论文部分内容阅读
在矿产资源综合高效利用的背景之下,科学有效的配矿计划是合理持续地利用有限矿产资源并提高矿山企业经济效益的关键。既往针对单一矿种的配矿计划优化方法只能实现单一矿产资源优化需求,不能满足当前矿山企业多矿种综合利用和精细化开采的实际需要。因此,对多矿种共存的露天矿而言,结合矿山实际生产条件及需求,综合多元素的配矿计划优化问题研究显得十分重要和迫切。露天矿配矿优化技术的不断进步促进着矿山生产向科学化、高效化、精细化的方向发展。本文针对多金属露天矿山的配矿计划问题及其优化应用展开了研究,主要包含以下几个方面:(1)针对露天矿山的配矿计划问题,从配矿计划模型及其求解方法两个角度综合梳理分析,对当前研究现状以及不足进行总结分析,多金属露天矿山伴生资源综合利用及精细化配矿生产是目前亟需解决的问题。(2)在既往的配矿生产计划研究基础之上,分析配矿生产的特点及原则,综合矿山多元素、多出矿点、多卸矿点等实际生产条件,从多金属品位偏差均衡、配矿运输作业成本最小的角度出发,考虑矿石量、开采及处理能力、回采率、氧化率等配矿因素,构建符合矿山实际生产的金属露天矿多目标短期精细化配矿模型。(3)由于配矿计划模型具有高维、非线性、复杂的特点,融合灰狼优化(Gray Wolf Optimization,GWO)算法及粒子优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)两者的优势,设计一种基于混合灰狼粒子群优化算法(Hybrid Particle Grey Wolf Optimization,HPGWO)的配矿计划优化方法。分别采用PSO算法、GWO算法及HPGWO算法对基准测试函数进行优化求解,结果显示HPGWO算法相对于前两者具有较好的求解效果。为了验证HPGWO算法在求解实际生产问题中的可行性,采用HPGWO算法解决含单一卸矿点配矿计划算例,验证了配矿优化方法的有效性及可操作性。(4)结合河南省L露天矿的实际生产作业情况及需求,将基于HPGWO算法的配矿方法应用到该多金属露天矿中,结合其智能管理平台采集的配矿数据,求解得到符合实际生产需求的配矿计划方案。将所得到的配矿结果与实际生产作业计划进行对比,验证该配矿方法的有效性及优越性,配矿结果显示矿石产量增加,运输费用降低4.63%,品位波动降为3.38%,在优化后矿山的综合回采率达到95.14%配矿优化方法实现了多元素、多出矿点、多卸矿点的协同开采生产,符合矿山的生产需求。论文的研究成果进一步为露天矿配矿生产提供了新的方法与解决途径,为配矿优化技术奠定了基础,加强了灰狼算法的理论基础并拓展了其应用领域。配矿优化方法对多金属露天矿山矿产资源综合利用及精细化排产具有重要的指导意义,为矿山企业的实际生产提供相应的决策依据。