多时段露天矿卡车短期内排规划整体优化

为进一步优化露天矿排土场岩土块体堆置顺序,降低运输费用,针对现阶段尚未有效解决多时段露天矿卡车内排规划整体优化问题展开研究,提出了一种面向卡车内排运输、考虑采剥动态变化的内排土场岩土块体堆置顺序优化算法。排弃位置以块体表示,采剥位置以实体模型表示,根据各时段采剥位置实体质心点坐标、排弃块体质心点坐标和工作线长度计算运距,考虑实际对运距进行修正,再根据运输成本计算各时段采剥位置到排弃块体的运输费用。对排弃块体加入时间维度,进行分时段运输费用计算。以剥离物运输总费用最小为目标函数建模,将排土场排弃时空发展关系、安全距离和排弃量等作为约束条件,构建了内排规划模型。采用0-1整数规划对模型进行多时段一次性求解,得出内排土场最优岩土块体堆置顺序。以某露天矿为例,运用所提出的算法对该矿内排土场岩土块体堆置顺序进行了优化,结果显示:最优排土规划方案的剥离物运输总费用为92 099.41万元,相比原设计方案节省1 284.17万元,达到内排土场岩土块体排弃时间及排弃位置最优的优化目标。研究结果进一步反映出:在完成排土场设计的基础上深层次挖掘排土工程时空发展关系,提出多时段排土规划整体优化思路,对于制定...     

倾斜煤层露天矿纵采转横采排土场建设发展研究

针对倾斜煤层露天矿纵采转横采条件下,随着开采程序的改变,导致内、外排土程序、剥离运距、提升高度、年征地面积及货料流发生变化。针对这一问题,建立排土场建设发展的经济模型,从露天矿山内外排货料流规划,外排土场运输、征地,内排土场动态发展形态及内外排剥离物提升高度等因素出发,优化露天矿生命周期内内外排土场建设发展程序。结合新疆准东露天煤矿首采区由纵采转横采的过程中,进行实例研究。     

正仁露天煤矿东排土场排弃方式优化研究

露天矿山生产与建设中,运输和排土是重要的环节。针对正仁露天煤矿外排土场选址的实际情况,影响东排土场经济性的主要因素为采掘场至排土场的运距及排土场的收容量,本文通过对东排土场的排弃方式和运输系统优化,增加了东排土场的收容量,节约了运输成本,为企业带来较好的经济效益。     

基于Clifford代数的露天矿山路径优化算法

露天矿山路径优化问题是指在满足特定物理和经济约束之下,搜索最佳运输线路的组合优化问题,对于降低矿山运营成本具有重要的现实意义。但目前常规的露天矿山路径优化算法,主要从静态的道路有向图网络优化出发,无法实现大规模时变动态网络的高效分析和优化决策。本文以扎哈淖尔露天矿为例,将欧式空间内经典的有向图网络分析方法扩展至Clifford代数空间,建立了节点、有向边以及路径的统一表达,提出了路径几何拓扑连通性和标量约束指标的计算方法,实现了几何拓扑计算和数值最优化求解问题的分离;针对传统静态网络分析方法无法动态表达系统能耗变化的问题,建立了基于时变运输功最小化的路径优化模型,并结合行驶阻力特征给出了时变阻力的计算方法;研究了因路面频繁碾压破坏和周期性维护而导致的滚动阻力系数周期性时变效应,并提出计算时变滚动阻力系数的方法;最后为进一步提高算法收敛效率,提出了两组推论和一组数值计算优化策略对遗传算法的数值计算进行了改进。经多次仿真实验验证,算法能快速收敛于全局最优解,说明了算法对于解决矿山实际路径优化问题可行且有效。其次,几何代数化方法的引入也为传统路径优化问题求解提供了一种有效实现拓扑关系计算和数值计算解耦的新方法,弥补了静态网络无法实现时变动态网络分析的不足,为提高露天矿运输系统大规模路网模型的快速效率,提供了一种全新的求解思路。     

露天矿山采-排动态运输数学模型研究

排土作业是露天开采工艺中的一个重要生产环节,对矿山的经济效益和安全产生重要影响.在对露天矿山采场和排土场合理分区的基础上,建立露天矿山采-排动态运输数学模型.模型结果表明:在保证安全生产的前提下,能最大限度的降低露天矿山排土费用,并能充分利用排土场空间.应用此采-排动态运输数学模型能够优化露天采场与排土场之间的合理排土顺序,降低排土成本,从而使矿山取得较好的经济效益.     

