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矿山开采方案的设计

时间:2015-12-04 16:59来源:未知 作者:admin 点击:

矿山是一个复杂的大系统,矿山的开采设计亦是一个大的系统问题。对此,必须采用优化设计的理论与方法,在众多的可行方案的比较中选优。在这方面有正反两方面的实例。以冶金矿山为例,多座地下矿山投产后多年不能达到设计能力,有的投产不久就组织大规模技术攻关,其中原设计方案不适应是原因之一,有时不得不修改原设计;在南芬露天矿的设计中,采用c}方法寻求露天开采境界和******开采工艺,提出了12个工艺方法,编制了288个年采剥进度计划,***后优化出陡帮开采方案,不仅工艺合理,而且经济效益显著,节省投资1.9亿元。

从我国改革开放的大局出发,国内设计单位要实行企业化管理,进入国际市场,就必须实行优化设计。在国外,一些经济发达的国家已普遍实行以“动态、优化、计算机”为特点的现代化设计。与之相比,我国的矿山大多仍处于经验设计阶段,因此,实行矿山开采优化设计已是大势所趋。

矿山系统模型化是依循系统工程方法进行矿山开采优化设计不可缺少的工作。其中******是矿床模型的建立。矿床地质模型是反映矿床地质状况、能被计算机识别和处理的数据形式,它通常是将矿床离散化为一些规则或不规则的块段或条带,并对这些块段或条带赋予一定的数值,以表示矿床地质信息,用其反映矿床地质状况;对各块段和条带再赋予相应的经济信息,便构成矿床经济模型。以数字化形式存人计算机中的上述矿床模型为应用CAU方法进行矿山优化设计和应用计算机进行矿山生产管理提供基础信息。其次是矿山开采优化设计数学模型的建立。按设计变量的特征,可将优化数学模型分为确定型与不确定型两大类。对前者多用数学规划论为主的运筹学方法求解,对后者应用不确性数学方法(包括概率论、灰色理论和模糊数学)求解。对属于求路径******的一类问题,可建立网络模型,用图论和网络分析方法求解。

此外,对那些不能建立优化数学模型以实现优化设计的矿山宜用层次分析法(AHP,即Analytic Hierachy Process)解决。这是一类非数学模型方法的决策方法,它实质上是一种决策思维方式,它把复杂的问题分解为各组成因素,再将这些因素按其支配关系分组以形成有序的递阶层次结构(建立递阶层次结构模型),通过两两比较判断的方式确定每一层次中各因素的相对重要性、然后在递阶层次结构内进行合成,以得到各决策因素相对目标的重要性总排序,并依此作出优选。

为解决优化设计的人才问题,必须树立“人力资源的开发是技术进步的关键”的观念。矿山开采优化设计人才应是兼通采矿工程******知识与系统工程学科知识、又檀长计算机应用的"X',型人才。培养这类人才,可以通过在矿业类高等院校的采矿工程******下设矿业系统工程******(实行矿业系统工程学历教育)和对采矿工程******增加矿业系统工程类课程(实行矿业系统工程普及教育)的两种方式来实现。从我国的现实出发,对优化设计人才的培养还必须采用多种方式:通过继续工程教育等成人教育方式,对现有******人员、******干部普及系统工程、运筹学和计算机等现代化科学技术知识,或派出学习和与国外联合设计等,都是************的办法。

优化设计要在电子计算机上实现,计算机已成为进行优化设计的必备条件。目前一大批矿山设计研究单位均配置了不同规格类型的计算机系统设备,我国十多个黑色冶金露天矿已装备了高档次的微机can工作站,这都为矿山开采优化设计提供了必备的设备条件。在有的设计院里,设计人员的人均计算机装备水平已达0. 5万元,但仍满足不了设计需要。鉴于我国财力拮据的状况,我们一方面在尽力提高计算机装备水平,同时还要充分利用已有的装备条件,大力开发。

寻求与获得完备的可靠的输入信息,对矿山开采优化设计是很重要的。这是因为若设有可靠的输入数据,选用的优化方法再正确,计算机也得不出真实的优化结果,因而达不到优化设计的目的。

当前我国矿山企业普遍存在基础资料不足、不准、且又不易收集的困难,这就更加突出了正确决策与情况不明的矛盾。因此,我们应逐步改进数据收集与观测方法,有计划有步骤地在生产建设中建立监测系统,并建立相应的矿山数据库,使之能迅速准确地提供生产建设所需的信息,为矿山开采优化设计提供科学的数据支持与信息******。

***后还须指出,囿于狭义优化设计方法及其相应算法,不可能使计算机给出对工程问题的新的设计思想,它们只能使计算机在预定的设计限制下,去优化预定的设计思想。因此,这种优化设计方法不能直接有助于解法的创造隆发展。通俗地说,这种方法只能使计算机辅助人“寻优”,而不能产生备选的可行方案。因此,赋予优化设计方法以人工智能—建立矿山开采优化设计专家系统,采用适宜的广义优化技术,应是我们扩展矿山开采优化设计功能的研究方向。