production planning
در نشریات گروه مهندسی معدن-
Long-term production planning in open-pit mines is a precedence-constraint knapsack problem. A spatial representation of the mining region (called the block-model) is the primary input of mine planning models. One should note that as the number of blocks and periods to be planned increases, the number of decision variables increases. This paper presents a fast yet straightforward algorithm to reduce binary variables in open-pit mine production planning models. The algorithm considers mining capacity, processing capacity, and pit deepening rate to estimate the time span within which a block is mineable. This paper applies the algorithm in 12 different cases. The number of blocks varies from 1000 to 240000, and the mining periods range from 6 to 30 years. According to the results, this algorithm is helpful for problem size reduction.Keywords: Production Planning, open-pit mining, Long-term Planning, mining time-span
-
برنامه ریزی تولید در معادن زیرزمینی همچنان یک فرآیند طراحی دستی است و ابزارهای مناسب برای تهیه برنامه ریزی تولید بهینه برای این معادن وجود ندارد. دستیابی به نتیجه بهینه واقعی از طریق برنامه ریزی دستی به دلیل پیچیدگی معادن زیرزمینی و مشکلات برنامه ریزی تولید در این معادن امری غیرممکن است. با توجه به افزایش روز افزون مصرف مواد معدنی از یک طرف و افزایش عمق ذخایر معدنی از طرف دیگر، تلاش برای دستیابی به روش های جامع بهینه سازی برنامه ریزی تولید در معادن زیرزمینی و علی الخصوص روش های استخراج بزرگ مقیاس با نرخ تولید بالا اجتناب ناپذیر است. از بین روش های استخراج زیرزمینی، روش استخراج تخریب در طبقات فرعی روشی متداول برای استخراج سنگ های سخت با نرخ تولید بالا می باشد و مطالعات بسیار محدودی در زمینه برنامه ریزی تولید بلند مدت برای این روش وجود دارد. در این مقاله، برای بهینه سازی برنامه ریزی تولید روش استخراج تخریب در طبقات فرعی، یک مدل جدید ریاضی با هدف بیشینه کردن ارزش خالص فعلی (NPV) ارایه شده است. محدودیت های فنی و اجرایی روش استخراج تخریب در طبقات فرعی مانند محدودیت های بازکننده ها و آماده سازی ها، ظرفیت تولید، هندسه طبقات فرعی و دسترسی به ذخیره در این مدل منظور شده اند. مدل ارایه شده بر روی یک مدل بلوکی اقتصادی اجرا و حداکثر NPV تعیین شد. مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از روش برنامه ریزی دستی، افزایش قابل توجهی در NPV عملیات معدنکاری را نشان می دهد.
کلید واژگان: بهینه سازی، برنامه ریزی تولید، معدنکاری زیرزمینی، ارزش خالص فعلی، تخریب در طبقات فرعیProduction planning in underground mines is still a manual process and there are no suitable tools for optimal production planning for these mines. It is impossible to achieve a real optimum result through manual programming because of the complexity of underground mines and production planning problems in these mines. Due to the increasing consumption of minerals on one hand and the depth of mineral reserves, on the other hand, efforts to achieve comprehensive production planning optimization methods in underground mines and especially large-scale production methods with high production rates are inevitable. Among the underground mining methods, sublevel caving is a common method for hard rock mining, and there are very few studies of long-term production planning for this method. In this paper, a new mathematical model with the aim of maximizing the net present value (NPV) is presented to optimize the production planning of the sublevel caving method. The technical and operational constraints of the sublevel caving method such as development constraints, production capacity, sublevels geometry, and storage access are included in this model. The proposed model was implemented on an economic block model and the maximum NPV was determined. A comparison of the results obtained with the results of manual planning shows a significant increase in NPV mining operations.
