地下金属矿山采掘作业计划优化模型

为了实现地下金属矿山采掘作业计划编制的实时准确与科学有效性,针对矿山作业地点分散、生产组织复杂、矿石质量难以控制等特征,构建了基于0-1整数规划的作业计划优化模型.通过分析开采技术经济指标及空间逻辑关系,以最小品位偏差为目标,将产量均衡、出矿能力以及品位高低结合开采等转化为约束条件,考虑各采场作业工序、回采顺序、生产能力以及其他生产要素等,运用计算机技术和整数规划方法,得出地下矿山采掘作业计划最优方案.以国内某大型金矿为案例进行了模型的有效性验证,解算出矿山最优的采掘作业计划,并得出作业计划甘特图.结果表明,模型能够指导完成生产作业任务,且满足作业计划连续性和均衡性要求.     

无底柱分段崩落法进路宽度的优化确定

进路宽度是反映无底柱分段崩落法技术经济效益的重要技术指标,为确定无底柱分段崩落法最优进路宽度,以新疆某铁矿为工程背景,基于随机介质放矿理论、wilson弹塑性理论、FLAC3D数值模型,通过矿柱稳定性分析提出了进路极限宽度公式,并得到该矿的进路极限宽度为7m。结合技术经济分析,采用最高积分法对7种进路宽度进行优化。优化结果表明,最优进路宽度为6.6m,除了可获得良好的放矿效果外,还可使每一进路增加60万元收益。该进路宽度综合考虑了安全、技术、经济等因素,既保证了采场的安全性、掘支技术的可行性,又降低了矿石的贫损指标,提高了回采的经济效益,研究成果对矿山生产具有实际指导意义。     

地下矿生产日报CAD动态监视与管理系统

本文利用ＣＡＤ技术建立了地下矿生产日报动态监视系统。该系统采用ＣＡＤ技术形象直观地监视地下矿生产动态；应用多级模糊层次综合评价模型和灰色预测模型及时利用生产日报信息，迅速评价当天生产总体效果和准确预测未来生产发展状况。     

面向大规模定制的再制造集约生产计划模型

针对大规模定制(MC)的废旧产品回收再制造的生产方式,考虑再制造系统的复杂性以及各种不确定因素,构造了闭环供应链下面向MC的再制造集约生产计划(RAPP)模型.根据模糊集理论,采用模糊线性规划的方法,将不确定模型转化为清晰的确定型大规模整数线性规划(MILP)模型,试图找出最大利润下,企业在各计划期内的最优零部件外购批量、自制零部件批量以及生产批量.通过一算例来验证该模型的有效性,并分析了相关因子变动对总利润的影响,便于企业经营管理决策者在最优利润下选择相应的RAPP.     

基于三维实测的复杂边界矿柱回采崩矿方式数值优化

针对某大型地下金属矿山存有大量复杂边界矿柱的工程实际,为了优化设计复杂边界矿柱回采崩矿方式,结合CMS精密探测技术,运用矿山三维建模软件SURPAC对复杂边界矿柱进行了三维可视化建模.在此基础上,构建了复杂边界矿柱的块体模型,并导出其数据文件,采用接口程序将其导入数值分析软件FLAC3D中,实现了复杂边界矿柱数值模型的快速准确构建.模拟分析了后退式侧向崩矿和水平上向分层崩矿2种可行的回采崩矿方式,结合模拟过程中矿柱及充填体的力学响应特征,实现了复杂边界矿柱回采崩矿方式的数值优化.     

量子计算在增量式大数据并行挖掘中的应用

针对传统大数据并行挖掘方法是一次性对所有数据进行挖掘,导致挖掘时间较长,挖掘精度较低等问 题,采用量子计算对增量式大数据并行挖掘方法进行优化设计。首先,按照数据挖掘的基本流程搭建并行数据 挖掘模型; 然后分别通过定义量子比特、量子搜索算法、量子神经网络处理以及量子映射变换4 个步骤,实现 增量式数据的预处理,利用矩阵向量相乘分解得到过滤权重组合,通过该组合实现预处理结果的并行协同过 滤; 最后通过量子模糊聚类得出增量式大数据并行挖掘结果。实验结果表明,应用量子计算的增量式大数据并 行挖掘方法的平均召回率为97． 25%,并行挖掘时间在2． 1 ～ 3． 2 s 的范围内浮动,准确率超过95%,且该方法 的收敛性最好,寻优能力强。     

