露天礦電鏟電鏟汽車工藝兩種配車方式的模擬

1影響露天礦產量及提高效益的因素單斗電鍬-車輛運輸生產工藝露天礦的生產過程包括鉆孔、爆炸、采礦、運輸、采礦、排放等輔助過程。而充分發揮設備的能力提高采裝和運輸效率是保證露天礦產量和提高效益的關鍵。影響電鏟采裝效率及汽車運輸效率的因素是多方面的，如電鏟與汽車的配車方式、裝車時間、工作面條件、爆破質量、設備狀況、操作人員的技術水平、運輸道路的路況、車況、司機駕駛水平、天氣條件等。這些因素帶有很大的隨機性和不確定性，給分析研究帶來很大的困難。隨著礦山系統工程的發展和計算機技術在礦山的應用，采用隨機模擬技術對各個生產環節進行優化決策，使各種影響因素降到最小，從而大大提高了電鏟采裝及汽車運輸的效率。2電機制的運轉過程計算機隨機模擬就是把事件中各變量的概率規律輸入計算機，在計算機中建立一個與現實事件運轉規律相同的模型，然后讓這個虛擬的模型在計算機上進行運轉。通過研究運轉過程中各個時刻的系統狀態變量或者觀察改變若干變量后的不同運行效果，來選擇最優的參數。在電鏟—汽車工藝系統中通過分析統計數據，確定電鏟故障頻率、每次故障持續的時間、電鏟裝車時間、重車運行時間、卸載時間、空車運行時間等變量的概率分布規律，然后在計算機中產生符合這些概率分布的隨機數，再讓其按照實際事件發生的順序運轉，這樣就在計算機中建立了一個與實際事件相一致的虛擬的裝運系統。通過改變不同的調車方式，來對比設備效率，從而找出盡可能發揮設備效率的途徑。3全采裝運輸系統運行過程山西鋁廠石灰石礦采裝運輸系統有3臺單斗電鏟，15臺礦用汽車。作業面上3臺電鏟互不干擾；道路條件良好，車輛在途中不需排隊會讓；排土場寬闊，汽車卸載不需排隊。因此，整個采裝運輸系統運行過程劃分如下。其中電鏟裝車時間、電鏟故障頻率與故障時間、汽車重載運行時間、卸載時間、空載運行時間都是隨機變量。3.1電機構間及實現隨機變量的數據通訊(1）電鏟每次故障持續時間隨機分布規律的確定。將所有統計數據（Xi）按大小順序排列，見表1。這148個數中最小值為1，最大值為33，分成11組。即：n=148,a=1,b=33。則組間距：將ΔX分組并計算每組的頻數（Mi）、頻率（fi=Min）及fiΔX，見表2。根據分組數據的區間及Xi出現的頻率數繪制直方圖，見圖1。根據直方圖，推測確定該概率分布是一個負指數分布，即：參數估計：負指數隨機變量的生成：首先生成（0,1）區間內均勻隨機數r，則：(2）電鏟每月發生故障頻率的隨機分布規律。將所有統計數據（Xi）按大小順序排列，見表3。通過直方圖確定該概率分布是一個正態分布，即：參數估計：生成正態分布的隨機變量：首先產生12個（0,1）區間內均勻分布隨機數R1、R2、R3、……、R12，然后計算(3）汽車空載時間、重載時間、卸載時間以及電鏟裝車時間隨機分布規律。用確定電鏟每次故障持續時間隨機分布規律的相同方法，將汽車空載時間、重載時間、卸載時間、以及電鏟裝車時間的所有統計數據分別按大小順序排列，然后通過直方圖確定該概率分布的規律，并進行參數估計和產生隨機變量。通過分析確定，汽車空載時間、重載時間、卸載時間、電鏟裝車時間的概率分布均符合負指數分布規律，即：隨機分布參數見表4。其中：r為（0,1）區間的均勻分布隨機數。3.2結構模擬模型計算機模擬程序框圖見圖2。3.3配車優先權分配(1)不考慮會車影響，不考慮汽車故障,排土場卸載不需排隊，汽車換入時間記入裝車時間，根據工作需要給每臺鏟以不同的配車優先權。(2)取2種調車方式進行對比，第一種為每臺電鏟配固定的車輛來運輸，該電鏟發生故障時，其所配車輛按優先權分配給別的電鏟。第二種為每臺電鏟的車輛不固定，車輛在卸載完后根據電鏟優先權得到被派往電鏟的指令。3.4作業班模擬統計用上述確定的電鏟汽車作業系統的計算機模擬程序對每臺電鏟的固定車輛和每臺電鏟的車輛不固定2種配車方式的電鏟、汽車的各種作業時間及產量進行了20個作業班的模擬統計，其結果見表5。從表5可以看出，第一種配車方式明顯優于第二種配車方式。第一種配車方式既降低了汽車排隊時間，又減少了電鏟空閑等車時間，提高了設備效率，相同條件下產量提高了26%。在達標達產的關鍵階段，這種方法的實施必將為企業帶來相當可觀的經濟效益。4計算機模擬技術在事件模擬技術中的應用計算機模擬技術在復雜因素的環境下或者不宜