矿井开拓方案选优的多目标模糊优化决策方法

针对方案比较方法在具有多指标因素的矿井开拓中选择最优方案存在的不足，认为宜用多目标决策方法进行方案的综合评价，以确定其最优解。但多目标决策存在着指标权重计算繁琐的问题，为补充完善，给出一种模糊确定指标权值的多目标模糊优化决策方法。该方法具有简明实用和易于操作的优点，是一种科学有效的决策方法。     

煤层气开发井网密度和井距优化研究-以韩城北区块为例

煤层气井网密度及井距优化是影响煤层气产量和经济效益的重要因素,井网密度及井距的设计优化是煤层气开发方案的重要组成部分。当前对于煤层气开发井距的研究大多单一考虑产能因素或者是经济因素,对于二者综合评价研究较少。为探究煤层气开发井网密度和井距的最优方案,并综合评价煤层气井的产能与经济效益,以韩城北区块为研究对象,基于区块基本地质条件和煤储层物性资料,确定了煤层气开发适用的井网样式和井网方位。通过经验对比法、单井合理控制储量法、经济极限井距法、规定单井产能法和经济极限井网密度法计算并讨论了韩城北区块煤层气开发井网密度和井距部署方案。利用煤层气产能数值模拟软件Comet3,模拟和评价了不同井距开发方案下的产能,并采用折现现金流法进一步从经济评价角度优化了煤层气开发井网密度。结果显示,韩城北区块煤层气开发适用的井网样式为矩形井网;井网方位为NE49°;数值模拟结果表明,当井距为200 m×250 m时煤层气井稳产期产能最高,累计产量最多;依据1 km²不同井距布井方案的经济评价对比显示,当井网密度大于10口/km²时,该区块煤层气开发具有经济效益,其中...     

基于集对分析同一度的矿井设计方案

采用集对分析同一度法,以某矿六采区第四系巨厚松散含水层下煤炭开采为例,根据可供选择的7种开采方案,优选出防水煤岩柱高度设计值、月度产量、吨煤开采成本、采出率4个评价指标,对这4个评价指标进行综合分析,确定出1个最优评价集,详细论述了各个方案与最优评价集的贴近度计算过程,选取贴近度值最大的方案作为最佳方案,确定了不同防水煤岩柱高度下对应的最优开采方案。结果显示该方法的评价结果与多目标决策法的评价结果是一致的。     

矿山技术指标整体动态优化软件

基于品位指标整体动态优化的原理和方法,开发了一款矿山技术指标优化的软件。该软件以边界品位、工业品位、贫化率为决策变量,在构建反映储量、地质平均品位——采出矿量、采出品位——入选矿量、入选品位——精矿量、精矿品位间动态关系的数学模型的基础上,以精矿量和利润为决策目标,应用模糊综合评判的方法,从众多方案中选出最优方案。通过某地下铁矿山技术指标优化的实例验证,表明优化后可提高矿山经济效益。     

浅孔房柱嗣后充填采矿法AHP-Fuzzy参数优化

根据永平矿体的赋存条件和矿岩稳固性特性,采用浅孔房柱嗣后充填采矿技术方法进行开采,提出了3种采矿方案的矿房矿柱设计。由于浅孔房柱嗣后充填采矿法实际工程中存在诸多模糊信息,为了实现矿山安全、经济和高效的开发,采用层次分析模糊综合评价方法(AHP-Fuzzy)对采场结构参数进行优化。AHP-Fuzzy综合评价法是借助层次分析法构建判断矩阵,确定各层次的指标权重;然后采用模糊数学的方法,充分考虑工程实际经验,构造影响采矿方案的隶属度矩阵;最后根据权重向量和指标隶属度矩阵确定综合评判向量,选出最优的开采方案。该方法能全面考虑各因素的影响,定性与定量相结合,充分体现了评价因素和评价过程的模糊性,减少了主观臆断对评价的影响,提高了评价结果的可信度。优化结果表明,方案2的综合优越度为92.52%,优于其他2个方案,故方案2为最优开采方案。     

基于模糊优化分析法的页岩气开发选区模型

在综合考虑地质条件、经济效益、环境影响等多方面影响因素的前提下,并在收集了大量的页岩气基础资料和借鉴前人研究成果的基础上,详细分析了页岩储层地质因素对页岩气富集程度和开发效果的影响,建立了相应的页岩气开发核心区选区模型。根据指标选择原则建立页岩气开发核心区选区评价指标体系,并对各指标数据进行定量规范化处理。通过专家评议和层次分析相结合的方法确定评价指标的权重。最后以我国一些具体的页岩气开发有利区为例,利用模糊优化法对这些有利区进行综合评价,通过结果分析,最终优选出可进行试验开发的页岩气开发核心目标区。     

