采礦系統(tǒng)工程

1、安徽理工大學采礦工程采礦系統(tǒng)工程考試重點1.系統(tǒng)：把自然界和人類社會的這樣一些由相互關聯(lián)、相互制約、相互作用的一些部分組成的、具有某些功能的有機整體，叫做“系統(tǒng)”2. 系統(tǒng)的特征: (1)目的性(2)集合性(3)相關性(4)階層性(或?qū)哟涡? (5)整體性(6)環(huán)境適應性(7)動態(tài)性 3. 物理模型是建筑在系統(tǒng)之間某些相似性能上，利用有關的物理定律來控制模型4. 數(shù)學模型則用數(shù)學符號和等式來表達該系統(tǒng)的特征5. 靜態(tài)模型僅反映系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時的指標，動態(tài)模型則可反映由于系統(tǒng)行為隨時間進展而引起的系統(tǒng)變更。6. 對于建立模型應有如下基本要求：客觀性，準確性，簡明性，通用性 7. 系統(tǒng)工程是系統(tǒng)

2、科學的重要組成部分。它以系統(tǒng)論的思想、觀點為指導，以控制論、信息論和運籌學等為方法論，以行為科學和各類工程科學為背景，綜合運用應用數(shù)學、運籌學等優(yōu)化技術和計算機等為手段，把研究對象作為系統(tǒng)對其進行分析、設計、評價、建造、控制和組織管理，使其各組成部分互相協(xié)調(diào)、互相配合以達到系統(tǒng)的整體功能和效益最佳的一門工程技術。 8. 霍爾三維結(jié)構方法論：(1)時間維：規(guī)劃階段，擬定方案，研制階段，生產(chǎn)階段，安裝階段，運行階段，更新階段(2)邏輯維：擺明問題，系統(tǒng)指標設計，系統(tǒng)分析，系統(tǒng)建模，系統(tǒng)設計(綜合)，系統(tǒng)評價，最優(yōu)決策，實施方案，修正措施(3)知識維：環(huán)境科學，社會科學，工程技術，計算機科學，管理科

3、學，經(jīng)濟，法律9. 采礦系統(tǒng)工程是根據(jù)采礦工程內(nèi)在規(guī)律和基本原理，以系統(tǒng)論和現(xiàn)代數(shù)學方法研究和解決采礦工程綜合優(yōu)化問題的采礦工程學科分支。10. 礦山產(chǎn)量規(guī)模的影響因素: 市場需求, 資源條件, 技術條件, 經(jīng)濟條件, 其他條件11. 優(yōu)化礦山產(chǎn)量規(guī)模的主要方法有：泰勒準則(經(jīng)濟壽命準則), 平均利潤率準則, 經(jīng)濟規(guī)模準則, 成本優(yōu)先準則, 資源利用率準則, 收益率準則12. 井田劃分方案的提出滿足基本要求：盡量以影響礦井開拓巷道布置的落差大的斷層、地質(zhì)構造、河流湖泊作為井田境界。考慮地形、地貌、地物的實際情況，使井田范圍內(nèi)有適宜的井口位置，便于工業(yè)場地布置和鐵路接軌力求同一井田內(nèi)的煤層開采條

4、件相近井田走向長度與井型相適應，一般小型井不少于1.5km，中型并不少于4.0 km型，大型并不少于7.0 km有足夠的可采儲量，使井型與服務年限滿足設計規(guī)范的規(guī)定和要求初期淺部井與后期深部井田的分界線，以開采深度8001000 m為界，深部礦井的井型大于淺部礦井的井型。 13.采區(qū)優(yōu)化內(nèi)容包括兩個方面：一是選擇采煤方法、采區(qū)機械裝備，二是確定采區(qū)巷道布置系統(tǒng)及其主要參數(shù)14. 采區(qū)設計優(yōu)化內(nèi)容有：采區(qū)類型、采準巷道的數(shù)目和位置、聯(lián)絡巷道形式、采區(qū)走向和傾斜長度、采煤工作面長度和區(qū)段數(shù)目、同時生產(chǎn)的工作面數(shù)目和采區(qū)生產(chǎn)能力等。 15.采區(qū)最優(yōu)化準則取多項評價指標： 采區(qū)噸煤生產(chǎn)費用低 采區(qū)生產(chǎn)

