考虑基建投资的露天煤矿开采计划优化

露天煤矿开采计划优化通常是以经济效益最大化为目标函数,优化生产能力、开采顺序以及开采寿命,优化模型与算法中大都没有把矿山基建投资作为内生变量考虑,忽略了其对矿山生产规模以及整体经济效益的影响。鉴于此,把基建投资看作生产规模的函数,并在开采计划优化过程中,将基建投资作为内生变量,使用枚举法构建露天矿开采计划优化模型和算法。将建立的模型和算法应用到矿山案例中进行实例分析,结果表明：考虑基建投资对矿山开采计划有较大影响,生产能力比不考虑基建投资降低了25.9%,开采寿命延长了6 a,开采顺序也相应发生了较大变化,相比较而言,在优化中考虑基建投资得出的计划方案比不考虑基建投资更为合理;而且基建投资与开采计划同时优化得到的经济效益要比二者单独设计得到的经济效益高出4.6%。     

矿井通风阻力测定与改进

在煤矿开采中,井下生产对于通风的需求较高,如何有效降低通风阻力,提高通风效果,成为很多煤矿企业需要考虑的问题。分析某井下工程概况,合理选择对通风阻力的测定方法并设计测定方案,提出通风系统的优化策略并进行应用效果的讨论。在结合生产规划和计算机分析后,优化后的通风系统可以满足未来五年内的开采通风需要。     

最终境界和生产进度计划的优化

引言在第15届APCOM讨论会期间,Wilke和Reimer介绍了一个在铁矿开采中应用的露天矿短期生产进度计划模型,这个模型的应用,在于制定优化的长期利中期生产计划的需要。进一步研究之后,我们研制出两个相互关联的模型:一个是最终境界设计,另一个是中、长期生产进度计划。改进最终境界设计和确定有效开采顺序的必要性,归因于露天矿设计和生产计划的循环性质。     

露天矿长期及短期生产计划的优化

研制成一项计算机模型,可以在最终露天坑境界确定后,用来评价露天矿长期与短期生产计划方案。模型的用户可以根据现金流与特定的开采条件选择最优的方案。模型包括两个组成部分:长期生产计划模拟模型和短期计划线性规划模型。本文介绍了模型的特点和功能,以及一项应用实例:在某典型露天铁矿选择剥离计划的方案。     

金属矿山通风系统三维仿真优化

以红透山铜锌矿为例,基于Ventsim三维通风仿真软件,建立了红透山矿通风系统三维模型,并对矿山的通风现状进行了模拟。在制定通风系统测试方案基础上,对井下不同风机开启状态时的通风现状进行测试和数据分析,发现浅部矿井存在一定的漏风,需要加强密闭。另外,模拟结果与实测结果偏差小于6%,证明所建模型的准确性;进而提出了深井通风系统改进的可行性方案,通过解算确定了在东侧新建风井的最优方案,其通风效率高达到71.5%。     

基于序贯高斯模拟的露天矿境界优化

针对地质不确定性对矿床模型品位赋值以及矿山开采规划的影响,通过序贯高斯模拟的方法创建块体模型,在得出的50次模拟结果中,依据块体模型平均品位由小到大原则,分别确定了最小、最大以及E-type(局部条件均值)模型,以此为基础运用Whittle软件建立矿体经济模型,采用收益因子法生成一系列境界,通过设定分期得到经济效果最佳的开采境界。在西部某铜多金属矿的应用结果表明,该方法实现了地质资源不确定性对于开采方案影响的量化评估,在此基础上编制生产计划,对开采规划关键指标的变化趋势进行分析,可使优化方案取得最大的经济效益。     

平煤股份四矿三水平通风系统方案的优选

平煤股份四矿是一个具有多年开采历史的老矿井,其通风系统已不能满足矿井安全生产的需要。介绍了四矿的通风系统情况,分析了通风系统存在的问题,提出了2个三水平通风系统方案。通过对方案的比较及模拟解算结果的分析,确定了平煤四矿三水平通风系统方案。     