Keywords: Optimization, Production Planning, Underground mining, Net Present Value, Sublevel caving -
برنامه ریزی تولید در روش تخریب بلوکی، مقدار تناژ استخراجی از هر دهانه تخلیه تا مقصد مشخص (کارخانه فرآوری) در هر دوره زمانی با اهداف برنامه ریزی را بیان می کند. یکی از مشکلات در برنامه ریزی تخریب بلوکی فقدان یکپارچگی پارامترهای اصلی طراحی است، بنابراین نیاز است مدلی توسعه یابد تا با استفاده از تمام عوامل موثر در تنظیم برنامه راهبردی معدن، زمان بندی تولید دقیق را ارایه کند. در این تحقیق مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) به نحوی گسترش یافته است که تولید در روش تخریب بلوکی با توجه به محدودیت های عیار کارخانه فرآوری بررسی شود. محدودیت های حداقل و حداکثر عیار قابل قبول کارخانه فرآوری و همچنین محدودیت تولید عیار نسبی توسعه یافته در این تحقیق برنامه ریزی معدن را به سمتی سوق می دهد تا فرآیند استخراج واقعی به همراه کنترل ترقیق شدگی از دهانه های تخلیه انجام شود. نرم افزار CPLEX به عنوان چارچوب اجرای مدل MILP و نرم افزار MATLAB به عنوان زبان برنامه نویسی این تحقیق استفاده شده اند. نتایج اجرای مدل پیشنهادی بر روی 85 دهانه تخلیه که در طی 10 سال برنامه ریزی شده است نشان داد با اعمال محدودیت عیار کارخانه فرآوری به مدل MILP نسبت به حالتی که این محدودیت ها در مدل نباشند، فقط با کاهش 9% ازNPV محاسبه شده، عدم توزیع متناسب از متوسط عیار استخراجی بدون محدودیت کارخانه فرآوری 24% از حداکثر عیار دهانه های تخلیه است و با وجود محدودیت کارخانه فرآوری چنین توزیعی به 4% کاهش می یابد. همچنین تولید از معدن بر حسب عیار مجاز کارخانه فرآوری به خوبی رعایت شده است، بنابراین اعمال محدودیت های عیار کارخانه فرآوری به همراه سایر محدودیت های موثر در برنامه ریزی تولید، زمان بندی واقعی تری را ارایه کرده است.
کلید واژگان: محدودیت حداقل و حداکثر عیار کارخانه فراوری، محدودیت تولید عیار نسبی، برنامه ریزی تولید، MILPProduction planning defines the drawpoint extraction percentage in order to a deterministic destination (processing factory) according to scheduling objectives. One of the main problems in such planning is related to the lack of integration designing factors. So, there is a need to develop a model for mine scheduling using all factors influencing the strategic plan. In the current study, the Mixed Integer Linear Programming (MILP) has been developed according to metallurgical constraints. The maximum and minimum cut of grade as well as relative grade constraints are used to produce a real production from drawpoints according to the dilution control. The CPLEX software is used as a MILP solving framework, and also MATLAB to develop mathematical models. The application of the models based on metallurgical constraints was validated using 85 drawpoints over 12 periods. The results showed that in usual condition, the reduction of NPV was only 9% with the proportional non-distribution of average grade 24% of the maximum grade in the drawpoints, while by applying the metallurgical constraint this was reduced to 4%. Finally applying the metallurgical constraints with other operational constraints presented the real production planning.
