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矿产资源相对经济发展需求是有限的。社会发展对矿产资源需求量的持续增加和短期利益的驱动,促使矿山企业对矿产资源进行过度开采,最终影响代际公平和社会经济的持续发展。因此,科学动态地规划矿山的年开采量势在必行,这也是矿产资源开发利用的重要基础工作。以赋存特征复杂多变的非煤露天矿为研究对象,针对露天矿开采的工艺过程协同发展状态和矿山工程时空约束变化等特征,探寻开采量随寿命周期成本的变化规律。以同类矿山统计数据为基础,拟合分析固定成本和变动成本函数,采用回归分析方法,构建了类似已建矿山的寿命周期成本-年开采量函数,客观呈现了矿山寿命周期成本与年开采量之间的变化规律。考虑矿山寿命周期成本受矿体赋存特征、矿山生产系统特征要素和管理因素的影响,采用灰色关联分析方法,构建了基于模糊灰色关联度的矿山成本主控要素的抉择方法,有效减少了非关键要素对露天开采寿命周期成本-开采量变化规律的干扰。探寻了矿床赋存特征、生产条件、露天矿开采境界参数、工艺设备参数、开采程序特征要素和采掘工作面参数等系统特征要素的变化对寿命周期成本-开采量函数的影响规律。基于各类要素组合变化对露天矿开采难度的影响趋势分析,采用定性分级与定量计算相结合的方法,计算露天矿各类影响因素的开采难度系数;进而考虑各类要素的独立性,建立类似已建矿山和拟建矿山之间的相对综合开采难度系数的计算模型。引入开采难度系数,建立了拟建露天矿寿命周期成本-开采量函数,客观地呈现了不同矿床赋存特征和矿山生产系统特征要素组合效应对露天矿开采量影响的本质规律。综合考虑最低寿命周期成本和开采难度的影响,建立了基于最低寿命周期成本的露天矿开采量动态规划模型。针对矿山生产经营需求,以矿山开采对象特殊性、生产工艺环节协调发展和矿山工程时空发展为约束条件,运用规模经济理论和资金时间价值理论,以折现后开采各期总收益最大为准则,建立了矿产资源开采价值模型。引入哈密顿函数,利用考虑了开采难度的拟建矿山露天矿寿命周期成本-开采量函数,求出最优的矿产资源开采量,反映了露天矿开采量在开采难度和寿命周期成本影响下的变化规律,补充和完善了矿产资源的可持续利用理论。利用基于最低寿命周期成本的露天矿开采量动态规划模型研究了乌龙泉矿拟开采区域(+43m以下)的矿产资源开采量规划和生产能力决策问题。基于该矿已开采区域(+43m以上)的生产经营统计数据,计算该矿山已开采区域和拟开采区域之间的相对开采难度系数为0.902,构建了矿山拟开采区域(+43m以下)的寿命周期成本-开采量函数,进而建立了拟开采区域(+43m以下)的矿产资源开采量动态规划模型,客观地呈现了拟开采区域(+43m以下)的矿产资源开采量随时间逐渐增加的本质变化规律,结果表明:该矿拟开采区域矿产资源开采模式为加速耗竭模式,与该矿山熔剂资源开发利用的趋势相符。依据此模型规划结果,基于投资增量最小原则,制定该矿的生产能力方案为270×104t/a(第一阶段第1年～第20年)和350×104t/a(第二阶段第21年～第30年),为该矿山熔剂资源的开发策略提供了有效的决策依据。