长距离带式输送机线路优化设计方法

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1、煤炭工程2009年第8期长距离带式输送机线路优化设计方法王忠萍(新疆煤矿设计研究院，新疆乌鲁木齐83~91)摘要：长距离带式输送机线路优化设计方法，不仅可解决参数和方案的优化问题，而且克服了传统设计仅进行几个方案比较的局限性，把复杂的多变量的长距离带式输送机线路的工程问题，归结于定量化寻优的过程。关键词：长距离带式输送机；线路；优化设计中图分类号：TD528文献标识码：B文章编号：1671—0959(2009)08-()012_()3通常长距离带式输送机线路是根据设计人员积累的经条件。验来进行设计。设计线路是否合理主要取决于设计人员的fr上ll1+012+⋯+口l，f+⋯+口lX≤bl技术

2、水平和经验。为此，代之以新的优化方法寻求最低的IAll+n+⋯+。，+⋯+。⋯X≤b经济投入费用，在满足给定的各种约束条件下，从一系列lm11+口+⋯+n，+⋯+n⋯X≤b众多可行的方案中寻找出一个最优的方案。⋯≥0长距离带式输送机线路优化主要取决于两方面优化设，，，式中n——线路应设置的各种路径段种类；计：首先是平面优化设计和空间线路优化设计；其次是在m——物理特性种数；确定的线路上的纵断面优化设计。由于纵断面优化设计涉Ⅱ，——物理特性值；及到的因素相对简单些，又是解决平面和空间线形优化设bl——物理特性值的限制界限。计首先遇到的问题，因此，长距离带式输送机线路优化重又令q为线路应设置的

3、各种路径段的费用，且使目标点主要集中到纵断面优化方面。函数(线路总建设费用)cX+c+⋯⋯+c的值最小，1长距离带式输送机线路纵断面优化由此数学模型可以看出，这是一个正整数的规划问题。例如在新疆某工程长距离带式输送机线路方案设计中，长距离带式输送机线路选择的目的，就是要在线路起地形起伏较大，处于高低山草场区，总设计思路为低架栈点与终点间选出一条全面符合建设要求的线路路径。路径桥、少挖土方、少占草场及征地，高山区段采取穿隧道方的选择应对线路运行、安全、经济、合理、施工方便等因式、以满足带式输送机运行布置要求。其带式输送机线路素进行全面考虑、综合比较。选线方案合理与否直接影响布置示意图见图1。

4、设计的质量。在选线中除满足带式输送机本身的特性要求从图1可看出：在该长距离带式输送机线路工程中，外，需组织各专业进行方案比较，包括：交通运输条件、以输送线路为基点，设栈桥、挖土方段、隧道、填土方段施工、运行条件、地形、地质条件、线路投资等的方面的线路长分别为、：、、。限定栈桥最大高度为Z=技术经济合理性。28m(栈桥过高将增大设计和施工难度，单位投资大于隧道在长距离带式输送机线路中，在高低山区地形复杂地的费用值)；限定挖土方高度小于Z=25m(控制挖土方高段，为保证带式输送机的基本运行条件，往往需布置若干度，以降低施工难度，单位投资小于隧道的费用值)；当挖个栈桥、隧道、涵洞、挖方、填方段等

5、。由于长距离带式土方高度大于Z：=25m，采用隧道方式(提高隧道上部承压输送机线路除带式输送机设备本身影响总费用外，栈桥、力，降低施工难度，单位投资小于挖土方的费用值)；限定隧道、涵洞、挖方、填方段等工程是影响总费用的重要因填土方高度小于Z3=5m(控制填土方高度，单位投资小于素，因此可将长距离带式输送机线路的布置归结为在栈桥、架栈桥的费用值)，并且在该段可考虑根据需要设涵洞。隧道、涵洞、挖方、填方段等主要影响因素下，寻求带式根据以上情况，将长距离带式输送机线路分解为栈桥、输送机线路投资的总费用最小方案。隧道、涵洞、挖方、填方段4种类型，分别建立数学模型。设栈桥、隧道、涵洞、挖方、填方段的

6、长度分别为、⋯⋯，，，要求、，⋯⋯，必须满足下列约束收稿日期：2009—04—25作者简介：王忠萍(1956一)，女，辽宁抚顺人，高级工程师，1982年毕业于新疆工学院(现新疆大学)，现任新疆煤炭设计院有限公司机选专业技术委员会主任，从事设计审查工作。122009年第8期煤炭工程图1带式输送机线路断面示意图栈桥、隧道、涵洞、挖方、填方段各段都可看成一个斜终点之间有不可搬迁、穿越的物群时，长距离带式输送线率为k的直线方程，线路地形纵段忽略地形的细部变化，也机需采用多段搭接或水平转弯带式输送线机，两种方式各可看成一个焦参数为P的抛物线方程。将上述情况归结为直自优化后，再寻求带式输送机线路投资总

7、费用的优化方案。线(栈桥、挖土方段、隧道、填土方段直线线路)与抛物线设长距离带式输送机线路起点坐标为，y。终点坐标(地形线)关系的数学模型。栈桥、填土方段的关系式为：为，，中间变位i个点(i=1，2，⋯，n)。如果假定Y=kX+OM(1)带式输送机按直线距离(水平不转弯)考虑，则由带式输送式中

8、i}——直线斜率。线路起点到终点的距离=、／／(一X。)+(—Y1)，如Y=2p(2)果要使总距离以最短为目标，则需求X，Yi，