将环境成本纳入长期露天矿规划中，以实现可持续的资源优化

《Scientific Reports》：Incorporating environmental costs into long-term open-pit mine planning for sustainable resource optimization

　　

摘要

露天矿的长期生产规划应以满足当前社会对矿产资源的需求为目标，同时保持与环境保护的适当平衡。实现这种平衡需要将环境因素系统地纳入矿山设计和生产规划过程中。鉴于目前缺乏用于量化生产规划中环境成本的综合性框架，本研究确定了这些成本的各种类别，并提出了相应的量化方法。为此，建立了一个混合整数线性规划（MILP）模型，在该模型中，所有环境成本均根据矿石和废石类型直接且一致地纳入目标函数中。所提出的模型能够将与露天采矿相关的所有环境成本有效地整合到生产规划过程中，并可在三维块模型框架内完全实施。研究结果表明，尽管该模型得出的最终矿坑边界和生产计划导致的净现值（NPV）较低，但它们更能真实反映实际采矿情况。通过对不同方案的比较发现，将环境成本直接纳入所提出的MILP模型的目标函数中，可使案例研究中的矿山总NPV提高约14.87%，而传统模型中环境成本被排除在目标函数之外，总NPV的计算则包含了相关的环境成本。这一结果表明，在优化阶段整合环境成本有助于做出更加现实和注重可持续性的决策。此外，成本分布分析显示，酸性矿井排水（AMD）控制成本和温室气体（GHG）排放成本是影响项目经济效益的最主要的环境成本因素。