基于遗传算法的多车型露天矿卡车调度模型研究

针对露天矿多车型卡车调度问题,以运输成本最小化为目标,综合考虑了卡车空载费用、卡车等待时间、道路通行能力、电铲生产能力等约束条件,采用整数规划方法建立了露天矿多车型卡车调度模型,实现了卡车利用率的最大化和运输成本费用的最小化。以某矿山实际数据为例,进行了仿真分析。仿真结果表明:该模型与已有模型相比,得到的调度方案更加符合矿山生产实际,满足了露天矿多车型卡车调度需求,同时减少了末趟卡车非满载造成的资源浪费,有效降低了卡车运输成本,提高了卡车运输效率。     

计算机控制卡车多目标综合优化调度的研究

本文在深入分析当前国内外卡车调度理论的基础上，针对矿山生产的目标要求以及现有理论的局限性，建立了包含多种目标要求的计算机控制卡车调度的多目标综合优化模型，提出了由目标要求到模型构造以及准则选择到目标实现的综合优化调度算法。并应用目标规划算法代替线性规划算法来进行矿山车流优化，以实现多种目标要求，论文并以一个实际矿山问题为例进行了研究，结果表明所建模型与算法是正确的。     

基于多目标遗传算法的露天矿卡车调度优化研究

为合理调配露天矿卡车运输,实现矿山企业降本增效,解决卡车运输调度管理的多目标需求,以卡车运输成本最低和等待时间最少为目标,以车铲生产能力、矿石品位以及生产原则为约束,构建了多目标卡车调度模型。模型采用优选因子分配车辆,使用多目标遗传算法进行求解,进而优化露天矿卡车的动态调配。针对某露天矿卡车调度进行多目标优化,研究结果表明:此方法可提供合理的优化调度方案,得到具体的卡车运输路线和运行时刻表,大大降低卡车运输成本,提高设备使用效率,从而为矿山的卡车调度提供具体合理的决策依据。     

面向数字孪生的大型露天金属矿生产调度仿真分析

在金属矿山数字化生产变革的推动下,如何从未来生产预测角度出发,以提高总体生产效率为目的,面向数字孪生开展细节化生产仿真已成为亟待解决的难题。针对准确度高、操作性强、前瞻效果好的调度需求,构建了露天金属矿山数字孪生系统架构,阐明了基于生产仿真试验的矿山数字孪生应用路径。结合作业车间调度问题(JSSP)分析方法,分别基于周期总产量PT最大和单设备产量均值PM最大构建了铲运设备流调度仿真的目标函数,并设计了包含构建仿真模型、检验模型误差、设计仿真试验和分析试验结果等步骤的仿真试验流程。最后以攀西某铁矿山的第5年生产计划为例,基于目标函数分别对采场内部运输和全过程运输开展了仿真预测计算,共计算了515种试验方案。模型计算的误差绝对值控制在2%以内,综合考虑产能、设备负荷和设备工作效率等数据之间的均衡性,推荐设备方案480和229为最优方案。研究表明:设计的仿真试验流程及模型预测结果可靠,能够实现对调度方案的多角度评估,可以为大规模连续生产系统仿真的创新应用提供依据。     

煤矿综合信息化管理平台设计

矿井综合信息化目标:通过优化矿井的生产相关资源综合管理调控能力,建立矿井监测、控制、管理一体化的、基于网络的信息化系统集成,以实现全矿井生产各环节的过程控制自动化、安全生产综合调度指挥和业务运转网络化、行政办公无纸高效化。     

基于AutoCAD的矿山生产计划优化系统设计与实现

通过对矿山企业生产流程进行分析,建立一个通用的煤炭企业生产计划优化目标规划模型,利用ObjectARX与lingo的二次开发技术,在AutoCAD环境下设计与实现矿山生产计划优化系统。集成AutoCAD系统与生产计划优化系统,从而更加方便设计人员在统一的环境下进行业务工作。     