矿井通风系统设计方案模糊优化方法及应用

确定矿井通风系统的评价指标体系及各个指标的权值,运用多层次、多目标模糊优化方法对矿井通风系统的若干个可行的设计方案进行优选,能够得出符合矿井通风系统的最优方案。     

含水层下开采方案优选的集对分析同一度方法

采用集对分析同一度方法,以某矿第四系巨厚松散含水层下煤炭开采为例,根据可供选择的7种开采方案,优选出防水煤岩柱高度设计值、月度产量、吨煤开采成本、采出率4个评价指标,对这4个评价指标进行综合分析,确定出一个最优评价集,并详细论述了各个方案与最优评价集的贴近度计算过程,选取贴近度值最大的方案作为最佳方案,确定了不同防水煤岩柱高度下对应的最优开采方案,作为六采区内各区段煤层开采方案的依据。     

基于AHP-FUZZY的某铜钨矿采矿方法优选

采用层次分析法(AHP)与模糊数学(FUZZY)方法对某铜钨矿的采矿方法进行模糊优选。从技术、经济和安全方面选取了影响采矿方法选择的9个主要因素,构建了多目标决策的综合评价指标体系;用层次分析法确定各评价指标的权重;采用模糊数学法处理各采矿方法的定性、定量指标值,分别得到相应类型指标的隶属度;最终计算出3个备选方案的综合优选度分别为80.5%、83.9%和74.7%,从而确定上向进路充填采矿法为最优方案。实践表明,优选方案开采过程中各项指标均达到最优水平,为矿山创造了良好效益;证明了层次分析法和模糊数学法的科学性和可行性。     

海外油气项目经营决策中的经济评价思路

针对海外油气项目经营决策涉及到的各类问题,提出经济评价思路和技术路线流程。对关键参数和不同信息提取及资料分析的方法等经济评价的核心内容进行了剖析,并通过实例展示了该评价思路在海外油气项目退出、回购、扩股、延期等经营决策中的实际应用。核心目标是通过经济评价,以是否符合公司的收益指标为判断条件,确定最终决策方案。     

复杂地质条件页岩气勘探开发区块灰关联度优选

以南襄盆地、湘鄂西、渝东等地区的5个页岩气试验区块为研究对象,系统分析了不同地质参数对页岩气富集程度的影响,建立了页岩气勘探开发评价优选指标体系。运用层次分析法和熵权法确定了各指标的组合权重,在页岩气勘探开发指标体系中,各地质参数的重要性依次为有效厚度、热成熟度、脆性矿物含量、含气量、孔隙度、有机质丰度、埋深。针对页岩气藏储层地质参数存在的不确定性和复杂性,基于灰色系统理论,建立了多指标灰关联度优选模型,对评价指标值为区间范围的复杂地质参数特征的研究区的勘探开发潜力进行了优选排序。评价结果与实际勘探开发信息吻合较好,说明基于组合权重的复杂地质参数特征的页岩气勘探开发区块灰关联度优选评价模型对页岩气目标区块的可采性评价是可行的。     

基于物质平衡方程的页岩气井产能预测方法

页岩气井产能受地质和压裂改造参数综合影响,在开发初期,难以确定可靠的地质模型来预测气井产能。为了快速、准确地预测气井产能,在研究页岩气物质平衡方程和产能方程的基础上,考虑吸附气和异常高压气藏岩石弹性能量影响,建立了基于物质平衡方程的页岩气井产能预测方法,该方法需要参数较少,可在开发初期快速对页岩气井产能进行预测。涪陵地区X1井实例计算表明:该方法综合考虑了页岩气吸附气解吸、异常高压气藏岩石弹性能量的影响,产能预测结果准确、可靠;吸附气对气井累产气量影响明显,约占总累产气量17%,对定产生产气井的稳产期影响不大;吸附气的贡献在2.5~4年逐渐体现出来,定压放喷生产初期产量高,地层压力下降快,吸附气的产出贡献比控制产量的定产生产方式要早;考虑岩石弹性能量的影响,气井稳产时间和累产气有所增加,但影响不明显。     

涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术

涪陵页岩气田是我国第一个投入商业化开发的国家级页岩气示范区,与北美相比,涪陵地区地表条件、地质条件和页岩气储层特征更加复杂、储层埋藏更深,开发初期钻井机械钻速低、钻井周期长、成本高。为此开展了涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术研究,形成了集水平井组钻井工程优化设计、水平井优快钻井技术、国产低成本油基钻井液、满足大型压裂要求的长水平段水平井固井技术、山地特点"井工厂"钻井技术以及绿色环保钻井技术为核心的页岩气水平井组优快钻井技术体系。在涪陵页岩气田推广应用了290口井,完井256口,平均单井机械钻速提高了182%,平均单井钻井周期缩短了55%,平均单井钻井成本降低了34%。为涪陵页岩气田年50亿m~3一期产能建设的顺利完成提供了强有力的技术支撑,对我国页岩气规模开发提供了重要的借鉴和引领作用。     

