عنوان

توسعه یک مدل برنامه‌ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه‌مدت معادن روباز

Number

۵۰۴۷پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Title Proper

توسعه یک مدل برنامه‌ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه‌مدت معادن روباز

General Material Designation

[پایان نامه]

First Statement of Responsibility

فرزین نوری ورگهان

Name of Publisher, Distributor, etc.

صنعتی سهند

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۲

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۴۳ص.

Other Physical Details

مصور، جدول، نمودار

Accompanying Material

CD

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی معدن- استخراج مواد معدنی

Date of degree

۱۴۰۲/۰۶/۰۱

Text of Note

برنامه‌ریزی تولید معادن، در دوره‌های زمانی بلندمدت، میان‌مدت و کوتاه‌مدت انجام می‌شود. برنامه‌ریزی تولید کوتاه‌مدت چگونگی ترتیب استخراج بلوک‌های کانسنگ و باطله را برای دوره‌های زمانی شیفتی، روزانه، هفتگی یا ماهانه تعیین می‌کند. در این پژوهش، یک مدل برنامه‌نویسی خطی آمیخته با اعداد صحیح برای برنامه‌ریزی تولید کوتاه‌مدت در معادن روباز فرمول‌بندی شده ‌است. ابتدا جهت اعتبارسنجی، مدل برای برنامه‌ریزی در افق بلندمدت توسعه یافته و با ارائه رویکردهای تحقیق در عملیاتی، سعی در کاهش زمان محاسبات می‌شود. بعد از پیاده‌سازی مدل بر روی مطالعات موردی استاندارد، نتایج آن با یک مدل معیار مقایسه می‌شود. درنهایت، پس از توسعه مدل، ارائه رویکرد حل و اعتبار سنجی آن، مدل پیشنهادی برای برنامه‌ریزی تولید در افق کوتاه‌مدت تعمیم داده می‌شود. در مدل برنامه‌ریزی تولید کوتاه‌مدت، تابع هدف با رعایت محدودیت‌های عملیاتی، با هدف کمینه کردن هزینه‌های کل عملیات معدنکاری، شامل هزینه‌های استخراج، فرآوری و هزینه اضافی استخراج بلوک‌ها با استفاده از روش استخراج از بالا تعریف گردیده است. ویژگی اصلی مدل برنامه‌ریزی تولید کوتاه‌مدت، در نظر گرفتن روش‌های مختلف استخراج بلوک‌ها، رعایت محدودیت دسترسی جانبی به بلوک‌ها، تأسیس حداقل فضای کاری موردنیاز برای ماشین‌آلات و همچنین رعایت یکپارچگی عملیات استخراج است. سه سناریو متفاوت به‌منظور تأسیس فضای کاری برای ماشین‌آلات تعریف شده و بر روی مدل پیاده‌سازی می‌شوند. با مقایسه خروجی‌های عددی و برنامه‌های تولید حاصل از این سه سناریو، این نتیجه استنتاج می‌شود که مدل با در نظر گرفتن سناریوها برای تأسیس فضای کاری برای تجهیزات، برنامه‌های تولید قابل‌اجرا و کاربردی‌تری نسبت به مدل پایه ارائه می‌دهد. برنامه تولید مدل پایه به دلیل یکپارچه نبودن عملیات و جابجایی بیش از حد شاول‌ها، به‌عنوان یک برنامه عملیاتی تلقی نشده و هزینه‌های اضافی بر سایر جنبه‌های معدنکاری ازجمله چال‌زنی، انفجار و حمل‌ونقل را به دنبال دارد. در مقابل، با تعریف فضای کاری برای ماشین‌آلات و اعمال آن به‌عنوان محدودیت به مدل بهینه‌سازی، برنامه‌های یکپارچه‌تر و کاربردی‌تری تولیدشده و توسعه موفقیت‌آمیز مدل با توجه به اهداف پژوهش را نمایان می‌سازد. همچنین، با استفاده از رویکرد حل پیشنهادی، تعداد درایه‌های ماتریس‌های ایجادشده برای حل مسئله نسبت به روش سیمپلکس 5/29 برابر کاهش را نشان می‌دهد. در برخی موارد، زمان حل مسائل نیز تا 75 درصد کاهش نسبت به روش سیمپلکس گزارش‌ شده است.

Text of Note

Production planning in open-pit mines can be solved in long-term, mid-term and short-term time periods. Short-term production planning determines how ore and waste blocks are scheduled to be mined for shift, daily, weekly, or monthly time periods. In this research, a mixed integer linear programming is formulated for short-term production planning in open pit mines. First, for the purpose of validation, the model is developed for long-term horizon planning, and by presenting operational research approaches, an attempt is made to reduce the computation time. After implementing the model on standard case studies, its results are compared with a benchmark model. Finally, after developing the model, presenting the solution approach and validating, the proposed model is generalized for production planning in the short-term horizon.In the short-term production planning model, the objective function is defined to minimize the total costs of the mining operations, including the costs of extraction, processing and the additional cost of extracting the blocks using Drop-cut, taking into account the operational constraints. The main feature of the developed short-term production planning model is to consider different methods of extracting blocks, to provide side access for blocks to be mined, to establish the minimum working space required for machinery, and also to impose the integrity of the extraction operations. Three different scenarios are defined and implemented on the model in order to establish a working space for machines.By comparing the numerical outputs and the production plans resulting from these three scenarios, it is concluded that the model, considering the scenarios for establishing the working space for the equipment, provides more feasible and practical production plans than the basic model. The production plan of the base model is not considered as an operational plan due to the non-integrated operation and excessive movement of shovels, which leads to additional costs on other aspects of mining, including drilling, blasting and transportation. On the other hand, by defining the working space for machines and applying it as a constraint to the optimization model, more integrated and practical production plans are produced and it shows the successful development of the model according to the research objectives.Also, by using the proposed solution approach, the number of matrices created to solve the problem shows a reduction of 29.5 times compared to the simplex method. In some cases, the time to solve problems has been reported to be reduced by 80% compared to the simplex method.

Variant Title

Developing a MILP Model for Short Term Production Planning Problems in Open-Pit Mines

برنامه‌ریزی تولید کوتاه‌مدت

معدن روباز

مدل بلوکی

Subject Term

برنامه‌ریزی تولید کوتاه‌مدت، معدن روباز، فضای کاری ماشین‌آلات، مدل بلوکی

Subject Term

Short-term production planning, Open-pit mine, Machinery working territory, Block model

نوری ورگهان، فرزین

Entry Element

میرزائی نصیرآباد

Entry Element

چهرقان

Entry Element

محتشم

Part of Name Other than Entry Element

، حسین

Part of Name Other than Entry Element

، علیرضا

Part of Name Other than Entry Element

، مهرناز

Relator Code

استاد راهنما

Relator Code

استاد راهنما

Relator Code

استاد مشاور

Entry Element

صنعتی سهند

Country

ایران

Agency

دانشگاه صنعتی سهند

Date of Transaction

20231104

Call Number

معدن، ۵۰۳۱۹، ۱۴۰۲

p

TF

92029

a

Y