矿山技术经济指标动态优化及其应用研究

以鲁矿集团的实际生产状况和复杂多变的外界市场环境为背景,通过调查集团积累的实际生产数据,对矿山内部各指标进行数据挖掘,构建了矿山的技术经济指标体系和多目标整体动态优化模型,基于“模式循环搜索算法”、“模糊综合评判法”和“层次分析法”等方法建立了矿山技术经济指标综合优化理论,实现了对该矿的技术经济指标动态、实时的优化,为集团公司经营参数的调整和分配提供重要的决策依据。     

金属矿山生产全流程协同管控技术与平台研究

针对金属矿山数字化和信息化建设过程中,各软硬件系统之间存在数据孤岛、数据断层和系统壁垒,导致各生产环节的协同作业效果难以体现等问题,围绕矿山各生产流程之间的协同管控模式和实现方法开展了研究,开发了金属矿山生产全流程协同管控技术和平台.以实现数字化、自动化和智能化为目标,以数据标准化、流程规范化和开放体系为基础,对传统工艺进行优化升级,对现有设备进行智能化改造,研发相关软硬件系统,建设矿山数据中心,形成金属矿山生产全流程协同管控平台.国内某大型贵金属矿山的应用实践表明,该平台有助于实现矿山各应用系统之间的数据集成和共享,促进矿山生产技术和生产管理间的高效协同,提升企业的现代化管理水平,实现矿山企业的降本增效.     

基于企业生产车间的多目标优化调度方法

企业生产车间优化调度问题是企业解决资源有效利用的重要手段,能够优化成本和提高效率。通过建立生产调度的多目标优化的目标函数和设计模型,结合基本遗传算法,以期提高产品的生产效率,最大限度地利用企业现有资源,是现代企业重要的发展方向。     

基于人工鱼群神经网络进化的露天矿卡车优化调度研究

为提高露天矿生产运输效率,实现生产资源的有效回收和低成本运营,提出基于神经网络代理辅助的多目标露天矿卡车优化调度方法。依据露天矿卡车生产运输的特点,综合考虑卡车运输的各项成本,构建以卡车运输成本最小、卡车总等待时间最短,以及卸矿站品位偏差率最小为目标的多目标组合优化模型。在基本人工鱼群算法基础上,通过引入神经网络代理辅助模型训练历史调度数据,对雄安新区某露天矿的生产调度情况进行了仿真研究。结果表明,基于神经网络代理辅助的人工鱼群算法可有效提高算法计算速度约47.8%,降低露天矿卡车运输成本8.16%,减少等待时间12.12%,并减小品位偏差8.69%,在加快计算速度的同时,实现了平衡算法收敛性与多样性的目标。     

复合煤层露天矿下部煤层开采境界优化

通过理论分析与计算,研究近水平复合煤层露天矿剥、采、排程序对经济剥采比的影响,提出了复合煤层露天矿下部煤层开采境界的优化方法。分析了露天矿经济剥采比的影响因素,建立了复合煤层露天矿剥、采、排工程位置模型,构建了下部煤层及其覆盖物厚度拟合函数,揭示了下部煤层开采境界与开采成本的关系,研究开采下部煤层经济剥采比的优化确定方法。在神华宝日希勒露天煤矿进行了实践,结果表明:此方法能够使近水平复合煤层露天矿下部煤层得到经济合理地回采,实现矿床开采的经济效益最大化。     

煤矿井下生产可视化动态优化决策系统的研发

煤炭生产是一个复杂的系统工程,煤炭开采的不稳定性使得煤炭生产物流系统具有了不确定性和随机性。本文结合煤炭生产的实际情况,基于物流瓶颈理论和预警理论,在WITNESS的软件平台上进行了开发,构建了煤矿井下生产可视化动态优化决策系统（VDODSMUP）。此系统包含采掘设备、运输设备、提升设备、通风设备、排水设备等17个模块,实现了井下物流可视化、生产物流瓶颈诊断和预警、预测煤矿生产能力、制定生产计划、分析煤矿物流成本等功能。这些功能的实现一方面为动态优化煤矿生产物流系统提供决策支持,另一方面也降低了煤炭生产的物流成本。     