熵权模糊物元分析法在采矿方法选择中的应用

 采矿方法的选择关系到矿山的经济效益和资源效益,是矿山建设和生产的核心内容。采矿方法选择是一个复杂的系统工程,具有决策多属性、确定性与不确定性共存的特点,同时传统的经验对比法具有较大的主观随意性,本文将信息论和模糊物元分析理论有机地结合,针对采矿方法的评价优选,提出了信息熵模糊物元分析法。评判优选过程中,选择如采矿成本、损失率、贫化率等决策指标;将待选择方法指标转换评判矩阵,通过信息熵模糊物元分析法得到各因素权重向量,利用熵模糊物元原理计算出各方法的相对贴近度。选取国内某矿山采矿方法为例,从安全、技术、经济3个方面综合考虑评判指标,对拟选用的3种方案进行综合评判,计算得出3种待选方法的相对贴近度分别为96.18%、81.02%、92.18%,从而确定最优方法,为矿山采矿方法的优选提供依据。该优选方法与模糊优选法有较好的一致性,且计算方法简单,评价结果直观、准确可靠,具有信息利用率高等优点。     

基于模糊的端铣加工参数多目标优化模型

分析了端铣加工参数传统优化模型的缺陷,引入模糊数学方法描述具有模糊性的经验参数、经验约束以及目标函数,建立了端铣加工参数的多目标模糊优化模型。根据模糊集合原理将模糊模型转化为一个传统的单目标非模糊优化问题,从而可采用任一非线性规划求解器进行求解,由于考虑了实际加工中多种模糊因素的影响,模糊优化模型更符合生产实际。算例表明,模糊优化解具有优越性。     

基于模糊综合评价的深部巷道破坏定量风险评估

深部金属矿地质条件和开采过程的复杂性导致巷道破坏时空分布复杂.以阿舍勒铜矿深部采区为研究对象,综合考虑地质赋存条件、开采影响和微震监测数据三方面的评价指标开展巷道围岩破坏风险定量评估研究.采用熵权法确定了不同评价指标的权重分配,权重占比前五的评价指标均为微震参数,其权重占比和超过80%,表明微震参数在巷道破坏风险评估中占主导作用.基于模糊综合评价方法的巷道破坏样本数据的评估准确率接近90%,能够实现大范围区域性巷道破坏风险定量评估,满足深部金属矿山区域性地压灾害防控与系统性开采过程优化调控的需要.     

金山店铁矿东区采矿方案的模糊综合评判

应用模糊综合评判原理，建立了金山店铁矿东区采矿方案的综合评判模型，给出了量化指标的综合评判因素体系，得到了可采用的最佳采矿方案。在评价标准相同的前提下，各种方案可进行横向比较，整个评价体系简洁、实用、全面，为矿山采矿方案的优选提供了科学的评价依据，对矿山的生产和建设具有重要的指导意义和实用价值。     

基于FAHP与可变模糊集的矿山生态安全效应评估

为了定量评估金属矿山生态安全现状,建立了金属矿山生态安全效应评估指标体系及评估等级标准,采用模糊层次法(FAHP)确定生态安全效应各子系统及其指标的权重,并引入可变模糊集理论,建立基于FAHP与可变模糊集的矿山生态安全效应评估耦合模型.利用该模型对安徽某大型铜矿的生态安全效应进行评估,经计算该矿在生产效应、自然禀赋效应和社会经济效应子系统上属于Ⅱ级,在环境效应子系统上属于Ⅲ级,矿山综合生态安全效应状态属于Ⅱ级.结果表明:该模型计算简便、可信度高,与其他评估方法得到的结果相一致,亦符合矿山实际情况.     

2019年安全系统工程研究热点回眸

 安全系统工程主要是对系统风险进行预测、评价、控制的科学技术,包括事故致因理论、安全评价、安全管理和预警应急等内容。2019年,安全系统工程在互联网飞速发展的影响下,经典内容作为研究主体持续发展的同时,也呈现出大数据共享、评价预警系统智能化等趋势。事故树分析实现了静态平面事故树到动态空间事故树的突破;随着模糊算法的改进和云计算模型的发展,安全评价中最常用的层次分析法精确度提高,更符合实际情况;建筑业、矿业和化工生产等领域的安全预警系统更加智能化,生产管理体系更加科学;灾害风险预测应急系统在试点城市投入使用,为维护社会公共安全做出了贡献。     

