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《层状矿床露天开采工艺系统的优化选择》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·试验研究·IM&P化工矿物与加工1999年第3期X层状矿床露天开采工艺系统的优化选择张瑞新张幼蒂李新春严霄惠(中国矿业大学徐州221008)摘要将层状矿床所包含的物料划分成松软层、岩石层和有用矿物层等三种类型,提出了露天开采工艺的指标评价体系,并应用专家系统、计算机模拟、系统分析及评价等方法,建立了层状矿床露天开采工艺的优化决策模型,并应用该模型对HWS露天矿开采工艺系统进行了优化。关键词露天矿开采工艺层状矿床优化决策1概述2露天矿开采工艺系统优化选择模型我国可供露天开采的煤田,其开采条件大都露天矿开采工艺系统的优化选择模型是应用比较复杂,复盖层厚、煤层多
2、、结构复杂、剥采比较专家系统技术、计算机模拟技术、系统分析及评价大。同一矿田,不同深度的开采物料性质和赋存等方法,建立智能性决策支持系统。图1为该模条件差别较大,单一形式的开采工艺显然难以满型系统的组成及相互关系,其实现过程可以归纳足优化设计和生产的需求,因此,为选择适用的开为如下三个阶段:采工艺,可以将露天开采的物料按其硬度或可挖(1)模型系统准备阶段:建立矿床地质模型、掘性以及有用性归纳为下列三种类型:地质数据库、采矿设备及技术数据库、工艺评价综·采掘设备可直接挖掘的松软物料,如表土、合数据库。建立工艺类型选择、开采设备选择及风化岩层等;主要作业参数选择
3、的专家知识库和智能推理控制·采掘设备难以直接挖掘,而需预先松碎的岩系统;石层,如硬或中硬岩层等;(2)开采工艺方案的初选阶段:首先对矿床的·有用矿物层,如煤层;不同的物料层进行定量评价,然后选择若干个可一般来说,这三类物料的开采工艺不同,鉴于行的工艺方案,最后对主要开采工艺设备和主要此,露天矿开采工艺的优化应按所开采的物料类开采技术参数等进行选择;型分别进行研究。作者在对影响露天矿开采工艺(3)工艺方案的评价与优化决策阶段:通过露选择的主要因素进行系统分析的基础上,提出了天矿开采的模拟模型,对工艺系统和设备进行技矿床露天开采工艺的定量综合评价指标体系,并术经
4、济评价,以确定最佳开采工艺。应用专家系统技术、计算机模拟技术等建立了层2.1矿床地质模型状矿床露天开采工艺系统优化决策模型。该优化矿床地质模型是工艺系统评价和决策的基模型通过对松软层、岩石层和煤层的开采工艺的础。主要包括松软层、岩石层和矿层的地质模型分部优化来达到露天矿开采工艺系统总体优化的和地质数据库,并具有对各个开采层的内部结构目标。与空间分布状态进行量和质的估算分析,绘制地X本课题为自然科学基金资助项目·3··试验研究·IM&P化工矿物与加工1999年第3期质图件、输出等功能模块,从而形成开采工艺决策(2)物料性质:主要包括开采物料的切割阻所需的专用数
5、据库。力、承载能力和含水性。用以反映物料采掘、运输的难易程度。(3)为了较准确地描述开采物料的结构特征,对各个剥采层的不同物料组分按其构成比例、对工艺的影响程度,分为主采层和辅采层,并以主采层和辅助层的平均厚度、开采层数及其分布规律为二级指标。用以反映开采物料的内部结构和组分,突出反映分采的难易程度。对煤矿而言,主采层为煤层,其指标为平均矸石厚度、矸石层数、矸图1露天开采工艺系统优化选择模型结构图石分布规律。2.2露天开采工艺系统可行方案的初选(4)运排条件:包括采场深度、平面尺寸、内外露天开采工艺方案初选模型主要包括工艺形排比例、运输排土距离等指标。宏观反
6、映采、运、式的选择、主要开采设备的选择、主要技术参数的排三者的空间关系,突出对运输条件的描述。确定等功能。其实现过程是依据矿床开采工艺综(5)剥采强度:指松软物料层、岩石层和煤层合评价指标体系,在知识库对矿床开采技术条件的年剥采量,主要包括有用矿物年生产能力、剥采进行定量评价的基础上,首先选择出可能的开采比和松软物料占总剥离量的比例。反映出采剥量工艺系统方案,然后进一步选择采装、运输、排弃对设备效率的要求。环节的主要开采工艺设备和主要开采技术参数。(6)气候条件:包括年平均降水量、冻结天数、显然开采工艺评价指标体系是整个决策系统的核最大冻深等,反映气候对设备
7、作业的影响程度。心,工艺类型的选择则是主体。2.2.1露天开采工艺系统类型的初选露天矿开采工艺系统类型的选择是按图2所示的决策网络分层进行的。其分层结构及工艺性综合评价的指标体系简要叙述如下:第一层:目标层。即露天开采工艺系统可行方案的选择;第二层:分目标层。即松软层、岩石层和煤层露天开采可行方案的选择;第三层:方案可行性评判指标层。露天开采工艺综合评价指标体系是在分析工艺选择的内外部主要影响因素的基础上提出的。包括下列6项图2露天开采工艺系统优化决策网络图一级指标和17级二级指标,其中一级指标的前三在此,知识的运用采取IF-THEN规则形项为内部影响因素,
8、后三项为外部影响因素。式,推理控制系统按照开采物料的
