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《中南大学》 2011年
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露天矿开采境界动态优化研究及应用

杨彪  
【摘要】:采矿工业为社会经济发展提供了重要的物质基础。在固体矿床开采中露天开采所占比重最大,开采境界的圈定是露天矿山开采设计的基础,也是矿床经济、安全、高效开发的前提。长期以来,各国矿业领域专家学者对开采境界优化问题做了持续的研究和探索,获得了众多研究成果。然而,由于露采矿山面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布以及多变的经济参数等一系列非线性动态问题,最优境界的确定显得尤其困难。本文针对露天矿山境界优化所面对的关键问题,提出了境界动态综合优化的课题。在分析大量调查数据及工程实例的基础上,综合运用数理统计、人工智能、数值模拟、图论学、三维仿真及经济效益动态评价等方法和手段,开展露天矿山经济、安全开采境界的动态优化方法研究。 主要研究内容有:在总结前人所做工作的基础上,分析研究露天矿山开采境界的动态特征;以产品历史售价数据为基础,运用统计学原理探索经济参数的有效预测方法;在分析影响矿山稳定最终边坡角的主要指标基础上,运用人工智能方法实现对矿山最终合理边坡角的预测;研究矿山系列境界的快速形成方法,并借助计算机三维仿真技术进行矿山排产方案的可视化快速制定;运用经济效果的动态评估理论,研究形成矿山最终开采境界的动态确定方法。 研究取得的主要成果如下: (1)揭示了资金的时间价值因素对露天矿山最终境界的影响,形成了露天矿山最终境界动态评价的指标体系及矿山最终净现值的计算方法,丰富了最终境界动态优化分析方法的基本理论体系,为该方法的进一步研究和应用奠定了坚实的理论基础。 (2)运用时间序列预测理论,在分析整理了LME历年铜售价的基础上,创建了铜金属售价预测的求和自回归移动平均模型,实现了铜售价的动态预测,首次将时间序列动态预测方法运用到矿山境界优化中的金属售价参数获取过程。 (3)运用改进的BP神经网络算法,构建了露天矿山稳定边坡角的预测模型,实现了矿山稳定最终边坡角的预测。在此基础上,采用Surpac、Madis与Flac3D多工具组合的方法创建了矿山边坡稳定数值计算模型,验证了BP网络模型对露天矿山稳定最终边坡角预测结果的可靠性。 (4)分析总结了系列境界形成所需矿床模型的创建技术,提出了系列境界生成所需基本经济参数的初选方法,分析了系列境界对各参数的误差要求,形成了解决境界缺口问题的具体技术方案和基于权值参数分析的系列境界生成方法,实现了露天矿山的系列境界快速生成。 (5)运用计算机三维仿真模拟技术,实现了露天矿山生产进度计划的高效可视化编制。 (6)针对某大型铜矿山工程实际,分别采用多手段组合的方法和集成优化方法对矿山采剥顺序和最终境界进行了动态优化,并对两种优化方法和优化结果进行了对比分析,结果表明,多手段组合法具有优化精度高、可操作性强等优点,较适于详细的设计方案优化及矿山生产规划阶段;集成优化方法具有高效、快捷的优点,但优化结果略显粗糙,故较适于矿山前期方案规划阶段。 本文针对工程实际,立足于发展前沿,运用多学科的理论和方法,对露天矿最终境界动态优化方法进行了系统和深入的研究,研究成果具有较高的理论和工程应用价值,为系统开展露采矿山的整体优化研究奠定了重要的理论和技术基础。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD804

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄光球,云庆夏,桂中岳;露天矿分期开采采剥关系多目标动态优化方法[J];中国矿业;1996年02期
2 杨柯,张立翔,李仲奎;地下洞室群有限元分析的地应力场计算方法[J];岩石力学与工程学报;2002年11期
3 刘双伟,刘克铜;我国露天矿开采的薄弱环节及对策分析[J];矿业工程;2003年03期
4 陈爱兵,秦德先,张学书,贾国相,谈树成,范柱国;基于MICROMINE矿床三维立体模型的应用[J];地质与勘探;2004年05期
5 陈昌彦,王思敬,沈小克;边坡岩体稳定性的人工神经网络预测模型[J];岩土工程学报;2001年02期
6 张静;投资评价动态决策的NPV法与IRR法比较分析[J];中国矿业大学学报(自然科学版);2001年05期
7 张四维;我国露天矿边坡工程研究成果与进展[J];地质灾害与环境保护;2000年02期
8 谢英亮,肖平;露天矿边界品位优化及其动态调整[J];金属矿山;1996年07期
9 宋卫东,杜建华,谢正平,马鹏娇;大冶铁矿深凹露天开采最终边坡稳定性分析[J];北京科技大学学报;2005年04期
10 罗周全;刘晓明;苏家红;吴亚斌;刘望平;;基于Surpac的矿床三维模型构建[J];金属矿山;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王明华;工程岩体三维地质建模与可视化研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2004年
2 谢英亮;露天矿边际品位最优化的经济分析[D];中南大学;2004年
3 罗一忠;大面积采空区失稳的重大危险源辨识[D];中南大学;2005年
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1 解联库;复杂地质环境因素作用下边坡稳定性分析研究[D];东北大学;2006年
