Оптимизация перебора планирования добычи открытым способом на основе домена поиска мобильной мощности

Научные отчеты, том 13, номер статьи: 91 (2023) Цитировать эту статью

794 доступа

Подробности о метриках

Оптимизация планирования добычи на карьере представляет собой не только многоэтапную задачу принятия решений, но также включает пространственно-временное динамическое воздействие множества факторов, что затрудняет одновременную оптимизацию производственных мощностей, последовательности горных работ, срока добычи и других факторов при оптимизации. дизайн. Кроме того, производственные мощности беспорядочно расширяются, масштаб вычислений велик, а время оптимизации велико. Таким образом, в этой статье разрабатывается метод поиска области мобильной мощности, позволяющий повысить эффективность вычислений, не упуская при этом оптимальную производственную мощность. В то же время, принимая максимальную чистую приведенную стоимость в качестве целевой функции, метод перебора используется для оптимизации возможных путей в различных областях мощности и расчета инвестиций в инфраструктуру и затрат на простой оборудования, необходимых для достижения максимальной производственной мощности на каждом возможном пути. контролировать беспорядочное расширение и резкие колебания производственных мощностей. Исследование показывает, что алгоритм оптимизации планирования добычи на открытом карьере, предложенный в этой статье, может не только реализовать одновременную оптимизацию трех элементов производственной мощности, последовательности добычи и срока добычи, но также повысить эффективность вычислений в 200 раз. Кроме того, колебания производственных мощностей составляют менее 1,4%. Срок эксплуатации рудника продлевается на 13 лет, а общая экономическая выгода увеличивается на 18%.

Производственная мощность, последовательность добычи и срок добычи являются тремя важными факторами оптимизации планирования добычи на открытых рудниках. В то время как производственная мощность связана с техническими условиями рудника, последовательность горных работ связана с управлением горной организацией, а срок добычи ограничен графиком горных работ и отраслевыми нормами; кроме того, на эти три фактора влияют геологические условия рудного тела, масштаб запасов, маркетинговая среда и другие элементы1,2,3,4. Кроме того, по сравнению с другими внешними условиями, между тремя элементами планирования производства также существует взаимодействие и влияние. Например, чем значительнее производственная мощность, тем короче срок службы горнодобывающей промышленности. Различные последовательности горных работ (положение продвижения карьера в конце года) напрямую влияют на производственную мощность года, а затем влияют на общий срок добычи. Таким образом, на практике оптимизированное планирование горных работ определяет годовой расчетный объем добываемой руды, годовой расчетный объем вскрытой пустой породы (т. е. производственную мощность), какие площади добываются и вскрываются каждый год или как продвигается каждый этап (т. е. последовательность добычи) и период добычи (т. е. срок добычи).

Планирование производства обеспечивает будущую производственную стратегию для рудника (нового рудника или рудника в стадии разработки). Более того, для данного месторождения качество графика добычи оказывает существенное влияние на инвестиции в инфраструктуру и денежный поток, который распределяется по временной шкале после добычи. Это влияние становится важным фактором рентабельности инвестиций всего горнодобывающего проекта. Вот почему международные горнодобывающие компании сильно заинтересованы в оптимизации планирования производства. Оптимизация планирования производства всегда является популярной темой исследований в области проектирования горнодобывающих систем. С точки зрения оптимизации график добычи на открытом руднике определяет время разработки каждого модуля в модели массивного месторождения, чтобы определить, какой модуль следует добывать каждый год, чтобы максимизировать общую чистую приведенную стоимость и соблюдать пространственно-временные соотношения, а также технические и Экономические ограничения открытой добычи полезных ископаемых.

«Метод сортировки приращений добычи» - это самый ранний метод компьютерной оптимизации, применяемый для планирования производства. Впервые он был предложен инженерами компании Kennecott и применен в компании. Приращение добычи генерируется путем построения конусов, а структура конусов, оценка и последовательность выполняются методом проб и ошибок при взаимодействии человека с компьютером5. Приросты производства для планирования производства можно получить с помощью «параметрического анализа», предложенного Лерхсом и Гроссманном6. Этот метод получил дальнейшее развитие в метод «параметризации резервов», и многие ученые провели дальнейшие исследования по решению параметризации резервов и его применению в планировании производства7,8,9,10,11,12.