Keywords: Maximum, minimum grade constraint, Relative grade constraint, Production Planning, MILP -
International Journal of Mining & Geo-Engineering, Volume:54 Issue: 1, Winter-Spring 2020, PP 77 -85Determining the limit of underground mining and stope layout is one of the most important points in underground mining and production planning. Numerous algorithms have been offered to address the stope layout optimization problem both in two-dimensional and three-dimensional space based on economic value. In this paper, a new heuristic algorithm with different strategies was developed to generate optimal and sub-optimal underground stope layouts. In this algorithm, all possible stopes were created based on an entirely economic block model considering stope dimensions in the three-dimensional space. Afterward, the algorithm generated a family of non-overlapping stopes over all possible stopes and selected the highest economic value as the final solution. Also, a user-friendly computer program named Stope Layout Optimizer (SLO3D) was designed in C# object-oriented program, and two separate examples were set for a better understanding of the algorithm. The application of the proposed computer program was implemented on a real copper deposit, considering three different strategies. The final output consisted of 29 stopes with a value of US$ 37 million. The results proved that the new heuristic algorithm was able to increase the final economic value by 49.04% compared to the floating stope method. Furthermore, the three proposed strategies were investigated for the same deposit. The results of this procedure illustrated that the probabilistic approach could generate higher economic values and sub-optimal values compared with the other two strategies discussed in previous studies regarding this issue.Keywords: Underground Mining, Production Planning, Stope Layout Optimizer, Optimization, Heuristic algorithm
-
عدم قطعیت پارامترهای اقتصادی نقش غیرقابل انکاری را در فرآیند ارزیابی پروژه های معدنی ایفا می کنند، به گونه ای که ارزیابی یک پروژه معدنی بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود غیرقابل اعتماد و نادرست است. از جمله مهم ترین منابع عدم قطعیت های اقتصادی می توان به عدم قطعیت قیمت ماده معدنی اشاره نمود. محققین بسیاری به مطالعه بررسی نقش عدم قطعیت های اقتصادی در فرآیند برنامه ریزی تولید پروژه معدنی پرداخته اند، اما بیش تر تحقیق های انجام شده در ذخایر تک عنصره بوده و کم تر به نقش عدم قطعیت قیمت در ذخایر دو عنصره توجه شده است. در این تحقیق با استفاده از روش درخت دوجمله ای، ارزشیابی برنامه ریزی تولید در ذخایر دو عنصره تحت عدم قطعیت قیمت برای چهار سناریو: قطعیت قیمت هر دو عنصر، عدم قطعیت قیمت عنصر اول و قطعیت قیمت عنصر دوم، قطعیت قیمت عنصر اول و عدم قطعیت قیمت عنصر دوم و در سناریو آخر عدم قطعیت قیمت هر دو عنصر، محاسبه شده است. نتایج حاصل از حل یک مثال فرضی تحت چهار سناریو در این تحقیق نشان می دهد که کم ترین ارزش خالص فعلی با مقدار 245/05هزار دلار مربوط به زمانی است که عدم قطعیت در پروژه لحاظ نشود و بیش ترین ارزش خالص فعلی با مقدار 349/6هزار دلار زمانی حاصل می شود که عدم قطعیت قیمت برای هر دو عنصر لحاظ شده باشد.
کلید واژگان: برنامه ریزی تولید، ذخایر دو عنصره، عدم قطعیت قیمت، درخت دو جمله ای، ارزشیابی، ارزش خالص فعلیJournal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:9 Issue: 20, 2019, PP 43 -51SummaryUncertainties of economic parameters have an indispensable role in mining evaluation projects. Therefore, evaluation of a mining project without considering the available uncertainties is incorrect and unreliable. Metal price uncertainty is the most important parameter in a mine economic uncertainty. Many researchers have studied the role of economic uncertainties in the production planning. But majority of these studies are conducted in one-element deposits and the two-element deposits are rarely investigated. In this research the binomial tree technique valuation is used to compute the production planning evaluation in two element deposits for price uncertainty. It is concluded that the mine evaluation suggests greater net present value when price uncertainty is considered for both element.
IntroductionThe main sources of uncertainty arising at the beginning of a mine project can be categorized into three groups: geology uncertainties, engineering uncertainties and economic uncertainties. Many researchers studied these types of uncertainties. In majority of the aforementioned researches, price uncertainty effect was investigated only for one- element deposits, which can result in an inaccurate valuation. Therefore, in this paper, the binomial tree method was used for determining the effect of price uncertainty in valuation of two-element deposits.
MethodologyandApproachesIn this research the binomial tree technique valuation is used to compute the production planning evaluation in two element deposits for price uncertainty in four scenarios: Assuming price certainty for both elements; assuming price uncertainty for first element and price certainty for second element; assuming price certainty for first element and price uncertainty for second element; assuming price uncertainty for both elements.
ResultsandدConclusionsIt is concluded that the mine evaluation suggests least NPV of 245.05 thousand dollars when price certainty is considered for both elements and greater NPV of 349.6 thousand dollars when price uncertainty is considered for both elements. The sensitivity analysis showed that even by changing input economic parameters, the NPV, which was computed in price uncertain for both elements, was the greatest.