深井强冲击煤层解放层开采防治冲击地压研究

某矿4煤采掘时多次发生冲击地压针对该矿实际地质条件,采用数值模拟方法分析上、下解放层开采对4煤被解放层的解放效果及1410工作面上平巷发生冲击地压原因。研究6煤和1煤解放层不同开采时期的应力分布特征,确定4煤被解放层上下部临界卸压角和临界卸压点位置及被解放层回采工作面超前临界卸压范围,为后续4煤工作面开拓开采巷道布置参数优化提供依据。     

人工智能在煤矿安全生产中的运用

对煤矿安全生产的发展现状和缺陷进行了简要的介绍,探讨了人工智能技术在煤矿安全生产领域中的应用,比如在煤矿安全仪器、仪表结构中和性能改进中的应用、优化设计开采方案决策及参数、在煤矿安全仪器、仪表网络化中的应用、诊断井下故障及预防控制灾害方面,并对人工智能在煤矿安全生产中的运用的发展方向提出了相关的政策建议。     

露天煤矿绿色开采技术

针对目前我国煤炭资源露天开采的发展状况,分析了露天采煤对生态环境的不良影响,在此基础上提出了露天煤矿绿色开采的概念,并从开采工艺与设备选型合理化、煤炭资源回采率最大化、运输系统优化、矿山生产经营与管理数字化、资源综合利用化、露天采矿与生态环境修复一体化、粉尘烟尘净化等7个方面阐述了露天煤矿绿色开采的体系,对促进煤炭工业的可持续发展具有重要的指导意义．     

计算机模拟技术在煤矿斜井施工中的应用

随着煤矿生产信息化、数字化技术的发展,计算机模拟技术逐渐应用到矿井开采中。本文通过对当前煤矿斜井施工中存在的问题进行分析,提出计算机模拟斜井施工工艺的方法,最后通过该系统在兖州济二煤矿的实际生产验证总结出,计算机模拟斜井施工对生产具有很大推动作用。     

霍尔辛赫煤矿回采工艺的优化设计

根据霍尔辛赫煤矿地质条件及煤层赋存特点,提出在该矿的煤层地质条件下采用大采高一次采全厚综采是一种提高规模经济效益,有发展潜力的采煤工艺。通过相似条件下的工程类比及构建FLAC3D模型进行数值模拟,论证了霍尔辛赫煤矿3#煤层采用大采高综采工艺的可行性。对原设计中的采煤工艺进行了优化设计,实现了大采高综采工艺,最大限度的提高矿井资源回收率,并且充分利用现有采煤装备,实现矿井经济效益最大化。     

非充分开采条件下地表沉陷预计与可视化研究

为研究深部非充分采动条件下地表移动变形规律,指导矿井安全生产,义煤集团某大型煤矿建立了地表移动观测站,根据地表移动实测数据进行参数的拟合解算,采用概率积分法进行地表移动和变形预计。结合MATLAB仿真技术,实现了煤矿深部非充分采动条件下地表沉陷可视化预计,并实现了地表变形图绘制,为煤矿深部开采地表移动规律研究提供了重要参考。     

赵家寨煤矿通风系统优化改造方案

赵家寨煤矿现有5个采煤工作面、13个掘进工作面,由于生产采区布置集中,未实现矿井分区通风。针对矿井通风系统存在的问题,通过方案比较确定了矿井通风系统优化方案是利用原有巷道和新设计巷道改变通风网络,进而实现矿井分区通风,该方案既解决了矿井分区通风问题,又缓解了11回风上山风速超限问题,为矿井安全生产提供了保证。     

校企共建共享校内模拟矿井

企业捐赠、政府投入、学院自筹,建成集矿山供电、通风、排水、巷道掘进、支护、煤炭开采、提升、运输一体的大型综合化校内地下模拟矿井。方便学生在真实、安全的煤矿环境中进行学习,提高学习效率。