露天礦電鏟電鏟汽車工藝兩種配車方式的模擬

露天礦電鏟電鏟汽車工藝兩種配車方式的模擬

1影響露天礦產(chǎn)量及提高效益的因素單斗電鍬-車輛運(yùn)輸生產(chǎn)工藝露天礦的生產(chǎn)過程包括鉆孔、爆炸、采礦、運(yùn)輸、采礦、排放等輔助過程。而充分發(fā)揮設(shè)備的能力提高采裝和運(yùn)輸效率是保證露天礦產(chǎn)量和提高效益的關(guān)鍵。影響電鏟采裝效率及汽車運(yùn)輸效率的因素是多方面的，如電鏟與汽車的配車方式、裝車時(shí)間、工作面條件、爆破質(zhì)量、設(shè)備狀況、操作人員的技術(shù)水平、運(yùn)輸?shù)缆返穆窙r、車況、司機(jī)駕駛水平、天氣條件等。這些因素帶有很大的隨機(jī)性和不確定性，給分析研究帶來很大的困難。隨著礦山系統(tǒng)工程的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)在礦山的應(yīng)用，采用隨機(jī)模擬技術(shù)對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化決策，使各種影響因素降到最小，從而大大提高了電鏟采裝及汽車運(yùn)輸?shù)男省?電機(jī)制的運(yùn)轉(zhuǎn)過程計(jì)算機(jī)隨機(jī)模擬就是把事件中各變量的概率規(guī)律輸入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中建立一個(gè)與現(xiàn)實(shí)事件運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律相同的模型，然后讓這個(gè)虛擬的模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。通過研究運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各個(gè)時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)變量或者觀察改變?nèi)舾勺兞亢蟮牟煌\(yùn)行效果，來選擇最優(yōu)的參數(shù)。在電鏟—汽車工藝系統(tǒng)中通過分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定電鏟故障頻率、每次故障持續(xù)的時(shí)間、電鏟裝車時(shí)間、重車運(yùn)行時(shí)間、卸載時(shí)間、空車運(yùn)行時(shí)間等變量的概率分布規(guī)律，然后在計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生符合這些概率分布的隨機(jī)數(shù)，再讓其按照實(shí)際事件發(fā)生的順序運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就在計(jì)算機(jī)中建立了一個(gè)與實(shí)際事件相一致的虛擬的裝運(yùn)系統(tǒng)。通過改變不同的調(diào)車方式，來對(duì)比設(shè)備效率，從而找出盡可能發(fā)揮設(shè)備效率的途徑。3全采裝運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行過程山西鋁廠石灰石礦采裝運(yùn)輸系統(tǒng)有3臺(tái)單斗電鏟，15臺(tái)礦用汽車。作業(yè)面上3臺(tái)電鏟互不干擾；道路條件良好，車輛在途中不需排隊(duì)會(huì)讓；排土場寬闊，汽車卸載不需排隊(duì)。因此，整個(gè)采裝運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行過程劃分如下。其中電鏟裝車時(shí)間、電鏟故障頻率與故障時(shí)間、汽車重載運(yùn)行時(shí)間、卸載時(shí)間、空載運(yùn)行時(shí)間都是隨機(jī)變量。3.1電機(jī)構(gòu)間及實(shí)現(xiàn)隨機(jī)變量的數(shù)據(jù)通訊(1）電鏟每次故障持續(xù)時(shí)間隨機(jī)分布規(guī)律的確定。將所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（Xi）按大小順序排列，見表1。這148個(gè)數(shù)中最小值為1，最大值為33，分成11組。即：n=148,a=1,b=33。則組間距：將ΔX分組并計(jì)算每組的頻數(shù)（Mi）、頻率（fi=Min）及fiΔX，見表2。根據(jù)分組數(shù)據(jù)的區(qū)間及Xi出現(xiàn)的頻率數(shù)繪制直方圖，見圖1。根據(jù)直方圖，推測確定該概率分布是一個(gè)負(fù)指數(shù)分布，即：參數(shù)估計(jì)：負(fù)指數(shù)隨機(jī)變量的生成：首先生成（0,1）區(qū)間內(nèi)均勻隨機(jī)數(shù)r，則：(2）電鏟每月發(fā)生故障頻率的隨機(jī)分布規(guī)律。將所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（Xi）按大小順序排列，見表3。通過直方圖確定該概率分布是一個(gè)正態(tài)分布，即：參數(shù)估計(jì)：生成正態(tài)分布的隨機(jī)變量：首先產(chǎn)生12個(gè)（0,1）區(qū)間內(nèi)均勻分布隨機(jī)數(shù)R1、R2、R3、……、R12，然后計(jì)算(3）汽車空載時(shí)間、重載時(shí)間、卸載時(shí)間以及電鏟裝車時(shí)間隨機(jī)分布規(guī)律。用確定電鏟每次故障持續(xù)時(shí)間隨機(jī)分布規(guī)律的相同方法，將汽車空載時(shí)間、重載時(shí)間、卸載時(shí)間、以及電鏟裝車時(shí)間的所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別按大小順序排列，然后通過直方圖確定該概率分布的規(guī)律，并進(jìn)行參數(shù)估計(jì)和產(chǎn)生隨機(jī)變量。通過分析確定，汽車空載時(shí)間、重載時(shí)間、卸載時(shí)間、電鏟裝車時(shí)間的概率分布均符合負(fù)指數(shù)分布規(guī)律，即：隨機(jī)分布參數(shù)見表4。其中：r為（0,1）區(qū)間的均勻分布隨機(jī)數(shù)。3.2結(jié)構(gòu)模擬模型計(jì)算機(jī)模擬程序框圖見圖2。3.3配車優(yōu)先權(quán)分配(1)不考慮會(huì)車影響，不考慮汽車故障,排土場卸載不需排隊(duì)，汽車換入時(shí)間記入裝車時(shí)間，根據(jù)工作需要給每臺(tái)鏟以不同的配車優(yōu)先權(quán)。(2)取2種調(diào)車方式進(jìn)行對(duì)比，第一種為每臺(tái)電鏟配固定的車輛來運(yùn)輸，該電鏟發(fā)生故障時(shí)，其所配車輛按優(yōu)先權(quán)分配給別的電鏟。第二種為每臺(tái)電鏟的車輛不固定，車輛在卸載完后根據(jù)電鏟優(yōu)先權(quán)得到被派往電鏟的指令。3.4作業(yè)班模擬統(tǒng)計(jì)用上述確定的電鏟汽車作業(yè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬程序?qū)γ颗_(tái)電鏟的固定車輛和每臺(tái)電鏟的車輛不固定2種配車方式的電鏟、汽車的各種作業(yè)時(shí)間及產(chǎn)量進(jìn)行了20個(gè)作業(yè)班的模擬統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果見表5。從表5可以看出，第一種配車方式明顯優(yōu)于第二種配車方式。第一種配車方式既降低了汽車排隊(duì)時(shí)間，又減少了電鏟空閑等車時(shí)間，提高了設(shè)備效率，相同條件下產(chǎn)量提高了26%。在達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)的關(guān)鍵階段，這種方法的實(shí)施必將為企業(yè)帶來相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。4計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在事件模擬技術(shù)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在復(fù)雜因素的環(huán)境下或者不宜