向上擴(kuò)展，所述倒錐體從簇延伸到礦井的表面。每個(gè)簇將具有其自身的最小倒錐體。然后這些最小倒錐體相互交叉并且這些交叉形成叢。
4.“聚集”是一術(shù)語(yǔ)，雖然主要應(yīng)用于空間上相連的塊的集(在它們中沒有“孔”)。例如，叢可以是聚集，或可以是“超塊”，其是通過將較小的立方體或塊連接在一起而構(gòu)成的更大的立方體，5.“采區(qū)(panel)”是在后推內(nèi)在一層(梯段)的多個(gè)塊，6.雖然在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)無(wú)違規(guī)(violation free)，但這并不表示整個(gè)次序是無(wú)違規(guī)。該次序可仍然包括違規(guī)。這些違規(guī)的數(shù)目可以減少，或至少其數(shù)目或困難不會(huì)增加，7.雖然提及“一塊”或“多塊”，但應(yīng)注意到這不應(yīng)限于某些種類的立方體形狀。塊可以指任何尺寸的區(qū)域、體積、或面積，8.論及(單個(gè))塊也可以表示多個(gè)塊，以及
9.如果要除去塊的第一集合，則由塊的第一集合所指向的第二和/或更多相應(yīng)的塊的集也要在除去塊的第一集合之前被除去。


參照下文結(jié)合附圖進(jìn)行的優(yōu)選具體實(shí)施例的描述，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地本申請(qǐng)的另外的披露內(nèi)容、目的、優(yōu)點(diǎn)、以及方面，其中圖1至圖5示出現(xiàn)有開采技術(shù)，以及圖6示意性地說(shuō)明本發(fā)明的一種應(yīng)用；圖7說(shuō)明礦井的表示法；圖8說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)方面；圖9說(shuō)明本發(fā)明的第二個(gè)方面；圖10說(shuō)明本發(fā)明的第三個(gè)方面；圖11A和圖11B說(shuō)明本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施例；圖12圖解說(shuō)明本發(fā)明的表示法并基于許多鉆孔和/或觀測(cè)數(shù)據(jù)；圖13示意性說(shuō)明流程圖，其概述根據(jù)發(fā)明的一個(gè)方面的總過程；圖14示意性說(shuō)明簇的標(biāo)識(shí)；圖15示意性說(shuō)明在礦井設(shè)計(jì)中的錐體擴(kuò)展；
圖16示意性說(shuō)明礦石與廢料的分開；圖17說(shuō)明在礦區(qū)的“模糊聚類”的一個(gè)實(shí)例，以及圖18a、18b、以及18c說(shuō)明二次聚類、擴(kuò)展、以及NPV評(píng)估方法。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施例中，假設(shè)在此塊模型中的所有塊具有相同的體積。本發(fā)明可同樣應(yīng)用于塊、叢、采區(qū)、和/或任何數(shù)量/體積的物質(zhì)。假設(shè)產(chǎn)生混合產(chǎn)物，則其出售價(jià)格取決于滿足等級(jí)和雜質(zhì)的一定規(guī)格的產(chǎn)物的體積。
為簡(jiǎn)便起見，以二維形式描述了本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施例以及其相關(guān)方面。應(yīng)當(dāng)明了，所披露的原則和技術(shù)可同樣地應(yīng)用于三維情況。
例如，參照?qǐng)D6，其說(shuō)明本發(fā)明的混合結(jié)果。在混合時(shí)，具有相對(duì)很少、沒有、或廢物價(jià)值的塊/叢/采區(qū)1可以與具有礦石或物質(zhì)價(jià)值$x的塊2混合(即混合，至少部分地)。本質(zhì)上，塊2，雖然它具有$x的價(jià)值，將僅達(dá)到$y的出售價(jià)格，即買主同意的出售價(jià)格。情況是這樣，因?yàn)?，在出售開采的物質(zhì)時(shí)通常就是這樣，則出售物質(zhì)產(chǎn)生的收益通?；谫I主同意為物質(zhì)/塊/叢付給固定價(jià)格。出售的物質(zhì)必須滿足一定的最低要求，并且通常并不是基于在每個(gè)塊/叢/采區(qū)中含有的礦石或有價(jià)值物質(zhì)的實(shí)際數(shù)量。因此，即使塊2具有價(jià)值$x，但買主將僅付給同意的價(jià)格例如$y。因而，在所說(shuō)明的實(shí)例中，通過出售塊2，塊1和2的開采將僅產(chǎn)生$y的收益，而塊1將被認(rèn)為是廢物。在處置廢物塊1時(shí)也將承擔(dān)成本。
然而，根據(jù)本發(fā)明，塊1和塊2以某種方式進(jìn)行混合，其導(dǎo)致兩個(gè)塊各自具有可出售的收益$y。為說(shuō)明起見，兩個(gè)塊的混合已導(dǎo)致兩個(gè)塊，其每個(gè)至少滿足最小可出售收益$y。該混合的結(jié)果，在所說(shuō)明的實(shí)例中，是獲得兩個(gè)塊/叢/采區(qū)，每個(gè)具有收益值$y，因而總收益提高到2×$y。
收益的計(jì)算本發(fā)明的具體實(shí)施例可以表示為公式。在這方面，要求解的混合的整型線性程序?qū)ふ蚁鄬?duì)最大的NPV，作為下述的函數(shù)(i)有助于每種產(chǎn)物的塊的數(shù)量，適當(dāng)?shù)卣劭郏⒖紤]到出售收益和混合/處理成本，(ii)開采成本，以及(iii)在廢物堆上放置物質(zhì)的成本。
就本發(fā)明而言，先前的技術(shù)已為每個(gè)塊/叢/采區(qū)假設(shè)一價(jià)值。在物質(zhì)的混合體積中，該價(jià)值不可能在一段時(shí)間的范圍內(nèi)加以假設(shè)。因而，根據(jù)本發(fā)明，在礦山設(shè)計(jì)中表示需要考慮的問題的收益可以表示為(收益)R＝∑(A.D.F)-∑(C.D.E)-∑(W.D.(E-F))表達(dá)式1其中A表示從單位體積的產(chǎn)物獲得的收益C是每塊、叢、和/或采區(qū)的開采成本D表示對(duì)于vi(w)未來(lái)價(jià)值的可變折扣，其中vi(w)表示具有標(biāo)識(shí)號(hào)i的塊/叢/采區(qū)的‘價(jià)值’(以今天的美元為單位)，如果塊/叢/采區(qū)被挖掘，E是1，而在其他的情況下為0，
F是被認(rèn)為是礦石的塊的分?jǐn)?shù)，以及W是每塊/叢/采區(qū)的廢物成本。
為了利用上述表達(dá)式，它可以輸入線性混合的整型程序求解裝置。在一個(gè)具體實(shí)施例中，現(xiàn)有線性混合的整型程序設(shè)計(jì)求解裝置可用來(lái)求解以下形式的程序最大收益...表達(dá)式2依據(jù)優(yōu)先約束條件生產(chǎn)速率約束條件等級(jí)約束條件雜質(zhì)約束條件要滿足的約束條件是(i)弧優(yōu)選約束條件，(ii)等級(jí)約束條件，對(duì)于每種產(chǎn)物優(yōu)選基于一年，(iii)雜質(zhì)約束條件，對(duì)于每種產(chǎn)物優(yōu)選基于一年，以及(iv)生產(chǎn)約束條件，如開采速率約束條件、處理速率約束條件、以及交易速率約束條件。
整型程序以相對(duì)NPV最優(yōu)方式選擇(i)何時(shí)挖掘和處理/混合塊/叢，(ii)什么塊/叢混合在一起以達(dá)到等級(jí)和雜質(zhì)，以及(iii)如何分配塊/叢(或部分塊)以構(gòu)成每種產(chǎn)物(或分配給廢物)。
用于混合礦山的相對(duì)“最后礦井”在本發(fā)明的另外方面，涉及確定相對(duì)最后礦井設(shè)計(jì)的問題。換而言之，確定相對(duì)較大的礦井(相對(duì)較大的未折扣價(jià)值)，其可以想像地包括將滿足混合約束條件的進(jìn)度表。
發(fā)明的此方面將上述表達(dá)式2應(yīng)用于單個(gè)時(shí)間周期(本質(zhì)上，一切事件被認(rèn)為是立即發(fā)生而沒有折扣)?；旧?，一切事件在一個(gè)周期內(nèi)發(fā)生。在這種情況下，沒有生產(chǎn)速率約束條件，但保持其他約束條件。此外，在表達(dá)式1中D＝1。
在各個(gè)周期中考慮到塊/叢/采區(qū)的分?jǐn)?shù)進(jìn)一步需要考慮塊/叢/采區(qū)的分?jǐn)?shù)。這是因?yàn)樵诮o定時(shí)間周期，并不總是可以開采和/或處理整個(gè)塊/叢/采區(qū)。因而僅部分可以被開采和/或處理。
已有利地確定，為了考慮塊/叢/采區(qū)的分?jǐn)?shù)，在上述表達(dá)式中‘E’可以由變量‘G’代替，其中規(guī)定的變量G表示部分塊/叢/采區(qū)，并且其中0≤G≤1以及G≤E。
在第二個(gè)發(fā)明方面，本發(fā)明評(píng)價(jià)輸入，如最后的礦井、塊價(jià)值、斜度約束條件、開采速率和折扣因素，以及將塊的開采時(shí)間排序提供為輸出，其基本上使NPV達(dá)到最大并考慮礦井斜度約束條件。
圖7說(shuō)明礦山1的礦井5。該礦井表示要除去的大量物質(zhì)。該礦井被分成(比方說(shuō))6個(gè)塊。每個(gè)塊由標(biāo)記A、B、C、D、E、以及F加以標(biāo)識(shí)。每個(gè)塊的價(jià)值是參照已知準(zhǔn)則加以確定，如每噸礦石的出售價(jià)格，包含在塊中的礦石噸數(shù)，在礦井中塊的垂直位置，
周圍巖石的類型，開采成本，處理塊的成本，出售塊的成本。
可以考慮這些因素以獲得塊的凈值。
如將參照?qǐng)D11A更詳細(xì)描述的，多個(gè)塊形成錐體。該錐體(通常)是三維體積，并考慮到開采的更實(shí)際方面，如各種參數(shù)、價(jià)值、LUT、以及塊模型。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，這些塊按照其價(jià)值加以排序并進(jìn)一步相應(yīng)地處理或儲(chǔ)存(在表中)。一實(shí)例說(shuō)明于圖8，其中表18從最高價(jià)值塊至最低價(jià)值塊列出塊。此方面被認(rèn)為是獨(dú)特的，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)首先根據(jù)開采每個(gè)塊的難易來(lái)確定塊的清單，而不是根據(jù)其價(jià)值(首先)確定塊的清單。本方面的一個(gè)益處是，通過根據(jù)價(jià)值列出塊，整個(gè)情況則給予其后進(jìn)行的局部搜索。在塊/錐體重新定位本發(fā)明的優(yōu)選形式的相位期間，在塊排序附近可以看到各個(gè)方面(這是來(lái)自“局部”方面)。因而這些方面具有近視或短視局部搜索的類型。這可以通過開始從最高至最低評(píng)估的塊排序得到加強(qiáng)，因而給出本發(fā)明的有點(diǎn)‘全面的’展望。
當(dāng)然，該清單可以從最低價(jià)值至最高價(jià)值，而該清單的執(zhí)行可以以相反次序進(jìn)行。原則是以‘價(jià)值次序’確定塊的清單以致可以以顯示價(jià)值的次序從礦井除去塊。在商業(yè)方面，在最短時(shí)間內(nèi)設(shè)法獲得最高價(jià)值，因而設(shè)法最早開采最高價(jià)值塊以便可以相對(duì)快速獲得對(duì)開采工程投資的回報(bào)。
如從圖8可以看到的，有多個(gè)違規(guī)，在圖中其由向下指向的箭頭表示。這些違規(guī)會(huì)發(fā)生，因?yàn)樵谑紫瘸ノ挥谄渖厦娴膲K之前除去塊600被認(rèn)為是違規(guī)(如圖7所示)。因而，在本發(fā)明的第二個(gè)方面，表18的塊被排序以除去至少一個(gè)違規(guī)，并再次進(jìn)一步相應(yīng)地加以處理或儲(chǔ)存(在表中)。此表示在圖9和表19中。如所示表19具有3個(gè)向下指向的箭頭，因而具有3個(gè)違規(guī)。
