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黑岱沟露天煤矿断陷带区域抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺参数优化
被引量：
8
1
作者
赵景昌
孙健东
+4 位作者
白润才
王东
刘喜顺
徐钟馗
唐晓骞
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期3453-3461,共9页
黑岱沟露天煤矿二采区煤层断陷带的存在使抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺无法按正常区域设计与施工,影响原煤生产接续。通过分析断陷带断层对抛掷爆破高台阶稳定性、钻机倾斜穿孔有效深度、抛掷爆破有效抛掷率等方面的影响,确定了断陷带影响...
黑岱沟露天煤矿二采区煤层断陷带的存在使抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺无法按正常区域设计与施工,影响原煤生产接续。通过分析断陷带断层对抛掷爆破高台阶稳定性、钻机倾斜穿孔有效深度、抛掷爆破有效抛掷率等方面的影响,确定了断陷带影响范围。按倒堆与采煤工作线推进度一致原则,建立了抛掷爆破台阶高度、原煤厚度与倒堆系统生产能力之间的函数关系,并结合倒堆系统作业能力分析、有效抛掷率与抛掷爆破台阶高度之间的关系曲线方程、煤层厚度变化情况等,初步确定了断陷带影响区域各采掘带抛掷爆破台阶高度,在此基础上,根据穿孔设备纵、横向作业坡度限制对抛掷爆破台阶顶盘面进行调整,优化确定了断陷带影响区域各采掘带合理的抛掷爆破台阶高度。根据不同抛掷爆破台阶高度条件下爆堆曲线拟合结果,对拉斗铲站立水平高度与倒堆系统各环节作业量进行分析,建立了拉斗铲站立水平高度与原煤生产能力、原煤平均厚度之间的函数关系,并根据各采掘带煤层平均厚度、拉斗铲倒堆作业量等,确定了断陷带影响区域各采掘带拉斗铲站立水平高度。根据断陷带区域地质条件变化,优化确定的抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺参数,可指导黑岱沟露天煤矿实现过断陷带期间安全、高效生产,确保原煤生产接续。
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关键词
断陷带
抛掷爆破
拉斗铲
倒堆工艺
参数优化
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职称材料
一种边优先的露天煤矿DEM构建算法
被引量：
1
2
作者
赵景昌
白润才
+1 位作者
刘威
刘光伟
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期1827-1833,共7页
DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)是以高程为地形属性,用来描述地形表面形态属性信息的数字表达模型。根据数字化露天煤矿DEM构建需求,提出了一种边优先的DEM构建算法。该算法基于二维空间直线体素遍历原理建立边的格网索引,...
DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)是以高程为地形属性,用来描述地形表面形态属性信息的数字表达模型。根据数字化露天煤矿DEM构建需求,提出了一种边优先的DEM构建算法。该算法基于二维空间直线体素遍历原理建立边的格网索引,并采用"最小外接矩形"法搜索DT点。为了确保DEM对地形描述的正确性,采用改进的平坦区域搜索修正算法对相邻等值线之间的平坦区域进行修正。实验及应用结果表明,该算法时间效率高,运行稳定,建模精度可靠,能够满足露天煤矿DEM构建需要。
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关键词
DEM
边优先
体素遍历
最小外接矩形
DT点搜索
平坦区域修正
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职称材料
露天矿矿岩流向与流量优化研究
被引量：
3
3
作者
赵景昌
王志宏
高菲
《露天采矿技术》
CAS
2007年第5期1-3,共3页
介绍了露天矿运输系统网络模型及矿岩流向与流量优化模型的建立方法,建立了露天矿运输系统网络模型,在对运输系统网络模型求解的基础上,建立了矿岩流向与流量优化线性规划模型,并以某露天矿为例进行了实例研究,优化结果对露天矿的矿岩...
