数字孪生驱动下的露天矿山采剥计划动态优化模型

摘要

数字孪生驱动露天矿山智能开采，能够精准破解传统静态采剥计划的固有短板。当前大型露天砂石矿山普遍采用静态固化的采剥生产方案，矿山开采过程中，存在地质条件动态变化、生产设备工况波动、户外气象环境干扰等诸多不确定因素，固定僵化的静态计划无法跟随现场工况实时调整，进而引发一系列生产难题。基于此，以大型露天砂石矿山为工程依托，基于数字孪生技术构建四层架构的矿山全流程闭环动态优化体系，以综合经济效益最大化为核心优化目标，兼顾开采安全规范、设备运行阈值、生产时序要求、资源开采标准等多重约束，搭建多目标采剥计划优化模型。工程实践结果表明，搭建的数字孪生动态优化体系提质增效效果突出。矿山剥采比波动幅度降低，设备有效作业效率提升，设备利用率提升，生产履约能力增强，产能达成率提升，综合生产成本下降。