矿井建设计划与资源综合优化研究

论文摘要

近年来,我国经济快速发展,能源消耗强度明显加大,煤炭、电力供应趋于偏紧的态势,能源已成为国民经济发展的瓶颈,为了满足国民经济快速发展对能源的需求,大量煤矿超能力生产,煤炭企业新建、扩建了大批矿井,由于矿井建设不直接生成产品实体,人们往往忽视矿井建设计划和资源、费用优化的重要性,不仅拖延了工期,而且浪费了资源,提高了建设成本。本文针对PERT网络计划的薄弱环节,结合司马煤业公司的“大型矿井快速建井关键技术研究”项目,引入采用MC仿真方法计算时间参数、确定矿井建设计划工期,认为每一项工作的持续时间随机变量,计划工期是由这些随机变量决定的,提出关键概率的概念,并且关键概率最大的线路为项目关键线路。对司马煤业有限公司矿井建设系统进行结构分解,绘制不同方案的矿井建设网络图,计算不同方案矿井建设关键路线上的工程量,优选建设方案。对优选后的方案细化分解,估算有关时间参数,采用Excel的插件Crystal ball对矿井建设网络MC仿真,计算时间参数和不同工作和不同路线的关键度、确定矿井建设工期和关键路线,编制初步矿井建设计划和资源动态图。进行了资源均衡优化方法研究,推导出资源优化判别式,并对司马煤业公司矿井建设初步计划进行资源均衡优化。传统的时间费用优化以费用最小为准则,着眼于矿井建设的总费用最小,采用单纯压缩法进行时间费用优化,没有考虑到矿井早日投产、达产带来的经济效益,建立考虑矿井建设净收益的工期费用优化模型,并结合司马煤业公司建设实际进行求解,具有很强的适用价值和推广意义。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 技术路线
• 1.5 司马煤业有限公司概况
• 1.6 小结
• 2 矿井建设计划编制方法研究
• 2.1 计划评审技术
• 2.1.1 甘特图
• 2.1.2 PERT 概述
• 2.1.3 PERT 网络图组成及绘制
• 2.1.4 PERT 网络计划工作持续时间和概率分布
• 2.1.5 PERT 网络计划工期和时间参数的常规计算方法
• 2.1.6 工程项目的完工概率
• 2.2 PERT 网络计划工期和时间参数确定的蒙特卡罗仿真方法
• 2.2.1 蒙特卡罗方法
• 2.2.2 采用MC 仿真方法确定PERT 网络计划工期
• 2.2.3 MC 仿真方法确定PERT 网络关键路线
• 2.2.4 应用Crystal ball 进行MC 仿真
• 2.3 小结
• 3 司马煤业有限公司初步建设计划
• 3.1 施工准备与主要进度指标
• 3.2 建井系统分析
• 3.2.1 开拓方式
• 3.2.2 井筒施工
• 3.2.3 井底车场及硐室施工
• 3.2.4 主要巷道
• 3.2.5 采区布置
• 3.2.6 矿井建设井巷工程量
• 3.3 绘制矿井建设网络图，优选建设方案
• 3.4 矿井建设工期分析
• 3.4.1 工作持续时间估计
• 3.4.2 常规计算方法确定关键路线和建设工期
• 3.4.3 矿井建设PERT 网络图的MC 仿真分析
• 3.5 矿井建设初步计划编制
• 3.6 矿井建设计划资源均衡优化
• 3.6.1 资源均衡优化方法
• 3.6.2 司马煤业公司矿井建设计划优化
• 3.7 小结
• 4 净收益最大化的费用工期优化模型
• 4.1 工作持续时间和费用的关系
• 4.2 影响矿井建设费用的主要因素
• 4.3 传统费用优化方法
• 4.4 净收益最大化的费用工期优化模型
• 4.5 净收益最大化的司马煤业有限公司建设计划优化
• 4.6 小结
• 5 主要结论
• 5.1 论文主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集