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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 99

Скачиваний: 0

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

кого программирования. Функциональное уравнение для реше­

ния

задачи

 

 

19) —

( V(XI I .)

21) имеет -вид

 

 

 

 

 

 

 

Р

( V I I .min [q

- f Ft-t.t-i

(Д -

anXit)].

(V

11.22)

 

 

И(Д)

 

 

it

it

 

 

 

 

Следует

подчеркнуть,

что

решение задачи

 

19)—I (

 

1

22)

по уравнению

 

 

22) дает богатую

информацию о дина­

 

 

 

 

( V I I .

 

 

V

I.

мике изменения

работ в зависимости от годового 'производства

 

( V I I .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

концентрата, т. е. позволяет получить семейство решений для различных уровней производственной мощности ГОКа.

Пусть

Хц(і£],п,

 

tQ\,T)

 

— оптимальное решение задачи ( V I I .

19) — ( V I I . 21);

тогда

нетрудно

произвести

расчет

значения

функции

Сц (ХЦ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дальнейшая корректировка плана производится решением

линейной задачи в окрестности плана Xu{i£l,n;

t£\,T).

 

Линейный

аналог модели

 

 

8) —

 

19)

14)

получается

за­

меной Сц(Хц)

 

u

(Xit),

 

условия

 

 

на

 

 

19а):

на C

 

 

( V I I .

 

 

( V I I .

 

( V I I .

 

 

 

 

 

X i t -

AXit

чтобы

 

( V I I .

 

 

 

19а)

где &Хц

выбирается

так,

не было больших

колебаний

 

<

 

+

Д * „ ,

 

 

( V I I .

 

функции

Си (Хц)

їв отрезке

 

{Xu—AXit,

Хи+ЛХц].

 

 

 

Все основные расчеты данного алгоритма проводятся по стандартной программе решения общей задачи линейного про­

граммирования

с двусторонними

ограничениями на перемен­

ные. Программа

составлена

так, что наряду с определением оп­

тимального плана выдаются

на печать и экономико-математиче­

ские оценки

как по руде, так и по

концентрату.

§

4.

МЕТОД БЛОЧНОГО

М О Д Е Л И Р О В А Н И Я

Модель оптимизации месячных планов можно построить на основе блочной арифміетизации месторождения, сущность ко­ торой была рассмотрена выше. В этом случае различные вари­ анты месячных планов могут быть сформированы моделирова­ нием на ЭВМ выборки элементарных блоков горных пород в определенной последовательности с экономической оценкой ва­ риантов, что и составляет сущность блочного моделирования.

Отличительной особенностью месячного планирования (по сравнению с перспективным) является более точный учет гор­ ногеологической и экономической информации, а также изме­

нение

алгоритма выборки блоков горных пород. Размер

бло­

ков в плане может быть принят

12,5x12,5 м или 10,0X10,0

м и

даже

меньшим, если в этом есть

необходимость.

 

Кроме тех признаков, которые .присваивались каждому бло­ ку при перспективном планировании, при месячном планирова­ нии дополнительно присваивается ряд горногеологических и экономических признаков для учета факторов, которые не при-

114

гаимались в расчет прій составлении годовых планов. В частно­ сти, специальным признаком отличается направление трещиноватости горных пород. Например, при отсчете углов между на­ правлением трещин пі направлением оси ОХ признаки могут принимать следующие значения:

ООО

0,01

0,10

0,11

100

101

ПО

111

0°

22°30'

45°

67°30'

90°

112°30'

135°

157°30'

Специальным признаком отмечается удаление блока от гра­ ницы уступа и т. д.

 

 

3_

8Вод исходной

 

Есть ли варианты без

 

изменения исходного

информации

 

'Да

положения забоеб?

 

 

 

выбор блока начала

X

Возможно ли изменшщ

моделирования рабо­

исхобнпе положение

ты экскаваторов

забоеб 7

 

 

Выбор очередного

Формирование граа/а

Варианта подвига -

многовариантности

гания забоеб

плана •••

т

 

Т

Побготобка горногео-

выбор вятшіаліной

логической

информа­

ции к мобелиробаним

траектории

Моделирование по

 

выбранному вариан­

 

ту

 

 

I

 

 

выбран ли

Останоб-

месячный

объем

рубы ?

 

ДаТ.

