Optimisation du dénombrement de la planification de la production à ciel ouvert basée sur le domaine de recherche de capacité mobile

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 91 (2023) Citer cet article

794 accès

Détails des métriques

L'optimisation du calendrier de production des mines à ciel ouvert n'est pas seulement un problème de prise de décision à plusieurs étapes, mais implique également une action dynamique espace-temps entre de multiples facteurs, ce qui rend difficile l'optimisation simultanée de la capacité de production, de la séquence d'exploitation minière, de la durée de vie de l'exploitation minière et d'autres facteurs. conception. De plus, la capacité de production est étendue de manière désordonnée, l'échelle de calcul est grande et le temps d'optimisation est long. Par conséquent, cet article conçoit une méthode de recherche de capacité mobile pour améliorer l’efficacité informatique sans omettre la capacité de production optimale. Dans le même temps, en prenant la valeur actuelle nette maximale comme fonction objectif, une méthode d'énumération est utilisée pour optimiser les chemins possibles dans différents domaines de capacité et calculer l'investissement en infrastructure et le coût d'inactivité des installations requis pour atteindre la capacité de production maximale sur chaque chemin possible. contrôler l’expansion désordonnée et les violentes fluctuations de la capacité de production. La recherche montre que l'algorithme d'optimisation de la planification de la production des mines à ciel ouvert proposé dans cet article peut non seulement réaliser l'optimisation simultanée des trois éléments que sont la capacité de production, la séquence d'exploitation minière et la durée de vie de l'exploitation minière, mais également améliorer l'efficacité informatique de 200 fois. De plus, la fluctuation de la capacité de production est inférieure à 1,4 %. La durée de vie de la mine est prolongée de 13 ans et le bénéfice économique global est augmenté de 18 %.

La capacité de production, la séquence d'exploitation minière et la durée de vie de l'exploitation minière sont les trois facteurs importants dans l'optimisation du calendrier de production des mines à ciel ouvert. Alors que la capacité de production est liée aux conditions techniques de la mine, la séquence d'exploitation minière est liée à la gestion de l'organisation de la mine, et la durée de vie de l'exploitation minière est limitée par le calendrier de la mine et les normes de l'industrie ; de plus, ces trois facteurs sont affectés par les conditions géologiques du corps minéralisé, l'échelle des réserves, l'environnement de commercialisation et d'autres éléments1,2,3,4. De plus, par rapport à d’autres conditions externes, il existe également une interaction et une influence entre les trois éléments de la planification de la production. Par exemple, plus la capacité de production est importante, plus la durée de vie productive minière est courte. Différentes séquences d'exploitation minière (position d'avancement de la fosse en fin d'année) affectent directement la capacité de production de l'année et affectent ensuite la durée de vie globale de l'exploitation minière. En pratique, par conséquent, la planification optimisée de l'exploitation minière détermine la quantité annuelle estimée de minerai extrait, la quantité annuelle estimée de stériles décapés (c'est-à-dire la capacité de production), les zones qui sont exploitées et décapées chaque année ou la manière dont chaque étape est avancée (c'est-à-dire la capacité de production). séquence d'exploitation minière) et la période d'exploitation minière (c'est-à-dire la durée de vie de l'exploitation minière).

La planification de la production fournit une stratégie de production future pour une mine (nouvelle mine ou mine en production). De plus, pour un gisement donné, la qualité du calendrier de production a un impact significatif sur les investissements en infrastructures et sur les flux de trésorerie, qui se répartissent sur l'échéancier après la production. Cette influence devient un facteur important dans le taux de retour sur investissement de l'ensemble du projet minier. C’est pourquoi les sociétés minières internationales ont tout intérêt à optimiser la planification de la production. L’optimisation de la planification de la production est toujours un sujet de recherche populaire en ingénierie des systèmes miniers. Du point de vue de l'optimisation, le calendrier de production de la mine à ciel ouvert détermine la durée d'exploitation de chaque module dans le modèle de gisement massif afin de déterminer quel module doit être exploité chaque année pour maximiser la valeur actuelle NETTE totale et respecter la relation espace-temps et les exigences techniques et contraintes économiques de l’exploitation minière à ciel ouvert.

La « méthode de tri par incréments miniers » est la première méthode d'optimisation informatique appliquée à la planification de la production. Il a été proposé pour la première fois par les ingénieurs de la société Kennecott et appliqué dans l'entreprise. L’incrément minier est généré par la construction de cônes, et la structure, l’évaluation et le séquençage des cônes sont effectués via des essais et des erreurs d’interaction homme-machine5. Les incréments de production pour l'ordonnancement de la production peuvent être obtenus par « l'analyse paramétrique » proposée par Lerchs et Grossmann6. Cette méthode est ensuite développée dans la méthode de « paramétrage des réserves », et de nombreux chercheurs ont mené des recherches plus approfondies sur la solution du paramétrage des réserves et son application dans la planification de la production7,8,9,10,11,12.