如圖10和表20所說(shuō)明的，本發(fā)明顯示表19的清單考慮到改善的NPV被重排序，但沒有增加違規(guī)的數(shù)目。再一次，重排序的清單被進(jìn)一步相應(yīng)地加以處理或儲(chǔ)存(在表中)。相對(duì)于表19，在表20中NPV增加，因?yàn)樵诒?0中500價(jià)值的塊E在該表的頂部，而在表19中價(jià)值40的塊D在該表的頂部。
然后本發(fā)明(優(yōu)選地)繼續(xù)(反復(fù)地)處理這些表以減少違規(guī)和NPV，其是根據(jù)圖9和圖10所說(shuō)明的情況。優(yōu)選地，繼續(xù)進(jìn)一步處理直到可以獲得很少或不能獲得另外的益處。在那時(shí)，塊的清單被認(rèn)為是完全的，導(dǎo)致可以稱為可執(zhí)行塊次序的東西，并可以按照該清單除去物質(zhì)。當(dāng)然可以按照部分反復(fù)的塊的清單除去物質(zhì)，但這不可能是被認(rèn)為是塊的“最優(yōu)”清單的東西。圖10顯示時(shí)間的指示，其對(duì)根據(jù)本發(fā)明作出的確定的執(zhí)行順序產(chǎn)生一些影響。
圖11A和圖11B說(shuō)明本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施例，更具體地涉及實(shí)施本發(fā)明，如用于開采工業(yè)。圖11A示意說(shuō)明一種系統(tǒng)，其用于計(jì)算錐體結(jié)構(gòu)和實(shí)施以上披露的第一方面。多個(gè)塊(如在圖4所描述的)形成錐體。該錐體(通常)是三維體積，并考慮到開采的實(shí)際情況，如各種參數(shù)、價(jià)值、LUT、以及塊模型。
塊模型21是基于X、Y、Z、巖石類型、金屬等級(jí)、噸數(shù)(稀土/金屬)加以計(jì)算。
各種參數(shù)22包括塊尺寸(X、Y、Z)、塊的數(shù)目(NX、NY、NZ)、回收(每塊多少是可回收的)、斜度約束條件、以及成本模型參數(shù)。
價(jià)值23是基于(XYZ$)進(jìn)行計(jì)算。評(píng)估每個(gè)塊的方法可以和那些以上根據(jù)圖7所描述的方法相同。(XYZ$)簡(jiǎn)單描述文件格式的優(yōu)選形式。塊價(jià)值的計(jì)算取決于許多參數(shù)，其中一些根據(jù)上面的圖6列出。輸入本發(fā)明的某些信息可以是二維陣列的形式。這些陣列具有四列，即x、y、z、$。此類型陣列的每行指單個(gè)塊，而用于此行項(xiàng)目的列分別指X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、z坐標(biāo)、以及價(jià)值。
塊模型、參數(shù)、以及價(jià)值用來(lái)計(jì)算弧24。給定特定塊，我們必須計(jì)算那些弧將從該塊析出，即，那些其他塊由該塊指向。必須除去多少塊取決于礦井中在那個(gè)位置的礦井壁的斜度。不同巖石類型需要不同的斜度。那些更易于倒塌的巖石類型比那些并不是如此易于倒塌的巖石類型需要較低的最大斜度。開采工程師/地質(zhì)學(xué)家為礦井中的每個(gè)坐標(biāo)/塊提供最大傾斜角。斜度約束條件可以用塊間弧加以編碼?；趦A斜角，可以外推頂點(diǎn)在所考慮的特定塊的倒錐體。在所考慮的包括在此錐體內(nèi)的特定塊上面的任何塊應(yīng)直接或間接地由所考慮的特定塊所指向或標(biāo)識(shí)。
弧、價(jià)值、參數(shù)、以及立方體LUT被用作查找表25的輸入。該查找表的輸出提供稱為開采的最優(yōu)NPV排序26的東西。這被輸入圖11B并在下文對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
LUT(查找表)的計(jì)算是基于價(jià)值、以及LUT(Nblocks)(1+最大(narcsout)+最大(Naresin))。作為解釋，想像三維格子可以表示為三維陣列，其中格子表示要開采的包含在露天礦井中的單元。在此三維陣列內(nèi)，每個(gè)單元表示塊。利用以上描述的這種結(jié)構(gòu)，可相對(duì)容易地確定那些塊被另一個(gè)塊所指向。然而，本發(fā)明的塊/錐體再定位利用在“堆積”上的塊而不直接利用塊的三維坐標(biāo)。因此，查找表用來(lái)在塊號(hào)和其三維坐標(biāo)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，我們利用四個(gè)不同的查找表，其每一個(gè)表示表25的情況并且其在虛線方框25a中被強(qiáng)調(diào)。
首先計(jì)算塊25b的價(jià)值，其次計(jì)算指向塊25c的箭頭，第三計(jì)算從塊25d指出的箭頭。
用于計(jì)算塊25b價(jià)值的查找表利用一些準(zhǔn)則，如以上參照?qǐng)D7所描述的準(zhǔn)則。
用于計(jì)算指向塊25c的箭頭的查找表由二維陣列組成。此陣列的行數(shù)等于礦井中塊的數(shù)目。列的數(shù)目等于指向任何塊的弧的最大數(shù)目。此陣列每一行包括指向由那行表示的塊的多個(gè)塊的塊號(hào)。
同樣，用于計(jì)算從塊25d指出的箭頭的查找表由二維陣列組成。此陣列的行數(shù)等于礦井中塊的數(shù)目。列的數(shù)目等于從任何塊指出的弧的最大數(shù)目。此陣列的每一行包括從由那行表示的塊指出的多個(gè)塊的塊號(hào)，以及第四查找表25e用來(lái)使塊號(hào)與其在礦井中的三維坐標(biāo)發(fā)生連系。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面對(duì)LUT進(jìn)行排序，其中根據(jù)每塊的價(jià)值塊被排序成表，并且上文對(duì)其進(jìn)行了描述。
圖11B示意性說(shuō)明一種用于實(shí)施上述的第二和第三方面的系統(tǒng)，其優(yōu)選地采用來(lái)自圖11A的輸入。概述本發(fā)明的第二方面27。概述本發(fā)明的第二方面28。
在說(shuō)明圖11A和圖11B時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意到，開采的‘最優(yōu)’NPV排序可能不是在實(shí)施領(lǐng)域最實(shí)用的開采次序，因而，圖11B將另外系列的處理應(yīng)用于圖11A的輸出，為了(進(jìn)一步)最優(yōu)化開采次序。
在說(shuō)明圖11B時(shí)，假設(shè)分析開始于堆積的頂部。在塊29堆積高度增加1，即在堆積中的下一個(gè)項(xiàng)目?；诖隧?xiàng)目確定30錐體，并確定31任何違規(guī)。在本發(fā)明進(jìn)行初始確定的情況下，Nvio(違規(guī)數(shù)目)可以重新設(shè)置在塊32。
在塊33，確定是否有任何違規(guī)。如果沒有，路徑34，然后確定是否有任何更多的項(xiàng)目要分析35。如果它是最后的項(xiàng)目，那么分析結(jié)束在36。如果有更多的項(xiàng)目要分析，那么在37深度增加，然后在塊30再一次確定下一個(gè)錐體集。如果有違規(guī)，則構(gòu)造38錐體，并且這是放置在堆積39的頂部。這有點(diǎn)類似于最高的交換，如以上參照?qǐng)D9所述，然而，如以下將描述的，仍必須確定錐體的準(zhǔn)確位置。再次確定違規(guī)40的數(shù)目。
塊28(虛線)表示本發(fā)明第二個(gè)方面的具體實(shí)施例。即，進(jìn)一步處理項(xiàng)目和有關(guān)的錐體以確定更好的NPV，但沒有更多的違規(guī)。在這方面，塊41為考慮中的錐體的位置確定違規(guī)數(shù)目。該錐體沿堆積42移動(dòng)，其中發(fā)現(xiàn)可能的違規(guī)的位置下降。已發(fā)現(xiàn)任何位置，其中在43有一違規(guī)減少？如果已發(fā)現(xiàn)一位置(多個(gè)位置)路徑45導(dǎo)致確定那些位置46，而在47確定具有最好(被認(rèn)為是)位置的位置。然后將該錐體放置在位置48，并保存49該位置。然后在塊29再次開始分析下一個(gè)項(xiàng)目。如果在43減少違規(guī)的數(shù)目方面沒有任何改善，路徑44返回以考慮多個(gè)可替換方法。一種可替換方法是返回到考慮在堆積中在塊37的下一個(gè)項(xiàng)目。另一個(gè)可替換方法51是尋找各種(其他)錐體位置，其中違規(guī)的數(shù)目沒有增加52，其后為那些其他位置計(jì)算相應(yīng)的NPV 53。然后該錐體可以移動(dòng)到具有最好考慮過的NPV的位置。作為另外的可替換方法54，可以隨機(jī)選擇新的錐體位置，偏向于選擇具有改善NPV的位置。然后可以放置該錐體48并儲(chǔ)存49在此位置。保存的狀態(tài)49還給出目前堆積的清單。這可以在任何時(shí)候用作可執(zhí)行的塊次序。
雖然以上描述描述了被“移動(dòng)”的各種堆積項(xiàng)目的分析，但這可以不一定在物理意義上發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的各種處理和確定可以通過參考在記錄介質(zhì)中的數(shù)據(jù)庫(kù)、坐標(biāo)或位置來(lái)進(jìn)行。尋找改善的開采信息的清單或表示法作為本發(fā)明的輸出。
其他問題本發(fā)明可以在塊評(píng)估中結(jié)合最優(yōu)品位下限的更好估計(jì)最低限度品位下限的改善可以顯著地影響NPV，(以及很可能最優(yōu)后推設(shè)計(jì))。因而品位下限的某些要考慮的問題應(yīng)包括在后推設(shè)計(jì)中。
本發(fā)明可以結(jié)合分開的開采和處理速率；塊的定時(shí)取決于開采和處理速率。為了更準(zhǔn)確地估計(jì)開采時(shí)間和改善NPV評(píng)估模型，適當(dāng)考慮處理時(shí)間應(yīng)包括在后推設(shè)計(jì)中沉積物如鐵礦石和媒提供新的挑戰(zhàn)，因?yàn)樽罱K產(chǎn)品通常是按照塊模型通過混合幾個(gè)塊在一起而形成。
因而塊的最終體積是不知道的直到它已與其他塊混合。
當(dāng)設(shè)計(jì)后推、開采進(jìn)度表、以及甚至最后的礦井時(shí)，不能單獨(dú)考慮塊價(jià)值，而是必須和礦石儲(chǔ)量中的其他(可能空間上分開的)塊一起加以考慮。
需要適當(dāng)處理此方面以嚴(yán)格地使NPV最大化。
本發(fā)明可以考慮隨機(jī)情況在三維塊模型中指定給塊的價(jià)值是單個(gè)確定性值。
實(shí)際上，準(zhǔn)確值是不知道的并且某些塊比其他塊包含更大的不確定性(這種不確定性可以通過礦體的條件模擬加以估計(jì))。
需要這類后推設(shè)計(jì)，其考慮到與礦石等級(jí)不確定性有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)并且目的是獲得風(fēng)險(xiǎn)最小/回報(bào)最大的開采進(jìn)度表。
根據(jù)第三個(gè)發(fā)明方面，構(gòu)造一種設(shè)計(jì)以至少部分地基于風(fēng)險(xiǎn)與回報(bào)來(lái)說(shuō)明礦山位置和/或礦體的(多個(gè))表示法。
