بخشی از مقاله
چکیده
مسئله اساسی برنامهریزی تولید، ایجاد راهکاری برای اجرای عیارهای حد استخراجی و برنامهریزی تولید کوتاهمدت است. یکی از مهمترین پارامترها در طراحی معادن روباز، تعیین عیار حد بهینه است. بهینهسازی عیارهای حد باهدف بیشینه کردن ارزش خالص فعلی در طول سالهای عمر معدن، به دلیل وابستگی پارامترهای اقتصادی و طراحی به آن، از مسائل مهم و بنیادی در استخراج معادن روباز است. برای تعیین عیار حد بهینهمعمولاً از روش لین استفاده میشود.
لین برای تعیین عیار حد بهینه با پذیرفتن عواملی ازجمله ظرفیتهای استخراج از معدن، ظرفیت کارخانه تغلیظ و ظرفیت کارخانه تصفیه، ارزش زمانی پول و توزیع عیار کانسار، روش خود را ارائه داده است. در پژوهش حاضر برای تعیین عیار حد بهینه از روش الگوریتم ژنتیک، که جزء الگوریتمهای هوشمند قرار میگیرد، استفادهشده است. برای این منظور با در نظر گرفتن دقت 0/001 درصد، عیارهای حد بهینه، مقدار تولید هر یک از واحدها و ارزش خالص فعلی محاسبهشده است. بر این اساس مقدار عیارهای حد بهینه % 0/506 تا %0/222 حاصلشده است. نتایج نشان میدهد که تعیین عیار حد با استفاده از این روش از دقت و سرعت بالایی برخوردار میباشد.
-1 مقدمه
عیار حد که در معنای ساده مرز بین مادهی معدنی و باطله را مشخص میکند، مقیاس فنی و اقتصادی است که توسط پارامترهای مختلفی مانند خصوصیات زمینشناسی - مانند توزیع عیار - ، محدودیتهای فنی عملیات و انواع پارامترهای اقتصادی تعیین میشود. با توجه به وابستگی پارامترهای فنی و اقتصادی متعدد به عیار حد، تعیین آن در دورههای مختلف طول عمر معدن مسئلهای بنیادی در برنامهریزی معدن و از مشکلترین مسائل پیش روی مهندسان است.
با توجه به اینکه در محاسبهی عیار حد سر به سری که بر اساس تحلیلهای سر به سری محاسبه میشود ارزش زمانی پول، توزیع عیار کانسار و ظرفیت واحدهای مختلف عملیاتی در نظر گرفته نمیشود، بنابراین استخراج با توجه به این عیار منجر به بهینهسازی عملیات بهرهبرداری نخواهد شد. به این دلیل از سال 1954 میلادی بهینهسازی عیار حد موردتوجه قرارگرفته است Ataei - ،. - 2003 در سالهای اخیر بیشترین تلاشها صرف توسعهی مدلها و روابطی شده است که بتوانند عیار حد بهینه باهدف بیشینه کردن ارزش خالص فعلی محاسبه کنند.
در این روابط علاوه بر منظور کردن عوامل اقتصادی، محدودیتهایی مانند ظرفیت استخراج، ظرفیت کارخانهی تغلیظ، ظرفیت کارخانه ذوب، پالایش و همچنین ارزش زمانی پول نیز در نظر گرفتهشدهاند. مهمترین مرجع در این مورد کتاب لین است که در سال 1988 منتشرشده است Osanloo - ، . - 2010 در مدل لین عملیات معدنکاری به سه قسمت استخراج، تغلیظ و تصفیه تقسیم میشود.
سپس با تعیین 6 عیار کاندیدا بر اساس فرض محدود بودن ظرفیت هر یک از سه مرحله و یا تعادل دوبهدوی آنها، عیارهای حد بهینه هرسال محاسبه میشود Lane - ، . - 1988 پس از ارائهی نظریهی لین، روش یا الگوریتم مستقل جدید دیگری ارائه نشده و کارهای انجامشده توسط محققین دیگر معطوف به استفاده از روشهای بهینهسازی دیگر بر مبنای این روش یا بررسی نقش عوامل مختلف در این مسئله بر اساس نظریهی او بوده است.
درنتیجه مدل وی در معادن یک فلزی که دارای قابلیت تولید و فروش چندین نوع محصول هستند قابلاستفاده نیست Mohammadi - و همکاران، . - 2015 با توجه به این نکته، در پژوهش حاضر روند عملیاتی معدن مدلسازی میشود و با استفاده از آن روابط هزینه، درآمد و سود به دست میآید و بر اساس آن تابع هدف مسئله برای حداکثر نمودن ارزش خالص فعلی تعریف و تعیین میشود. برای بهینهسازی این تابع هدف، از الگوریتم ژنتیک که ازجمله روشهای فرا ابتکاری و هوشمند است، استفاده میشود.
در روشهای هوشمند نیازی به مشتقگیری از تابع هدف نیست. با توجه به این نکته جواب مسئله با این روش به سهولت و با سرعت بالا به دست میآید. بدین منظور برای فرآیند رسیدن به جواب، برای الگوریتم ژنتیک در محیط نرمافزار MATLAB R2012a کد نویسی صورت میگیرد و با استفاده از آن، مقادیر عیارهای حد بهینه، تولید واحدهای مختلف معدن، سود حاصل از عملیات و ارزش خالص فعلی کانسار فرضی محاسبه میشود.
