司家营铁矿西帮岩石较为稳定,东帮不稳定,如果采用公路开拓,开拓坑线需要布置在西帮。然而,西帮有高压电线与胶带运输走廊的限制,开拓坑线布置在西帮使最终帮坡角变换,由于高压电线与皮带运输走廊的限制不能外扩,就得提高境界坑底,降低露天开采量。因此原来的境界设计方案是:上部几个台阶的开采用东帮的运输线路,采到一定水平后改用斜井胶带运输,这样,既不需要在西帮布置运输坑线,又不需要长期维护东帮运输坑线的稳定。然而,现在已经开采到原设计中改用斜井胶带运输的水平以下,上部几个台阶在西帮即将靠帮,东帮由于岩体稳定性问题难以满足运输要求且出口距离卸载点远,原设计的斜井还不存在,矿山生产即将陷入困境,现在需要进行运输坑线的重新规划和境界优化。在境界优化过程中,需要得到实际的相关地质技术参数,然后经过分析处理建立好软件需要运行的地表标高模型、台阶模型、品位模型等。由于受到西帮有高压电线与胶带运输走廊的限制,这就要求分别建立好有约束和无约束品位的模型。开拓坑线布置在西帮使最终帮坡角放缓7度,因此这里也建立了两套不同的帮坡角进行优化分析。由于司家营铁矿有两个采区,而且两个采区的技术经济参数不相同,所以引进了技术经济分区线,这样让两个采区分别按各自的技术经济参数进行同时优化。论文以“锥体排除法”为理论基础,运用OpMetalMiner软件对境界进行优化分析。论文详细介绍了锥体排除法产生最优境界的基本思路。首先确定一个可能的最大境界,然后从最大境界开始,通过反复锥体扫描,排除不盈利的锥体,直到在一次扫描中找不到这样的锥体为止,在排除过程中,剩余境界的帮坡角不大于给定的最终帮坡角。为了给矿山提供不同的开拓方案选择依据,本论文设计三种方案进行境界优化和生产计划优化分析:方案Ⅰ,把运输坑线布置在西帮且不抬高境界坑底,如果需要就移动高压电线与胶带运输走廊;方案Ⅱ,把运输坑线布置在西帮且不移动高压电线与胶带运输走廊,受限时抬高坑底;方案Ⅲ,采用斜井胶带运输,不移动高压电线与胶带运输走廊。基于三种方案的境界优化结果表明:由于受地表构筑物影响,方案Ⅱ境界内矿石量比方案Ⅰ少1亿2千万吨左右;方案Ⅱ在西帮布置运输坑线,其境界内矿石量比方案Ⅲ少4200万吨左右,境界总利润减少约17.6亿元。在受地表约束的条件下,西帮布置运输坑线会比不布置运输坑线境界变小,从境界等高线可知,西帮布置开拓坑线会使境界坑底抬高了一个台阶。在优化得到的境界进行采剥计划优化,以250万吨作为年采矿量分辨率,产生开采体序列,对地质最优采场序列进行动态排序,进行采剥计划优化。对三个方案的采剥计划进行了初步优化,得到三个方案的利润现值,可供矿山决策参考。