5、能力大采區(qū)巷道掘進工程量小采區(qū)準備時間短煤炭資源損失少，采出率高有利于采區(qū)接替和生產(chǎn)穩(wěn)定，采區(qū)服務年限長 便于生產(chǎn)管理，同時生產(chǎn)的采煤工作面少采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)安全可靠16. 礦井開拓方案優(yōu)化的內(nèi)容：確定井田開拓方式和井筒位置，包括立井、斜井、平碉和綜合開拓方式，以及提升設備類型的選?。?確定井下巷道網(wǎng)最優(yōu)斷面和開拓系統(tǒng)，包括水平數(shù)目和位置，大巷數(shù)目和位置，以及大巷運輸方式等； 確定礦井通風系統(tǒng)，包括中央并列式、分列式、對角式和多風井通風方式，以及風井的形式(立井或斜并)、數(shù)目和位置； 井田內(nèi)的采區(qū)劃分，包括劃分采區(qū)的數(shù)目、境界、上山和下山采區(qū)布置； 確定采區(qū)巷道布置系統(tǒng)及其主要參數(shù)；當?shù)V井設計生產(chǎn)

6、能力(井型)也有待于設計中確定時，還包括確定礦井生產(chǎn)能力對礦井開拓方案的選擇有很大的影響。 17. 采用的是單項目標決策方法，所用的最優(yōu)性準則有折算費用最低，或利潤最高，或勞動消耗最低(勞動生產(chǎn)率最高)18. 礦井設計優(yōu)化模型的步驟和方法：通過調(diào)查研究對某一類礦井匯集可能提出的各種開拓系統(tǒng)方案，構成可供選擇的方案集合； 對不同的參變量組成，進行開拓方案的相容性分析。通過一般性的技術分析或論證，排除不相容的方案。確定定量參數(shù)可取范圍的上限和下限；根據(jù)進行開拓方案優(yōu)化的礦井類型、特征及所需包容的各種方案，構造典型的抽象化的方案結(jié)構圖。要求典型結(jié)構圖能表達所包容的各種方案的主要內(nèi)容，并能以此作為編寫

7、通用表達式的基本依據(jù)； 確定子系統(tǒng)模型的內(nèi)容及其相互關系；根據(jù)計算評價指標的需要，參照典型結(jié)構圖，編制各部分各項內(nèi)容的通用表達式；編寫并調(diào)試計算機程序。19. 系統(tǒng)模擬是通過觀測系統(tǒng)結(jié)構及其隨時間的變化而建立起一個模型并對其求解的一種技術。20. 可靠性: 指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。21. 失效度：設備或系統(tǒng)工作T時刻后，單位時間內(nèi)發(fā)生失效或故障的概率。22. 有效度: 系統(tǒng)或設備正常工作時間與總時間之比。23. 礦山生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性特點:首先，礦山生產(chǎn)系統(tǒng)是一個“人-自然-機器”系統(tǒng)，而不是一般的“人-機”系統(tǒng)。其次，礦山設備的作業(yè)條件和環(huán)境惡劣。第三，影響礦山生

8、產(chǎn)系統(tǒng)可靠性的不確定因素多。第四，礦山工程項目開發(fā)周期長，難以預先進行必要的可靠性實驗，而設計方案一經(jīng)實施就較難變更，大大縮小了可靠性調(diào)劑余地。第五，構成礦山生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)節(jié)或分系統(tǒng)數(shù)量較多，特性差異大，系統(tǒng)龐雜，相互間可靠邏輯關系不容易確定，很難建立一個完整通用的可靠性數(shù)學模型來求解系統(tǒng)對靠性。第六，后勤供應保障能力不足。24. 可行解：滿足線性規(guī)劃問題約束條件(包括非負約束)的一組值X(x1，x2，xn)T稱為線性規(guī)劃問題的可行解。25.可行域：全體可行解的集合，稱為線性規(guī)劃問題的可行集或可行域，記為R。26.最優(yōu)解：使目標函數(shù)Z取得最大(小)值的可行解，稱為最優(yōu)解。最優(yōu)解對應的目標函數(shù)值，