页岩气探矿权招投标区块优选方法

页岩气探矿权区块招投标为我国页岩气的勘探开发带来了资金保障和技术支持,对加快我国页岩气勘探开发起到了积极作用。我国发育海相、海陆过渡相及陆相等多种沉积环境下的泥页岩系,经过后期多次的构造运动改造,显现出页岩构造变动强、保存模式多、埋深变化大等特点,多变的地质条件导致了多样的页岩气发育类型和模式。探矿权招投标区块优选的方法和标准应该以页岩气地质选区为基础,通过收集区块内前人研究资料,进行页岩气基础地质研究、资源量计算以及区块经济评价,以页岩的厚度、埋藏深度、有机质丰度、有机质热演化程度、可压裂性及经济性等评价参数,优选适合页岩气招投标工作的页岩气探矿权区块。     

基于双层规划的能源互联微网系统的能量优化调度模型研究

针对能源互联微网系统的多能源协调优化调度的问题,结合双层规划理论分析建模。以多能源间能量转化关系为上层决策控制基础,建立微网系统综合运行成本最小的目标模型,以电能子系统、热能子系统、气能子系统的运行计划为下层决策变量,构建各能源子系统最优运行经济优化指标。在模型求解方面,结合改进指标的多目标蚁群算法求解双层目标优化模型。通过算例结果可表明,所建立的双层优化调度模型适用于多能源类型的协调互补问题,充分发挥出微网系统运行的经济性优势。     

页岩气开发中的成本估算问题浅析

页岩气资源量丰富,随着技术进步和开采成本的降低,近年来受到人们的持续关注。对影响页岩气开发经济效益的成本因素进行分析,有助于理清成本的变动因素及变动规律,可作为页岩气开发经济评价的参考依据。本文对页岩气与常规天然气开发的异同进行分析,找出页岩气开发的特殊性并对页岩气开发成本项目进行分析,找出影响成本变化的关键动因;根据影响页岩气成本变动的关键因素及产量递减规律与学习效应,分别建立了基于产量、井数成本定额的成本估算方法和基于产量递减规律、学习效应的操作成本估算方法。前种方法以较少的参数(仅有井数、采气量、水处理量等主要参数)估算页岩气开发成本,在简化详细估算法的同时保证了估算结果的可靠性。后种方法构建的模型基于页岩气操作成本的变化规律,重点在于确定合适的学习比率。     

不同截割工况下变速截割采煤机截割性能多目标优化

为了在不同截割工况下实现采煤机安全运行和高效生产,以牵引速度、滚筒转速为优化变量,以齿轮动载荷、采煤生产率、块煤率以及截割比能耗为子目标,建立了采煤机截割性能多目标优化模型;提出了基于权重系数轮换的各性能子目标权重系数的寻优方法,以确定适应不同截割工况的最优权重组合。利用遗传算法优化得到正常煤层、夹矸煤层和岩石断层工况下随截割阻抗变化的最优牵引-截割运动参数,并对比分析最优运动参数控制和传统牵引调速控制下采煤机的截割性能。结果表明,与传统牵引调速控制相比,采用最优运动参数控制不但明显提高了正常煤层和夹矸工况下的采煤经济性能,而且可安全快速通过断层区;此外,滚筒转速在24 r/min附近时截割传动系统出现局部共振,因此滚筒变速截割时应避免在共振转速下运行。所得结果为采煤机自适应变速截割的实施提供参考。     

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。     

金属露天矿境界和采剥计划同时优化研究

针对露天矿境界和采剥计划单独优化得到的不是全局最优解问题,提出了境界和采剥计划同时优化方法。通过给定地表约束、帮坡角约束、采剥总量、境界增量等条件构建了一系列地质最优候选境界,对每个候选境界做采剥计划优化,以净现值最大为目标函数,得到了境界和采剥计划同时优化的最优境界。通过建立地表标高模型和矿床数值模型,以及设置帮坡角和技术经济参数约束条件,对某露天铁矿分别采用境界、采剥计划单独优化和境界、采剥计划同时优化的方法进行优化,得到单独优化时最优境界净现值为25.8亿元,同时优化时最优境界净现值为45.7亿元,实现利润净现值增加19.9亿元。结果表明:境界、采剥计划同时优化方法优于境界、采剥计划单独优化方法,能够为露天矿生产决策者提供有利的手段和可靠的参考。