介绍了露天矿运输系统网络模型及矿岩流向与流量优化模型的建立方法,建立了露天矿运输系统网络模型,在对运输系统网络模型求解的基础上,建立了矿岩流向与流量优化线性规划模型,并以某露天矿为例进行了实例研究,优化结果对露天矿的矿岩运输工作具有重要指导意义。
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关键词
露天矿
运输系统
网络模型
流向与流量
优化
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职称材料
基于内排空间利用最大化的露天煤矿排土线布置方法
被引量：
14
4
作者
王东
李广贺
+3 位作者
曹兰柱
白润才
宋子岭
赵景昌
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期3150-3156,共7页
快速释放与充分利用内排空间是露天矿实现安全、降本、高效、绿色开采的重要途径。为解决横采内排开采程序的排土线布置难题,强化内排,对内排土场基底倾角、采场工作线布置等相关因素与排土线布置关系展开研究。兼顾水平、倾斜煤层露天...
快速释放与充分利用内排空间是露天矿实现安全、降本、高效、绿色开采的重要途径。为解决横采内排开采程序的排土线布置难题,强化内排,对内排土场基底倾角、采场工作线布置等相关因素与排土线布置关系展开研究。兼顾水平、倾斜煤层露天煤矿,应用3Dmine软件,构建了内排空间利用最大化的采场工作帮、内排土场、端帮和基底的空间几何模型;在建立内排空间利用最大化的工程条件基础上,推导了露天煤矿排土线布置的数学表达式,理论上揭示了采场工作线布置及边坡角、内排土场边坡角、基底倾角对排土线布置的影响规律,将此方法运用于某露天煤矿。研究结果表明:横采内排开采程序实现内排空间利用最大化的充要条件为:基底倾角α小于内排土场边坡角βp;内排土场工作线布置方向θp与基底倾角α、采场工作帮边坡角βc呈负相关,与内排土场边坡角βp、采场工作线布置方向θc呈正相关;某露天煤矿横采区2023年计划采场工作线方向θc=90°,内排土场工作线布置方向θp=46.3°才能实现内排空间利用最大化。成果可用于优化排土工作线布置,弥补常用方法设计排土线布置试绘工作量大的不足。
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关键词
横采内排
空间利用
工作线布置
强化内排
排土线
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职称材料
露天矿山开拓运输系统道路选线算法
被引量：
10
5
作者
刘光伟
柴森霖
+3 位作者
白润才
赵景昌
李浩然
张靖
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期3931-3940,共10页
单斗卡车工艺具有机动灵活、爬坡能力强、便于选采、基建速度快、开采强度大等优点,在我国露天矿山被广泛应用。但近年来,因受到重型卡车设备机修、维护保养、燃油成本高昂等经济因素限制,导致单斗卡车工艺吨公里运输经济性问题一直备...
单斗卡车工艺具有机动灵活、爬坡能力强、便于选采、基建速度快、开采强度大等优点,在我国露天矿山被广泛应用。但近年来,因受到重型卡车设备机修、维护保养、燃油成本高昂等经济因素限制,导致单斗卡车工艺吨公里运输经济性问题一直备受关注,并以此派生出了一系列优化卡车运输经济性的相关课题,如运输系统参数优化、路径优化以及剥离物流向-流量规划等相关研究。这类优化研究普遍以经验化的人工定线方案为基础,以压缩运距、控制道路运输功为优化目标展开,忽略了开拓运输道路对于实际优化问题的影响。常规的露天矿开拓运输系统选线方法主要依赖人工经验试错来制定选线方案,主观性极强、效率低且难以优化控制线路成本,随着剥、采工程发展,易导致卡车运输系统的经济合理性受限。为有效解决这一问题,以JONG提出的城际高速公路选线方法为理论基础,综合分析了运输道路系统的基本组成、结构形态以及线形特点,引入一种分阶段的选线剖面布置形式,并结合线路的几何特性定义了线路桩点位置的代数表达及线形约束检验的计算方法;研究了道路生命周期内的成本核算方法,标定了费用成本指标,建立了基于选线道路费用成本最优化的数值计算模型;最后,为进一步提高遗传算法的收敛能力及求解效率,将生物激励神经网络(Bio-Inspired NN)引入到路径基因编码过程中,以实现对编码的启发式修正。实验结果表明:相比于矿山现有的手工定线方法,优化后的线路费用成本更低,能快速、有效地解决矿山运输系统定线问题,证明文中算法模型对于解决此类矿山选线问题可行且有效。
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关键词
露天矿
运输道路
选线算法
改进遗传算法(IGA)
生物激励神经网络(Bio-Inspired
NN)
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职称材料
大峰露天煤矿开拓方案比较研究
6
作者
王志宏
曹兰柱
+1 位作者
赵景昌
陈应显
《露天采煤技术》
2002年第6期3-6,共4页
针对大峰煤矿所存在的大峰采区与中槽采区生产接续以及大峰采区如何开采的实际问题,并根据大峰采区开采作业条件所存在的局限性,对大峰煤矿大峰采区的开拓方案进行了较为详尽的比较研究,根据大峰矿的实际情况,提出了3个方案,并对3个方...
