露天矿多目标配矿模型与优化算法研究

针对露天矿的多金属多目标短期配矿问题,提出了基于自适应粒子群算法的露天矿配矿优化方法。首先,结合矿山配矿实际生产要求和指标,构建了以运输功和配矿品位偏差最小为目标函数的多目标短期配矿模型。其次,在基本粒子群算法的基础上,采用Kent映射产生初始种群,使种群分布更加均匀;并将自适应概率引入到粒子群算法,提高了种群的多样性和算法的全局搜索能力。最后,以一个算例和三道庄露天矿配矿的实际数据为例,进行仿真验证,仿真结果表明:该优化方法适用于解决露天矿多金属多目标的配矿问题,可以有效降低配矿过程中的运输功和品位偏差。     

露天矿智能配矿系统研发与应用

为了保证入选矿石质量稳定,在利用三维建模软件表现矿体空间形态及品位分布的基础上,充分分析矿山采矿生产工艺,研发露天矿损失率、贫化率定量化预测软件,提供相对精确的配矿基础数据保障;深入分析配矿流程,建立诸多约束条件下的规划求解配矿数学模型,采用VB与Matlab混合编程,开发智能优化配矿软件,实现矿块正交组合、规划求解优化等功能,使配矿工作定量化、智能化。应用结果表明:配矿软件操作简便、功能实用,进一步稳定入选品位,同时最大限度地利用了境界内的低品位矿,提高矿石综合利用率,降本增效效果显著。     

基于进化算法MOEA/D-AU的露天矿多金属多目标智能配矿研究

针对露天矿的多金属多目标配矿问题,提出了基于多目标进化算法的配矿优化方法。根据矿山实际情况,以生产成本、矿石品位偏差和矿石岩性配比偏差最小为优化目标建立了露天矿配矿优化模型;在基于分解的多目标进化算法（MOEA/D）的基础上,对算法的更新过程进行了改进,利用种群与权重向量之间的空间位置关系提出了基于角度的更新策略,使算法在求解多目标问题时更好地平衡种群的多样性与收敛性;由于对选矿因素考虑不充分,无法有效提高矿石的综合回收率,本文建立了融合氧化率及有害物质参数的综合回收率随机森林预测模型,通过预测模型对算法得到的多组配矿结果进行筛选,获得一组更加贴合矿山实际情况的配矿计划。最后以国内某大型钼钨铜矿为例进行仿真实验,实验结果表明：该配矿计划在解决多金属多目标配矿问题时能够有效提高矿石综合利用率和企业经济效益。     

苏联露天矿配矿研究和实践

配矿是提高矿石质量的稳定性和均匀性的综合工艺过程。苏联露天矿采用规划配矿、控制采矿工作面产量以及在配矿堆和矿仓上配矿等多种方法,同时发展了新型配矿设备。本文是作者在苏联进修归来后撰写的。     

基于时间序列的露天矿矿石品位预测

针对露天矿山规划与矿石质量管理的配矿需求,以新疆宝明油页岩露天矿为例,在利用大型数字化矿山辅助设计软件Minex建立了三维矿床地质模型的基础上,模拟了露天矿采矿工程发展的时空过程,预测了首采一区、首采二区及全矿在服务年限内逐年的出矿品位,并从矿石质量中和角度分析了本矿分区开采方案的合理性和配矿的有效性。研究结果对于指导矿山企业的有效生产与决策具有重要的意义。     

三道庄露天矿多矿种综合配矿动态管理信息系统

针对三道庄露天矿目前多矿种配矿问题,应用GPS、GIS、GPRS技术,设计实现了配矿动态管理系统。该系统能够根据矿山生产中对钼钨2种金属入选品位的要求,自动获取电铲装矿品位信息,通过线性规划模型,实现班生产配矿计划的自动生成和配矿任务的智能分配。实际应用表明,该系统性能稳定,能够满足三道庄露天矿配矿要求。     

三道庄露天矿钼钨综合配矿工作浅析

分析了三道庄露天矿的钼钨综合配矿工作的难点,提出了解决问题的方法。在配矿软件中实现钼钨综合配矿的自动化操作。着重解决钼钨综合配矿,多入矿点至多卸矿点的均衡供矿问题。通过生产实例证实了该配矿方法的及时、可靠、易控制执行。     

配矿优化技术研究现状及发展趋势

梳理了国内外配矿优化技术的理论成果,系统地分析了单一目标和多目标规划智能配矿优化技术在矿山生产配矿中的应用情况及效果,突出了系统规划方法和现代信息技术对提高配矿效果和效率的显著作用。针对矿山生产的约束条件复杂多变、矿山生产需求日益多样化和矿山企业可持续发展的战略目标,指出配矿优化技术将朝着多目标非线性规划、中长期动态配矿规划和提高配矿效率和可靠性的控制技术等3个方向发展。     

安家岭露天煤矿开拓运输系统优化

详细论述了露天矿运输系统优化过程,针对安家岭露天矿现有运输系统的具体情况,提出了改进方案,建立了运输系统模型和物流规划模型,并对露天矿运输系统进行了优化。将该研究成果应用于安家岭矿,指导安家岭矿更加合理安排生产,达到了提高效率、减小综合运距、降低运输成本的目标,为真正解决安家岭露天矿实际生产问题提供了技术支持。     

露天矿矿岩流向与流量优化研究

介绍了露天矿运输系统网络模型及矿岩流向与流量优化模型的建立方法,建立了露天矿运输系统网络模型,在对运输系统网络模型求解的基础上,建立了矿岩流向与流量优化线性规划模型,并以某露天矿为例进行了实例研究,优化结果对露天矿的矿岩运输工作具有重要指导意义。     