2 吴亚斌;基于CMS实测的采空区群稳定性数值模拟研究[D];中南大学;2007年
3 任高峰;基于位移反分析法的深凹边坡形状力学优化研究[D];武汉理工大学;2005年
4 刘晓明;基于实测的采空区三维建模及其衍生技术的研究与应用[D];中南大学;2007年
5 王侠;基于Surpac露天采矿计划优化设计系统及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
6 聂兴信;金堆城钼矿南露天开采规划研究[D];西安建筑科技大学;2003年
【共引文献】
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1 谢涛,蒋泽中;边坡系统稳定性多模型综合评价[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 孙全玲;基于粗集和神经网络的建模方法研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年02期
3 冯学军,赵琴;径向基神经网络在股市预测中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年01期
4 唐志丹;房丽娜;;基于神经网络的本科教学工作评估的专家评价[J];鞍山科技大学学报;2006年05期
5 吴相超,肖本职,彭朝全;重庆长江鹅公岩大桥东锚碇岩体力学参数研究[J];地下空间;2003年02期
6 张永兴,胡居义,文海家;滑坡预测预报研究现状述评[J];地下空间;2003年02期
7 郝哲,王晓初,罗敖,刘斌;韩家岭隧道监测数据的时序分析方法[J];地下空间;2004年04期
8 王孝存,周健,贾敏才;不同堆载方法在软基堆载预压中的稳定性分析[J];地下空间;2005年02期
9 刘金海;冯涛;袁坚;;基于非线性灰色归类模型的岩爆预测方法[J];地下空间与工程学报;2005年06期
10 尚松浩,毛晓敏;基于BP神经网络的土壤冻结温度及未冻水含量预测模型[J];冰川冻土;2001年04期
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1 施式亮;伍爱友;;GM(1,1)模型与线性回归组合方法在矿井瓦斯涌出量预测中的应用[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 陈昌富;袁玲红;龚晓南;;边坡稳定性评价T-S型模糊神经网络模型[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
3 蔡路军;马建军;叶洲元;;高陡边坡控爆减震技术的探讨[A];湖北省爆破学会第六届学术会议论文集[C];2001年
4 李蓉;陆锋;陈荣国;;基于对象关系数据模型的海量矢量数据空间叠加方案的探讨[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
5 朱良峰;刘修国;尚建嘎;;面向城市地质信息系统的3DGIS关键技术探讨[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
6 张威;崔铁军;郭黎;姚慧敏;;基于共享数据模型的地理空间数据转换[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
7 吕文生;杨鹏;蔡嗣经;毛市龙;龚春秀;;矿床体视化建模研究[A];第十一届国际体视学大会暨第十届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2003年
8 冯心;;一个12阶最大平面图G_(M12)的四色着色[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
9 程金华;;地球化学异常浓度分带界限值确定方法的讨论[A];加强地质工作 促进可持续发展——2006年华东六省一市地学科技论坛论文集[C];2006年
10 方彪;王利兵;刘鹏;王普昶;;内蒙古草原土壤物理因子空间异质性分析[A];发展水土保持科技、实现人与自然和谐——中国水土保持学会第三次全国会员代表大会学术论文集[C];2006年
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1 李勇;基于GIS-T的城市公共交通时空数据模型研究及其应用[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
2 孔金玲;水文地质空间信息系统研究[D];长安大学;2004年
3 程时清;低渗透非均质油藏渗流特征及反问题研究[D];中国科学院渗流流体力学研究所;2000年
4 林幼斌;大厂锡矿92号矿体矿化富集规律与矿产经济研究[D];昆明理工大学;2000年
5 燕永锋;“矿床数学—经济模型”软件包的开发及其在元江金矿的应用[D];昆明理工大学;2000年
6 宋朝辉;神经网络在空间光学窗口热光学性能研究中的应用[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
7 王永岩;软岩巷道变形与压力分析控制及预测[D];辽宁工程技术大学;2001年
8 彭真明;地震反演中的非线性优化方法及应用研究[D];成都理工学院;2001年
9 崔建军;复杂构造成像方法研究[D];中南大学;2001年
10 常歌;基于遥感数据的城市景观建模技术研究与实践[D];解放军信息工程大学;2001年
