[发明专利]一种矿山铲、运、排动态台效优化系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于采矿技术领域，尤其是涉及一种矿山铲、运、排动态台效优化系统及方法。

背景技术

目前，在露天矿的采矿排岩作业中，大部分的流程是：铲装-汽运-皮带排岩,通常对车辆、铲装设备配比，采用以下方式进行调度和生产：

1、人工干预,整个过程都是根据经验，调度通过对讲机进行车辆、铲装设备分派，主要根据生产经验和实际情况进行；

2、通过GPS系统自动配车,GPS根据铲、车的运距，采用合理算法进行配车以提高矿山的生产效率。GPS系统对矿山生产效益的影响程度约15％左右，通过调节车辆、铲装设备配比来管理矿山在实际生产中车辆和铲装设备利用的合理性问题，具有较高的实用价值。矿山GPS系统可以减少生产成本，提高矿山生产效益，具有以下几个明显特点：1)可操作性强，调度员根据现场提供的信息进行决策并下发指令；2)使用性强，系统根据调度人员的指令对现场生产进行合理调配；3)衔接性强，调度与现场统筹并全面优化衔接；

但在矿山铲装-汽运-皮带排岩生产实践中，往往由于各种因素而导致GPS调度系统很难发挥作用，存在以下问题：第一，露天采场情况处于变化之中，皮带运输现场信息有时不能准确和及时地反馈到调度室，给GPS调车系统带来困难。第二，一般情况下，GPS系统会自动对车辆和铲装设备进行调度，若现场出现异常情况，调度人员可能对现场情况做出错误判断以致下发错误指令，造成生产混乱。第三，车辆和铲装设备司机有时违反指令或看错指令以致现场出现混乱。第四，现场自卸汽车车速不一致，从而间接对GPS系统合理调车产生影响；第五，GPS信号不稳定，网络传输有死角,对调度系统产生直接影响；第六，GPS矿车调度系统的各硬件部分、智能终端发生故障，也会造成现场出现混乱状态。

由于上面的原因，大部分生产还是多采用对讲机，人工对车辆、铲装设备进行调配。

另外，在铲装-汽运-皮带排岩作业过程中，皮带运输涉及环节多,无论哪条皮带出问题，都直接影响排岩作业；更主要的是皮带运载能力直接影响车辆、铲装设备配比，车辆配多了拥挤，铲装设备配少了都发挥不了皮带运输效率；在排岩破碎机翻车处，操作人员根据车辆的疏密程度来调节皮带的给矿速度，保证破碎机破矿的底部料仓料位在50％左右；有时无车时，还需要停止皮带运行，给生产人员带来不便，同时降低生产效率。

因此，研发铲装-汽运-皮带排岩作业过程中的车辆、铲装设备配比和自动调节皮带给矿量的方法显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿山铲、运、排动态台效优化系统及方法，通过GSP系统、动态称重系统、破碎机及皮带控制系统分别对铲装设备、汽运设备和排岩设备的各种参数采集，应用排队论理论形成动态台效优化模型，计算出车铲配比，由GPS系统的调度系统对车数量和铲装设备进行合理调配，使矿山铲装、汽运、皮带混合排岩生产的资源调配更合理，根据车的疏密程度，自动调节皮带给矿量，提高了破碎机和皮带生产效率。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

一种矿山铲、运、排动态台效优化系统，其特征在于包括采集系统和可视化图形成系统，采集系统输出的铲位置、车位置、装车时间、卸车时间、运载能力、运行状态、皮带的速度和破碎机的料位，在可视化图形成系统中显示出来，并由此建立动态台效优化模型，计算出车铲配比；

所述的采集系统包括铲装设备的GPS系统、汽运设备的动态称重系统和排岩设备的破碎机及皮带排岩控制系统。

一种矿山铲、运、排动态台效优化系统及方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)数据采集

采用GPS系统采集铲位置、车位置、装车时间、卸车时间，同时根据计算的车铲优化配比实现自动调度；

所述的动态称重系统提供每台车装载岩石重量、到达时间、排岩破碎机翻车口的到达车数，进而计算出运载能力；

所述的破碎机及皮带排岩控制系统提供皮带和破碎机的运行状态、皮带的速度；破碎机的料位；

(2)建模

建立动态台效优化模型，通过采集GPS系统、动态称重系统和破碎机及皮带排岩控制系统的数据，应用排队论对车辆、铲装设备和皮带进行建模，目标是满足皮带最大的台效(运载能力t/h)，模型的基本输入是皮带空闲后所发出的下个单位时间的负载量，对应的排队论模型为对应的排队论模型为：

M₁/M₂/C/K；

其中：