本發(fā)明計(jì)算NPV(已認(rèn)識(shí)到其可用作‘回報(bào)’的度量)。在存在不確定性的情況下，本發(fā)明提供相對(duì)‘最優(yōu)’、或至少優(yōu)選的進(jìn)度表的指示?！斑M(jìn)度表”指至少包括(i)塊的進(jìn)度表，(ii)采區(qū)的進(jìn)度表，和/或(iii)叢的進(jìn)度表以形成塊順序和最后的后推。
在計(jì)算NPV時(shí)，令vi,t(ω)表示隨機(jī)變量，其描述在周期t具有標(biāo)識(shí)號(hào)i的塊/叢/采區(qū)的“價(jià)值”(以今天的元為單位)。隨機(jī)性可以包括一些因素如●等級(jí)不確定性(與t無(wú)關(guān))●價(jià)格/成本不確定性●回收不確定性每個(gè)ω是試樣“真實(shí)性(reality)”，其指在一段時(shí)間內(nèi)塊/叢采區(qū)的“可能值”，并具有發(fā)生的指定相對(duì)概率。現(xiàn)實(shí)是未來(lái)結(jié)果。在某個(gè)未來(lái)時(shí)間塊的“實(shí)際”價(jià)格是不知道的直到那個(gè)特定時(shí)間。并且，塊的“實(shí)際”礦石/等級(jí)是不知道的直到實(shí)際上被開采和分析。因此，在考慮到一種或多種“可能值”的情況下，實(shí)施本發(fā)明。進(jìn)一步分析每種可能值。vi，t隨t的任何變化將是基本上由于價(jià)格、成本、或回收隨時(shí)間的變化，不是由于折扣。
已認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)閴K價(jià)值是隨機(jī)變量，因而NPV也是隨機(jī)變量。因此，每個(gè)塊/叢/采區(qū)的NPV可以表示為表達(dá)式1，即NPV＝∑vi，t(ω).D.E...表達(dá)式1其中NPV是隨機(jī)塊價(jià)值的總和，適當(dāng)折扣的，就考慮到隨機(jī)塊價(jià)值、每年(或周期)折扣因素、以及在該周期挖掘和處理的塊/叢/采區(qū)來(lái)說(shuō)，D表示vi，t(ω)未來(lái)價(jià)值的可變折扣，以及如果塊/叢/采區(qū)被挖掘，E是1，而在其他的情況下為0。
計(jì)算回報(bào)如果忽略風(fēng)險(xiǎn)，則目的在于相對(duì)最大預(yù)期NPV就是合理的，如上所述。已進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明，預(yù)期“回報(bào)”可以按照平均塊價(jià)值來(lái)表示，即aV(vi，t(ω))，因此預(yù)期的回報(bào)可以表示為表達(dá)式2
回報(bào)(NPV)＝∑aV(vi，t(ω)).D.E...表達(dá)式2其中回報(bào)(NPV)是平均塊價(jià)值的總和，適當(dāng)折扣的，就考慮到隨機(jī)塊價(jià)值、每年(或周期)折扣因素、以及在該周期挖掘和處理的塊/叢/采區(qū)來(lái)說(shuō)，av(vi，t(ω))是平均塊價(jià)值，D表示vi，t(ω)未來(lái)價(jià)值的可變折扣，以及如果塊/叢/采區(qū)被挖掘，E是1，而在其他的情況下為0。
為了利用以上表達(dá)式，它可以輸入到線性混合整型程序求解裝置。在一個(gè)具體實(shí)施例中，現(xiàn)有線性混合整型程序求解裝置可用來(lái)求解以下形式的程序最大回報(bào)(NPV) ...表達(dá)式3依據(jù)優(yōu)先約束條件生產(chǎn)速率約束條件計(jì)算的相對(duì)最大回報(bào)對(duì)應(yīng)于圖12中的點(diǎn)Z。
在處理生產(chǎn)速率約束條件時(shí)，已認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)速率約束條件是隨機(jī)約束條件，因?yàn)樗鼈冞B接到ω。因而，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，平均礦石含量可以用于約束條件。因此，生產(chǎn)速率約束條件可以表示為
∑av(塊i的礦石含量)(ω).E≤在一周期中可以處理的最大噸數(shù)，如1年 ...表達(dá)式4控制風(fēng)險(xiǎn)本發(fā)明的另外方面計(jì)算NPV的變化，已認(rèn)識(shí)到其可以用作“風(fēng)險(xiǎn)”的度量。風(fēng)險(xiǎn)描述隨機(jī)變量NPV的可能結(jié)果的變化。因此NPV的變化被認(rèn)為是度量風(fēng)險(xiǎn)的一種方法。
Var(NPV)＝F+G ...表達(dá)式5其中F是(vi，t(ω)的變化).D.EG是((vi，tvj，t)中的互變量).D.ED表示vi，t(ω)未來(lái)價(jià)值的可變折扣，以及如果塊/叢/采區(qū)被挖掘，E是1，而在其他的情況下為0。
var(vi，t)和cov(vi,tvj,t)的值可以由來(lái)自條件模擬和價(jià)格模型的輸入數(shù)據(jù)提供。
為了利用以上表達(dá)式，最好目的在于相對(duì)使預(yù)期NPV達(dá)到最大，以NPV變化的某個(gè)上限為條件。這將在“回報(bào)/風(fēng)險(xiǎn)”平面的“效率限界”上提供一點(diǎn)，如由圖12所示曲線所表示的。
依據(jù)基于NPV表達(dá)相對(duì)最大回報(bào)
最大回報(bào)(NPV) ...表達(dá)式6依據(jù)var(NPV)≤h，h是風(fēng)險(xiǎn)值優(yōu)選約束條件生產(chǎn)速率約束條件其中h＞0是某個(gè)大于最小風(fēng)險(xiǎn)的值。
等效地，(以及對(duì)于整型程序來(lái)說(shuō)方便地)，可以相對(duì)地使NPV的變化達(dá)到最小，以預(yù)期NPV的上限為條件。為了相對(duì)地簡(jiǎn)化此程序的計(jì)算，表達(dá)式6可以表示為表達(dá)式7，即二次混合整型程序最小Var(NPV)...表達(dá)式7依據(jù)回報(bào)(NPV)≥c優(yōu)選約束條件生產(chǎn)速率約束條件其中c＞0是某個(gè)小于或等于相對(duì)最大預(yù)期NPV的值。并且，生產(chǎn)速率約束條件可以如以前一樣通過使用平均值變成非隨機(jī)的，如平均礦石含量。
轉(zhuǎn)向圖12，礦山設(shè)計(jì)者可以選擇所需要的風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)，然后重復(fù)以上表達(dá)式以確定適當(dāng)?shù)倪M(jìn)度表。本質(zhì)上，在曲線上的每個(gè)“圓點(diǎn)”或點(diǎn)表示或可以用來(lái)建立不同的“進(jìn)度表”。該風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)以及其相應(yīng)的NPV可以用來(lái)為除去塊建立進(jìn)度表。在圖12中，約束風(fēng)險(xiǎn)的垂直線與以上表達(dá)式6有關(guān)，而約束回報(bào)的水平線與以上表達(dá)式7有關(guān)。例如，如果選擇風(fēng)險(xiǎn)為hA，那么可以求解以上表達(dá)式，導(dǎo)致在圖12曲線上的點(diǎn)A。此點(diǎn)A給出具有相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)的第一進(jìn)度表。同樣，如果選擇較高風(fēng)險(xiǎn)為hB，那么可以求解以上表達(dá)式，導(dǎo)致在圖12曲線上的點(diǎn)B。此點(diǎn)A給出具有相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)的第二進(jìn)度表。
以這種方式，利用本發(fā)明，使用者可以選擇相對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)/低回報(bào)、或相對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)/高回報(bào)、以及/或相對(duì)中等風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)。每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)對(duì)應(yīng)于曲線上的一點(diǎn)，如說(shuō)明于圖12，其本身又表示相應(yīng)的進(jìn)度表。圖12還說(shuō)明被認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)太高的區(qū)域以及被認(rèn)為實(shí)際上不能實(shí)行的區(qū)域。這在不同情況之間有所不同。從此觀點(diǎn)看，進(jìn)度表的建立可以利用已知技術(shù)和/或在由本申請(qǐng)者2002年10月9日提交的相應(yīng)專利申請(qǐng)中披露的技術(shù)，即澳大利亞臨時(shí)第2002951892號(hào)、第2002951957號(hào)、第2002951894號(hào)、第2002951891號(hào)、第2002951893號(hào)、第2002951896號(hào)、第2002951898號(hào)、以及第2002951895號(hào)，2002年11月14日提交的澳大利亞臨時(shí)第2002952681號(hào)和第2002952654號(hào)，以及2003年3月5日提交的澳大利亞臨時(shí)第2003901021號(hào)，并且其結(jié)合于本文作為參考。
Generic KlumpKing圖13示意性說(shuō)明發(fā)明的一個(gè)方面的總表示法。
雖然在下面更詳細(xì)地討論總流程圖的各種單元的特定方面，但提供說(shuō)明于圖13的流程圖的概要可能是有益的。
塊模型601、開采和處理參數(shù)602、以及斜度約束條件603提供為輸入?yún)?shù)。當(dāng)結(jié)合時(shí)，則提供優(yōu)先弧604。對(duì)于給定塊，弧將指向其他在可以除去給定塊之前必須除去的塊。
因?yàn)樵?05，塊的數(shù)目通?？梢苑浅４?，所以塊被聚集成較大的集并聚類。從相應(yīng)的簇?cái)U(kuò)展錐體，然后在錐體的交叉處產(chǎn)生606叢?，F(xiàn)在叢的數(shù)目遠(yuǎn)小于塊的數(shù)目，并且叢包括斜度約束條件。在607，以根據(jù)規(guī)定準(zhǔn)則的方式可以對(duì)這些叢編制進(jìn)度表，例如，開采和處理約束條件和NPV。用叢(其數(shù)目遠(yuǎn)少于塊)編制進(jìn)度表很有利。正是(部分地)叢的減少的數(shù)目提供了相對(duì)程度的算術(shù)簡(jiǎn)單性和/或降低了對(duì)用來(lái)確定進(jìn)度表的程序設(shè)計(jì)引擎或算法的要求。在此以后，通過去聚集，可以從叢進(jìn)度表確定單個(gè)塊次序的進(jìn)度表。在608的拋光步驟是可選的，但確實(shí)改善塊順序的值。
按照塊排序，可以設(shè)計(jì)后推609。用另外的第四坐標(biāo)，可以進(jìn)行二次聚類610。第四坐標(biāo)可以例如是時(shí)間，但也可以是任何其他所希望的值或參數(shù)。從這里，從簇再次擴(kuò)展錐體，但以與第四坐標(biāo)成比例的順序。任何已經(jīng)分配給先前擴(kuò)展的錐體的塊并不包括在下一個(gè)錐體擴(kuò)展中。從這些擴(kuò)展的錐體形成611后推?？梢詸z查后推的可開采性612。在613可以評(píng)價(jià)可開采性和NPV之間的平衡，不管根據(jù)還是不根據(jù)預(yù)定參數(shù)。如果必要的話，經(jīng)過路徑614可以重復(fù)該后推設(shè)計(jì)。
