国内外铝土矿地下开采经验不足，同时，又由于铝土矿自身不同于硬岩金属矿的特殊性质，在相关文献中鲜有其相关开采理论、方法可以提供借鉴经验。而由于近年来实体经济的不景气及矿产资源行业的整体下滑态势，无论是金属铝的开采企业亦或是铝产品的冶炼制造行业都面临着紧张的经济形势。伴随着氧化铝市场价格波动，铝土矿资源紧张的的局势，中国铝业公司黄辉头铝土矿地下开采项目该采取何种开采方案，开采边界品位如何确定。如何制定有效而切实可行的开采计划与方案，根据市场价格及发展趋势确定最佳边界品位成为矿山当务之急需要研究的问题。

本文完成了从现场数据收集到整理，利用数据指标关系整体建模，模型完善以及优化结果给出与转化为现场工程建议。主要工作点包括从现场调研勘察，现场报表数据信息收集整理，地质数据处理与三维可视化，建立储量品位变化关系子模型；技术经济指标选择与整理，采矿、冶炼工艺流程分析与技术经济指标关联分析与两个子模型的构建，子模型整合，模型有效性现场检验与优化完善，边界品位优化模型模拟结果给出与现场开采建议的转化。主要运用现场数据与相应的工艺相关理论结合的方法对“边界品位确定”问题进行了研究，主要的研究工作及结论如下：

（1）分析了黄辉头铝土矿地质资料与勘探工程得到的地质钻孔与柱状图数据，经过重新统计编录工作，得出了207个钻孔数据的品位与位置信息。将地质钻孔数据导入Surpac软件中，经过转译处理处理得到了矿体三维模型。运用软件划分除了矿体的块体模型，计算并统计得到了矿体中各块体的品位储量情况，如平均品位，矿量，金属量等。

（2）对收集到的采矿工艺相关数据，在经济成本指标上做了分析，研究了吨矿成本的构成及其受边界品位变化的影响规律，如原料成本消耗的多少，工程费用的占比；在技术指标上分析了采矿过程中边界品位对采矿工艺指标的影响与变化规律，如贫化率，损失率，采出平均品位。综合技术经济两方面得到的规律，整合得出了采矿技术经济指标子模型。

（3）现场学习了矿山的冶炼流程，了解了拜耳法冶炼铝土矿的工艺流程，各环节相关关键指标参数。收集了冶炼厂的月度绩效报表，整理得出了各指标参数随的入选品位的变化规律。从技术指标上建立了入选品位变化对溶出率，铝回收率等指标的影响。在经济成本指标上建立了1t不同品位入选矿石消耗的冶炼原料的成本的预测模型。结合工艺流程分析确定了冶炼技术经济指标子模型。

（4）整合前述三个子模型构成了矿山生产模拟系统，运用矿山前期数据与模拟结果进行对比并分析误差原因进行完善。运用完善后的边界品位优化模型结合预期氧化铝价格市场变化给出了适合于矿山的优化边界品位，并给出了相应的工程建议。