张双楼煤矿局部巷道贯通通风系统调整实践研究

随着矿井开采深度的不断延深,张双楼煤矿通风系统日益复杂,矿井面临多个采区之间风量调整等问题。在巷道即将贯通前,需要对巷道摩擦阻力等因素的实际情况进行综合分析,提前构筑通防设施,进行通风系统调整。该矿21914工作面位于-750 m水平,在工作面贯通前后,需要经历21914工作面材料道贯通、21914切眼贯通、21914溜子道贯通与形成21914采煤工作面4个通风系统调整阶段。4次巷道贯通涉及采区之间通风系统的调整,情况较为复杂。利用矿井三维仿真系统软件对每次贯通的通风系统情况进行模拟,并将模拟结果与实际结果进行对比,模拟解算数据与实际对比误差平均在10%左右。模拟数据为通风系统调整方案的确定提供了理论指导,对现场实际具有一定的指导意义。     

改扩建矿井通风系统优化及动态管理模型创建

针对某大型复杂改扩建铁矿总风量不足、风流调控设施难以设置、受自然风压影响较大等问题,在对通风系统进行全面详细的调查、测定、分析基础上,从通风动力设备、通风网络、通风构筑物及通风管理等方面综合考虑,拟定了两个经济合理、技术可行、安全可靠的通风系统优化方案,并应用三维仿真通风软件对其进行模拟解算,经综合分析比较确定最佳优化方案。通过创建与之相应的智能在线动态管理模型,此模型能实现工作面风量自行诊断、量化自然风压对通风系统的影响、随通风系统的变化自动及时进行更新,为事先预防和事后决策提供可靠依据。应用结果表明,风量得到了有效、合理分配,矿井总风量由286.3 m3/s增加到429.7 m3/s,满足了安全生产的需求。     

厚大矿体深井开采采场通风技术研究

基于三维通风仿真软件Ventsim,根据采场通风工程布置,建立大台沟铁矿采场三维通风仿真模型。针对3种不同采场通风方案,进行全面的通风效果数值模拟,并获得最优方案。该方案采场通风效果显著,合理地解决了厚大矿体开采时,采场通风面临的困难。     

Ventsim软件在矿井通风系统设计中的应用

针对某铜矿二期开采过程中矿井通风系统存在的问题,提出了两种通风系统设计方案,并运用Ventsim软件对通风系统进行风网解算及风流动态模拟。通过对通风系统设计方案的模拟比较,确定了最优的通风方案,实现了通风系统的优化设计,取得了理想的效果。     

极厚大矿床深井开采通风降温技术研究

对于深井开采通风降温方案的选择,地表气候具有决定性的作用。基于三维通风仿真软件Ventsim,针对进风温度、降温风速、人工制冷量等主要因素,对大台沟铁矿深井开采进行了全面的通风降温热模拟,最终获得大台沟铁矿深井开采全年通风降温最优方案,为人工制冷工艺与矿山通风降温方案的选择提供了非常重要的科学依据。在深井开采过程中,人工制冷对矿山的安全生产与经济效益均具有非常重要的影响。     

某金矿通风系统优化改造研究

针对某金矿通风系统存在的问题,提出了对应的优化改造方案,应用通风网络解算程序对改造后的通风系统进行了模拟验证。经验证,改造后的通风系统兼顾考虑了矿山未来发展的需要,同时节约了能源,提高了矿山经济效益和安全生产水平。     

程潮铁矿深部开采通风系统优化与热害模拟研究

程潮铁矿进入深部开采后,存在通风系统风量分配不合理、局部通风能力不足、-570 m中段热害明显等问题。针对其现存的通风及热害问题开展了详细调查,结合现场测定数据构建了贴合程潮铁矿工程实际的三维通风网络解算模型,应用Ventsim软件开展了通风网络解算与热模拟研究。采取增阻、减阻调节的方式,对井下各用风地点提出了通风优化方案,优化后的通风系统数值模拟结果显示,总有效风量增加了72.2 m³/s;以-570 m中段运输巷柴油机散热模拟研究,分析了通风优化前后的热害模拟结果,找准了该中段热害的主要来源,为千米深井热害治理工作提供参考。     

