前言
铀矿与其他矿山有所不同，铀属于战略资源，铀矿生产事关国家军工与核电原料供应安全。矿床大多位于偏远山区，开采环境较为恶劣，我国南方大部分铀矿矿石及围岩较为坚硬，资源开采效果远比其他国家低，对于开采方案的评价技术也无法与其他国家相比，仅对经济指标有所关注，但这种评价方式过于单一，无法保证开采方案的全面性，因此，相关人员需要采取先进技术确定铀矿开采的最佳方案。
一、铀矿开采的综合概述
1.概念
铀矿石的开采过程是进行铀矿生产的第一步。它主要是在通过地质勘查确定铀矿床的地质储量基础上继续进行的。它的提取任务主要是从富含铀的矿床中分离提取工业级别的铀矿。
2.流程
铀矿勘探开采和其他各类有色金属开采矿产,主要可以分为三个步骤:(1)巷道开拓,矿山开拓方法可分为平巷开拓、斜井开拓、竖井开拓和两种以上联合开拓方法。在我国20个铀矿采用的开发方法中,平硐开拓占15%,斜井开拓占45%,竖井开拓占40%。(2)进行采准、切割，准备采矿工作,它的任务主要是为了开拓一个好的备采场。根据矿体的结构特征和其在围岩中的分布情况,依照的具体要求进行选择合适的采矿方法和根据具体情况,开拓交通、通风、充填等一系列巷道，交通、通风巷道开拓是采场回采矿体的必要行人专用通道和建立了改善回采矿场工作通风环境的必要条件。切割的工作主要是开拓自由面和切割补偿空间，为后续大规模落矿做准备。切割的主要工作有:切割拉底巷道,切割采准天井等。(3)长期采矿,包括:矿石崩落、运输、支护和采空区处理等。
3.要点
在进行铀矿开采开发过程中,应特别注意以下几点:(1)铀矿开发时的竖井和主巷一般不宜布置在脉内,除探矿巷道必须布置在脉内外，其它脉内巷道尽量少布置;(2)可以采用逆向调整回采开发顺序,尽量将采空区布置在挨近回风系统一侧,避免采空区释放或排出氡及其子体污染新鲜风流;(3)必须采用机械通风，以确保通风质量;(4)主要连接行人和交通运输物的巷道、起重设备机房、机修设备机房、矿石设备检查站、炸药设备仓库等,应尽量布置在矿内空气新鲜的干燥地方。地下炸药库和避灾洞室等，应有单独的回风管道;(5)采用压入式通风方式,减少坑内氡气的析出。
4.方法
铀矿开采方法主要分类有露天开采、地下开采和地浸开采。露天开采一般是广泛指按照一定的开采程序首先剥离矿石表土和基层覆岩,使所有矿石完全暴露,然后开始进行露天开采。这种采矿方法一般只适用于浅层岩石矿体。地下开采是通过地下掘进将大量矿石从地下矿体中深层提取挖掘出来,连接矿体地表和地下矿体的一系列地下隧道。地下开采工艺流程比较复杂，这种开采方法通常在矿床底部离地表较深时才被使用。地浸采铀是一种通过钻孔工程，借助化学试剂，从天然埋藏条件下把矿石中的铀溶解出来，而不使矿石产生位移的集采、冶与一体的铀矿开采方法。北方砂岩型铀矿山多采用地浸采铀，南方硬岩铀矿山多采用地下开采。
二、铀矿开采方案评价的指标设计
1.设计原则
评价质量指标体系可为被确定评价目标对象提供质量指导,构建企业评价质量指标体系时则需要在明确确定评价质量目标的具体情况下,从各方面考察被评价对象。通过综合分析我国铀矿行业整体资源开采效益投资的总体特点,确定在研究选择铀矿开采评价效益指标评价有利指标时应遵循以下基本原则:(1)注重典型性,在行业领域评价指标中,选取了具有一定代表性、典型性的一个指标体系来研究构建开采评价效益指标体系。(2)全面性,全面反映矿山整体开采方案的各方面因素,不仅包括反映经济效益的指标,还应该具备反映社会效益的指标,有效避免只从利润角度对矿山整体开采方案的优劣进行衡量。