针对大峰煤矿所存在的大峰采区与中槽采区生产接续以及大峰采区如何开采的实际问题,并根据大峰采区开采作业条件所存在的局限性,对大峰煤矿大峰采区的开拓方案进行了较为详尽的比较研究,根据大峰矿的实际情况,提出了3个方案,并对3个方案从生产剥采比、采区接续、内排以及设备的再投入等几个方面进行了详细的比较和深入的探讨,最后确定最优的开拓方案,此方案符合生产现场的实际情况,具有指导生产的实际意义。
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关键词
露天煤矿
开拓系统
剥采比
采区
电铲
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职称材料
基于MCMC算法的露天矿典型设备故障预测方法研究
被引量：
8
7
作者
刘威
郭直清
+5 位作者
黄敏
白润才
徐煦
王东
刘光伟
赵景昌
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期51-57,共7页
大型设备是露天矿开采工艺系统的重要组成部分,设备的有效利用直接决定着露天矿的生产效率。为解决露天矿典型设备的故障预测问题,降低设备的故障率和维修成本,提出了一种基于马尔科夫蒙特卡罗方法的露天矿典型设备故障发生时间预测算法...
大型设备是露天矿开采工艺系统的重要组成部分,设备的有效利用直接决定着露天矿的生产效率。为解决露天矿典型设备的故障预测问题,降低设备的故障率和维修成本,提出了一种基于马尔科夫蒙特卡罗方法的露天矿典型设备故障发生时间预测算法,该算法利用马尔科夫蒙特卡罗方法(MCMC)对设备故障数据进行抽样估计,获得设备故障发生次数所对应的齐次泊松过程的参数λ,然后根据浴盆曲线性质,不断对λ进行修正和拟合,确定设备当前状态下故障发生次数的泊松分布参数的值λc,再利用齐次泊松过程中随机点的点间间距是相互独立的指数分布随机变量序列的性质,将λc的倒数作为指数分布参数的估计值,确定设备故障发生时间间隔所服从的指数分布,进而利用指数分布预测设备故障发生时间。研究结果表明:设备故障发生次数所服从的泊松分布参数随时间动态变化;设备故障维修时长随设备使用年限的增长而逐渐变长(设备发生中型及以上故障次数增多);所提出的算法经修正尺度简缩因子验证,具有合理性和有效性,能够用于对露天矿典型设备的故障预测。数值模拟结果显示:在外部环境不发生明显变化时,该算法能够精确、有效的预测露天矿典型设备的故障发生时间和故障类别,不仅能为企业科学制定设备预防性维修计划提供依据,而且能为智慧露天矿建设提供有效的基础决策数据。
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关键词
露天矿
故障预测
马尔科夫蒙特卡罗方法
泊松分布
指数分布
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职称材料
基于Clifford代数的露天矿山路径优化算法
被引量：
4
8
作者
柴森霖
刘光伟
+3 位作者
赵景昌
白润才
李浩然
张靖
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期2787-2796,共10页
露天矿山路径优化问题是指在满足特定物理和经济约束之下,搜索最佳运输线路的组合优化问题,对于降低矿山运营成本具有重要的现实意义。但目前常规的露天矿山路径优化算法,主要从静态的道路有向图网络优化出发,无法实现大规模时变动态网...
