数学建模煤矿开采问题

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1、4513杨健候朋桂唐雷关于煤矿开采规划的问题的优化摘要：本文是一个解决编制煤矿开采规划的问题，我们需要做的是为煤区提供出科学、合理的“十一五”煤炭开采规划的战略决策和具体部署•首先，我们将“十一五”开采期间的井分为老井（“七五”、“八五”、“九五”、“十五”四类井）和新井（十一五时开采的新井）•我们将题目中所给的表1和表2的中的四类井在1997-2005年的产煤量和产杂量运用Matlab拟合建立数学模型得出老井相应的预测函数的相关系数，从而得出预测函数，进而得出规划初期老井（规划期Z前实施的增产措施）的各项指标在规划期内即2006-2010年的产煤量、产杂量的预测值以及预

2、测公式•详细数据见下表：四类井十一五计划预测煤产:20062007200820092010公式七五井302.77264.04225.31186.58147.85Y=-38.73x+535.15八五井190.96158.68126.494.1261.84Y=-32.28x+384.64九五井312.24173.013.099200Y=-15.3449护+183.0175x+16.5571十五井625.69732.76839.83946.91054Y=107.07x-16.73四类井十一五计划预测产杂量20062007200820092010公式七五井2155.11940.8

3、1726.51512.21297.9Y二214.3x+3441.0八五井664.2637.46595.82539.27467.82Y二7.4515〃+129.7418x4-111.9333九五井1416.51440.61439.814141363.2Y=-12.476好+286.11X-197.03十五井10861294.51501.91709.41916.8Y=207.45x・157.67要想完成规划指标，我们假设在老井就要采取大量的增产措施.根据题目要求，我们运用线性规划就各类井区在“十一五”期间的各项指标即产煤量最大、产杂量最小、费用最低建立三个线性冃标函数建立了编

4、制煤矿开采规划方案，也就是在满足煤矿最大生产能力的前提下，制定出釆取各种增产措施的数量，使得尽可能达到规划指标.再由题口所给出的各项指标的产煤量下限、产杂质量上限、费用上限以及规划期内增产措施的工作量（产煤量和产杂质量总和）上限作为约束条件，运用Lingo编写程序从而求出各种方案的最优解.再次对结果进行优化,得出更切合实际的结果•对于问题二，我们为了衡量不同方案的优劣以及适用性,综合所得到的资料，我们提出了一系列的指标來衡量方案的各个方面，对我们所提出的各种方案的产量，花费等方面进行合理的评价，比较不同方案的优劣，并给出量化的结果•通过计算的结果我们发现我们所给出的规划是

5、合理的.关键词：煤矿开采规划拟合线性规划多目标规划指标检验一、问题重述编制煤矿开采规划是煤矿开采的核心问题，它是确定在一个时期内（三年、五年、十年等等）煤矿开采生产的战略决策和具体部署，直接影响到煤矿的开采效果和开采效益的好坏，这就要求所编制的煤矿开采规划要具有科学性、合理性和可行性.煤矿开采为了实现“十一五”规划期的各项规划指标（包括产煤量、产杂质量及费用三项指标），我们首先需要计算在规划初期老井（规划期之前实施的增产措施）的各项指标在“十一五”规划期的五年内的预测值•与此同时，要想完成题目所给的规划指标，就要采取增产措施.编制煤矿开采规划方案，就是在满足煤矿最大生产能

6、力的前提下，制定出采取各种增产措施的数量，使得尽可能达到规划指标.题目中所说的井网类型包括：“七五”期间开采的煤井（简称“七五”井）、“八五”井、“九五”井以及“十五”井四种•在制定规划方案吋要尽可能做到均衡安排各项增产措施，实现科学开采、可持续发展.（1）请根据以上数据，为该煤区提供科学、合理的“十一五”开采规划方案；（2）对不同方案进行评价，说明其优、缺点以及适用性.二、问题分析通过对本文问题的分析，问题--我们要根据题目中做给出的数据为煤区提供科学、合理的“十一五”开采规划方案•首先我们要拟合出十一五之前老井在规划期间的产煤量•题目中已经给出各个井之前几年的产煤量，

7、根据这些数据预测计算岀规划期间老井的产煤量•我们利用matlab中拟合的知识，建立起产煤量关于年份的数学函数模型•代入之前己知的数据求解出函数的未知系数，从而确定了预测函数•然后代入规划期间的年份便可得岀规划期老井的产煤量•产杂量同理可得到•问题实质上是根据“十五”规划数据，在满足给定指标的前提下，合理安排增产措施，进行“十一五”的开发规划•这就需要根据“十五”规划数据，合理的预测出老井（规划期之前实施的增产措施）的各项指标在规划期的五年内的数值.在老井按照正规生产吋，七种措施的采取，我们假设是新开采井，七种措施各个开多少井是