堆积型铝土矿露天采场选址与开拓顺序优化研究

建立了综合考虑开采顺序、选址、运输线路、配矿等决策因素的铝土矿露天开采宏观运营优化的混合整数模型,并考虑了资金的时间效应,以实现投资成本最小化。通过实例,运用先进的优化软件求证了这一模型,为企业开采设计优化决策提供了理论和实践指导。     

矿石质量智能控制系统的开发与应用

针对露天金属矿山的供矿质量不稳定的现状，响应智能矿山发展的需求，研发了具有地形生成与配矿计算集合的矿石质量智能控制系统。系统的地形生成功能采用C++语言编制，利用Open GL可视化平台完成区域骨架构建、地形填充，实现开采现状模型品位更新及矿量统计，从而为矿石质量控制提供基础。根据矿石质量优化需求，以多目标函数描述配矿问题，构建数学模型，采用遗传算法求解，得到优化方案后将其显示于三维模型系统中，在优化矿石质量的基础上达到矿山数字化、智能化管理，对于大中型露天金属矿山具有重要的现实意义。     

矿山短期生产计划优化的多目标遗传粒子群算法

针对露天矿山生产的基本特征及短期生产计划的编制要求,从露天矿山的品位及经济成本最小化的角度出发,构建了露天矿短期生产作业计划优化模型。以MATLAB软件为平台,采用遗传粒子群混合智能算法对模型进行求解。以某石灰石露天矿为工程背景进行研究,将研究结果与露天矿实际生产指标进行对比验证。结果表明:该模型适用于露天矿短期采掘作业生产计划的编制,优化结果保证了矿山生产作业出矿品位、出矿量及生产利润三者之间的平衡,有利于提高矿山的经济效益。     

基于RFID/GPRS的露天矿车辆运输计量系统

针对露天矿山车辆运输自动化的需求和露天矿地形复杂的特点,应用先进的无线射频识别（RFID）技术、通用无线分组传输（GPRS）技术设计实现了露天矿山车辆运输计量系统。该系统不仅能够自动计量卡车运载次数和电铲装载次数功能,而且能够与配矿计划相结合规范矿山车辆的运输,提高露天矿卡车和电铲的工作效率,保证为选厂提供稳定的矿石供给。目前该系统已经在洛钼集团三道庄露天矿投入使用,现场测试表明：该系统性能稳定,能满足矿山生产要求,大大提高了矿山的劳动生产率。     

国外某悬浮焙烧-磁选高铝铁精矿降铝试验

国外某铁矿石经悬浮焙烧-磁选得到的铁精矿TFe含量为64.50%、Al2O3含量为5.95%，主要铁矿物是磁铁矿，少量赤铁矿。为解决其Al₂O₃含量较高的问题，研制了一种新型阴离子捕收剂DTL-1，通过改变浮选温度、矿浆pH值、捕收剂DTL-1用量对悬浮焙烧-磁选后的高铝铁精矿样进行脱铝试验。结果表明：在温度25 ℃、pH值8.0、捕收剂DTL-1用量50 g/t的条件下，采用1粗3精1扫的浮选闭路试验流程，最终获得了TFe品位66.40%，TFe回收率87.81%，Al₂O₃品位4.90%的浮选铁精矿产品。浮选铁精矿产品中粒度较大的磁铁矿颗粒中包裹着细粒的氧化铝矿物，在优先确保铁的回收率前提下，部分含铝铁氧化物进入铁精矿，因而也造成了铁精矿中铝含量较高的情况。     

露天矿三维境界参数优化与应用

为得到更优的露天矿开采终了境界,提出了集优化参数预测、矿岩块体属性赋值及动态经济效益分析为一体的三维境界优化方法。首先运用经济时间序列方法对未来市场钼精矿售价进行科学预测; 在大量已存矿山边坡数据基础上利用神经网络方法预测矿山边坡角; 在预测参数和建立的矿床地质模型基础上利用图论学方法获得批量境界方案,并对各境界方案编制生产计划,计算各方案投资、成本及效益,比较各净现值并确定最优方案。将该优化方法应用于某矿山设计中,结果表明,在以参数预测为基础的条件下矿山开采境界三维优化与矿山实际生产结合紧密,可指导矿山设计及生产,该方法具有推广应用价值。     

露天矿运输调度优化的生物地理学改进算法

露天矿生产运输调度优化问题是一类典型的具有非线性、多变量特征的优化问题。首先,在对露天矿卡车调度优化进行系统分析的基础上,以总运输费用最小为目标函数,给定矿石量、运输能力等约束条件,建立运输调度优化模型;然后,提出将差分算法中局部搜索功能引入到基本生物地理学优化算法的迁移策略中的改进生物地理学优化算法;最后,以MATLAB软件为平台,以露天矿实际生产运输实例数据为依据,计算出改进的生物地理学算法优化路径的综合运输成本比实际花费成本节约5 994万元,且比单一的生物地理学算法和差分算法优化路径的运输成本更低,验证了该算法求解露天矿运输调度问题的优越性。     

SURPAC境界优化功能在露天矿山的应用

露天矿山的开采境界设计对矿山的盈利水平和生产能力有十分重要的影响。以辽宁省某露天铁矿采矿设计为例,介绍了SURPAC三维设计软件对露天矿山终了境界进行优化设计的全过程。通过建立地质数据库、表面模型、终了模型和矿体模型,并将其作为新建块体模型的约束条件,通过SURPAC实现矿山设计的立体呈现,并经运算得出露天境界内分水平矿岩量。分析采用SURPAC软件境界优化前后经济指标的变化情况,为矿山企业生产决策工作提供参考,对露天矿山的境界优化设计有一定的借鉴意义。