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虚线轮廓表示该采场正在等待旁边的充填体凝固。圆环表示已充填的采场正在增加强度。
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一个没有人见过的矿体
在一个采场开采之前，矿体只在钻孔处取过样。钻孔之间的品位和其他重要性质只能靠估计。地质统计模拟会生成矿体的许多个版本，称为实现。每一个实现都与钻孔数据一致，但在钻孔之间各不相同，这种差别就是地质不确定性。
- 低品位 → 高品位
- 钻孔样品
- 矿体轮廓
随后，地质冶金模型把这些性质与矿石在选矿厂中的表现联系起来。模型预测矿石能以多快的速度处理、能回收多少金属，以及会留下什么样的尾矿。所以不确定性并不会停留在地下，而是跟着矿石一起走。
不确定性在哪里被吸收
这种不确定性能否影响到产量，取决于矿石经过的路径。大的矿石堆场会把来自许多地方的矿石混在一起，把波动抹平。小矿仓、繁忙的提升系统，或者已经满负荷运转的选矿厂，则会把波动原样传下去。
品位（%）
采场出矿 ±0.00
入厂矿石 ±0.00
天
- 中间 80% 的实现
- 中位数
充填的闭环
随着浅部矿床逐渐采完，矿山越挖越深。深部岩石承受的应力更大，也更难支护。在空场法开采中，采空的采场会用胶结充填料填满，充填体随后起到人工矿柱的作用。只有当充填体的强度足够时，旁边的采场才能开采。
充填料用选矿厂自己的尾矿制成，经脱水后与水和胶凝材料混合。这样就形成了一个闭环。一个采场的地质情况会改变尾矿，尾矿会改变充填体增加强度的速度，而充填体又决定下一个采场何时可以开采。在一些矿山，充填也是一项很大的运营成本，充填料供应延误就会推迟生产。
三个问题
这项研究要回答的是：地质和地质冶金不确定性如何在一座各部分相互依赖的深部矿山中传播，以及一个模型需要描述到什么程度，它给出的生产决策才可靠。研究分为三个部分。
1. 哪些不确定性会影响到产量？
把矿体的各个实现放进一个描述整座矿山随时间运行的模型中。有些波动在途中被吸收，另一些则会改变产量缺口、回收的金属量或开采时间。改变储存、运输和选矿厂的能力，就能看出每种情况在什么条件下出现。
2. 可靠的决策需要多少细节？
矿山中被证明重要的每个部分，都会建模两次，一次详细，一次简化。以充填为例，详细模型让强度取决于配方和尾矿，简化模型则使用固定的养护时间。在每个模型下优化生产策略，然后不加修改地在未参与选择这些策略的实现和模型上进行检验。如果一种简化只改变预测而不改变决策，它就是可以接受的。
3. 协调决策的价值有多大？
开采顺序、井下运输、选矿厂的运行模式、尾矿分配和充填配方，可以统一决定，也可以分开决定。两种方式都在新的实现上检验，以找出统一决策在什么情况下能提高产量和运营收益，以及这种提升在未曾针对的条件下是否依然成立。
从模拟走向真实矿山
模型的第一个版本已经建成，它在同一个模拟中把地质实现、物料流、充填和后续开采联系在一起。一篇关于矿山、选矿、尾矿和充填耦合系统模拟的论文已被 APCOM 2027 录用。APCOM 是计算机与运筹学在矿业中应用的国际研讨会，将于 2027 年 5 月在蒙特利尔举行。
矿山数据和生产条件来自 Mitacs 关于充填和井下车队管理的项目，以及与深部矿山运营方的合作。整个计划为期四年。前两年研究不确定性如何传播，以及模型需要多少细节。第三年把结果整合成协调的生产策略，先用矿山的历史数据检验，再与运营方实际做出的决策并行比较。在第三和第四年，只要条件允许，就与工业合作伙伴一起实施部分排产计划和策略，并与现行做法进行比较。