司家营铁矿露天开拓运输系统优化研究.pdf

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1、司家营铁矿露天开拓运输系统优化研究马文杰卢宏建(华北理工大学，河北唐山063000)摘要：以司家营铁矿为例，利用模糊层次分析法来建立开拓系统优化选择模型，首先从众多影响开拓系统中选取4个较为重要的因素，再利用层次分析法确定各因素的权重，最后采用模糊决策评选出最为合适的开拓系统。结果表明，采取该模式选取的开拓系统具有一定的科学性和实用性。关键词：司家营；开拓运输；层次分析法；优化露天矿开拓系统优化一直是矿山生产的关键要素，对露天矿山正常生产起着指导性作用。一个合理优化的开拓系统，对矿山企业经济效益、降低生产成本等都具有重要的作用。滦县司家营露天矿分为南北两期，南部为一期司家

2、营铁矿，北部为二期研山铁矿。目前矿山剥岩欠账，剥岩强度不均衡，两矿的开拓运输系统未综合考虑，过渡衔接问题逐渐显现出来。、从司家营铁矿采场现状看，司家营一期采场在上盘由南向北已形成临时运输公路；二期在去岩石破碎站处，及采场的中部已形成一条临时的运岩公路，均是不得已的措施，临时公路的存在也将影响今后上盘的推进和靠帮。因此本文采用模糊综合评判和层次分析法评价了司家营铁矿露天开拓运输系统，综合考虑各种因素对开拓运输系统的影响，根据矿山的运输重心和实际情况合理调整和布置开拓运输系统。1层次分析法原理层次分析法”。1(Theanalytichierarchyprocess)简称AHP

3、，在20世纪70年代中期由美国运筹学家托马斯·塞蒂口．L．Saaty)正式提出。它是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初，在为美国国防部研究”根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。运用层次分析法确定指标权重的基本步骤如下：1．1建立层次结构模型在分析实际问题的基础上，将有关的各个因素按照不同属性自上而下地分解成若干层次，同一层的诸因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用

4、。”。1．2构造成对比较阵从层次结构模型的第2层开始，对于从属于(或影响)上一层每个因素的同一层诸因素，用成对比较法和1—9比较尺度构追成对比较阵，直到最下层。”11：1．3计算权向量并做一致性检验对于每一个成对比较阵计算最大特征根及对应特征向量，利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验。若检验通过，特征向量(归一化后)即为权向量：若不通过，需重新构追成对比较阵。1．4计算组合权向量并做组合一致性检验计算最下层对目标的组合权向量，并根据公式做组合一致性检验，若检验通过，则可按照组合权向量表示的结果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些一致性比率较大的成

5、对比较阵。2司家营铁矿开拓系统优化模型应用2．1确定评价对象根据矿体赋存条件、露天开采现状、经济等因素提出了四个开拓系统优化方案。即：x=‰xz，x3，x。)】-{方案一，方案二，方案三，方案四}。2．2选取评价指标基于矿山企业的特殊性，指标选取既要满足经济性也要尽量降低对社会环境的影响。因此，充分分析评价指标后，选取投资、汽车运距、设备运营费用，新增设备投资四个指标作为综合评价指标，即有u={u。，11z，u3，ut)_{投资，设备运营费，汽车运距，新增设备投资1。2．3构建模糊评价矩阵分析影响司家营铁矿开拓系统优化的因素之后，一般评价等级分为v广v。三个等级，可以构成

6、评判矩阵V=(v。，v：，v，)。对每个方案进行单因素评价，建立隶属函数后最终计算出单因素评价模糊向量R．。。评估司家营铁矿开拓系统的单因素评价如表1。表1司家营铁矿开拓系统的因素评价评价分级区间因素权重V-(好)v。(中)Vs(差)投资(u，)rnr12r】3al设备运营费(uz)r21r22r23a2汽车运距(u，)r31rnr”a3新增设备投资(u4)r41r42r43a4注：rij为单因素的评价解．R．。={Ll⋯r：⋯r“)(1)其中，i表示影响司家营铁矿开拓系统的评价指标，取i=l-4；n表示评价方案代号。R，。一R4n组成的矩阵构成模糊综合评价矩阵：陬l司l

7、rlInr12nr13nR=别R3n锶：麓藏l(2)1。一lI—Ir3lnr32凡，33no厶7LR4nlr41nr42凡r43n2．4确定权值运用层次分析法(ApH)确定出权重，经过相关专家分析判断48l化，季砑2015年12N所选因素的重要性，最终构成判断矩阵A’。『11／353]∥拯31／6161l压l(3)L1／31／521用乘方根方法求解，A7的最大特征值为4．096，相应的特征向量为A=(0．27，0．56，0．06，0．11)。并进行一致性检验后得到四个因素的权重系数为：A=(o．27，0．56，0．06，0．1