Skip to main content
SUPERVISOR
Raheb Bagherpour,Seyedhadi Hoseinie
راحب باقرپور (استاد راهنما) سيد هادي حسيني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ali Dabbagh
علي دباغ

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391

TITLE

The Relationship between Loading and Haulage Systems in Open Pit Mines and Optimizing the Allocation and Dispatching System in the Transport Fleet
One of the important points in estimating the amount of production in a mine is to determine the degree of dependence of the devices on each other. In the open-pit mine, after drilling and blasting, the crushed rock is loaded by loader to the haulage devices. The amount of rock that a loader can deliver to a haulage in a time unit depends on the capacity of the machines, the number of them and the cycle’s times. So it can be important to get a relationship between the loaders and haulages. In the open-pit mine traort fleet, the match factor between loading and haulage machines is defined. This factor indicates the degree of affinity of devices to each other. In this report, the match factor is first introduced, and to improve the match factor, a new parameter called the detailed match factor is presented. For validation, the detailed match factor, three mines were selected for case study. In the first case study two mines (Korkora and Shahrak iron mines) supply a processing plant. Using the detailed match factor, it can be seen that event of a decrease in production, the displacement of one or two trucks between the mines increases the part of production and partly compensates for the lack of production. In the second case study (Baghak and Dardvey iron mine), first, using the detailed match factor, the problem of allocation trucks to shovels was investigated and it was shown that five trucks could be withdrawn from the production line to standby mode contract. In addition, it has been shown that by using the detailed match factor in the queue theory, it is possible to optimally dispatch the trucks between the shovels. Also for controlling the production and grade, relations are developed based on the detailed match factor. Another optimization method in the truck dispatching system is the Ant Colony Algorithm. In the third case study (Choghart iron mine) after extracted of field mining, the dispatching system in the traort fleet was simulated by two methods of the detailed match factor and Ant Colony Algorithm. After solving the problem, the detailed match factor of 10% and the Ant Colony Algorithm increased 1% of the production. Finally, it can be concluded that the detailed match factor is a powerful tool for optimizing the dispatching system and allocation trucks in the fleet of open-pit mines. Due to the heterogeneity of the traort fleet in the Choghart iron mine, exactly mathematical methods do not have the ability to allocate trucks to loading machines. Therefor it is better to use innovative methods for the trucks allocation of this mine. In this research, the applicability of the Imperialist Competitive Algorithm with the aim of increasing production in a heterogeneous environment of the number of trucks assigned to each loading device was investigated. Then, to determine the amount of production, according to the distribution functions related to the cycle time, the traortation fleet simulation and the problem was solved. Ore production in the simulated model increased by 4.4% and the waste increased by 4.1%. In this optimization, a better control was also made on the amount of iron ore production that contained an intrusive element of phosphorus. Key Words: Open-pit mine, Traortation, Queuing Theory, Ant Colony Algorithm, Detailed Match Factor, Allocation, Dispatching, Imperialist Competitive Algorithm
از نکات مهم در برآورد ميزان توليد در معدن تعيين ميزان وابستگي دستگاه­ها به يکديگر است. در معدن روباز پس از چالزني و آتشباري، سنگ خرد شده توسط بارکننده بار شده و به باربر تحويل داده مي­شود. ميزان سنگي که بارکننده در واحد زمان مي­تواند به باربر تحويل دهد، به ظرفيت دستگاه­ها، تعداد آن­ها و زمان­هاي سيکل وابسته است. بنابراين به­دست آوردن ارتباط بين بارکننده­ها و باربرها مي­تواند حائز اهميت باشد. در ناوگان ترابري معادن روباز ضريب تطبيق بين دستگاه­هاي بارگيري و باربري تعريف شده است. اين ضريب ميزان وابستگي دستگاه­ها را نسبت به يکديگر نشان مي­دهد. در اين گزارش ابتدا ضريب تطبيق معرفي مي­شود و براي بهبود ضريب تطبيق، پارامتر جديدي به نام ضريب تطبيق جزئي ارائه مي­گردد. جهت اعتبار سنجي ضريب تطبيق جزئي سه معدن براي مطالعه موردي انتخاب شد. در مطالعه موردي اول، دو معدن (معادن سنگ آهن شهرک و کرکرا) نياز يک کارخانه فراوري را تامين مي­کنند. با استفاده از ضريب تطبيق جزئي مي­توان دريافت که درصورت کاهش توليد، با جابه­جائي يک تا دو کاميون بين معادن بخشي از توليد را افزايش داده و تا حدودي کمبود توليد را جبران نمود. در مطالعه موردي دوم (معدن سنگ آهن باغک و دردوي) ابتدا با استفاده از ضريب تطبيق جزئي مسئله اختصاص کاميون به شاول مورد بررسي قرار گرفت و نشان داده شد که مي­توان پنج دستگاه کاميون را از خط توليد خارج و به حالت آماده به­کار قرار داد. علاوه بر آن نشان داده شد که با استفاده از ضريب تطبيق جزئي در نظريه صف مي­توان به توزيع بهينه کاميون­ها بين شاول­ها پرداخت. همچنين براي کنترل توليد و عيار روابطي بر اساس ضريب تطبيق جزئي ارائه شده­اند. يکي ديگر از روش­هاي بهينه­سازي در سيستم توزيع کاميون در معدن آلگوريتم کلوني مورچگان است. در مطالعه موردي سوم (معدن سنگ آهن چغارت) پس از برداشت­هاي ميداني از معدن، سيستم توزيع در ناوگان ترابري با دو روش ضريب تطبيق جزئي و آلگوريتم کلوني مورچگان شبيه­سازي شدند. پس از حل مسئله، ضريب تطبيق جزئي 10% و آلگوريتم کلوني مورچگان 1% ميزان توليد را افزايش دادند. در نهايت مي­توان نتيجه گرفت که ضريب تطبيق جزئي ابزاري قدرتمند براي بهينه سازي سيستم توزيع و اختصاص کاميون در ناوگان ترابري در معادن روباز است. با توجه به ناهمگن بودن ناوگان ترابري در معدن سنگ آهن چغارت روش­هاي دقيق رياضي توانائي لازم براي اختصاص کاميون به دستگاه­هاي بارگيري را ندارند. از اين رو براي مسئله اختصاص در اين معدن بهتر است از روش­هاي ابتکاري بهره جست. در اين پژوهش قابليت استفاده از آلگوريتم رقابت استعماري با هدف افزايش توليد در يک محيط ناهمگن تعداد کاميون اختصاص داده شده به هر دستگاه بارگيري بررسي شد. پس از آن براي تعيين ميزان توليد با توجه به توابع توزيع مربوط به زمان­هاي سيکل، ناوگان ترابري شبيه­سازي و مسئله حل شد. توليد ماده معدني در مدل شبيه­سازي شده 4/4% و باطله 1/4% افزايش داشت. همچنين در اين بهينه­سازي کنترل بهتري بر روي ميزان توليد سنگ آهني که حاوي عنصر مزاحم فسفر بود انجام گرديد. واژگان کليدي: معدن روباز، ترابري، نظريه صف، نظريه کلوني مورچگان، ضريب تطبيق جزئي، اختصاص و توزيع، آلگوريتم رقابت استعماري

ارتقاء امنیت وب با وف بومی