بخشی از مقاله
چکیده
محدوده نهایی معادن روباز، بیانگر شکل معدن در پایان عمر معدن است. محدوده بهینه واقعی، محدودهای با حداکثر ارزش اقتصادی ممکن و در میان تمام محدودههای محتمل است. جهت طراحی محدوده بهینه، الگوریتمهای متعددی همچون الگوریتم مخروط شناور، فرآیندهای احتمالی - زنجیرههای مارکف - ، ژنتیک، ماکزیمم جریان شبکه، برنامهریزی پویا دو بعدی، لرچ و گروسمن سه بعدی برپایه نظریه گراف و ... ارائه شده است که هر کدام دارای معایب و مزایای خاصی میباشند.
از میان الگوریتمهای متعدد ارایه شده، تعدادی از آنها توانایی برآورد محدوده بهینه واقعی در فضای دو بعدی و سه بعدی را دارا هستند. اما در این الگوریتمها، محدودیت فنی حداقل عرض کف کاواک به منظور ایجاد حداقل فضای لازم برای قرارگیری ماشینآلات معدنی، تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. بر این اساس هدف از ارائه این مقاله، بررسی محدودیت فنی امکان قرارگیری ماشین آلات معدنی در کف معدن بر اساس یک الگوریتم جستجومحور است.
.1 مقدمه
روش روباز یکی از مهمترین روشهای استخراج معادن سطحی است. شکل معدن در پایان عمر معدن معرف محدوده نهایی معدن میباشد. با مشخص بودن محدوده نهایی معدن پارامترهایی همچون میزان گسترش طولی، عرضی و عمقی معدن، مسیرهای دسترسی به ماده معدنی، محل دپوی باطله، محل تأسیسات سطحی، نسبت باطلهبرداری، عمر معدن، میزان ذخیره قابل استخراج، میزان باطلهبرداری و نحوه برنامه ریزی تولید قابل برآورد است .
جهت طراحی محدوده بهینه الگوریتمهای متعددی همچون مخروط شناور Carlson - و همکاران، - 1966، زنجیرههای مارکوف - جلالی و همکاران، - 2006، ماکزیمم جریان شبکه - Ford و Fulkerson ، - 1957، الگوریتم ژنتیک - Denby و Schofield، - 1957، برنامهریزی پویا Koenigsberg - ، 1982؛ Wilke و Wright، - 1984 و الگوریتم لرچ و گروسمن Lerchs - و Grossmann، - 1965 ارائه شده است که هر کدام دارای معایب و مزایای خاصی میباشند.
الگوریتم های برنامهریزی پویا در دو بعد و لرچ و گروسمن در سه بعد قادر به برآورد محدوده بهینه واقعی میباشند . اما در این الگوریتمها، محدودیت حداقل عرض کف کاواک برای ایجاد یک حداقل فضای لازم یه منظور امکان قرارگیری ماشین آلات معدنی در کف کاواک تاکنون بررسی نشده است. جعفری و همکاران با ارائه یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح، محدودیت حداقل فضای لازم برای قرارگیری ماشین آلات را در برنامهریزی تولید معدن وارد نموده اند.
اگرچه مدل ارایه شده توسط آنها دارای منطق ریاضی و سهبعدی است ولی ازآنجاکه دارای تعداد زیادی متغیر و محدودیت میباشد لذا از زمان اجرای کامپیوتری بالایی برخوردار است که ممکن است نتوان از این مدل در موارد واقعی استفاده نمود. برخلاف برنامهریزی تولید، تا کنون در هیچ یک از الگوریتمهای بهینهسازی محدوده نهایی معادن روباز، محدودیت نامبرده لحاظ نشده است. بنابراین در این مقاله یک الگوریتم جستجومحور جدید برای تعیین محدوده نهایی معادن روباز، در دو بعد ارایه شده است که در آن، محدودیت حداقل فضای لازم برای قرارگیری ماشین آلات معدنی در کف کاواک لحاظ شده است.
.2 محدودیت فنی قرارگیری ماشین آلات معدنی در کف کاواک اگر یک مدل بلوکی اقتصادی فرضی مطابق شکل 1 در اختیار باشد و ابعاد بلوکهای آن در دو جهت افقی و عمودی برابر با 10 متر باشد، محدوده بهینه تعیین شده بر روی آن با کاربرد الگوریتم برنامهریزی پویا و بدون در نظر گرفتن محدودیت حداقل عرض کف کاواک، مطابق شکل 2 دارای ارزش + 41 است. ولی اگر حداقل عرض مورد نیاز قرار گرفتن ماشین آلات معدنی در کف کاواک معادل 25 متر فرض شود در این صورت، برداشت بلوک واقع در سطر سوم و ستون چهارم به ارزش +18 و بلوک واقع در سطر دوم و ستون هشتم به ارزش +6 از نظر اجرایی امکان پذیر نیست و با حذف این دو بلوک از محدوده، مطابق شکل 3، محدودهای دارای ارزش +17 بدست می آید.
تمام بلوکهای نشان داده شده در شکل 3 از لحاظ اجرایی و با توجه به محدودیت حداقل عرض کف کاواک، قابلیت استخراج دارند ولی پرسشی که در اینجا مطرح میشود این است که آیا محدودهای با ارزشتر از محدوده نشان داده شده در شکل 3 وجود دارد که از لحاظ اجرایی و با توجه به محدودیت ذکر شده، تمام بلوکهای آن قابل استخراج باشند. بنابراین هدف از ارائه این مقاله پیدا کردن محدوده بهینه نهایی با در نظر گرفتن محدودیت حداقل عرض کف کاواک است به نحوی که حتیالامکان دارای بیشترین ارزش نیز باشد.
