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题名露天金属矿典型运输工艺发展现状及展望
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作者
汪昕
李贲
张媛
毕林
代碧波
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机构
深部金属矿智能开采与装备全国重点实验室
山东科技大学机械电子工程学院
力博重工科技股份有限公司
中南大学资源与安全工程学院
中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司
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出处
《金属矿山》
北大核心
2025年第5期17-31,共15页
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基金
“十四五”国家重点研发计划项目(编号:2023YFC2907303)。
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文摘
露天金属矿运输工艺的改进和优化对降低成本、提高生产效率及减少开采对生态环境的影响具有重要意义。近年来,诸多学者对露天金属矿运输工艺进行了深入研究,涌现出一系列优秀的研究成果。全面梳理了卡车—电铲间断运输工艺(TS)与半连续运输工艺(IPCC)在经济效益、安全性和社会指数、环境影响和可持续性等方面的研究现状。鉴于IPCC工艺在露天金属矿中展现出的广阔应用前景,对国内外露天金属矿IPCC工艺优化技术的研究成果进行了归纳和总结,从最佳过渡时间(深度)和安装位置、最佳生产调度与破碎站搬迁计划、最优最终坑界(UPL)与输送机布局等方面深入分析了各种优化技术的研究进展。然而,IPCC工艺在露天金属矿山的应用上仍存在不足之处,即:①在露天金属矿运输工艺评价方面,多数研究仍停留在单一指标维度,少数涉及多指标综合评价的工作尚未建立统一的评价框架,无法全面准确地反映运输工艺的整体性能;②现阶段多数研究主要通过数学建模或仿真模拟预测露天矿运输工艺的性能,但这类研究方法缺乏考虑如设备故障、天气条件等不可预测事件对运输性能的影响;③目前IPCC运输工艺优化模型主要关注成本效益,较少涉及环境和社会等因素,且在求解模型时通常采用启发式算法,模型收敛速度和解的全局最优性受限于具体问题特征与算法参数取值。针对以上不足之处,面向“十五五”时期以及更长远的高质量发展要求,露天金属矿运输工艺的研究与优化应向以下方向深化:①构建多维度、多层次的综合运输工艺评价体系,充分考虑各关键指标之间的协同与制约关系;②引入机器学习、深度强化学习等智能算法,提升运输工艺的动态优化与预测能力;③基于启发式与元启发式相结合的算法框架,开发覆盖经济、环境、社会等多维目标的综合优化模型;④探索“区段—块段—条带”开采模式下的阶段式移动破碎新理念,提出面向矿石流的“短程转载—移动破碎—大倾角提运”的广义连续运输新工艺,为新一代智能矿山建设提供理论支持与技术路径参考。
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关键词
露天金属矿
半连续运输工艺
评价方法
IPCC优化
智能算法
移动破碎
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Keywords
metal open-pit mine
semi-continuous transportation process
evaluation method
IPCC optimization
intelli-gent algorithms
mobile crushing
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分类号
TD57
[矿业工程—矿山机电]
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