9、稱為最優(yōu)值。27. 說明系統(tǒng)、系統(tǒng)工程、采礦系統(tǒng)工程的概念和區(qū) 別 答：系統(tǒng)是由相互關聯(lián)、相互制約、相互作用的一些 部分組成的， 具有某種功能的有機整體。 系統(tǒng)工程是 從整體出發(fā)合理開發(fā)、設計、 實施和運用系統(tǒng)的工程 技術。采礦系統(tǒng)工程指：應用建模、仿真等技術時系 統(tǒng)方案提供決策依據(jù)的分析研究進程。28. 影響礦山產(chǎn)量規(guī)模的主要因素有哪些？簡述優(yōu)化 礦山產(chǎn)量規(guī)模的主要方法及核心問題 答;主要因素 主要因素：市場需求資源條件技術條件 主要因素 經(jīng)濟條件其他條件。主要方法 主要方法泰勒準則： 把境界 主要方法 內(nèi)的礦石儲量點服務年限歸納為經(jīng)驗公式， 簡介的給 出一定儲量條件下的最優(yōu)規(guī)模。 優(yōu)化礦山

10、生產(chǎn)能力 的準則應使礦山投資取得不低于平均利潤的經(jīng)濟效 益通過計算各種規(guī)模條件下礦山累計投入量和累 計利潤從而計算出各種規(guī)模的利潤率， 最后找出利潤 最高的規(guī)模為最佳經(jīng)濟效益規(guī)模最小費用法： 以單 位投資成本、 單位單位經(jīng)營成本和產(chǎn)量規(guī)模值率， 最 后找出最低成本規(guī)模為合理規(guī)模。 優(yōu)化礦山生產(chǎn)能 力和服務年限的目標應便于礦石儲量的終值最大。 礦山最優(yōu)服務年限或生產(chǎn)能力的確定用使其凈現(xiàn)值 或內(nèi)部收益達到最大。核心問題 要建立礦山開采成 核心問題： 核心問題 本與產(chǎn)量規(guī)模之間的函數(shù)關系。 或者是收益規(guī)模的函 數(shù)關系，然后取得最大值29. 5.礦井設計方案優(yōu)化為什么要采用多目標決策？ 答： 在礦井開

11、拓方案的優(yōu)化準則的指標中， 最優(yōu)性準 則有折算費用最低或利潤最高或勞動消耗最低， 其后 又加入時間對投資和費用的影響等。但是在實際上， 在礦井設計方案選擇的決策中， 都是從多方面進行綜 合分析，使用單目標決策的方法已經(jīng)不能滿足需求， 因此采用多目標決策方法。30. 在礦壓規(guī)劃中采用 6.在礦壓規(guī)劃中采用 0-1 規(guī)劃和目標決策的作用是 什么？ 什么？試結(jié)合數(shù)學模型進行分析 答： 0-1”作用 作用：在編制礦區(qū)生產(chǎn)發(fā)展長遠規(guī)劃時， “ 主要任務之一是確定生產(chǎn)礦井改擴建和新建礦井的 數(shù)量和規(guī)模。 其作用是考察礦區(qū)投資、 總產(chǎn)量和經(jīng) 濟效益三只之間的的相互影響和制約關系。 確定如何 合理使用資金使其

12、發(fā)揮最大效益在有限的投資條 件下， 確定如何滿足礦區(qū)總體要求確定在滿足礦區(qū) 總產(chǎn)量增長幅度下，所需的最低資金等問題。 目標 “ 規(guī)劃”的作用：目標規(guī)劃是：多目標決策問題最優(yōu) 規(guī)劃”的作用 化、 多種求解方法中最有效的一種檢測各礦井改擴 建前、后的產(chǎn)量效益、成本及改擴建、新建的投資分 配， 還可以預測生產(chǎn)礦井不改擴建的產(chǎn)量、 成本模 擬產(chǎn)生礦區(qū)規(guī)劃可行方案，對方案進行綜合分析。31. 層次分析的主要特點是什么？ 對層次分析的結(jié)果 為什么要進行一致性檢驗？ 為什么要進行一致性檢驗？ 答：主要特點 把復雜問題中的各種因素劃分為相互 主要特點： 主要特點 聯(lián)系的有序?qū)哟问怪畻l理化， 根據(jù)某一客觀現(xiàn)實的判 斷， 就每一層次的相對重要性予以定量表示， 利用數(shù) 學方法確定表達每一層次的相對重要性次序的權值， 并通過排序結(jié)果分析和解決問題。原因 由于客觀事 原因： 原因 物的復雜性和人們認識上的多樣性，可能產(chǎn)生片面 性， 要求每一個判斷矩陣都具有完全一致性是不可能 的， 特別是對因素多、 規(guī)模大的問題更是如此。 為此， 在考察層次分析法得到的結(jié)果是否基本合理時， 需要 在各排序過程中進行一致性檢驗。32. n（N）系統(tǒng)中的顧客數(shù)；單位時間內(nèi)到達的顧客數(shù)（顧客的