基于多目标规划的煤矿井下各工作面产量计划的优化研究
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摘 要 煤矿生产中，每年都要进行矿区井下各个工作面的产量计划的制定，旨在能如期安全可靠、经济高效地完成每年的生产计划，达到生产要求。然而，科学高效工作面储量安排将直接影响着煤矿的正常生产和采掘工作面、采区的正常接替以及科学配产。因此，运用数学和计算机手段为工作面产量计划的制定提供科学依据势在必行。
中图分类号：TD―05 文献标识码：A
1优化问题背景阐述
现有某矿计划2014年计划原煤产量为67万吨，其中回采煤量60万吨，该矿共有四个采区，每个采区设置一个工作面，分别为采一工作面、采二工作面、采三工作面、采四工作面。经调查研究，各工作面情况在今年年末将达到如表1的情况。
表1
根据该矿本年度生产计划及综合经济效益，制定了以下四个目标：
（1）一级目标：原煤回采量达到或超额完成计划；（2）二级目标：采煤工作面直接成本不超过控制指标；（3）三级目标：回采工效不低于计划；（4）四级目标：回采坑木消耗、电力消耗和原煤灰分不超过预定目标，机械化程度不低于60%。
2 数据采集及模型建立
2.1数据采集
回采产量目标：计划回采产量60万t。
工作面直接成本目标：由表2-21可知，7～12月份全矿工作面平均直接成本为8.5元/t，今年计划将工作面平均直接成本控制在8元/t。按回采产量60万t计算，工作面直接成本为480万元。
工作面用工目标：今年计划回采功效4.88t/工，则计划用工数为600000/4.88=12.3万。
回采坑木消耗目标：根据过去几年的消耗料数，进行统计分析并预测，得出今年回采坑木消耗目标值为1050m3。
工作面电力消耗目标：该矿今年计划用电量为2560万度，工作面直接电力消耗目标值约为全矿的1/10，则工作面电力消耗目标值为256万度。
灰分量目标：今年计划原煤灰分为25.5%，以以回采产量60万t测算，则灰分量目标值为60.5%=15.3万t。
机械化产量目标：今年计划回采机械化程度为60%，则机械化参量目标值为60%=36万t。
2.2模型建立
3计算机求解
此问题为多目标规划问题，故模型属于线性模型的范畴，对于线性模型的求解，有单纯形等诸多方法，但由于此模型的变量及约束条件较多，采用手动求解将非常繁琐，为简化运算，此处采用直观的EXCEL电子表格求解。求解结果如下表2：
4 模型分析
由计算机的运算结果可知，今年各工作面产量最终确定为：1266与12512工作面为17万t；2202工作面为11.67万t；22512工作面为27万t；2258工作面为3.32万t。
参考文献
[1] 张幼蒂，王玉浚.采矿系统工程[M].北京：中国矿业大学出版社，2000.
[2] 甘应爱，等.运筹学（第三版）[M].北京：清华大学出版社，2005.