露天矿山路径优化问题是指在满足特定物理和经济约束之下,搜索最佳运输线路的组合优化问题,对于降低矿山运营成本具有重要的现实意义。但目前常规的露天矿山路径优化算法,主要从静态的道路有向图网络优化出发,无法实现大规模时变动态网络的高效分析和优化决策。本文以扎哈淖尔露天矿为例,将欧式空间内经典的有向图网络分析方法扩展至Clifford代数空间,建立了节点、有向边以及路径的统一表达,提出了路径几何拓扑连通性和标量约束指标的计算方法,实现了几何拓扑计算和数值最优化求解问题的分离;针对传统静态网络分析方法无法动态表达系统能耗变化的问题,建立了基于时变运输功最小化的路径优化模型,并结合行驶阻力特征给出了时变阻力的计算方法;研究了因路面频繁碾压破坏和周期性维护而导致的滚动阻力系数周期性时变效应,并提出计算时变滚动阻力系数的方法;最后为进一步提高算法收敛效率,提出了两组推论和一组数值计算优化策略对遗传算法的数值计算进行了改进。经多次仿真实验验证,算法能快速收敛于全局最优解,说明了算法对于解决矿山实际路径优化问题可行且有效。其次,几何代数化方法的引入也为传统路径优化问题求解提供了一种有效实现拓扑关系计算和数值计算解耦的新方法,弥补了静态网络无法实现时变动态网络分析的不足,为提高露天矿运输系统大规模路网模型的快速效率,提供了一种全新的求解思路。
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关键词
CLIFFORD代数
几何代数
露天矿山
路径优化
改进遗传算法
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职称材料
题名
黑岱沟露天煤矿断陷带区域抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺参数优化
被引量：
8
1
作者
赵景昌
孙健东
白润才
王东
刘喜顺
徐钟馗
唐晓骞
机构
辽宁工程技术大学矿产资源开发利用技术及装备研究院
辽宁工程技术大学矿业学院
华北科技学院
神华准能黑岱沟露天煤矿
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期3453-3461,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51874160)
辽宁省教育厅高等学校基本科研项目(LJ2017FAL015)。
文摘
黑岱沟露天煤矿二采区煤层断陷带的存在使抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺无法按正常区域设计与施工,影响原煤生产接续。通过分析断陷带断层对抛掷爆破高台阶稳定性、钻机倾斜穿孔有效深度、抛掷爆破有效抛掷率等方面的影响,确定了断陷带影响范围。按倒堆与采煤工作线推进度一致原则,建立了抛掷爆破台阶高度、原煤厚度与倒堆系统生产能力之间的函数关系,并结合倒堆系统作业能力分析、有效抛掷率与抛掷爆破台阶高度之间的关系曲线方程、煤层厚度变化情况等,初步确定了断陷带影响区域各采掘带抛掷爆破台阶高度,在此基础上,根据穿孔设备纵、横向作业坡度限制对抛掷爆破台阶顶盘面进行调整,优化确定了断陷带影响区域各采掘带合理的抛掷爆破台阶高度。根据不同抛掷爆破台阶高度条件下爆堆曲线拟合结果,对拉斗铲站立水平高度与倒堆系统各环节作业量进行分析,建立了拉斗铲站立水平高度与原煤生产能力、原煤平均厚度之间的函数关系,并根据各采掘带煤层平均厚度、拉斗铲倒堆作业量等,确定了断陷带影响区域各采掘带拉斗铲站立水平高度。根据断陷带区域地质条件变化,优化确定的抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺参数,可指导黑岱沟露天煤矿实现过断陷带期间安全、高效生产,确保原煤生产接续。
关键词
断陷带
抛掷爆破
拉斗铲
倒堆工艺
参数优化
Keywords
fault subsidence zone
overcasting blast
dragline
casting mining technology
parameters optimization
分类号
TD824 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
一种边优先的露天煤矿DEM构建算法
被引量：
1
2
作者
赵景昌
白润才
刘威
刘光伟
机构
辽宁工程技术大学矿业学院
辽宁工程技术大学理学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期1827-1833,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51304104)
辽宁省教育厅科学研究一般资助项目(L2011051)
文摘
DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)是以高程为地形属性,用来描述地形表面形态属性信息的数字表达模型。根据数字化露天煤矿DEM构建需求,提出了一种边优先的DEM构建算法。该算法基于二维空间直线体素遍历原理建立边的格网索引,并采用"最小外接矩形"法搜索DT点。为了确保DEM对地形描述的正确性,采用改进的平坦区域搜索修正算法对相邻等值线之间的平坦区域进行修正。实验及应用结果表明,该算法时间效率高,运行稳定,建模精度可靠,能够满足露天煤矿DEM构建需要。
