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《金属露天矿开采方案整体优化设计规范》编制说明

一、标准制定的必要性

新时代全球矿业发展将全面进入“绿色、低碳、智能、安全、高效”的全新历史阶段。露天开采是我国矿产资源开采的重要方式，为解决我国露天开采面临的开采设计无法全要素整体优化、矿产资源综合利用效率低等迫切问题，规范露天矿设计优化方法，大力发展露天矿多要素整体开采优化技术，革新露天开采设

计及生产模式，提高矿山整体经济效益。

在露天矿的规划设计实践中，传统的做法是：先设计境界并确定生产能力，然后编制采剥进度计划来确定每年的采、剥位置并进行生产剥采比均衡，最后给出满足采剥计划的设备配置（不考虑设备生产能力和运营成本随役龄的变化）。境界、生产能力、开采顺序、开采寿命和设备配置五要素之间的设计是独立进行的。然而，研究表明这五大要素是相互作用的，独立的分别设计得不到全局最优

方案。

鉴于此，该标准从经济效益最大化出发，兼顾资源综合利用效率，形成了露

天矿多要素整体优化规范，为我国露天矿精准、高效开采和评价提供依据。

二、标准编制原则及依据

1、按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构

和起草规则》要求进行编写。

2、参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用性

和可操作性。

三、项目背景及工作情况

（一）任务来源

根据《中国国际科技促进会标准化工作委员会团体标准管理办法》的有关规定，经中国国际科技促进会标准化工作委员会及相关专家技术审核，批准《金属露天矿开采方案整体优化设计规范》团体标准制定计划，计划编号为：CI2023477。

本标准由东北大学提出，中国国际科技促进会归口。

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根据计划要求，本标准完成时限为6个月。

（二）标准起草单位

本标准的主要起草单位是东北大学、负责标准文档起草及相关文件的编制等。顾晓薇、胥孝川、王青、起草，负责标准中重要技术点的研究和建议，并参

与标准内容的讨论。

（三）标准研制过程及相关工作计划

1）前期准备提工作

项目立项前，标准编制小组查阅、研读相关国内外文献，广泛收露天矿集境界优化、计划优化、生产能力优化、开采顺序优化等相关材料。同时，多次开展算法构建及程序编写，并与该行业相关人员进行调研、交流，广泛征求标准制定

方面的意见和建议。

2）标准起草过程

2023年11月16日由中国国际科技促进会标准化工作委员会向国家标准委全

国标准服务平台提交立项，立项编号为：CI2023477，并向全社会公示了十五日。

2023年12月9日由东北大学以视频形式组织了第一次起草会议，分析了金属露天矿多要素整体优化技术的市场需求、现有技术水平、环保要求等，以确保标准的实用性和前瞻性；讨论并确定标准的主要内容和章节安排，如程序调试、算法建立、鲁棒性检测等；根据标准的框架，将不同章节或部分的起草工作分配给具有相关专业知识的组员，为每个分工明确编制详细的任务书，包括起草内容、

完成时间节点、所需资料和参考标准等。

2023年12月20日组织了第二次起草会议，确定下了标准内容的草案；

2024年1月10日将标准草案提交中国国际科技促进标准化工作委员会，通过

审核，于3月报送了全国标准平台，并向全社会公开征求意见30日。

3）征求意见情况

标准编制小组先后通过现场会议、电话、微信等多种形式征集行业专家相关

意见和建议。针对征集的意见，标准编制小组召开了研讨会，将收集到的意见进行汇总处理分析，在充分吸纳合理意见的基础上，先后修改和完成标准内容，于2024年3月根据在各单位反馈意见基础上，形成了标准征求意见稿并由中国国际

科技促进会提交全国标准信息平台公示。

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（四）主要试验（或验证）情况分析

某露天矿的地表地形等高线如图1所示，据此建立了地表标高块状模型，模块为边长等于15m的正方形。基于矿岩界线分层平面图，建立了块状矿床模型，模块的水平边长为15m，垂直边长等于该矿采用的台阶高度，也为15m；75m水

平的块状矿床模型如图2所示，充填的紫色模块为矿体模块；该矿矿体的平均品

位为25%，边界品位为20%。

图1矿区地表地形等高线

图275m水平的块状矿床模型

基于该矿山地表标高模型和块状矿床模型，应用整体优化算法对该矿的境

界、开采计划要素和设备配置进行优化。

首先需要产生地质最优境界序列。序列中最小境界的矿石量设定为Q1=4500万吨，相邻境界之间的矿石量增量取ΔQ=500万吨，共产生了10个境界，其矿岩量如表1所示，表中数据是计入开采中矿石损失和废石混入后的矿岩量。从表

中的数据可以看出：

（1）相邻境界之间的矿石增量与设定值（500）基本相等，说明地质最优境

界序列的产生算法可以很好地控制境界增量。

（2）表中