也可以考慮其他需要考慮的問題，如最小開采寬度615、以及確認(rèn)616。對(duì)于下述可以考慮平衡開采約束條件、下游處理約束條件和/或裝堆方案，如混合和供給鏈確定和/或評(píng)價(jià)。
以下描述集中于發(fā)明的多個(gè)方面，其存在于以上披露的總流程圖內(nèi)。對(duì)圖13來(lái)說(shuō)，部分2和5與605有關(guān)，部分3、4以及5與606有關(guān)，部分4、6與607有關(guān)，部分7和7.3與610有關(guān)，部分7.2和7.3與611有關(guān)，部分7.3與612、613、以及614有關(guān)，以及部分7、7.1、7.2、以及7.3與609有關(guān)。
輸入和預(yù)備輸入?yún)?shù)包括塊模型601、開采和處理參數(shù)602、以及斜度約束條件603。傾斜區(qū)域(例如，物理區(qū)域或地帶)包括在601中；斜度參數(shù)(例如，斜度和每個(gè)地帶的走向)包括在602中。
塊模型601包括信息，如塊的價(jià)值(以美元計(jì)算)、塊的等級(jí)(克/噸)、在塊中巖石的噸數(shù)、以及在塊中礦石的噸數(shù)。
開采和處理參數(shù)602是通過以容量約束為條件可以開采或處理的噸/年來(lái)表示。
斜度約束條件603包括在特定塊的給定方向周圍關(guān)于最大斜度的信息。
當(dāng)結(jié)合時(shí)，斜度約束條件603和塊模型601產(chǎn)生優(yōu)先弧604。對(duì)于給定塊，弧將從給定塊指向所有其他在給定塊之前必須除去的塊。通過以歸納方式將它們儲(chǔ)存可減少弧的數(shù)目，其中，例如，在二維中，塊的倒錐體可以通過指向直接地集中在它上面的三個(gè)塊的每個(gè)塊加以描述。此原則也可以應(yīng)用于三維。如果倒錐體較大，例如具有10的深度，則需要的弧數(shù)目將是100；對(duì)于每一塊有一個(gè)。然而，利用“指向直接地集中在你上面的三個(gè)塊”的歸納規(guī)則，整個(gè)倒錐體可以僅用三個(gè)而不是100弧加以描述。這樣，需要儲(chǔ)存的弧數(shù)目可大大地減少。因?yàn)閴K模型通常含有無(wú)數(shù)的塊，其中每個(gè)塊包括幾百個(gè)弧，所以這種數(shù)據(jù)壓縮被認(rèn)為是顯著的優(yōu)點(diǎn)。
產(chǎn)生最優(yōu)塊排序在塊模型601中的塊數(shù)目通常太大以致不能逐個(gè)地編制進(jìn)度表，因而需要將塊聚集成較大的集合，然后對(duì)這些較大的集編制進(jìn)度表。為了以這種聚集開始，對(duì)礦石塊進(jìn)行聚類605(這些塊通?？拷V井的底部。在一個(gè)優(yōu)選形式中，并不聚類那些具有負(fù)值的塊，其被認(rèn)為是廢物)。在空間上(利用其x、y、z坐標(biāo))并按照其等級(jí)或價(jià)值對(duì)礦石塊進(jìn)行聚類。在具有空間上緊湊簇和在其內(nèi)具有類似等級(jí)或價(jià)值的簇之間取得平衡。這些簇將形成聚集的微小部分的核心。
通過利用優(yōu)先弧向上擴(kuò)展，從每個(gè)簇形成(虛構(gòu)的)的倒錐體。此倒錐體表示最小量的物質(zhì)，其在可以開采整個(gè)簇之前必須被挖掘。理想地，對(duì)于每個(gè)簇，有一倒錐體。通常，這些錐體將交叉。每個(gè)這些交叉(包括僅自身交叉錐體的不重要的交叉)將形成聚集的微小部分，其稱作叢。產(chǎn)生叢，并用606表示。
現(xiàn)在產(chǎn)生的叢的數(shù)目遠(yuǎn)少于塊的最初數(shù)目。叢之間的優(yōu)先弧是由各個(gè)塊之間的優(yōu)先弧所引起。按照這些優(yōu)先弧可行的叢的開采排序?qū)⒆詣?dòng)考慮最小斜度約束條件。可以對(duì)這些叢編制進(jìn)度表以尋找基本上NPV最大的叢進(jìn)度表607，其滿足所有開采和處理約束條件。
因?yàn)橛袇策M(jìn)度表607，所以這可以轉(zhuǎn)變成各個(gè)塊的進(jìn)度表。一種方法認(rèn)為所有那些在一日歷年度內(nèi)開始的叢為一個(gè)整體，并從最高層開始逐層進(jìn)行到最低層來(lái)逐塊挖掘這些叢。在本申請(qǐng)中披露有其他方法。產(chǎn)生這樣的塊排序以后，下一步驟可以是可選地拋光(polish)608塊排序以進(jìn)一步改善NPV。
在更復(fù)雜的情況下，可以越過拋光608步驟。然而，如果需要的話，可以進(jìn)行拋光以改善塊順序的價(jià)值。
按照塊排序平衡NPV最優(yōu)/可開采后推設(shè)計(jì)按照這樣的塊排序，我們可以通過后推設(shè)計(jì)609產(chǎn)生后推。有利地，本發(fā)明可以產(chǎn)生考慮到NPV最優(yōu)開采進(jìn)度表的后推。后推是較大部分的礦井，其中礦車和挖土機(jī)將集中于挖掘往往一段時(shí)間，如一年或多年。塊排序指導(dǎo)我們應(yīng)在何處開始以及何處結(jié)束開采。本質(zhì)上，該塊排序是挖掘礦井的最佳方式。然而，此塊排序經(jīng)常是不可行的，因?yàn)榇私ㄗh的排序在空間上具有太多的分段。在發(fā)明的一個(gè)方面，聚集該塊排序以致獲得礦井的較大的連接部分(后推)。然后可以進(jìn)行礦石塊的二次聚類610。這一次，聚類是空間的(x、y、z)并具有另外的第四坐標(biāo)，其表示塊開采時(shí)間排序?？梢栽黾雍徒档蜁r(shí)間的第四坐標(biāo)的重要性。降低該重要性可產(chǎn)生空間上緊湊的簇，但忽略最優(yōu)開采順序。增加第四坐標(biāo)的重要性可產(chǎn)生空間上更為分段的簇但更緊密地采用最優(yōu)開采順序。
在已選擇(以及按時(shí)間排序)簇以后，倒錐體則按時(shí)間次序向上擴(kuò)展。即，最早的簇(按時(shí)間)向上擴(kuò)展以形成倒錐體。接著，第二最早的簇向上擴(kuò)展。任何已經(jīng)分配給第一錐體的塊并不包括在第二錐體以及任何其后的錐體中。同樣，任何分配給第二錐體的塊并不包括在任何其后的錐體中。這些擴(kuò)展的錐體或部分錐體后推611。這種二次聚類、擴(kuò)展、以及NPV評(píng)估是相對(duì)快速的，并且目的是使用者可以選擇時(shí)間的第四坐標(biāo)的重要性、進(jìn)行擴(kuò)展和評(píng)估、以及為可開采性檢查后推612?？梢栽诳砷_采性和NPV之間取得平衡613，并且如果必要的話可以重復(fù)后推設(shè)計(jì)步驟，路徑614。例如，如果可開采性是太分段的，第四坐標(biāo)的重要性則被降低。如果根據(jù)評(píng)估的NPV太低，第四坐標(biāo)的重要性則被增加。
已選擇后推設(shè)計(jì)以后，則對(duì)后推設(shè)計(jì)運(yùn)行最小開采寬度程序615以確保在后推和它們本身、以及后推和礦井的邊界之間保持最小開采寬度。在公開文獻(xiàn)中的一個(gè)實(shí)例是“The effect of minimummining width on NPV”by Christopher Wharton & JeffWhittle,“Optimizing with Whittle”Conference，Perth，1997。
進(jìn)一步的評(píng)估在此最后階段更復(fù)雜的評(píng)估方法616是可能的，其平衡開采和處理約束條件、以及另外可以考慮儲(chǔ)存方案，如混合和供給鏈確定和/或評(píng)價(jià)。
簇的初始標(biāo)識(shí)已發(fā)現(xiàn)，在塊模型中的塊數(shù)目通常太大以致不能逐個(gè)地編制進(jìn)度表，因而根據(jù)發(fā)明的一個(gè)有關(guān)方面，塊被聚集成較大的集。然后優(yōu)選地對(duì)這些較大的集編制進(jìn)度表。編制進(jìn)度表意味著將要挖掘的叢分配在特定的周期或多個(gè)周期。
為了從聚集開始，聚類多個(gè)礦石塊。礦石塊被標(biāo)識(shí)為不同于廢料。要除去廢料以達(dá)到礦石塊。礦石塊可以基本上僅含有所需要質(zhì)量或數(shù)量的礦石和/或與其他物質(zhì)或甚至廢料結(jié)合。礦石塊通?？拷V井的底部，但可以位于礦井中的任何地方。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，認(rèn)為是廢物的礦石塊被給予負(fù)值，而礦石塊并不用負(fù)值加以聚類。設(shè)想那些具有正值的塊呈現(xiàn)為露天礦的分級(jí)的可能目標(biāo)。這種方法是圍繞把那些有價(jià)值的塊作為目標(biāo)而建立，即那些具有正值的塊。具有負(fù)值的廢物塊并不認(rèn)為是目標(biāo)，因而發(fā)明的此方面并不聚類那些目標(biāo)。礦石塊是在空間上(利用其x、y、z坐標(biāo))并按照其等級(jí)或價(jià)值加以聚類。優(yōu)選地，限制或預(yù)定準(zhǔn)則用于決定這些簇。例如，應(yīng)用于給定塊簇的空間限制是什么？相隔10米或100米的塊被認(rèn)為是一個(gè)簇？這些準(zhǔn)則可以隨特定礦山、設(shè)計(jì)、以及環(huán)境而變化。例如，圖14示意說(shuō)明礦體701。在該礦體內(nèi)是多個(gè)塊702、703、704、以及705。(該礦體有許多塊，但為簡(jiǎn)便起見描述將僅涉及有限的數(shù)目)每個(gè)塊702、703、704、以及705有其各自的x、y、z坐標(biāo)。如果要形成聚集，那么塊702、703、704、以及705的坐標(biāo)則可以根據(jù)預(yù)定準(zhǔn)則加以分析。如果準(zhǔn)則僅是距離，例如，那么塊702、704、以及704則比塊705更靠近。因而聚集可以由塊702、704、以及704形成。然而，如果，根據(jù)發(fā)明的此方面，還使用另一個(gè)準(zhǔn)則，如等級(jí)或價(jià)值，那么塊702、703、以及705可以如由線706所規(guī)定的被認(rèn)為是聚集，即使塊704更靠近塊702和703。在具有空間上緊湊簇和在其內(nèi)具有類似等級(jí)或價(jià)值的簇之間取得平衡。這些簇將形成聚集的微小部分的核心。重要的是控制空間緊湊性與等級(jí)/價(jià)值相似性。如果簇在空間上太分開，那么我們將最終從簇向上擴(kuò)展的倒錐體(如將在下面所描述的)將會(huì)太寬并包括過多的剝離。如果簇在內(nèi)部包括太多的等級(jí)或價(jià)值變化，那么將會(huì)沖淡價(jià)值。優(yōu)選地，簇基本上明顯地分別標(biāo)識(shí)高等級(jí)區(qū)域和低等級(jí)區(qū)域，同時(shí)保持簇的空間緊湊性。已發(fā)現(xiàn)這樣的簇可產(chǎn)生高質(zhì)量聚集。
此外，在遇到相對(duì)較大礦體的情況下，該礦體可以分成相對(duì)較大數(shù)目的塊。每個(gè)塊可以具有基本上相同或不同的礦石等級(jí)或價(jià)值。相對(duì)較大數(shù)目的塊將具有空間差異，其可以根據(jù)以上披露的內(nèi)容用來(lái)規(guī)定聚集和叢。以這種方式，該礦體可以分解成分開的區(qū)域，從其可以規(guī)定和擴(kuò)展各個(gè)錐體。
簇的擴(kuò)展以及叢的形成根據(jù)本發(fā)明，從每個(gè)簇可以形成倒錐體(虛構(gòu)的)。錐體被稱為一種向讀者在視覺上解釋什么發(fā)生的方式。雖然對(duì)于人眼形成錐體的塊集并不像離散的錐體。在實(shí)際的具體實(shí)施例中，此步驟將由計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)上加以模擬。每個(gè)錐體優(yōu)選為最小的錐體，即，不過大。此錐體是示意地或數(shù)學(xué)上加以表示，但為了解釋起見，考慮聚集的向上擴(kuò)展的倒錐體是有益的。利用優(yōu)先弧，可以向上擴(kuò)展聚集的微小部分的倒錐體。大多數(shù)礦山優(yōu)化軟件包使用優(yōu)先弧的觀念。錐體優(yōu)選為三維的。倒錐體表示最少量的物質(zhì)，其必須在可以開采整個(gè)簇之前加以挖掘。根據(jù)發(fā)明的此方面的優(yōu)選形式，每個(gè)簇具有相應(yīng)的倒錐體。