Surpac软件在排土场排渣优化中的应用

传统的排土场排渣优化方法比较繁琐,且精度低。为了快速计算排土场容量的变化情况,利用Surpac软件建立了排土场块体模型,并测算排渣运距和反坡数量,采用排土场双线排渣方案,根据排土场容量与排渣量平衡性原则以及排渣经济性原则分析方案,最终结合地形特征,合理分配台阶内废石的排渣路线,降低排渣成本,实现高效高精度的排土场排渣优化。     

露天矿排土运输优化的最优排土堆置体搜索算法研究

为寻求露天矿采场各时期剥离岩土排放的最小运输费用,提出了最优排土堆置体概念,即排土场内所有能够容纳某时期采场所剥离岩的区域中总运距最小的区域,将求解最小排土运输费用的问题转化为求排土运输过程中岩土块体最小运距的问题,通过最优排土堆置体搜索算法,依次在排土场内搜索出各生产时期待剥离岩土的最优排土堆置体,最优排土堆置体所处区域即为采场相应时期所剥离岩土的最优排放区域。     

晋宁磷矿内排土场排土空间的合理设计与利用

露天矿内排土场排土是行之有效的重要节约用地措施。结合晋宁磷矿露天矿山的排土和征地问题,详细分析了影响其内排土场型式选择的因素,对该矿目前内排土场问题进行了重点研究,提出切实可行的采空区内排技术,解决了矿山生产排土问题。     

露天矿山运输调度系统粒子群优化

结合露天矿山运输调度系统实际,考虑到计划产量、生产能力、质量要求和运输过程等方面的约束,建立了一个通用性较强的露天矿山运输调度系统模型。该调度模型以总的运营成本最低为目标函数,采用惩罚函数法把诸多约束条件化为无约束,构建优化系统中粒子群算法的适应度函数。通过引入自适应变异程序对粒子群算法进行改进,避免算法过早收敛,提高了收敛效果。运用改进后的自适应变异粒子群算法对露天矿山运输调度系统模型优化求解,并采用Matlab软件对求解过程进行仿真,研究结果表明该算法能够快速得到当前班次的车辆调度的满意方案,提高了露天矿山运输调度的效率,进而提高露天矿山生产率,为数字化矿山建设提供一定参考。     

白云鄂博某矿排土机堆排工艺设计

针对目前露天矿山的生产特点,根据胶带机运输物料的特性,以白云鄂博某矿的排土场为背景,提出了在半连续工艺系统中排土机排土工艺。通过上排作业排土带宽度、下排作业排土带宽度、排土工作平台宽度工艺参数及设备选型确定了排土场最大移设宽度,选择了扇形排土方式,介绍了排土机组装和初始路堤布置的要求,为深凹露天矿山排土场建设生产提供了参考。     

露天矿下部水平搭单桥适用范围分析

大型露天矿下部水平搭单桥可以有效减小工作帮及内排土场卡车剥离物运输功,从而节省运输费用,降低矿山生产成本。为确定桥体适用范围,建立工作面剥离物等分数模型,确定走桥内排剥离物范围及桥面水平位置;建立搭桥前后的剥离物内排运输功模型,并建立优化不等式,确定桥体所在平面最短工作线长度及桥体服务台阶高度。以哈尔乌素露天矿为例,验证模型正确性,结果表明：桥体位于下部水平中部,桥面位置处剥离物按照4等分划分,内排运距最节省;桥面水平处最短工作线长度为1 192.4 m,可服务剥离台阶高度60 m。研究结果对我国内排露天矿山搭桥开拓运输系统的选用具有指导意义。     

加大排土场帮坡角 降低矿山生产成本

通过对大峰矿中槽采区当前的剥离量和内排量的测算,提出了只有提高内排土场的排土高度,加大排土场帮坡角,实现合理排弃,可缩短运距0.43km,每年节约运输费用81.46万元,有效地降低了矿山的生产总成本。     