Рис. 16. Блок-схема оптимизации месячных планов горных работ

Блок-схема программы блочного моделирования месячных планов показана на рис. 16. Назначение операторов следующее.

Оператор / осуществляет ввод исходных данных и их рацио­ нальное размещение в памяти ЭВМ.

Оператор 2 осуществляет выбор блока начала моделирова­ ния движения экскаваторов. При этом отыскиваются блоки со специальными признаками, показывающими исходное положе­ ние забоев. В программе вычислений заложены правила тредпочтения в выборке таких блоков с учетом специфики карьера. Так, для Главного карьера Качканарского ГОКа был выделен следующий приоритет выборки блоков:

8*

115

1. Один блок с признаком начала работ предпочтительнее

другого

такого .же блока, если он удален на большее расстоя­

ние от

нижней бровки (вышележащего уступа).

. 2. Блок, находящийся на контакте различных типов руд или, на' контакте руды и породы, предпочтительнее аналогичного блока, расположенного иначе.

3. Блок, находящийся на .контуре карьера, предпочтитель­ нее любого другого блока внутри контура карьера.

После того как оператор 2 выберет блок начала .моделиро­ вания горных работ, оператор 3 формирует очередной вариант подвигания забоев. Причем выбор множества вариантов не мо­ жет быть произвольным, так как способ развития горных работ определяется на ближайший год при перспективном планиро­ вании.

Например, если в течение текущего года намечено проведе­ ние еъездной траншеи, то и месячные планы необходимо сос­ тавлять с учетом этого фактора. Поэтому программа составля­ ется таким образом, что предпочтение отдается тем вариантам, которые подготовляют условия для проведения такой траншеи. Для этого, если блок начала работ уже зыб.ран, фронт работ подвигается в направлении прохождения еъездной траншеи.

После того как оператор 3 сформировал правила очередно­ сти выборки блоков, оператор 4 присваивает рабочие признак.'! горнопеологической информации. В частности, на каждом го­ ризонте специальными признаками отмечаются блоки, образую­ щие фронт горных работ, а всем остальным блокам присваива­ ются признаки удаленности от фронта горных работ. Если по ширине экскаваторной заходки уложатся два блока, то их не­ обходимо выбирать одновременно. При проведении буровзрыв­ ных работ происходит значительный развал горной .массы, и и первой за ходке моделируется выборка экскаватором только од­ ного ряда блоков.

Зная направление подвигания фронта горных работ, можно определить угол между линией фронта и направлением трещпиоватости горной массы. От величины этого угла зависит эф­

фективность

дробления пород

взрывом, а себестоимость гор­

ной массы

по буровзрывным

работам

может

быть

определена

по формуле

( V I I . 6).

 

 

 

 

Оператор 5 осуществляет

выборку

блоков

по

избранному

варианту. Этот оператор формирует координаты блока для оче­ редной выборки, по которым находит ячейку памяти ЭВМ, со­ держащую всю информацию о данном блоке, анализирует со­ держание этой ячейки, заносит информацию на соответствую­ щие счетчики и, наконец, заносит в эту ячейку информацию о том, что данный блок выбран. На каждом горизонте просмат­ риваются в первую очередь все невыб'раияые блоки.

Оператор 6 проверяет выполнение месячного плаца добычи руды с учетом ее качества и загрузки обогатительной фабрики.

116

Этот Ж'е оператор учитывает ограничения на объем .горной мас­ сы, добываемой на том или ином горизонте.

Операторы 7 и 5 проверяют условие — все ли варианты подвнгания экскаваторных забоев просмотрены? После исследо­ вания всех вариантов горных работ управление передается опе­

ратору 9, который формирует праф многовариантности

плана.

На

графе каждому ребру .присваивается экономическая

оцен­

ка

(величина месячной прибыли горного предприятия).

Опера­

тор 10 находит оптимальную траекторию графа, соответствую­ щую оптимальному разделению годового плана на месячные.

Оператор

11 выдает .на .печать результаты вычислений и

необ­

ходимые

промежуточные

результаты.

Каждому

выбранному

блоку

присвоен признак,

указывающий,

в котором

месяце

этот

блок необходимо

выбрать.