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1 李蓉;基于对象关系模型的矢量数据集空间叠加方法研究[D];武汉大学;2005年
2 周翠竹;基于ArcObjects的景观可视化研究[D];中南大学;2005年
3 董慧明;含地下空区的复杂岩土边坡稳定性研究[D];中南大学;2005年
4 王明超;基于RBF神经网络的开关磁阻电机无位置传感器控制及单神经元PID控制[D];天津大学;2004年
5 薛梅;基于模糊神经网络的开关磁阻电机自适应控制[D];天津大学;2005年
6 张艳刚;膨胀土边坡稳定性的FLAC分析[D];广西大学;2005年
7 刘润达;基于面向对象技术的空间数据库设计与实现[D];河南大学;2005年
8 张勇;面向对象的空间数据模型及数据服务器的研究[D];山东大学;2005年
9 孙粤琳;拱坝坝肩抗滑稳定的有限元仿真模型及其应用[D];河海大学;2005年
10 王杰;基于WebGIS的数字社区三维建模与信息发布研究[D];河海大学;2005年
【同被引文献】
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1 张四维;我国露天矿边坡工程研究成果与进展[J];地质灾害与环境保护;2000年02期
2 朱大奇;人工神经网络研究现状及其展望[J];江南大学学报(自然科学版);2004年01期
3 陈昌彦,王思敬,沈小克;边坡岩体稳定性的人工神经网络预测模型[J];岩土工程学报;2001年02期
4 杨为民,陈卫忠,李术才,杨典森,李飞;快速拉格朗日法分析巨型地下洞室群稳定性[J];岩土工程学报;2005年02期
【二级参考文献】
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1 潘岳,张孝伍;狭窄煤柱岩爆的突变理论分析[J];岩石力学与工程学报;2004年11期
2 钟茂华,温丽敏,刘铁民,张兴凯,陈宝智;关于危险源分类与分级探讨[J];中国安全科学学报;2003年06期
3 徐健;浅析节理对岩体物理力学性质的影响[J];地下空间;2001年S1期
4 李端有,李迪,马水山;三峡永久船闸开挖边坡岩体力学参数反分析[J];长江科学院院报;1998年02期
5 李志峰,喻军华,张林峰,廖作才,付超,金伟良;某公路高边坡现场监测与分析[J];东北公路;2003年02期
6 刘一波,屠厚泽,陆文兴;现场量测位移反分析法及在地下工程中的应用[J];地质与勘探;1997年03期
7 龙源,冯长根,徐全军,季茂荣,张冀峰;爆破地震波在岩石介质中传播特性与数值计算研究[J];工程爆破;2000年03期
8 郑颖人,赵尚毅,张鲁渝;用有限元强度折减法进行边坡稳定分析[J];中国工程科学;2002年10期
9 朱乃龙,张世雄;岩石深凹边坡稳定性坡角的初步确定方法[J];工程力学;2003年05期
10 钟守宾,赵明华,杨明辉;基于反分析方法的高填石路堤工期沉降计算[J];广西交通科技;2003年02期
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1 孙效玉;陈毓;王侠;;应用平面法动态建立三维矿体包络面模型[A];2005年全国金属矿山采矿学术研讨与技术交流会论文集[C];2005年
2 林启太;;多目标模糊优选决策模型在矿物资源开发中的应用[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
3 李德仁;李清泉;;地球空间信息科学的兴起与跨世纪发展[A];科技进步与学科发展——“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C];1998年
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1 刘君;三维非连续变形分析与有限元耦合算法研究[D];大连理工大学;2001年
2 刘沐宇;基于范例推理的边坡稳定性智能评价方法研究[D];武汉理工大学;2002年
3 朱大奇;航空电子设备故障诊断技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
4 罗一忠;大面积采空区失稳的重大危险源辨识[D];中南大学;2005年
5 王润怀;矿山地质对象三维数据模型研究[D];西南交通大学;2007年
6 宋子岭;现代露天矿设计理论与方法研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
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1 黄洪波;层状岩质边坡的稳定性分析[D];浙江大学;2003年
2 张力岩;数字矿山中三维地质模拟与体视化研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
3 江家谱;金川三维矿山模型的研究与建立[D];昆明理工大学;2005年
4 段瑜;地下采空区灾害危险度的模糊综合评价[D];中南大学;2005年
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2 尹积荣;德兴铜矿三级安全教育现状及其对策[J];采矿技术;2003年02期
3 刘俊海;;露天矿山边坡的管理[J];科技创新导报;2011年05期
4 T.阿金逊;饶敦朴;;关于未来露天矿山的若干设想(续完)[J];采矿技术;1987年32期
5 李新创;;露天矿最终边坡的合理设计[J];中国矿山工程;1989年03期
6 何正忠;;我国露天矿辅助作业设备现状和主攻方向[J];矿山机械;1990年07期
