兩個(gè)典型煤炭企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型與算法研究.pdf

1、我國(guó)的煤炭分布,煤種繁多,煤質(zhì)特征非常復(fù)雜。然而由于對(duì)煤炭產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)工作不能普遍開(kāi)展,煤炭開(kāi)采及加工帶來(lái)了負(fù)面影響。首先,煤炭資源不能合理利用,浪費(fèi)了寶貴資源。其次,煤炭開(kāi)采的無(wú)序不僅過(guò)度消耗了能源,而且嚴(yán)重影響了國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展。第三,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。為了解決這一問(wèn)題,需要對(duì)煤炭企業(yè)的產(chǎn)品加工方案進(jìn)行事前的規(guī)劃、預(yù)測(cè)和決策。即通過(guò)優(yōu)化煤炭產(chǎn)品結(jié)構(gòu),確定合適的開(kāi)采、生產(chǎn)和利用方案,使煤炭資源得到充分合理利用。
　　論

2、文建立了以經(jīng)濟(jì)效益最大化為優(yōu)化目標(biāo)的選煤廠層次的重介分選的煉焦煤選前產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型,將分選密度作為優(yōu)化參數(shù),采用優(yōu)化軟件1stopt的差分進(jìn)化算法工具箱計(jì)算,得到最優(yōu)的產(chǎn)品加工方案。通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)算法進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明:利用差分進(jìn)化算法對(duì)選煤廠的煤炭產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,全局收斂能力強(qiáng)、能記憶最優(yōu)解、等特點(diǎn),且優(yōu)化結(jié)果符合實(shí)際情況。
　　在優(yōu)化分選密度的選煤廠層次選前優(yōu)化模型基礎(chǔ)之上,首次添加煤層因素作為優(yōu)化參數(shù),建立

3、了以經(jīng)濟(jì)效益最大化為優(yōu)化目標(biāo)的單工藝以及多工藝的礦井層次選前產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型,并利用Matlab的GUI功能編制出自動(dòng)優(yōu)化計(jì)算的程序。優(yōu)化計(jì)算所需的原始數(shù)據(jù)均以Excel表輸入,簡(jiǎn)單、快捷。論文分別利用差分進(jìn)化算法、遺傳算法以及Matlab自帶fmincon函數(shù)對(duì)煉焦煤礦井層次的選前單工藝以及多工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型求解,得到最優(yōu)的分選密度和煤層開(kāi)采比。本文把每次優(yōu)化計(jì)算看作為一次分選,利用綜合的精煤數(shù)量效率和質(zhì)量效率來(lái)評(píng)價(jià)優(yōu)化過(guò)程。評(píng)價(jià)

4、結(jié)果表明:煉焦煤礦井層次的選前單工藝以及多工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的構(gòu)建是可行的,但是由于優(yōu)化過(guò)程并不是實(shí)際的分選過(guò)程以及曲線擬合的問(wèn)題,煉焦煤礦井層次選前多工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化過(guò)程的數(shù)量效率和質(zhì)量效率誤差較大
　　同時(shí),在相同的計(jì)算機(jī)環(huán)境、同一軟件、設(shè)置相同的演化代數(shù)和種群規(guī)模的前提下,比較了差分進(jìn)化算法、遺傳算法以及Matlab自帶fmincon函數(shù),對(duì)礦井層次選前產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題的求解結(jié)果,表明:對(duì)于礦井層次的單工藝以及多工藝選前產(chǎn)

5、品結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題,差分進(jìn)化算法的求解結(jié)果更加穩(wěn)定,優(yōu)化效果好優(yōu)于遺傳算法,并且前者的時(shí)間頻度以及時(shí)間復(fù)雜度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于后者;fmincon函數(shù)的計(jì)算效率最高,但是此函數(shù)并沒(méi)有給出全局最優(yōu)值。由此得出:相比于遺傳算法以及 fmincon函數(shù),差分進(jìn)化算法更適合求解礦井層次的選前單工藝以及多工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題。
　　本文建立了以經(jīng)濟(jì)效益最大化為目標(biāo)的神東公司石圪臺(tái)選煤廠的選后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型,利用線性規(guī)劃軟件Lingo對(duì)不同約束條件下的選后