The invention discloses a method for mining plan optimization of sublevel caving without sill pillar based on goal programming, which can effectively avoid the problem that the process is difficult to converge reasonably in the process of implementing the mining plan. The method includes: the underground mining process and Statistics Division, in the end of each section within the remaining work processes and stope ore grade; the relationship between process definition in time; according to the location of stope in space, to obtain the relationship between adjacent stope mining, and the definition of equipment the same kind of scheduling process and system engineering; subsection number will be according to the tunneling equipment production capacity, the logical relationship in the propulsion direction defined segments of system engineering, and systems engineering segment and stope Association, find out any system engineering Mining before must be completed; establish goals without planning pillar sublevel caving mining plan optimization based on the mathematical model; solving mathematical model, optimization scheme of mining plan.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采矿领域，具体涉及一种基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化方法。
技术介绍
矿山采掘进度计划编制对企业总体经济效益具有深远的影响，传统的手动编制方法不仅耗时长，强度大，而且编制的计划准确性差，修改难度大，究其原因，主要是在编制地下矿采掘计划过程中，需要综合考虑各生产工序与采场在时间、空间上的制约性及其连续性，同时还应尽可能使企业经济效益最大化。因此，为提高计划编制的准确性和合理性，采取将计划编制所需遵循的原则转化为数学模型中的约束条件，并综合考虑各种逻辑约束，借助计算机的运算能力实现快速计划编制。在地下矿计划编制领域，国内外做了大量的研究工作，其方法大体可分为三类：计算机模拟技术、人工智能和数学规划法。贾明涛等应用计算机模拟技术进行了回采计划的模拟分析，此类方法的不足之处是需要有一个预演的采掘计划方案。云庆夏和周科平等运用人工智能中的遗传算法对矿山采掘进度计划进行了研究分析，但方法本身存在初始群体选取困难和可能因迭代次数不够而错失最优方案的风险。数学规划法是一种通过建立抽象数学模型来求解目标函数进而得到矿山采掘进度计划的方法，如Dónal、Kumral和M.Nehring等都提出了优化矿山采掘计划的数学模型，但这些模型的求解结果均是建立在井下其他工序均能很好的衔接回采工序的基础上得到的，然而矿山的生产开采是一个系统性工程，井下采掘计划有其固有的特殊性和复杂性，单一的考虑矿块回采顺序最优，难以保证井下其他工序的进度能跟上矿块的回采顺序，导致工序之间无法衔接而影响进度计划的实施。因此，本文以出矿品位波动最小为目标函数，建立了基于目标规划的...
【技术保护点】
一种基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化方法，其特征在于，包括：S1、根据无底柱分段崩落法的开采特点将地下开采分为系统工程掘进、采准掘进、中深孔钻孔和矿石回采四类工序，并统计年末在各分段内各个工序的剩余工作量及采场的矿石品位；S2、定义各工序在时间上的相互衔接关系；S3、根据采场在空间上的位置关系，获取相邻采场回采时存在的制约关系，并定义同类工序的设备调度关系；S4、将系统工程按掘进设备的生产能力进行分段并编号，定义各段系统工程在推进方向上的逻辑关系，同时将分段后的系统工程与采场进行关联，找出任一采场回采前所必须完成的系统工程量；S5、基于上述步骤得到的基准数据以及定义的约束条件建立基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化数学模型，其中，所述模型的目标函数为品位偏差最小；S6、求解数学模型，得到采掘计划优化方案。
【技术特征摘要】
1.一种基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化方法，其特征在于，包括：S1、根据无底柱分段崩落法的开采特点将地下开采分为系统工程掘进、采准掘进、中深孔钻孔和矿石回采四类工序，并统计年末在各分段内各个工序的剩余工作量及采场的矿石品位；S2、定义各工序在时间上的相互衔接关系；S3、根据采场在空间上的位置关系，获取相邻采场回采时存在的制约关系，并定义同类工序的设备调度关系；S4、将系统工程按掘进设备的生产能力进行分段并编号，定义各段系统工程在推进方向上的逻辑关系，同时将分段后的系统工程与采场进行关联，找出任一采场回采前所必须完成的系统工程量；S5、基于上述步骤得到的基准数据以及定义的约束条件建立基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化数学模型，其中，所述模型的目标函数为品位偏差最小；S6、求解数学模型，得到采掘计划优化方案。2.根据权利要求1所述的基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化方法，其特征在于，所述步骤S1主要有三方面内容：一是开采工序的划分，其中系统工程掘进主要指采场外掘进，包括开拓巷道、探矿巷道以及溜井的掘进；采准掘进为采场内的掘进，包括采场进路、切割巷和切割井的掘进；中深孔钻孔为在采场进路中钻凿中深孔；矿石回采为落矿及矿石的运搬；二是统计各工序的剩余工作量，其中，采准掘进、中深孔钻孔和矿石回采均以采场为单元进行量化；三是统计各采场剩余矿石的平均品位。3.根据权利要求2所述的基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化方法，其特征在于，所述步骤S2中，由地下矿开采原则可知，分段内系统工程应超前于采准掘进，采准掘进超前于中深孔钻孔，中深孔钻孔超前于矿石回采；分段间有“采掘并举，掘进先行”的原则，据此便可得到各工序在时间上的相互衔接关系。4.根据权利要求3所述的基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化方法，其特征在于，所述步骤S3中，由无底柱分段崩落法开采特点可知，采场在回采时会受到来自水平方向和垂直方向上的约束，即水平或垂直方向上必须是一些采场回采后另一些才能开始回采，因此可据此获得水平约束矩阵和垂直约束矩阵，同时为防止出现开采设备上下调度混乱的情况，对分段设备数量及调度方向进行限制。5.根据权利要求4所述的基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化方法，其特征在于，所述步骤S4主要是建立系统工程与采场之间的相互约束关系以及系统工程之间的逻辑约束关系。6.根据权利要求5所述的基于目标规划的无底柱分段崩落法采掘计划优化方法，其特征在于，所述模型的目标函数为其中，约束包括：1、回采约束：1)逻辑约束：Σt∈THat≤1∀a∈A]]>2)二元变量非负约束：Hat＝1或03)每月出矿品位约束：Σa∈AΣt′∈Tt-Ha+1≤t′≤tgaHat′γ/P-gt‾+gt‾=g∀a∈A,t∈T]]>4)分段回采设备数量约束：Σa∈AvΣt′∈Tt-Ha+1≤t′≤tHat′≤Nvt∀v∈V,t∈T]]>5)回采设备总量约束：Σa∈AΣt′∈Tt-Ha+1≤t′≤tHat′=NH∀t∈T]]>6)水平约束：Hat≤Σt′∈Tt′≤t-Ha′Ha′t′∀a∈A,a′∈Aal,t∈T]]>7)垂直约束：Hat≤Σt′∈Tt′≤t-0.5Ha′′Ha′′t′∀a∈A,a′′∈Aav,t∈T]]>8)回采设备调度约束：Σv′≤vΣa∈Av′Σt′∈Tt-Ha+1≤t′≤tHat′≤Σv′≤vΣa∈Av′Σt′′∈Tt-Ha≤t′′≤t-1Hat′′∀t∈T,v∈V]]>2、中深孔约束9)逻辑约束：Σt∈TZat≤1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王李管，徐志强，陈鑫，王晋淼，宋华强，任助理，
申请(专利权)人：长沙迪迈数码科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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