基于非线性规划的拉斗铲作业平台参数优化

论文摘要

为了提高拉斗铲作业效率,降低倒堆工艺系统生产成本,需要对拉斗铲作业平台参数进行优化。但由于拉斗铲作业平台高度与平台宽度之间相互影响、相互制约,不能对单个参数进行独立优化,而需要以2者为变量,建立优化模型,提出拉斗铲作业平台参数的综合优化方法。为此分析了拉斗铲单向走行、往返走行情况下的挖掘范围,分别推导了各种情况下的拉斗铲挖掘深度、正向及反向走行距离计算公式,提出了拉斗铲走行时间及作业周期的计算方法,建立了拉斗铲生产效率与作业平台高度、作业平台宽度之间的关系模型。利用抛掷爆破爆堆的三维扫描数据,建立平面直角坐标系,拟合得到爆堆曲线方程,进而提出了有效抛掷率、拉斗铲重复倒堆率、辅助剥离率、拉斗铲倒堆率等变量的计算方法,以倒堆工艺系统年剥离总费用最小为目标函数,综合考虑技术、经济、安全3个方面的因素,构建了基于非线性规划的拉斗铲作业平台参数优化模型,并全面分析了作业平台参数的约束条件,包括影响拉斗铲作业安全、高台阶稳定等的作业安全约束,影响拉斗铲倒堆距离、挖掘深度等的拉斗铲线性尺寸约束,以及拉斗铲、辅助设备等的生产能力约束,提出了模型的求解方法。通过计算可知,黑岱沟露天煤矿的拉斗铲作业效率随着作业平台高度、作业平台宽度的增大先增大后降低,作业平台高度为13.30 m,宽度为118.10 m时,拉斗铲作业效率最大,为4 043.02 m~3/h;其最优作业平台高度为14.60 m,作业平台宽度为118.00 m,优化后每年可节省剥离费用371.70万元。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 肖双双,丁小华,马力,董国伟

关键词: 拉斗铲,作业平台,非线性规划,倒堆工艺,露天煤矿

来源: 煤炭学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 西安科技大学能源学院,西安科技大学陕西省岩层控制重点实验室,中国矿业大学矿业工程学院

基金: 陕西省教育厅科研计划项目资助(18JS067),陕西省创新能力支撑计划(科技创新团队)资助项目(2018TD-038),西安科技大学能源学院青年教工创新资助项目(2017-NY-002)

分类号: TD422.4

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1462

页码: 3076-3084

总页数: 9

文件大小: 564K

下载量: 53

相关论文文献

• [1].拉斗铲无运输倒堆工艺设备选型的研究[J]. 露天采矿技术 2013(05)
• [2].近水平露天煤矿条带开采倒堆工艺关键参数研究[J]. 煤矿安全 2015(11)
• [3].拉斗铲无运输倒堆工艺系统作业方式研究[J]. 露天采矿技术 2013(09)
• [4].拉斗铲无运输倒堆工艺系统中运煤方案的研究[J]. 露天采矿技术 2013(04)
• [5].露天矿高效开采新技术与设备分析[J]. 世界有色金属 2019(02)
• [6].拉斗铲倒堆剥离的运煤方式与剥采程序研究[J]. 露天采矿技术 2010(05)
• [7].露天煤矿拉斗铲作业台阶安全稳定性分析[J]. 煤炭科学技术 2010(06)
• [8].岩层厚度变化下拉斗铲工艺适应性分析[J]. 煤炭技术 2009(10)
• [9].露天煤矿抛掷爆破拉斗铲倒堆与时效边坡多参数耦合机理[J]. 煤炭学报 2010(12)
• [10].厚覆盖层下拉斗铲剥离与半连续采煤系统的可靠性[J]. 煤炭学报 2009(11)
• [11].露天矿拉斗铲作业台阶和土场稳定性评价[J]. 露天采矿技术 2016(01)
• [12].基于数字化的抛掷爆破设计优化[J]. 露天采矿技术 2016(S1)
• [13].黑岱沟露天矿拉斗铲挖掘作业方式研究[J]. 煤炭工程 2016(01)
• [14].拉斗铲一次作业循环效率提升研究[J]. 采矿与安全工程学报 2016(04)
• [15].拉斗铲倒堆工艺矿山工程发展周期性分析[J]. 矿业研究与开发 2018(12)
• [16].露天煤矿拉斗铲作业效率研究[J]. 采矿与安全工程学报 2009(02)
• [17].厚覆盖层拉斗铲工艺的运煤系统研究[J]. 中国矿业大学学报 2011(01)

标签：拉斗铲论文;  作业平台论文;  非线性规划论文;  倒堆工艺论文;  露天煤矿论文;