Файл: Суменков М.С. Математические методы планирования открытых горных работ.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 118

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5

Положения

разрезных

траншей

на момент

вскрытия некоторых

горизонтов

 

и

соответствующие п0

для геологических

разрезов

I, Н, III

 

 

 

 

 

Разрез

 

 

 

 

 

 

1

 

 

II

 

 

I I I

 

н

•То

 

н

х.

л»

Я

Хс

 

9,85

15,62

0

6,62

39,95

0

Н , 2

31,9

0

8,00

15,81

0,091

5,00

39,08

0,06

8,00

31,42

0,213

4,00

13,86

0,127

2,5

36,72

0,091

4,0

27,84

0,434

0

12,42

0,134

0

33,62

0,127

0

22,8

0,485

10

5 20

у 30

0

so so wx

w

і га" у зо

so.

so

7ох

Рис. 6. Направление развития горных работ на геологических разрезах I и II

залежи с последующим смещением положения разрезных тран­ шей в сторону висячего бока рудного тела при углах откоса ра­ бочих бортов, близких к максимально допустимым.


ГЛ Л В Л IV

ТЕ О Р Е Т И Ч Е С К ИЕ ОСНОВЫ

ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА ЭВМ РАЗВИТИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

При перспективном планировании открытых горных работ необходимо учитывать тесную взаимосвязь показателей работы карьера и показателей работы обогатительных фабрик, куда по­ ступает руда с этого карьера, т. е. возникает необходимость увязки производительности отдельных звеньев технологической цепочки добычи и (переработки руды; руды различных сортов надо добывать столько, чтобы полностью загрузить обогати­

тельную фабрику.

 

Чтобы увязать

эти вопросы, необходимо построить экономи­

ко-математическую

систему горнообогатительного комбината S,

под которой понимается совокупность частных экономико-'мате- матическнх моделей, охватывающих основные производственные процессы ГОКа в их логической взаимосвязи с входными (дан­ ные для расчетов) и выходными (показатели годовых планов) переменными.

Если система S достаточно точно описывает состояние объ­ екта, то она может быть попользована для моделирования его работы.

§I. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

О П Р Е Д Е Л Е Н И Я ОПТИМАЛЬНОГО К А Л Е Н Д А Р Н О Г О

ПЛАНА

 

 

Г О Р Н Ы Х РАБОТ НА К А Р Ь Е Р Е

 

 

Состояние системы S характеризует вектор параметров

Р.

Система S

может переходить из одного состояния в другое

под

действием

вектора управлений q.

 

 

Область изменения вектора q определяет семейство допусти­

мых управлений. Будем считать, что выбор вектора

управлений

q зависит

не только от времени, но и от текущего состояния

си­

стемы S, т. е.


 

 

q = q(P).

 

 

 

(IV. 1)

Составление годового

плана

предприятия

в

/г-м году

(/г=1,

..., т) соответствует

выбору

некоторого вектора

управле­

ний q,

под действием которого система

S переходит

в течение

года из одного состояния в другое.

 

 

 

 

Процесс составления годовых планов

будет

соответствовать

движению системы 5 из некоторого начального состояния в одно из своих конечных состояний за период перспективного плани­ рования.

Процесс будем считать детерминированным, т. е. для задан­ ного состояния системы 5, характеризующегося вектором Ph, вы­ бор вектора управлений q единственным образом определяет следующее состояние системы 5, характеризующееся новым век­

тором Ph+\-

 

 

Pk+l=T(Pk,q),

где Т—некоторый

оператор, переводящий вектор Ри под дейст­

вием вектора q в новый вектор Pt,+\.

Составление

годовых планов предприятия будет осущест­

вляться следующим образом. В начальный момент времени си­

стема 5 находится в начальном состоянии,

характеризующемся

вектором Pi, и мы выбираем начальное управление

q\, под дей­

ствием которого система

переходит

в

новое

состояние,

характе­

ризующееся

вектором

Р 2 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р* = Т{Р1;

q1).

 

 

 

 

 

 

В состоянии, характеризующемся вектором Р2,

выбирается сле­

дующее управление q2, и система

переходит

 

в

новое

состояние

/V-

 

 

Р 3

= Г ( Р а , <72).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процесс

продолжается

до

тех

пор, -пока

 

в последнем /н-м

году мы не выберем управление qm,

под действием

которого си­

стема 5 перейдет в одно из своих

конечных

 

состояний,

харак­

теризующихся некоторым

вектором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pm+l=*T(Pm,qm).

 

 

 

 

 

 

 

(IV.2)

Работа

предприятия

в

k-м

году

l ^ T A ^ m

 

характеризуется

прибылью Tlh, которая,

как мы будем

считать,

зависит только от

состояния системы S к началу рассматриваемого

года

Р& и от

выбранного вектора управлений qh\

 

 

 

 

 

 

 

 

nk = q(Pk;qk).

В этом случае общую прибыль предприятия Я можно выра­ зить следующим образом:

Я

= Я

(/>!, Рг

P m ;

q v ft, . . . , qm)

=

 

=

Я (Pi,

<7і) +

Я (Рг, q2) +

...+q И ,

ЯJ .

(IV.3)


где,

как и раньше,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р л + , =T(Pk,qk),

 

 

k£\,m.

 

 

 

(IV.4)

Задача состоит в следующем: выбрать векторы управлений

<7і,..., <7m так,

чтобы максимизировать

функцию

прибыли

 

 

 

Л

= П (Pv

...,

Рт\

q1

qj,

 

 

 

т. е. требуется

найти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max [q (Pv

q,) -(- q (P2 >

q,)

+

. . . + <? (Pm ,

?,„)].

(IV.5)

 

 

где

P f t + 1 =T(Pk,qk),

 

 

k£\,m,

 

 

 

(IV.6)

 

 

 

и ? = ? ( / > ) .

 

 

 

 

(IV.7)

Учет условий (IV.6) и

(IV.7)

показывает,

что действитель­

ный

максимум

(IV.5) зависит только

от начального

состояния

Pi И от продолжительности

периода

перспективного

планирова­

ния.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fN л ) =

max [q

(Pv q i )

+ . . .

+

q (PN, qN)],

1 <

k <

N,

(IV.8)

 

 

{4}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где N может принимать значения

1, 2,

..., т. При k=

\ из

усло­

вия

(IV.8) получается наиболее

простая функция

 

 

/1(^1) = тах<7(Р1 ,<71 ).

Воспользуемся принципом оптимальности Р. Беллмана [7] и выведем рекуррентное соотношение, связывающее /дч-і(Рі) и

ЫР , ) . Запишем

 

/А, (Р,) =

max . . . max [q (Pv q i )

+ . . . +

q (P„, qN)].

(IV.9)

Аддитивность

критерия позволяет

записать

это

соотношение

в следующем виде

 

 

 

 

 

 

 

 

fNа)

= max (q (Pv q,)

+

max . . . max [q(P2,

q2)

+

q(PN,

qN)]}.

(IV. 10)

А так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m a x . . . max [q

(Pv

qJ + . . . + q (PN,

qN)]

=

 

(P2 ),

(IV. 11)

то соотношение

(IV. 10)

можно переписать в следующем

виде:

 

fNг)

= m a x [ q ( P v q } ) + / „ _ , (P2 )]

 

 

или,

так как Р 2

= Г ( Р ь

#,),

 

 

 

 

 

 

то

/Л, (Р,) =

max {? (Pa ,<7i) +

/ W - . [ Г ^ , ,

 

(IV. 12)

 

 

При

1 ^Л^АГС,