通常，這些錐體將交叉從相鄰聚集向上擴(kuò)展的另一個(gè)錐體。根據(jù)此方面，每個(gè)交叉(包括僅自身交叉錐體的不重要的交叉)將形成聚集的微小部分，其稱作“叢”。叢之間的優(yōu)先弧是由各個(gè)塊之間的優(yōu)先弧所引起。這些優(yōu)先弧對(duì)于標(biāo)識(shí)叢的哪個(gè)開采排序是物理上可行以及哪個(gè)不行是重要的。開采排序必須和優(yōu)先弧一致。這意味著，如果塊/叢A指向塊/叢B，那么塊/叢B必須早于塊/叢A被挖掘。
參照?qǐng)D15，其說(shuō)明礦井801，其中有礦體802、803、以及804。在最初標(biāo)識(shí)簇的階段標(biāo)識(shí)重要的“礦石目標(biāo)”后，如上所述，擴(kuò)展和形成叢的程序繼續(xù)以產(chǎn)生小型礦井(叢)，其是最有效的通向這些“礦石目標(biāo)”的方式。這些叢是由錐體的交叉、以及除去交叉區(qū)域后錐體的剩余物所形成的區(qū)域。根據(jù)該具體實(shí)施例，在除去任何其他區(qū)域之前必須除去交叉的區(qū)域。例如，在圖15中，在805或806之前，必須挖掘814。根據(jù)以上描述，錐體805、806、以及807是從要開采的礦體進(jìn)行擴(kuò)展(為了說(shuō)明起見)。這些錐體由優(yōu)先弧808、809、810、811、812、以及813所形成。在圖15中，例如，叢是指定區(qū)域814和815。當(dāng)814和815已被除去時(shí)，其他叢也由倒錐體805、806、以及807所留下的東西所指定。叢區(qū)域是錐體內(nèi)的區(qū)域。重疊，其是錐體的交叉，被用來(lái)允許以任何特定次序挖掘倒錐體。叢的集具有三個(gè)重要性能。首先，這些叢允許盡快通向所有目標(biāo)(最小性)，以及第二這些叢允許許多可能的通向已標(biāo)識(shí)礦石目標(biāo)的次序(靈活性)。第三，因?yàn)槭褂缅F體，根據(jù)優(yōu)選弧可行的叢的開采排序?qū)⒆詣?dòng)考慮并適應(yīng)最小斜度約束條件。因而，斜度約束條件自動(dòng)加入發(fā)明的本方面。
叢中廢料和礦石的分離在形成最初的叢以后，從叢的最低層向上進(jìn)行搜索。標(biāo)識(shí)最高層，在該層礦石包含在叢中；在該層以上的一切東西被認(rèn)為是廢物。此方案是用來(lái)將叢分成兩部分上部分包括廢物，而下部分包括廢物和礦石的混合物。圖16說(shuō)明礦井901，其中有礦體902。從該礦體，優(yōu)先弧903和904規(guī)定向上擴(kuò)展的錐體。根據(jù)發(fā)明的此方面，線905被標(biāo)識(shí)為叢902的最高層。于是906可以指定礦石，而907可以指定廢物。這種廢物與礦石目的地的分開被認(rèn)為便于對(duì)叢進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估。許多技術(shù)假設(shè)在叢內(nèi)的價(jià)值是均勻分布的，然而，實(shí)際上經(jīng)常不是這種情況。通過將叢分成兩部分，一部分基本上為純的廢物而另一部分主要為礦石，則均勻性假設(shè)更可能是準(zhǔn)確的。根據(jù)預(yù)定準(zhǔn)則，基于價(jià)值或等級(jí)細(xì)分的更復(fù)雜的分開也是可能的，其可以經(jīng)?；蚋鶕?jù)特定礦井設(shè)計(jì)或位置加以設(shè)置。同樣地，其他特性，代替或除價(jià)值和等級(jí)以外，也可以用來(lái)區(qū)別具有或在特定位置的物質(zhì)區(qū)域。可以經(jīng)常、以及根據(jù)特定礦山、位置和/或正進(jìn)行的重復(fù)的要求或需要來(lái)選定、選擇或改變這類特性。
塊聚集成叢高級(jí)概念(high-level ideas)根據(jù)此方面，“將塊聚類在一起”的特點(diǎn)可以看作是為了算術(shù)簡(jiǎn)單性起見，其中塊的數(shù)目太大。產(chǎn)生的叢的數(shù)目遠(yuǎn)少于塊的最初數(shù)目。這使得可以使用混合的整型優(yōu)化引擎，否則使用混合的整型引擎將被認(rèn)為是不可行的。例如，可以使用ILOG的Cplex。此方面可有益地應(yīng)用于在未決臨時(shí)專利申請(qǐng)第2002951892號(hào)中披露的發(fā)明，其由本申請(qǐng)者于2002年10月10日提交且題目為“MiningProcess and Design”，并且其結(jié)合于本文作為參考。此方面可用來(lái)減少其他方法(如披露在以上共同提出的未決申請(qǐng)中)的問題和計(jì)算規(guī)模。
產(chǎn)生的叢的數(shù)目遠(yuǎn)少于塊的最初數(shù)目。這使得可以使用混合的整型優(yōu)化引擎。這種引擎的優(yōu)點(diǎn)在于叢的真正最優(yōu)的(按照最大化的NPV)進(jìn)度表可以在(被認(rèn)為是)可行的時(shí)間內(nèi)找到。并且這種最優(yōu)進(jìn)度表滿足開采和處理約束條件?？紤]到開采和處理約束條件，相對(duì)于目前可獲得的商用軟件，能夠發(fā)現(xiàn)真正最優(yōu)解決辦法意味著顯著的進(jìn)步。該解決辦法的質(zhì)量將取決于輸入到優(yōu)化引擎的叢的質(zhì)量。在上文已概述用來(lái)標(biāo)識(shí)高質(zhì)量叢的選擇程序。
某些商用軟件，如在本說(shuō)明書的背景部分所述，確定使用混合的整型程序設(shè)計(jì)引擎，然而，聚集塊的方法在方法上、或在應(yīng)用上是不同的，并且我們認(rèn)為是低質(zhì)量的。例如，認(rèn)為“ECSI Maximiser”在其后推設(shè)計(jì)中使用整型優(yōu)化的形式，以及限制每個(gè)塊的時(shí)間窗口，但該優(yōu)化局限于時(shí)間，并且其問題公式化被認(rèn)為是太大以致不能在礦山的壽命范圍內(nèi)全面地最優(yōu)化。相反，根據(jù)本發(fā)明，通過允許在從礦山壽命開始到礦山壽命結(jié)束的任何時(shí)間對(duì)叢進(jìn)行開采，則可以在礦山的整個(gè)壽命范圍內(nèi)進(jìn)行全面優(yōu)化?！癕ineMax”可以借助于混合的整型程序設(shè)計(jì)引擎來(lái)發(fā)現(xiàn)初步的最優(yōu)塊定序，然而認(rèn)為其聚集的方法并沒有如在許多情況下所需要的考慮到斜度?！癕ineMax”還局限于時(shí)間進(jìn)行最優(yōu)化，而不是全面地。使用中，有大量的變量，因而使用者必須依靠對(duì)礦井進(jìn)行細(xì)分以進(jìn)行分開的優(yōu)化，因此優(yōu)化并不是針對(duì)整個(gè)礦井。本發(fā)明綜合空間和時(shí)間。
從叢排序確定塊排序因?yàn)橛袇驳倪M(jìn)度表，所以需要將它轉(zhuǎn)變成各個(gè)塊的進(jìn)度表。一種方法是考慮所有那些在第一年開始的叢，并從最高層開始逐層進(jìn)行到最低層來(lái)逐塊挖掘這些叢。然后繼續(xù)進(jìn)行到第二年，并考慮所有那些第二年開始的叢，從頂層至底層逐層挖掘所有包括在那些叢中的塊。等等，直到礦山壽命的結(jié)束。
通常，某些叢可以在幾年的時(shí)間進(jìn)行開采。剛才描述的方法并不如對(duì)某些情況可能需要的那樣準(zhǔn)確，因?yàn)閴K排序假設(shè)，一旦開始，則不停地除去整個(gè)叢。另一種方法是考慮在每年內(nèi)開采的部分叢。此方法在第一年開始，然后以這樣的方式開采塊以致在大約第一年內(nèi)開采用于第一年的每個(gè)叢的適當(dāng)部分。整型程序設(shè)計(jì)引擎以每周期/年分配要挖掘的每個(gè)叢的一部分。此部分也可以是零。這種叢分配到年或周期必須轉(zhuǎn)變成塊川頁(yè)序。這可以按如下所述進(jìn)行。如果叢A的一半在第一年開采、叢B的三分之一在第一年開采、以及叢的所有其他部分在第一年為零，那么表示叢A上半部分的塊和表示叢B上三分之一部分的塊則連接在一起。然后從最上梯段到最下梯段對(duì)塊的合并進(jìn)行排序并形成塊順序的起點(diǎn)(因?yàn)槲覀冋幚淼谝荒?。然后繼續(xù)進(jìn)行到第二年以及重復(fù)該程序，并將這些塊和那些已經(jīng)在順序中的塊連接起來(lái)。
在產(chǎn)生塊排序以后，可以非必選地對(duì)塊排序進(jìn)行拋光以進(jìn)一步改善NPV。拋光步驟類似于在共同提出的未決申請(qǐng)2002951892中披露的方法(以上進(jìn)行了描述，并結(jié)合于本文作為參考)，但起初條件是不同的。不是最好價(jià)值到最低價(jià)值，如在該共同提出的未決申請(qǐng)中所披露的，在本方面，是從獲自叢進(jìn)度表的塊進(jìn)度表開始。
用于后推設(shè)計(jì)的簇的二次確定模糊聚類；可替換1(塊順序的空間/時(shí)間聚類)從塊排序，我們必須產(chǎn)生后推。這是KlumpKing的最終目標(biāo)-產(chǎn)生后推，其便于NPV最優(yōu)開采進(jìn)度表。后推是礦井的較大部分，其中礦車和挖土機(jī)將集中于挖掘一年或多年。塊排序指導(dǎo)我們應(yīng)在何處開始以及何處結(jié)束開采。原則上，該塊排序是挖掘礦井的最佳方式。然而，它是不可行的，因?yàn)榇伺判蛟诳臻g上具有太多的分段。因而希望聚集塊排序以致獲得礦井的較大的連接部分(后推)。然后可以進(jìn)行礦石塊的二次聚類。這一次，聚類是空間上的(x、y、z)并具有第四坐標(biāo)，其用于塊開采時(shí)間或排序?？梢栽黾踊蚪档蜁r(shí)間的第四坐標(biāo)的重要性。降低該重要性可產(chǎn)生空間上緊湊的簇，但傾向于忽略最優(yōu)開采順序。增加該重要性可產(chǎn)生空間上更為分段的簇但更緊密地采用最優(yōu)開采順序。
在選擇好簇以后，則可按時(shí)間對(duì)它們進(jìn)行排序。這些簇的選擇是基于模糊聚類的已知算法，如JC Bezdek,RH Hathaway，MJ Sabin，WT Tucker,“Convergence Theory for Fuzzy c-meansCounterexamples and Repairs”.IEEE Trans.Systems，Man，andCybemetics 17(1987)pp 873-877。模糊聚類是聚類程序，其試圖將數(shù)據(jù)點(diǎn)離簇中心的距離減至最小。在此發(fā)明方面，簇使用四維空間(x、y、z、v)，其中x、y、以及z給出空間坐標(biāo)或參照，而“v”是一種變量，其用于時(shí)間、價(jià)值、等級(jí)、礦石類型、時(shí)間或時(shí)間周期、或任何其他所希望因素或特性的任何一個(gè)或組合。其他要控制的因素是簇規(guī)模(按照礦體、巖體、巖石體積、$值、平均等級(jí)、等級(jí)/價(jià)值的均勻性)、以及簇形狀(按照邊界、球形的不規(guī)則性、以及連通性)。在一個(gè)特定具體實(shí)施例中，“v”表示礦石類型。在另一個(gè)具體實(shí)施例中，通過將“v”解釋為根據(jù)其時(shí)間中點(diǎn)表示簇，則可以按時(shí)間對(duì)簇進(jìn)行排序。