大规模采场三维探测及回采指标可视化计算

针对我国金属矿山大规模采场回采指标难以准确获取的现状,综合运用空区激光探测系统(CMS)和大型矿床三维软件Surpac等数字化工具,结合凡口铅锌矿N3-4采场实际,研究一种新颖的大规模采场回采指标可视化计算方法.采用CMS探测三维采场空区,以宅区实测数据为基础运用Surpac构建采空区三维可视化模型,获取采场空区的三维形态和实际边界;运用采场设计资料,建立采场回采设计模型及矿岩边界模型,通过模犁间的布尔运算,计算出采场存留矿量、回采总体积、采下废石量、采下充填体最、采下纯矿石量、回采总量及回采贫化率等,从而有效地实现了大规模采场回采指标的可视化计算.研究结果表明:采用该方法计算获得的采场回采指标可靠,可用于矿山实际生产管理和同采质量评估.     

露天矿外部排土场的模拟优化研究

以唐钢石人沟铁矿为背景，进行露天矿岩石排弃的模拟优化研究。采用动态模拟、线性规划、模糊数学等理论和方法，建立了外部排土场模拟模型、目标决策模型、流向流量优化模型。设计了相应的框图，编制了计算机软件，并结合矿山实际进行了模拟优化研究。     

一种新的蒙特卡罗随机有限元方法

针对岩土工程可靠性分析的功能函数是隐式函数或高次非线性函数的特点,提出并从理论上论证隐式功能函数和高次非线性功能函数可靠性问题的新解法,即基于径向基网络的蒙特卡罗随机有限元方法;给出计算框图和计算步骤.以钢筋混凝土浅基础和某矿山矿柱为例,说明其在岩土与采矿工程中的应用.研究结果表明,采用蒙特卡罗随机有限元方法可直接使用确定性有限元分析程序而无需任何改动,对于极限状态函数不能用显式表达和高次非线性的可靠性问题都适用.     

基于模糊关联迭代分区的挖掘优化方法研究

由于数据库存在数据量大、多维性的特点,传统挖掘方法在对数据进行处理时,无法构建精准的数学模型,容易出现部分信息丢失、分区过硬的问题。提出一种基于模糊关联迭代分区的挖掘优化方法,通过模糊C均值聚类算法对原始数据集进行预处理,过滤冗余数据,获取原始数据集的模糊分区;利用模糊关联挖掘算法获取感兴趣规则,实现数据的优化挖掘。实验结果表明,针对不同的数据集,改进的方法均具有很好的分区性能,且时间复杂性低,挖掘精度高。     

用模糊综合评判法评价开采沉陷对环境的影响

针对开采沉陷对环境影响评价的重要、复杂性的问题,考虑其评价因素的模糊性,采用模糊综合评判法来解决开采沉陷对环境影响评价问题,同时提出了该评判法的模糊数学模型,在综合评判模型中,评判因素权重的确定是采用德尔斐法。研究表明,采用模糊综合评判能比较客观、方便地对开采沉陷环境影响进行全面和系统地评价,从而为矿区环境的治理提供决策依据。     

数据挖掘和神经网络技术的电力工程造价应用

提出了一种采用数据挖掘技术和神经网络方法预测和审查电力工程造价问题的模型,应用数据挖掘技术进行数据预处理、属性优选和聚类得到模糊规则,并用改进的BP(back propagation)神经网络模糊系统构建了电力工程造价的预测方法。通过对某市送电线路历史工程样本训练和实例样本计算分析,得到了较好的计算结果,验证了该方法的预测准确性和收敛性,显示了该方法在电力工程造价预测和审查中的有效性。     

一个新的最优模糊生产存储模型的解法

针对最优模糊生产存储模型,利用模糊最优化问题转化为双目标最优化问题求解方法,把模糊生产存储模型变为双目标最优化模型求解.实例验证,获得了较好的结果.     

无底柱分段崩落法巷道岩爆预测与防治措施

随着金属矿山相继进入深部开采,无底柱分段崩落法巷道岩爆问题成为采矿领域中主要的工程地质问题之一。主要介绍了巷道岩爆的表现形式和发生条件,并在综合考虑国内外学者提出的判断准则的基础上,采用多层次模糊综合评判法对巷道岩爆进行预测,最后提出了相应的防治措施。