关键词
DEM
边优先
体素遍历
最小外接矩形
DT点搜索
平坦区域修正
Keywords
DEM
edge-prior
voxel traversal
minimal circumscribed rectangle
DT point searching
flat region correcting
分类号
TD824 [矿业工程—煤矿开采]
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
露天矿矿岩流向与流量优化研究
被引量：
3
3
作者
赵景昌
王志宏
高菲
机构
辽宁工程技术大学实验实训中心
辽宁工程技术大学工商管理学院
辽宁工程技术大学力学与科学工程系
出处
《露天采矿技术》
CAS
2007年第5期1-3,共3页
文摘
介绍了露天矿运输系统网络模型及矿岩流向与流量优化模型的建立方法,建立了露天矿运输系统网络模型,在对运输系统网络模型求解的基础上,建立了矿岩流向与流量优化线性规划模型,并以某露天矿为例进行了实例研究,优化结果对露天矿的矿岩运输工作具有重要指导意义。
关键词
露天矿
运输系统
网络模型
流向与流量
优化
Keywords
surface mine
transportation system
network model
the flow-direction and flowrate
optimization
分类号
TD824 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
基于内排空间利用最大化的露天煤矿排土线布置方法
被引量：
14
4
作者
王东
李广贺
曹兰柱
白润才
宋子岭
赵景昌
机构
辽宁工程技术大学矿业学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期3150-3156,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51874160)
辽宁省高等学校创新人才支持计划资助项目(LR2016039)。
文摘
快速释放与充分利用内排空间是露天矿实现安全、降本、高效、绿色开采的重要途径。为解决横采内排开采程序的排土线布置难题,强化内排,对内排土场基底倾角、采场工作线布置等相关因素与排土线布置关系展开研究。兼顾水平、倾斜煤层露天煤矿,应用3Dmine软件,构建了内排空间利用最大化的采场工作帮、内排土场、端帮和基底的空间几何模型;在建立内排空间利用最大化的工程条件基础上,推导了露天煤矿排土线布置的数学表达式,理论上揭示了采场工作线布置及边坡角、内排土场边坡角、基底倾角对排土线布置的影响规律,将此方法运用于某露天煤矿。研究结果表明:横采内排开采程序实现内排空间利用最大化的充要条件为:基底倾角α小于内排土场边坡角βp;内排土场工作线布置方向θp与基底倾角α、采场工作帮边坡角βc呈负相关,与内排土场边坡角βp、采场工作线布置方向θc呈正相关;某露天煤矿横采区2023年计划采场工作线方向θc=90°,内排土场工作线布置方向θp=46.3°才能实现内排空间利用最大化。成果可用于优化排土工作线布置,弥补常用方法设计排土线布置试绘工作量大的不足。
关键词
横采内排
空间利用
工作线布置
强化内排
排土线
Keywords
cross exploitation and inner dumping
space utilization
the layout of the working line
strengthen the internal waste dump
working line
分类号
TD824 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
露天矿山开拓运输系统道路选线算法
被引量：
10
5
作者
刘光伟
柴森霖
白润才
赵景昌
李浩然
张靖
机构
辽宁工程技术大学矿业学院
辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院
盐城工学院经济管理学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期3931-3940,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51304104)
辽宁省高等学校基本科研基金资助项目(LJ2017FAL015)
辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心开放基金资助项目(TU15KF07)
文摘