還有可替換的控制簇規(guī)模、因而后推規(guī)模的具體實(shí)施例。除了其它許多東西之外，“規(guī)模”可以指巖石噸數(shù)、礦石噸數(shù)、總價(jià)值。在此方面，提供了模糊聚類算法或方法，在操作中其用來(lái)，在如果要開始后推的情況下，通過根據(jù)屬于其他簇的可能性對(duì)塊進(jìn)行再分配，則可以降低其相應(yīng)簇的規(guī)模。
還有另一個(gè)具體實(shí)施例，其中，與模糊聚類不同，有一種“清晰的(crisp)”形式的算法或方法，尤其設(shè)計(jì)用于在開采應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的特定類型的大小控制和時(shí)間排序。這種“清晰的”聚類是基于以下方法緩慢增大簇同時(shí)連續(xù)在簇之間混合塊以改善簇質(zhì)量。
模糊聚類可替換2(簇的擴(kuò)展)以上披露了聚類以后，發(fā)明的另一個(gè)有關(guān)方面是以時(shí)間有序方式擴(kuò)展這些簇而不利用交叉，以產(chǎn)生后推。
參照?qǐng)D17，其示意性表示礦區(qū)(mine site)1001，其中有3部分1002、1003、以及1004的礦體。
然后按時(shí)間次序通過用于錐體1的線1005和1006向上擴(kuò)展倒錐體，如圖17所示。即，最早的簇(按時(shí)間)向上擴(kuò)展以形成倒錐體。接著，第二最早簇通過用于錐體2的線1007和1008(虛線)、以及用于錐體3的線1009和1010(虛線)向上擴(kuò)展，如圖10所示。任何已經(jīng)分配給第一錐體的塊不包括在第二錐體。這在圖17中由線1008和1005之間的區(qū)域表示。根據(jù)此發(fā)明方面該區(qū)域仍然是錐體1的一部分。再一次，在圖17中，線1010和1007之間的區(qū)域仍然是錐體2的一部分，以及不是任何其后的錐體。此方法適用于任何其后的錐體。同樣，任何分配給第二錐體的塊不包括在任何其后的錐體中。這些擴(kuò)展的錐體或部分錐體形成后推。
模糊聚類；可替換3(后推設(shè)計(jì)的反饋循環(huán))在此有關(guān)方面，有一種處理循環(huán)聚類、擴(kuò)展以發(fā)現(xiàn)后推、相對(duì)快速地評(píng)估、然后將此信息反饋到聚類參數(shù)的選擇。
此二次聚類、擴(kuò)展、以及NPV評(píng)估是相對(duì)快速的，目的是計(jì)算機(jī)或使用者可以反復(fù)評(píng)價(jià)結(jié)果，于是可以選擇第四坐標(biāo)的重要性，可以考慮和進(jìn)行擴(kuò)展和評(píng)估，以及也可以考慮和檢查為了可開采性的后推。如果結(jié)果被認(rèn)為是太分段的，第四坐標(biāo)的重要性則可以被降低。如果根據(jù)評(píng)估的NPV太低，第四坐標(biāo)的重要性則可以被增加。
參照?qǐng)D18a，其是礦區(qū)的二維薄片的平面圖。在此實(shí)施例中有15個(gè)塊，但塊的數(shù)目可以是任何數(shù)目。在此實(shí)施例中，塊已編號(hào)以對(duì)應(yīng)于開采時(shí)間，其1是最早開采時(shí)間，而15是最后開采時(shí)間。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，數(shù)目表示相對(duì)最優(yōu)開采排序。
根據(jù)以上披露的方面，圖18b說(shuō)明聚類結(jié)果的實(shí)例，其中有相對(duì)較高的捏造因素和相對(duì)較高的對(duì)時(shí)間的強(qiáng)調(diào)?？梢钥吹降谝惶?hào)簇是分段的，其具有相對(duì)較高的NPV但認(rèn)為是不可開采的。
根據(jù)以上披露的方面，圖18c說(shuō)明聚類結(jié)果的實(shí)例，其中，與圖18b相比，有較低的對(duì)時(shí)間的強(qiáng)調(diào)。說(shuō)明的結(jié)果是，一號(hào)簇和二號(hào)簇被相連并“完整”，以及雖然它們具有稍微較低的NPV，但這些簇被認(rèn)為是可開采的。
雖然本發(fā)明連同其特定的具體實(shí)施例加以描述，但是應(yīng)當(dāng)明了，它可以進(jìn)一步加以改進(jìn)。本申請(qǐng)是用來(lái)包括本發(fā)明的任何變化、使用、或采用，其一般遵守本發(fā)明的原則并包括這樣的與本披露內(nèi)容的偏離如包括在已知或通常實(shí)踐(在與本發(fā)明有關(guān)系的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi))的范圍內(nèi)以及如可以應(yīng)用于上文所陳述的基本特點(diǎn)。
本發(fā)明可以以多個(gè)形式加以具體實(shí)施而沒有偏離本發(fā)明的基本特性的精神，應(yīng)當(dāng)明了，除非另有說(shuō)明上述具體實(shí)施例并不是限制本發(fā)明，而應(yīng)看作大致地在如在所附權(quán)利要求中規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。各種改進(jìn)和等效構(gòu)造是包括在本發(fā)明的精神和范圍以及所附權(quán)利要求之內(nèi)。因而，特定具體實(shí)施例應(yīng)理解為說(shuō)明可以實(shí)施本發(fā)明原則的許多方式。在以下的權(quán)利要求中，裝置加功能項(xiàng)是用來(lái)包括實(shí)施規(guī)定功能時(shí)的結(jié)構(gòu)，并且不僅結(jié)構(gòu)等效物而且等效結(jié)構(gòu)。例如，雖然釘和螺釘可以不是結(jié)構(gòu)等效物釘使用圓柱面來(lái)將木質(zhì)部件固定在一起，而螺釘使用螺旋面來(lái)將木質(zhì)部件固定在一起，但在固定木質(zhì)部件的場(chǎng)合，釘和螺釘是等效結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種確定從一位置除去物質(zhì)的方法，所述方法包括以下步驟計(jì)算收益，以及按照等級(jí)約束條件確定進(jìn)度表。
2.一種確定從一位置除去物質(zhì)的方法，所述方法包括以下步驟計(jì)算收益，以及按照雜質(zhì)約束條件確定進(jìn)度表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述方法的結(jié)合。
4.一種用于開采操作的確定從一位置除去物質(zhì)的方法，所述方法包括以下步驟考慮到以下表達(dá)式，計(jì)算進(jìn)度表(收益)R＝∑(A.D.F)-∑(C.D.E)-∑(W.D.(E-F))其中A表示從單位體積的產(chǎn)物獲得的收益C是每塊、叢、和/或采區(qū)的開采成本D表示對(duì)于vi(w)未來(lái)價(jià)值的可變折扣，其中vi(w)表示具有標(biāo)識(shí)號(hào)i的塊/叢/采區(qū)的‘價(jià)值’(以今天的美元為單位)，如果所述塊/叢/采區(qū)被挖掘，E是1，而在其他的情況下為0，F(xiàn)是被認(rèn)為是礦石的塊的分?jǐn)?shù)，以及W是廢物成本。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，塊、叢和/或采區(qū)的分?jǐn)?shù)是通過以下表達(dá)式加以計(jì)算(收益)R＝∑(A.D.F)-∑(C.D.G)-∑(W.D.(G-F))其中A表示從單位體積的產(chǎn)物獲得的收益C是每塊、叢、和/或采區(qū)的開采成本D表示對(duì)于vi(w)未來(lái)價(jià)值的可變折扣，其中vi(w)表示具有標(biāo)識(shí)號(hào)i的塊/叢/采區(qū)的‘價(jià)值’(以今天的美元為單位)，F(xiàn)是被認(rèn)為是礦石的塊的分?jǐn)?shù)，G表示部分塊/叢/采區(qū)，并且其中0≤G≤1以及G≤E，以及如果所述塊/叢/采區(qū)被挖掘，E是1，而在其他的情況下為0，以及W是廢物成本。
6.一種用于確定從一位置除去物質(zhì)的裝置，所述裝置包括處理器裝置，用于根據(jù)預(yù)定指令集進(jìn)行操作，所述裝置，與所述指令集一起，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法建立的塊、叢和/或采區(qū)進(jìn)度表。
8.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有設(shè)置在所述介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼和計(jì)算機(jī)可讀系統(tǒng)代碼，用于確定從一位置除去物質(zhì)并可以在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)操作，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)之內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于至少部分地確定根據(jù)權(quán)利要求7所述的進(jìn)度表。
9.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有設(shè)置在所述介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼和計(jì)算機(jī)可讀系統(tǒng)代碼，用于確定從一位置除去物質(zhì)并可以在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)操作，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)之內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于至少部分地根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法確定從一位置除去物質(zhì)。
10.一種確定從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的物質(zhì)的方法，包括以下步驟確定要除去物質(zhì)的大約體積，將所述要除去的體積分成至少兩塊，將相對(duì)價(jià)值賦予每個(gè)塊，改進(jìn)措施包括根據(jù)其價(jià)值對(duì)每個(gè)所述塊進(jìn)行排序，在表中列出每個(gè)塊以及其相關(guān)的價(jià)值，而不考慮違規(guī)，對(duì)所述表清單進(jìn)行重排序以減少違規(guī)。
11.一種在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的塊中的物質(zhì)時(shí)減少違規(guī)的方法，所述方法包括以下步驟選擇塊，確定對(duì)應(yīng)于所選定塊的錐體，確定起因于所述錐體的違規(guī)，參照減少的違規(guī)確定所述錐體的新位置。
12.一種在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的塊中的物質(zhì)時(shí)減少違規(guī)的方法，所述方法包括以下步驟選擇塊，確定對(duì)應(yīng)于所選定塊的錐體，確定起因于所述錐體的違規(guī)，以及參照改進(jìn)的NPV確定所述錐體的新位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11和權(quán)利要求12所述的方法的結(jié)合。