 

 

 

 

Для

осуществления блочного

моделирования горных

работ

по данной

методике разработана

программа для

электронно-

вычислительной

машины

М-20 и

решались задачи

месячного

планирования. В частности, в табл. 21 приведен оптимальный вариант разбивки по месяцам плана горных работ 1970 г. по Главному карьеру Качканарского ГОКа. Плановые месячные объемы горных работ наносились на погоризонтные планы карь­ ера по координатам элементарных блоков. При этом объем ба­ зисного блока палетки был принят 2 5 x 2 5 м в плане с высотой 20 м. Результаты вычислений показали хорошую работоспособ­ ность программы блочного моделирования, учитывающей и ге­ ометрию горных работ, и ее пригодность для решения практи­ ческих задач.

§ 5. ЭТАПНАЯ

ОПТИМИЗАЦИЯ М Е С Я Ч Н Ы Х ПЛАНОВ

 

Опыт оптимизации

задач месячного планирования показал,

что методы линейного

и блочного моделирования

довольно не

универсальны. Это объясняется в основном

тем, что при

методе

линейного моделирования трудно учитывать

геометрию

горных

работ, а при методе блочного моделирования задача

ставится в

дискретной форме, затрудняющей учет качественных

показателей

обогащения рудОтмеченные недостатки методов почти полно­ стью исключаются с применением этапной оптимизации месяч­ ных планов [15].

Сущность этапной оптимизации состоит в последователь-ном решении задачи месячного планирования методами линейного и блочного моделирования с введением результатов решения пер­ вой задачи во вторую в качестве исходной информации. После­ довательность выполнения этапной оптимизации следующая.

1.Решается задача I первого этапа оптимизации методом линейного моделирования.

2.Полученные месячные объемы добычи руд каждого типа выписываются в качестве дополнительных ограничений для ре­ шения задачи 2.

Т а б л и ц а 21

Показатели месячных планоа при блочном моделировании горных работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Месяцы

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатели

январь

фев­

 

 

 

 

 

 

сен­

ок­

ноябрь

декабрь

 

 

 

 

март

апрель

маіі

июнь

июль

август

 

 

 

 

 

раль

 

 

 

 

 

 

тябрь

тябрь

 

 

Прибыль

млн. руб

. - 1 , 1 7

— 1,02

0,91

—0,70

—0,48 —0,46 —0,84 —1,08 —1,08

— 1,08 —0,94

— 1 ,26

Число

блоков

по рудам типа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

9,7

2,2

1,5

3,0

0,0

10,5

2,2

15,0

16,5

18,0

2,7

17,2

II

 

 

 

12,7

1,3

15,0

6,0

7,5

9,0

11.25

7,5

5,2

5,2

4,5

5.2

III

 

 

 

6,0

10,5

9,75

15,0

15,7

8,2

12,0

6,7

7,5

6,7

10,5

7,5

Число

блоков

по вскрыше

0,1

1,3

8,0

12,8

23,2

3,97

9, 7

9,0

9,0

12,0

12,7

1,5

Объем

руды типа, тыс. т:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

382,6

88,3

58,8

117,7

0,0

412,1

88,3

588,7

647.6

706,5

500,4

677,0

I I

 

 

 

500,4

529,8

588,7

235,5

294,3

353,3

441,5

294,3

206,0

206,0

176,6

206,0

I I I

 

 

 

235,5

412,1

382,6

588,7

618,1

323,8

471,0

264,9

294,3

264,9

412,1

294,5

Общин

объем

руды, тыс. т

1118,5

1030,2

1030,1

941,9

912,4

1089,1

1000,8

1147,9

1147,9

1177,4

1084,1

1177,3

 

 

 

 

1,5

17,1

100,0

160,9

290,6

496,8

121,8

112,5

112,5

150,0

159,3

18,7

Получено

концентрата из руд типа,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тыс. т:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

63,9

14,7

9,8

19,6

0,0

68,8

14,7

98,3

108,1

117,9

83,5

113,0

II

 

 

 

89,0

94,3

104,7

41,9

52,3

62,8

78,5

52,3

36,6

36,6

31,4

36,6

Ш

 

 

 

45,6

79.9

74,2

114,2

119,9

62,8

91,3

51,3

57,1

51,3

79,9

57,1

В с е г о

получено концентра­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

206,7

 

 

та, тыс. т

198,5

188,9

188,7

175,7

172,2

194,4

184,5

201,9

201,8

205,8

194,8

Смотрите также файлы