金属矿山

作者：赵加征,李宁,叶海旺,王李管,王其洲,雷涛

单位：1. 武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北 武汉 430070；2.矿物资源加工与环境湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070；3.中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083

关键词：露天矿,车铲协同优化,闭合排队网络,仿真模拟,

基金：“十三五”国家重点研发计划项目（编号：2019YFC0605304），国家自然科学基金项目（编号：51704218），中央高校基本科研业务费专项（编号：2019III086CG，2018IVB054）。

为解决车铲协同优化不合理导致的卡车待装时间过长的问题，运用排队理论构建了矿山闭合网络模型，将生产流程分解成采装、重车运行、称重、卸矿、空车运行等多级服务过程。针对多铲车且装车时间服从正态分布的情形，引入扩展求和算法（Extended Summation Algorithm， ESUM）求解闭合网络模型中各级服务系统的排队指标。基于等待制排队模型与混合制排队模型之间的差异，改善了ESUM前期误差较大的不足，改进后的算法计算结果精度更高。以某露天矿为例，首先根据该矿山实际装车时间的统计分析，确定该矿山装车时间服从正态分布规律；然后结合该矿山某处运输路段只允许单车通行的实际情况，在闭合网络模型中加入“单车道”排队系统，通过求解该模型，计算在不同卡车数量下该矿山各个生产环节的作业状态，并得到采装过程是制约卡车运行效率的关键环节；最后以采装过程中卡车等待时间最少为目标，满足平均班产量为约束，确定该露天矿的合理卡车数为7辆，此时卡车在采装过程的逗留时间较原来缩短了42.24%。在上述分析的基础上，采用Matlab软件平台对相应条件下采装时的平均排队长度进行了模拟分析，结果验证了用扩展求和算法进行车铲协同优化的有效性和准确性。

来源：2020年第05期

《金属矿山》期刊编辑部

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