其他优化设计方法

统计分析法、标准定额法、数学分析法、经济数学规划法等设计方法是在方案比较法基础上发展起来的。经济数学规划法是应用电子计算机进行矿井设计的一种新方法。

(1)统计分析法

统计分析法是应用数理统计原理,对生产矿井中的某一实际问题进行调查统计,找出相关参数之间的关系取得参数的合理平均值或取值范围的一种方法。例如某矿井区段的地质因素和技术因素已经确定,通过大量数据统计,在总结经验基础上,选取一个使生产成本最低合理的工作面长度;调查一定条件下巷道维护费用,以确定相似条件下的费用参数等。但应注意合理的参数是在一定条件下取得的,当条件改变时,需重新统计获得新的参数。因此,合理参数的适用是具有局限性的,设计时应结合各矿区的具体条件选取参考参数。

(2)标准定额法

标准定额法是以规范、规程和规定的形式对开采设计中的某些技术条件或参数做出具体规定,而后据此规定条件确定某设计方案内其他有关参数,例如根据井筒形式和生产能力确定开采水平垂高;根据规定巷道内的允许风速,计算巷道最小断面;在井田范围和矿井生产能力一定的条件下,根据采区走向长度和倾斜长度,确定矿井采区数目等。标准定额法的定额值是充分调查研究的结果,应当反映最新的技术成果、管理水平和安全性。(www.xing528.com)

(3)数学分析法

数学分析法是通过分析影响吨煤成本的各种因素,列出相应的函数关系表达式,并利用微分求极值的原理,求解出使吨煤成本最低的各个参数值的方法。在矿井开采设计中,应用数学分析法,可以研究合理的工作面长度、采区走向长度、矿井生产能力等。由于技术、安全和管理等因素不能量化,矿井设计中一些局部问题多采用此法,是方案比较法的一种补充形式。

(4)经济数学规划法

经济数学规划法是应用了经济数学中线性规划的理论,借助计算机进行矿井开采设计,选择最优方案的一种新的方法。矿井设计时,首先根据拟订的方案,按设计的要求来编列函数方程,构成规划论中的目标函数;设计方案的某些技术原则和参数必须满足一定的技术条件和“定额”的规定,将其表示为数学式,就构成了规划论中的约束条件,目标函数和约束条件就构成了经济数学模型。然后解算并比较结果,求出最优方案和相应的最佳参数值。利用经济数学规划法对全矿生产工艺系统和局部分支系统优化时,由于矿井的复杂性,数学模型中方程和约束条件较多,用编程技术和计算机进行解算,使设计工作量大大减少。随着计算机技术和经济应用数学的发展,经济数学规划法将得到进一步的完善,将成为矿井开采设计的重要方法之一。