矿山汽车运输经济合理运距研究

结合国内外露天矿山设计和生产实践,研究确定汽车经济合理运距的方法并提出汽车经济合理运距的建议指标。通过计算确定影响汽车经济合理运距的主要技术参数基建投资、经营费、投资效果系数。在讨论汽车经济合理运距时,综合考虑资金的时间价值,把基建投资和经营费的计算看作动态过程。根据不同运距的基建投资及经营费用,采用公式分别计算铁路运输和汽车运输单位矿岩费用。据计算结果绘出汽车运输和铁路运输成本关系图,通过关系图找到铁路和汽车2种运输方式的经济合理界限点（汽车运输运距在1.85 km）。得出结论：汽车经济合理运距不是定值,而是随运输条件不同而变化;汽车经济合理运距随运量的增大而降低,随露天矿的开采深度增加而加大,随汽车车型加大而增大,还跟矿山类型密切相关。     

基于IGWO-BPNN的露天矿卡车故障预测方法

为有效解决露天矿中卡车的故障预测问题，提出了一种基于改进灰狼算法的BP神经网络模型，并成功应用于预测露天矿卡车故障次数和故障持续时间。首先，针对传统灰狼算法的不足，引入了新的非线性更新机制和基于线性插值的种群更新机制，提出了融合多策略的改进灰狼优化算法。其次，将IGWO应用于BP神经网络的权值和阈值搜索中，形成了基于IGWO的BP神经网络模型(IGWO-BPNN)。最后，以宝日希勒露天煤矿卡车故障数据为例，成功将该模型应用于卡车故障预测研究。结果表明，在相同实验条件下，与其他算法相比，IGWO-BPNN具有更高的模型预测性能和分类精度，可帮助露天矿山科学制定卡车预防性检修计划，并为智慧露天矿山建设提供科学有效的基础决策数据。     

黑宝山煤矿一采区东坑开拓运输系统的改造

黑宝山露天煤矿一采区东坑采用剥离物外排的开采方式,使剥离运输成本较高。文中提出了开拓系统改造,将下部剥离物料排入内排土场,从而缩短了剥离运输的平均运距,降低了生产成本。     

某铁矿露天采场提前转地下开采技术探讨

某矿山露天采场2008年投入生产,年产铁矿石800万t,经过十多年开采,采场面临边坡破碎滑塌、半移动破碎站移设、胶带系统建设、排土场缺口等诸多问题,已严重制约矿山稳定持续生产。为了解决矿山目前存在的问题,采取了优化露天开采境界,调整开拓运输方式,放缓边坡角等措施,可提前5 a结束露天开采,转入地下生产。     

某露天镁矿排土场增高扩容及边坡稳定性研究

介绍了某露天镁矿南排土场现状,计算了南排土场极限堆置高度。以极限堆置高度为前提,通过理论计算南排土场在不同优化参数条件下的边坡稳定性系数,确定了该排土场的最优参数为帮坡角β=24°、排弃高度H=120 m,并通过FLAC^3D数值模拟软件验证了结果的准确性,最终边坡安全系数为1.223,排土场扩容量180.64万m³,有效地解决了该矿山排土空间不足的问题。     

中间桥在鄂尔多斯中小型露天煤矿的应用分析

壕赖梁露天煤矿开拓运输系统采用工作面移动坑线配合端帮环线运输,致使排土运输绕行,运距加长,运输成本增加。为降低运输成本,提出在采场、排土场间搭设中间桥的开拓运输系统,即在保留原有端帮运输平盘的前提下,在采场下部剥离平盘经采空区增设一条运输道路至内排土场,由此缩短采场中部至内排土场的运距,达到降低运输成本的目的。     

露天矿汽车运输时物料的最小运输功计算

<正> 矿山建设中运输设备的选型与计算、运输设施的位置选择均要考虑最小运输功这一原则。过去我们一般地以物料重心至卸载点的路径作为运距,物料重量乘上运距即为运输功,按这种方法计算的运输功往往比实际的运输功小,且全矿的运输功又由于方案数少而使得计算的运输功往往不是最小值。为了比较正确地求出全矿的最小运输功,本文试想对运输功的近似计算与最小运输功的寻求方法作一初探。     

“树枝状”运输系统在安家岭矿排土场的应用

单斗-卡车开采工艺的露天矿,采用端帮双环运输,实现了物料流的优化,但在特定条件下,受到地形条件、爬坡距离、复垦规划等条件限制,必须寻求新的运输系统。本文将"树枝状"状运输系统引入内排土场,充分发挥了其在运距减少、土场长远规划的特点,产生良好的效果。