(3)独立性,选择独立性较好的指标以及相关性不大的指标,可以有效避免在评价分析时出现多重共线性,对评价结果造成影响。（4）科学性，科学合理的构建评价指标，能全面反映矿山整体开采方案经济效益评价的内在机制，从而可以完整、准确地反映多目标评价对象及其发展趋势。（5）综合性，从科学性、相对独立性、典型性等全方位考察评价指标，不能只依靠某一项特征去衡量一个指标是否可取；在指标原则特征方面，由于各原则有不同的属性，对所选指标的权重不能要求一致。（6）可度量性，在选取评价指标时，不宜选取不可度量或者内涵不太清晰的指标。
2.设计内容
依据上述矿山开采方案评价指标体系构建原则，综合可持续发展指标体系的研究成果，建立相对完备的铀矿山开采方案评价指标体系，该指标体系由准则层、子准则层和指标层构成，其中包括2个准则：经济准则与社会准则；6个子准则：生产指标、成本指标、经营效果、发展情况、资源利用率以及区域影响；17个指标：开采规模、产量、投资、成本、收益、回收期、净现值、收益率、科技投入、勘查情况、服务年限、开采利用率、综合利用率、税收、经济增长率、就业率、贡献情况。
三、某铀矿开采方案评价的优选分析
1.拟定开采方案
某大型铀矿山资源量品位估算系统采用单品位指标计量估算公式方法,具体估算指标:最低工业品位为0.03%;最低工业品位米百分比均值为0.021m%;最小可采厚度为0.7m;最小夹石岩的剔除可采厚度为0.7m。基于遗传算法,确定该铀矿山开采的合理生产规模,以步距0.5万t/年,确定矿山开采生产规模分别为5.5万t/年、6万t/年、6.5万t/年、7万t/年、7.5万t/年以及8万t/年。基于已成功建立的不同矿体三维物理地质模型,按不同矿体开采含矿区域和不同金属品位含矿区间,计算各个含矿区域并划分分析方案块段的总含矿量、平均含矿品位和主要金属含矿量,最终边际品位上限定为0.08%,步距定为0.01%。根据以上数据得出以下几种开采方案，详情如表1所示：
表1：基于遗传算法的铀矿开采方案
2.评价开采方案
运用模糊数学理论对铀矿山开采方案进行多层次、多因素评价,通过对试验项目的权重和隶属度分析比较,解决难以定量计算问题。依据多方案评价特性和上述开采影响因素,可确定采用一级数学模型进行综合评价较为符合该项目方案。根据铀矿山开采方案评价决策的特殊性,基本步骤与要求如下。
依据基于遗传算法的铀矿开采方案评价步骤,以表1中该铀矿在不同开采方案条件各指标量化统计为基础数据,完成对矿床整体开采多方案的评价和优选。在进行模糊评价、构造模糊评价矩阵之前,需要对表1中各个评价指标的统计结果进行无量纲化处理。根据我国企业质量评价指标衡量技术指标的各种类型及其特点,可以将企业评价衡量指标根据类型大致分为三类,即取得质量数值越小越优型企业评价衡量指标、取得品质数值数量越大越优型企业评价衡量指标、取得质量数值越大数量集中越优型企业评价衡量指标。
3.挑选最终方案
经过以上分析得到了每一种方案的综合指标值，详情如下表所示：
表2：铀矿开采方案评价的最终结果
由此可知，当矿山开采方案定为生产规模8万/年，模糊综合评价指标值为0.528，方案评分最高，矿山取得的经济效益最佳。
四、结束语
综上所述，通过以上分析可以得知，本次基于遗传算法构成的铀矿开采方案评价体系较为完善，经过分析完全可以在诸多方案中挑选出最为适宜的开采方案。这样便可帮助铀矿开采企业规避开采方案中的各种问题，以免开采方案不符，最终导致铀矿开采经济效果不佳。
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