单斗卡车工艺具有机动灵活、爬坡能力强、便于选采、基建速度快、开采强度大等优点,在我国露天矿山被广泛应用。但近年来,因受到重型卡车设备机修、维护保养、燃油成本高昂等经济因素限制,导致单斗卡车工艺吨公里运输经济性问题一直备受关注,并以此派生出了一系列优化卡车运输经济性的相关课题,如运输系统参数优化、路径优化以及剥离物流向-流量规划等相关研究。这类优化研究普遍以经验化的人工定线方案为基础,以压缩运距、控制道路运输功为优化目标展开,忽略了开拓运输道路对于实际优化问题的影响。常规的露天矿开拓运输系统选线方法主要依赖人工经验试错来制定选线方案,主观性极强、效率低且难以优化控制线路成本,随着剥、采工程发展,易导致卡车运输系统的经济合理性受限。为有效解决这一问题,以JONG提出的城际高速公路选线方法为理论基础,综合分析了运输道路系统的基本组成、结构形态以及线形特点,引入一种分阶段的选线剖面布置形式,并结合线路的几何特性定义了线路桩点位置的代数表达及线形约束检验的计算方法;研究了道路生命周期内的成本核算方法,标定了费用成本指标,建立了基于选线道路费用成本最优化的数值计算模型;最后,为进一步提高遗传算法的收敛能力及求解效率,将生物激励神经网络(Bio-Inspired NN)引入到路径基因编码过程中,以实现对编码的启发式修正。实验结果表明:相比于矿山现有的手工定线方法,优化后的线路费用成本更低,能快速、有效地解决矿山运输系统定线问题,证明文中算法模型对于解决此类矿山选线问题可行且有效。
关键词
露天矿
运输道路
选线算法
改进遗传算法(IGA)
生物激励神经网络(Bio-Inspired
NN)
Keywords
open-pit mine
haul system
route selection algorithm
IGA
Bio-Inspired NN
分类号
TD57 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
大峰露天煤矿开拓方案比较研究
6
作者
王志宏
曹兰柱
赵景昌
陈应显
机构
辽宁工程技术大学
出处
《露天采煤技术》
2002年第6期3-6,共4页
文摘
针对大峰煤矿所存在的大峰采区与中槽采区生产接续以及大峰采区如何开采的实际问题,并根据大峰采区开采作业条件所存在的局限性,对大峰煤矿大峰采区的开拓方案进行了较为详尽的比较研究,根据大峰矿的实际情况,提出了3个方案,并对3个方案从生产剥采比、采区接续、内排以及设备的再投入等几个方面进行了详细的比较和深入的探讨,最后确定最优的开拓方案,此方案符合生产现场的实际情况,具有指导生产的实际意义。
关键词
露天煤矿
开拓系统
剥采比
采区
电铲
Keywords
strip mine
exploiting system
stripping ratio
mining area
分类号
TD824 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
基于MCMC算法的露天矿典型设备故障预测方法研究
被引量：
8
7
作者
刘威
郭直清
黄敏
白润才
徐煦
王东
刘光伟
赵景昌
机构
辽宁工程技术大学智能工程与数学研究院
辽宁工程技术大学数学与系统科学研究所
辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院
神华宝日希勒能源有限公司
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期51-57,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(71771111,51874160,51304114)
文摘
大型设备是露天矿开采工艺系统的重要组成部分,设备的有效利用直接决定着露天矿的生产效率。为解决露天矿典型设备的故障预测问题,降低设备的故障率和维修成本,提出了一种基于马尔科夫蒙特卡罗方法的露天矿典型设备故障发生时间预测算法,该算法利用马尔科夫蒙特卡罗方法(MCMC)对设备故障数据进行抽样估计,获得设备故障发生次数所对应的齐次泊松过程的参数λ,然后根据浴盆曲线性质,不断对λ进行修正和拟合,确定设备当前状态下故障发生次数的泊松分布参数的值λc,再利用齐次泊松过程中随机点的点间间距是相互独立的指数分布随机变量序列的性质,将λc的倒数作为指数分布参数的估计值,确定设备故障发生时间间隔所服从的指数分布,进而利用指数分布预测设备故障发生时间。研究结果表明:设备故障发生次数所服从的泊松分布参数随时间动态变化;设备故障维修时长随设备使用年限的增长而逐渐变长(设备发生中型及以上故障次数增多);所提出的算法经修正尺度简缩因子验证,具有合理性和有效性,能够用于对露天矿典型设备的故障预测。数值模拟结果显示:在外部环境不发生明显变化时,该算法能够精确、有效的预测露天矿典型设备的故障发生时间和故障类别,不仅能为企业科学制定设备预防性维修计划提供依据,而且能为智慧露天矿建设提供有效的基础决策数据。
关键词
露天矿
故障预测
马尔科夫蒙特卡罗方法
泊松分布
指数分布
Keywords
open-pit mine
fault prediction
markov chain monte carlo
Poisson Distribution
exponent distribution
分类号
TD824 [矿业工程—煤矿开采]
TD422 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
基于Clifford代数的露天矿山路径优化算法
被引量：
4
8
作者
柴森霖
刘光伟
赵景昌
白润才
李浩然
张靖
机构
盐城工学院经济管理学院
