顾及物料流向-流量的露天煤矿开采时序规划方法

露天煤矿的开采系统是一个多工艺环节交叉的复杂系统,其三维动态时空演化需要科学规划。由于缺乏露天煤矿开采时序规划方法,露天煤矿开采计划仍然依赖手工编制,导致开采规划粗糙和生产决策调整频繁。为了在露天煤矿封闭时空场内形成最优的物料开采序列方案,指导矿山生产作业,分析露天煤矿封闭时空场内煤岩块段模型的流向−流量规划对开采计划优化结果的影响,将包含运输成本的块段模型经济价值属性与开采计划优化进行强关联,以总净现值最大化为优化目标,构建考虑复杂约束条件的开采计划混合整数规划优化模型;针对传统灰狼优化算法(GWO)在求解露天煤矿开采计划混合整数规划优化模型时收敛性能和局部逃逸极值性能弱的问题,融合Circle混沌映射增强种群多样性,引入非线性更新机制优化参数,提出改进的GWO算法设计全局搜索能力更优的个体信息共享策略,并通过仿真试验验证所构建模型和设计算法的正确性;以宝日希勒露天煤矿为实例,规划2024—2028年块段模型的物料流向-流量,编制对应的开采计划方案。结果表明:与传统手工制定开采计划方案相比,优化方案的总净现值提高了5.27%,效率提升了19倍;所构建的规划模型与改进GWO算法显著提升了露天煤矿开采计划的科学性与经济性,为露天煤矿开采自动化决策提供了理论支持。