14.一種在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的塊中的物質(zhì)時(shí)，確定在堆積中新錐體位置的方法，所述方法包括以下步驟確定與第一錐體位置有關(guān)的多個(gè)違規(guī)，確定與第二錐體位置有關(guān)的多個(gè)違規(guī)，所述第二錐體位置具有與所述第一錐體位置相同數(shù)目的違規(guī)或更少，選擇所述第二錐體位置作為所述新錐體位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第二錐體位置是反復(fù)地加以確定。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第二錐體位置是隨機(jī)地加以確定。
17.一種用于確定從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的物質(zhì)的系統(tǒng)，包括第一裝置，確定要除去物質(zhì)的大約體積，第二裝置，將所述要除去的體積分成至少兩塊，第三裝置，將相對(duì)價(jià)值賦予每個(gè)塊，改進(jìn)措施包括排序裝置，用于根據(jù)其價(jià)值對(duì)每個(gè)所述塊進(jìn)行排序，裝置，用于在表中列出每個(gè)塊以及其相關(guān)的價(jià)值，而不考慮違規(guī)，以及重排序裝置，用于對(duì)所述表清單進(jìn)行重排序以減少違規(guī)。
18.一種在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的塊中的物質(zhì)時(shí)用于減少違規(guī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括選擇裝置，用于選擇塊，確定裝置，用于確定對(duì)應(yīng)于所述選定塊的錐體，違規(guī)確定裝置，用于確定起因于所述錐體的違規(guī)，以及位置確定裝置，用于參照減少的違規(guī)確定所述錐體的新位置。
19.一種在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的塊中的物質(zhì)時(shí)減少違規(guī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括塊選擇裝置，用于選擇塊，錐體確定裝置，用于確定對(duì)應(yīng)于所述選定塊的錐體，違規(guī)確定裝置，用于確定起因于所述錐體的違規(guī)，位置確定裝置，用于參照改善的NPV確定所述錐體的新位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18和權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)的結(jié)合。
21.一種在從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的塊中的物質(zhì)時(shí)，用于確定在堆積中新錐體位置的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于確定與第一錐體位置有關(guān)的多個(gè)違規(guī)的裝置，用于確定與第二錐體位置有關(guān)的多個(gè)違規(guī)的裝置，所述第二錐體位置具有與所述第一錐體位置相同數(shù)目的違規(guī)或更少，用于選擇所述第二錐體位置作為所述新錐體位置的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述第二錐體位置是反復(fù)地加以確定。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述第二錐體位置是隨機(jī)地加以確定。
24.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有設(shè)置在所述介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼和計(jì)算機(jī)可讀系統(tǒng)代碼，用于確定從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的物質(zhì)，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之內(nèi)，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)之內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于根據(jù)權(quán)利要求10至16中任一權(quán)項(xiàng)顯示確定從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的物質(zhì)。
25.一種確定從一位置除去物質(zhì)的方法，包括以下步驟選擇風(fēng)險(xiǎn)值，計(jì)算相應(yīng)的回報(bào)，以及確定對(duì)應(yīng)于所述風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)的進(jìn)度表。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述回報(bào)對(duì)應(yīng)于NPV。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)對(duì)應(yīng)于NPV的變化。
28.根據(jù)權(quán)利要求25、26、或27所述的方法，其中，所述回報(bào)與以下表達(dá)式一致回報(bào)(NPV)＝∑av(vi，t(ω)).D.E其中aV(vi，t(ω))是平均塊價(jià)值，D表示vi，t(ω)未來(lái)價(jià)值的可變折扣，以及如果塊/叢/采區(qū)被挖掘，E是1，而在其他的情況下為0。
29.根據(jù)權(quán)利要求25至28中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)與以下表達(dá)式一致Var(NPV)＝F+G其中F是(vi，t(ω)的變化).D.EG是((vi，tvj，t)中的互變量).D.ED表示vi，t(ω)未來(lái)價(jià)值的可變折扣，以及如果塊/叢/采區(qū)被挖掘，E是1，而在其他的情況下為0。
30.根據(jù)權(quán)利要求26至29中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，基本上如本文參照附圖的圖12所披露的。
31.至少部分地根據(jù)權(quán)利要求25至30中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法建立的塊、叢和/或采區(qū)進(jìn)度表。
32.一種適合于確定從一位置除去物質(zhì)的裝置，所述裝置包括處理器裝置，適合于根據(jù)預(yù)定指令集進(jìn)行操作，所述裝置，與所述指令集一起，適合于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求25至30中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法。
33.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有設(shè)置在所述介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼和計(jì)算機(jī)可讀系統(tǒng)代碼，用于在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)確定從一位置除去物質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)之內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于根據(jù)權(quán)利要求31至少部分地確定進(jìn)度表。
34.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有設(shè)置在所述介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼和計(jì)算機(jī)可讀系統(tǒng)代碼，用于在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)確定從一位置除去物質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)之內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于至少部分地確定根據(jù)權(quán)利要求25至30中任一權(quán)項(xiàng)的方法。
35.一種為從一位置開采物質(zhì)確定聚集塊排序的方法，所述方法包括以下步驟從原始形式的塊順序并按照下述對(duì)塊進(jìn)行聚類空間坐標(biāo)x、y和/或z，以及另外的變量‘v’。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，變量‘v’的重要性被降低以提供與所述原始形式更緊密相關(guān)的簇。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，變量‘v’的重要性被增加以提供相對(duì)空間上分段的簇。
38.根據(jù)權(quán)利要求35至37中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其中，變量‘v’與時(shí)間、價(jià)值、等級(jí)、礦石類型的任何一個(gè)或任何組合有關(guān)。
39.根據(jù)權(quán)利要求35至38中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其中，簇大小受到控制。
40.根據(jù)權(quán)利要求35至39中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其中，簇形狀受到控制。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中，通過控制所述簇的大小便于控制后推大小。
42.根據(jù)權(quán)利要求35至41中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括以相對(duì)時(shí)間有序的方式擴(kuò)展所述簇以產(chǎn)生后推的步驟。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在擴(kuò)展以發(fā)現(xiàn)后推以后，進(jìn)行評(píng)估，以及將所述價(jià)值信息反饋到簇參數(shù)的選擇。
44.一種根據(jù)權(quán)利要求35至43中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法設(shè)計(jì)的礦山。
45.從根據(jù)權(quán)利要求44所述的礦山開采的物質(zhì)。
46.為從一位置開采物質(zhì)適合于確定聚集塊排序的裝置，所述裝置包括第一裝置，用于從原始形式的塊順序并按照下述對(duì)塊進(jìn)行聚類空間坐標(biāo)x、y和/或z，以及另外的變量‘v’。
47.一種裝置，包括處理器裝置，適合于根據(jù)預(yù)定指令集進(jìn)行操作，所述裝置，與所述指令集一起，適合于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求35至43中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法。