Keywords: production planning, tow element deposits, Price Uncertainty, Binomial Tree, Valuation, Net Present Value -
معادن به علت تولید پساب های اسیدی و سمی یکی از آلاینده ترین منابع محیط زیست به شمار می روند. توجه به تاثیرات زیست محیطی معدنکاری در تدوین برنامه ریزی تولید معدن، موجب کاهش اثرات زیان بار این صنعت بر محیط می شود. در این تحقیق به تدوین برنامه ریزی تولید معدن مس سونگون با نگرشی ویژه به پارامترها و تاثیرات زیست محیطی پرداخته شده است. بدین منظور با انجام مطالعات میدانی، آنالیزهای شیمیایی و جمع آوری داده های اکتشافی و نقشه برداری، اقدام به تدوین برنامه ریزی تولید زیست محیطی معدن شده است و بخش های مختلف ذخیره با دیدگاه تولید پساب ارزیابی شده اند. پس از مدلسازی ذخیره معدنی و تهیه مدل بلوکی، برای هر بلوک، عیار عناصر سنگین با روش کریجینگ و وزن و تاثیر پساب زایی بلوک ها با استفاده از روش آنتروپی تعیین شده است. مدل بلوکی حاصل برخلاف روش های متداول برنامه ریزی تولید که تنها شامل عیار ماده معدنی اند، با دیدگاه توان تولید پساب بلوک ها و درجه آلایندگی آن ها تهیه شده است. در نهایت، با طراحی برنامه ریزی تولید بر اساس تاثیرات زیست محیطی عناصر موجود در معدن مس سونگون، هشت فاز عملیاتی برای این کانسار طراحی شد. در این برنامه ریزی بلوک های پیت اول با عدد آلودگی میانگین 1141 و پیت آخر با عدد آلودگی میانگین 52، به ترتیب بیشترین و کمترین استعداد را در تولید پساب مضر برای محیط زیست دارند.کلید واژگان: برنامه ریزی تولید، آلایندگی، پساب، معدن سونگونMining is regarded as one of the most polluting sources of environment due to the production of toxic acid wastewater. Considering the environmental impacts of mining in the stage of mine production planning development can potentially reduce the harmful effects of this industry on the environment. In this research, attentions have been paid to the planning of production in Sungun Copper mine looking at parameters and environmental impacts. For this propose, field studies were conducted and chemical analysis, as well as exploratory and mapping data for planning of environmental production have been carried out, and various sections of ore have been evaluated with a view of the production of waste water. After modeling the mineral deposit and providing a block model, toxic elements content was determined for each block using the Kriging method, and the weight and effect of the blocks were determined using the entropy method. The block model in contrast to conventional production planning methods that include only grade of minerals, considers the wastewater production capacity of each block and its degree of pollution. Finally, by designing a production planning based on the environmental impacts of the toxic elements prevailing in Sungun copper mine eight operational phases were designed for this deposit. In this planning, blocks in the first pitt with a mean pollution level of 1141 and those in the final pit with an average of 52 have been found to represent the highest and lowest potential, respectively, producing harmful wastewater into the environment.Keywords: Production Planning, Pollution, Wastewater, Sungun Mine
-
Cut-off Grade Optimization for Maximizing the Output RateIn the open-pit mining, one of the first decisions that must be made in production planning stage, after completing the design of final pit limits, is determining of the processing plant cut-off grade. Since this grade has an essential effect on operations, choosing the optimum cut-off grade is of considerable importance. Different goals may be used for determining optimum cut-off grade. One of these goals may be maximizing the output rate (amount of product per year), which is very important, especially from marketing and market share points of view. Objective of this research is determining the optimum cut-off grade of processing plant in order to maximize output rate. For performing this optimization, an Operations Research (OR) model has been developed. The object function of this model is output rate that must be maximized. This model has two operational constraints namely mining and processing restrictions. For solving the model a heuristic method has been developed. Results of research show that the optimum cut-off grade for satisfying pre-stated goal is the balancing grade of mining and processing operations, and maximum production rate is a function of the maximum capacity of processing plant and average grade of ore that according to the above optimum cut-off grade must be sent to the plant.Keywords: Maximum Output Cut, Off grade, Output Rate, Production Planning, Balancing Grade, Open, Pit Mine, Cut, off Grade
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.