7 陈寿如,肖清华;无线自记测震系统在露天矿山爆破地震控制中的应用[J];爆破器材;1998年01期
8 贾致荣;露天矿山公路修筑的探讨[J];金属矿山;2000年03期
9 谢代洪;;150t电机车双机牵引矿车陡坡铁路运行试验[J];采矿技术;2006年03期
10 潘斌;;改善道路质量以提高电动轮轮胎的使用寿命[J];铜业工程;2006年04期
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1 张仁杰;冯奎智;;优化露天矿山运营的可持续发展思维[A];第五届水泥矿山年会暨“十二五”水泥矿山发展论坛文集[C];2011年
2 朱新荣;;非煤露天矿山采矿作业危险及有害因素辨识与分析[A];2011建材非金属矿地质勘查技术研讨会论文集[C];2011年
3 汪忠海;;市场经济条件下对露天矿山采剥工艺的再认识[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
4 周新祥;马宝丽;;阻抗复合消声器的动态优化及特性分析[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
5 舒真;林建一;;工艺路径动态优化在宝信冶金工业MES中的实现方法[A];冶金企业MES和ERP技术实践论文集[C];2005年
6 张仁杰;苏耿世;;露天矿山运营管理的商业模式与信息化战略[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
7 周德廉;毛海军;;基于人工神经网络的机床部件筋板位置动态优化方法[A];振动工程学报(工程应用专辑)[C];2001年
8 沈世荣;舒瑞清;;攀钢兰朱铁矿地质测量采剥计划信息系统[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(2)[C];2003年
9 谢志华;郑应平;;基于再励学习的排队系统优化控制[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
10 胡念武;陈南;李文威;钱进;沙晓明;;胶印机动力学建模与结构优化[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
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1 赵学龙;叙永县安监局 六措施监管非煤露天矿山企业[N];泸州日报;2010年
2 ;装饰石材露天矿山技术规范[N];中国建材报;2009年
3 本报记者 孙春晓 通讯员 安宏昌 李庆云;张店区告别露天矿山开采历史[N];淄博日报;2010年
4 记者 殷珂 通讯员 柯晓军;大冶七成露天矿实现台阶式开采[N];黄石日报;2010年
5 YMG记者 纪殿国 通讯员 王晓兵 丛建刚;整改率达100%[N];烟台日报;2010年
6 风信;装饰石材露天矿山技术规范年内实施[N];中国建材报;2008年
7 江浙;累计下拨资金4500万元[N];中国安全生产报;2010年
8 唐文英;全州非煤露天矿山专项整治见成效[N];楚雄日报(汉);2011年
9 ;我国露天矿山主要采矿装备现状[N];中国机电日报;2001年
10 福建尤溪供电有限公司总经理 李锦福;动态优化规划推动发展新跨越[N];中国电力报;2011年
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1 杨彪;露天矿开采境界动态优化研究及应用[D];中南大学;2011年
2 王志强;微分代数方程动态优化问题的快速求解策略研究[D];浙江大学;2012年
3 孙帆;基于智能计算的系统动态优化方法及应用[D];华东理工大学;2013年
4 郑文杰;最优协调电压控制的直接动态优化算法研究[D];华南理工大学;2010年
5 张兵;化工动态优化方法的研究与应用[D];浙江大学;2005年
6 费正顺;基于PLS框架的动态优化方法研究[D];浙江大学;2012年
7 胡淼;振动式离心机动态性能优化设计关键技术与方法研究[D];天津大学;2012年
8 唐委校;高速切削稳定性及其动态优化研究[D];山东大学;2005年
9 杨银海;国际储备需求理论研究[D];中共中央党校;2007年
10 初道忠;地下开采边界品位动态优化研究及其应用[D];东北大学;2008年
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1 刘宗其;文化算法在化工动态优化中的应用研究[D];华东理工大学;2011年
2 王俊;基于多射的工业过程动态优化研究[D];浙江大学;2013年
3 范伟伟;聚合反应过程分子量分布大规模动态优化研究[D];浙江大学;2011年
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5 郭轩;TE过程牌号最短时间切换的动态优化方法研究[D];华东理工大学;2013年
6 潘衍;基于IDP的动态优化及其应用研究[D];浙江大学;2013年
7 戴雪艳;论企业财务战略的动态优化[D];天津财经学院;2003年
8 李前兴;工业过程迭代动态规划算法研究[D];浙江大学;2011年
9 刘天实;面向不确定环境的建设项目物流方案动态优化研究[D];大连海事大学;2010年
10 唐平康;三峡泄洪坝段混凝土施工管理系统动态优化控制研究[D];武汉理工大学;2003年
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