48.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有設(shè)置在所述介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼和計(jì)算機(jī)可讀系統(tǒng)代碼，用于在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)確定與為從特定位置開采物質(zhì)的設(shè)計(jì)構(gòu)造有關(guān)的斜度約束條件，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)之內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求35至43中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法。
49.一種確定礦山設(shè)計(jì)的方法，所述方法包括以下步驟確定在所述礦山中的多個(gè)塊，聚集至少部分所述塊，利用整型程序提供塊順序，以及按照預(yù)定準(zhǔn)則改進(jìn)所述順序。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中，所述預(yù)定準(zhǔn)則與開采的時(shí)間和/或空間有關(guān)。
51.根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的方法，其中，所述預(yù)定準(zhǔn)則是擴(kuò)展簇以形成后推。
52.根據(jù)權(quán)利要求49、50、或51所述的方法，其中，所述預(yù)定準(zhǔn)則與為價(jià)值和/或可開采性檢查所述順序有關(guān)。
53.根據(jù)權(quán)利要求49至52中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其中，所述預(yù)定準(zhǔn)則用來(lái)調(diào)節(jié)聚類參數(shù)。
54.根據(jù)權(quán)利要求49至53中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其中，所述聚集是相對(duì)于空間和/或價(jià)值聚類來(lái)進(jìn)行。
55.根據(jù)權(quán)利要求49至54中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其中，所述塊順序是相對(duì)于叢變量來(lái)提供。
56.根據(jù)權(quán)利要求49至55中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，其中，所述順序的所述改進(jìn)相對(duì)于二次聚類來(lái)進(jìn)行，具有第四坐標(biāo)。
57.根據(jù)權(quán)利要求49至56中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括確定相對(duì)最小開采寬度的步驟。
58.一種根據(jù)權(quán)利要求49至57中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法設(shè)計(jì)的礦山。
59.從根據(jù)權(quán)利要求58所述的礦山開采的物質(zhì)。
60.一種適合于確定礦山設(shè)計(jì)的裝置，所述裝置包括第一裝置，適合于確定在所述礦山中的多個(gè)塊，第二裝置，適合于聚集至少部分所述塊，第三裝置，適合于利用整型程序提供塊順序，以及第四裝置，適合于按照預(yù)定準(zhǔn)則改進(jìn)所述順序。
61.一種裝置，包括處理器裝置，適合于根據(jù)預(yù)定指令集進(jìn)行操作，所述裝置，與所述指令集一起，適合于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求49至57中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法。
62.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有設(shè)置在所述介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼和計(jì)算機(jī)可讀系統(tǒng)代碼，用于在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)確定與為從特定位置開采物質(zhì)的設(shè)計(jì)構(gòu)造有關(guān)的斜度約束條件，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)之內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求49至57中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法。
63.一種基本上根據(jù)如本文所披露的圖13確定礦山設(shè)計(jì)的方法。
64.一種確定開采叢的進(jìn)度表的方法，所述方法包括以下步驟確定對(duì)應(yīng)于至少部分所述叢的時(shí)間，以及將所述時(shí)間分配給所述部分叢。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中，對(duì)其他部分叢重復(fù)所述步驟。
66.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中，所述部分為零。
67.根據(jù)權(quán)利要求64、65、或66所述的方法，其中，所述部分叢是基于預(yù)定特性被給定時(shí)間間隔。
68.一種從相應(yīng)的叢進(jìn)度表確定塊的開采次序的方法，所述方法包括以下步驟實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求64至67中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，確定哪個(gè)部分的叢已被給定相同的時(shí)間間隔，以及將位于具有相同時(shí)間間隔的所述部分的塊連接在一起。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中，所述次序是通過從塊的最上順序直到塊的下層順序開采塊來(lái)加以確定。
70.根據(jù)權(quán)利要求68或69所述的方法，進(jìn)一步包括改進(jìn)所述塊次序以改進(jìn)NPV的步驟。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其中，NPV的所述改進(jìn)是開始于獲自叢進(jìn)度表的所述塊順序。
72.一種根據(jù)權(quán)利要求64至71中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法設(shè)計(jì)的礦山。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的設(shè)計(jì)從礦山開采的物質(zhì)。
74.根據(jù)權(quán)利要求64至71中任一權(quán)項(xiàng)所述方法從礦山開采的物質(zhì)。
75.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有設(shè)置在所述介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼和計(jì)算機(jī)可讀系統(tǒng)代碼，用于在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)確定與為從特定位置開采物質(zhì)的設(shè)計(jì)構(gòu)造有關(guān)的斜度約束條件，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在所述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)之內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求64至71中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法。
76.一種適合于確定開采叢的進(jìn)度表的裝置，所述裝置包括第一裝置，用于確定對(duì)應(yīng)于至少部分所述叢的時(shí)間，以及第二裝置，用于將所述時(shí)間分配給所述部分叢。
77.一種適合于從相應(yīng)的叢進(jìn)度表確定塊的開采次序的裝置，所述裝置包括第一裝置，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求64至67中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，第二裝置，用于確定哪個(gè)部分的叢已被給定相同的時(shí)間間隔，以及第三裝置，用于將位于具有相同時(shí)間間隔的所述部分的塊連接在一起。
78.一種裝置，包括處理器裝置，適合于根據(jù)預(yù)定指令集進(jìn)行操作，所述裝置，與所述指令集一起，適合于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求64至71中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法。
79.根據(jù)權(quán)利要求1至5、10至16、25至30、35至43、49至57、以及64至71中任一權(quán)項(xiàng)所述的方法，基本上如本文參照附圖所描述的。
80.根據(jù)權(quán)利要求6、32、46、47、60、61、或76至78所述的裝置，基本上如本文參照附圖所描述的。
81.根據(jù)權(quán)利要求17至23中任一權(quán)項(xiàng)所述的系統(tǒng)，基本上如本文參照附圖所描述的。
全文摘要
本發(fā)明涉及從特定位置開采資源的領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及與礦山位置有關(guān)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、以及處理，相對(duì)于開采物質(zhì)的努力和/或時(shí)間而言，其方式基于改進(jìn)被認(rèn)為有價(jià)值物質(zhì)的開采。在其它情況之中，本申請(qǐng)還披露了一種方法和裝置，其用于確定從一位置除去物質(zhì)；確定從一位置除去不同相對(duì)價(jià)值的物質(zhì)；確定對(duì)應(yīng)于風(fēng)險(xiǎn)和/或回報(bào)基礎(chǔ)的進(jìn)度表；確定聚集的塊次序，用于從一位置開采物質(zhì)；確定開采廢料堆的進(jìn)度表；以及確定礦山設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)E21C41/26GK1723333SQ200380105359
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2003年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月9日
發(fā)明者加里·艾倫·弗羅伊蘭德, 邁拉卜·梅納布德 申請(qǐng)人:Bhp比利頓創(chuàng)新公司