地下金屬礦採掘計畫可視化最佳化方法與技術研究

《地下金屬礦採掘計畫可視化最佳化方法與技術研究》是依託中南大學，由陳建宏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：地下金屬礦採掘計畫可視化最佳化方法與技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳建宏
• 依託單位：中南大學

項目摘要

課題以實現地下礦生產計畫可視化編制為目標，研究基於任務單元的地下礦生產計畫最佳化方法及三維可視化編制技術。由於地下礦生產工藝的複雜性，地下礦生產計畫最佳化目標多、約束條件複雜，傳統最佳化法是通過建構抽象的數學規劃模型，用一個優先關係集合函式表示礦山生產計畫，根據約束條件和優先關係，採用數學規劃方法實現目標函式最最佳化，該方法需要對模型進行抽象和簡化，導致計畫方案主觀性大、準確性低、可操作性差。申請者提出基於任務單元與三維可視化互動模擬結合的可視化計畫最佳化編制新方法。首先對計畫進行任務單元劃分，為每一工程單元建立基本任務與派生任務，通過空間關係構建任務單元拓撲關係，在空間上形成無向圖，建立約束與連結關係及滿足總目標的分層次計畫模型，然後運用運籌學方法（關鍵路線法CPM及動態規劃）對各層次目標計畫進行初次最佳化方案自動搜尋，最後採用可視化互動模擬進行調整，確定二次及最終採掘計畫方案。

結題摘要

編制礦山採掘生產計畫是礦山生產經營管理中最重要的任務，它直接影響到礦山企業是否能夠持續、穩定、均衡的生產。在市場激烈競爭的環境下，一個好的採礦生產計畫對指導礦山在正確的時間、地點開採出效益最佳的礦石數量和質量及其重要。本項目的目標是實現地下礦採掘生產計畫的可視化編制，主要任務研究基於任務單元劃分的地下礦可視化採掘計畫編制方法。完成的主要工作：①完成了地下礦生產計畫編制的目標、原則及流程研究。②完成了地下礦山採掘計畫可視化編制基礎數據。包括掘進、中孔、採礦數據。其中，解決了巷道實體模型重建技術、礦體模型自動更新等技術難題。③在地質建模及礦山工程實體建模的基礎上，基於計畫編制對象形式的多樣性，對計畫任務單元進行分解及分類，同時對計畫編制對象賦予多個屬性，形成為計畫可視化編制及方案最佳化基礎數據平台。④研究了採掘工程銜接最佳化流程。根據各約束條件與編排的采場銜接計畫圖，採用人機互動的方式，方便快速的調整採掘銜接計畫方案。⑤對採掘計畫成果圖及統計表格進行了標準化研究。包括：輸出生成長期、短期和短期採掘計畫圖、甘特圖、定製報表等。⑥開發了三維環境下礦山採掘計畫編制最佳化模組。在三維可視化任務單元數據的基礎上，對數據進行有空間約束的空間搜尋，得到可行方案，然後結合非空間約束條件進行選擇，最後採用多目標決策法選出最優方案。⑦基於辰州礦業沃溪礦區的採掘工藝技術，採用DIMINE軟體建立了礦山的地質資料庫、生產路徑和三維實體，並實現了採掘計畫的三維可視化，完成了生產計畫基礎報表的功能定製。