辽宁工程技术大学矿业学院
辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期2787-2796,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51304104)
辽宁省教育厅高等学校基本科研基金资助项目(LJ2017FAL015)
辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心开放基金资助项目(TU15KF07)
文摘
露天矿山路径优化问题是指在满足特定物理和经济约束之下,搜索最佳运输线路的组合优化问题,对于降低矿山运营成本具有重要的现实意义。但目前常规的露天矿山路径优化算法,主要从静态的道路有向图网络优化出发,无法实现大规模时变动态网络的高效分析和优化决策。本文以扎哈淖尔露天矿为例,将欧式空间内经典的有向图网络分析方法扩展至Clifford代数空间,建立了节点、有向边以及路径的统一表达,提出了路径几何拓扑连通性和标量约束指标的计算方法,实现了几何拓扑计算和数值最优化求解问题的分离;针对传统静态网络分析方法无法动态表达系统能耗变化的问题,建立了基于时变运输功最小化的路径优化模型,并结合行驶阻力特征给出了时变阻力的计算方法;研究了因路面频繁碾压破坏和周期性维护而导致的滚动阻力系数周期性时变效应,并提出计算时变滚动阻力系数的方法;最后为进一步提高算法收敛效率,提出了两组推论和一组数值计算优化策略对遗传算法的数值计算进行了改进。经多次仿真实验验证,算法能快速收敛于全局最优解,说明了算法对于解决矿山实际路径优化问题可行且有效。其次,几何代数化方法的引入也为传统路径优化问题求解提供了一种有效实现拓扑关系计算和数值计算解耦的新方法,弥补了静态网络无法实现时变动态网络分析的不足,为提高露天矿运输系统大规模路网模型的快速效率,提供了一种全新的求解思路。
关键词
CLIFFORD代数
几何代数
露天矿山
路径优化
改进遗传算法
Keywords
Clifford
geometric algebra
open-pit
route optimization
improved genetic algorithm
分类号
TD57 [矿业工程—矿山机电]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
黑岱沟露天煤矿断陷带区域抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺参数优化
赵景昌
孙健东
白润才
王东
刘喜顺
徐钟馗
唐晓骞
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
8
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职称材料
2
一种边优先的露天煤矿DEM构建算法
赵景昌
白润才
刘威
刘光伟
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
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职称材料
3
露天矿矿岩流向与流量优化研究
赵景昌
王志宏
高菲
《露天采矿技术》
CAS
2007
3
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职称材料
4
基于内排空间利用最大化的露天煤矿排土线布置方法
王东
李广贺
曹兰柱
白润才
宋子岭
赵景昌
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
14
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职称材料
5
露天矿山开拓运输系统道路选线算法
刘光伟
柴森霖
白润才
赵景昌
李浩然
张靖
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
10
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职称材料
6
大峰露天煤矿开拓方案比较研究
王志宏
曹兰柱
赵景昌
陈应显
《露天采煤技术》
2002
0
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职称材料
7
基于MCMC算法的露天矿典型设备故障预测方法研究
刘威
郭直清
黄敏
白润才
徐煦
王东
刘光伟
赵景昌
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
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职称材料
8
基于Clifford代数的露天矿山路径优化算法
柴森霖
刘光伟
赵景昌
白润才
李浩然
张靖
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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