提高露天煤矿开采计划动态排序优化效率的算法

现有露天煤矿开采计划动态排序优化的一般模型,在 同时优化生产能力、开采顺序、开采寿命三要素得到最佳计 划过程中,需要限制产能上下限区间,若上下限区间太窄,可 能错过最佳产能,区间太宽则会花费较长计算时间。鉴于 此,提出用移动求解域算法及随机波动算法来解决该问题。 移动求解域算法按照一定区间宽度逐次移动年产能约束区 间,算出每次移动的约束区间中的“本地最佳计划”,待约束 区间覆盖产能上下限后,从所有“本地最佳计划”选出全局最 佳计划;而随机波动算法则是通过随机地波动移动求解域算 法中得到的最佳计划的产能,得出新的最佳计划,来对比验 证移动求解域算法的最佳计划是否最优。应用案例结果表 明,动态排序优化的一般模型配合移动求解域算法及随机波 动算法优化露天煤矿开采计划并得出最优开采方案用时4 min,比单独用一般模型优化的50h用时快了750倍,运算 效率得到显著提升。     

西石门铁矿通风系统改造

西石门铁矿北区回风斜井井筒坍塌,中区部分通风巷道被破坏,南区40 m至80 m中段原有的通风巷道全部被破坏,使得各采区通风效果逐渐变差。井下通风不畅,炮烟难以及时有效排出,威胁着工人的生命健康,严重影响矿山的安全生产。在科学测量铁矿现有通风系统的井下风压、风速、温度、湿度及其巷道参数的基础上,对铁矿通风现状进行了具体分析研究,绘制了通风系统图和通风网络图,进行通风参数的计算,确定出通风改造方案。改造方案立足于西石门铁矿目前的采矿生产和巷道布置的实际条件,同时充分考虑了深部开拓的规划,便于深部通风方案与现通风方案的衔接,涉及巷道布置、通风系统、通风设施及设备、开采技术条件、开拓开采方法等现状和矿井总体规划、开拓开采计划、接替计划等因素。     

深井开采通风系统优化改造方案研究

某金属矿山开采深度近1000m,由于通风工程未能及时进行优化改造,在开采深矿体时,出现深部风量小、能耗高、气温高等通风问题,严重影响深部资源开发和安全生产。通过对通风系统实际测量和数据分析,提出了4个通风系统优化改造方案,经技术经济比较,最终确定方案二为最优通风系统改造方案。     

煤矿通风系统中自动化控制技术的应用

随着工业科技的不断进步,煤矿开采与生产过程中大量先进技术得到了广泛应用。以煤矿通风系统自动化控制技术为例,分析了其具体应用,在此基础上提出了优化方案,为优化煤矿通风系统提供参考。     

基于FLAC~(3D)的公路下压煤巷式充填开采数值模拟分析

结合公格营子煤矿公路下计划开采区域煤层赋存情况,确立了似膏体巷式充填采煤工艺,建立了FLAC3D数值模拟简化模型,并进行模拟。利用威尔逊煤柱设计改进公式计算煤柱所能承受极限荷载的理论值,对该理论值和模拟的暂留煤柱垂直应力进行比较分析,验证暂留煤柱宽度不同时煤柱稳定性,确定不同开采方案的可行性。     

基于Ventsim系统的老矿山通风系统改造研究——以铜兴矿业为例

铜兴矿业经过多年开采之后,出现了"采空区多、漏风量大"等不利因素,严重影响矿山安全生产。由于可开采的矿产资源有限,从经济上不宜大规模投资建设新的通风系统,通风系统改造方案应具备良好的经济性。针对此问题,借助Ventsim软件系统构建真三维立体通风系统,并且在系统中模拟矿山的采空区漏风,利用Ventsim系统的可视化效果,解算出矿山通风的重要数据,减少人工的耗时费力,同时提高矿山的安全管理水平和经济效益。