مدل سازی در مهندسی

مدل سازی در مهندسی

توسعه یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی برای مدیریت انرژی و کاهش آلایندگی در معادن روباز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
10.22075/jme.2026.39580.2923
چکیده
بهینه‌سازی مصرف سوخت ناوگان کامیون‌ها در معادن روباز از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا بخش عمده‌ای از هزینه‌های عملیاتی و تأثیرات زیست‌محیطی مربوط به این بخش است. در این مطالعه، یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی عدد صحیح برای تخصیص بهینه ناوگان کامیون‌ها ارائه شده است که هدف اصلی آن حداقل‌سازی مصرف سوخت ناوگان کامیون در طول یک شیفت کاری است. این مدل با درنظرگرفتن محدودیت‌های عملیاتی واقعی فرمول‌بندی شده است. در این مدل دردسترس‌بودن ناوگان و عدم قطعیت ناشی از خرابی کامیون‌ها در نظر گرفته شده است. مدل پیشنهادی با استفاده از داده‌های واقعی معدن مس سونگون اجرا شد. نتایج مدل با وضعیت واقعی عملیات معدن در همان شیفت مقایسه گردید. این مقایسه نشان داد که با تخصیص بهینه کامیون‌ها، تولید کل معدن نسبت به حالت واقعی حدود 37/5 درصد افزایش‌یافته، درحالی‌که مصرف سوخت ناوگان در مقایسه با شرایط واقعی حدود ۷۸ درصد کاهش‌یافته است. این کاهش قابل‌توجه مصرف سوخت ضمن کاهش هزینه‌های عملیاتی، تأثیر مثبتی بر کاهش آلایندگی محیطی دارد و نشان می‌دهد که بهینه‌سازی سیستم مدیریت ناوگان می‌تواند بهبود چشمگیری در بهره‌وری و توسعه پایدار عملیات معدنی ایجاد کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Development of a Mathematical Programming Model for Energy Management and Emission Reduction in Open-pit Mines

نویسنده English

Mehrnaz Mohtasham
Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده English

Optimizing the fuel consumption of truck fleets in open-pit mines is of great importance, as a major part of operating costs and environmental impacts are related to this sector. In this study, an integer mathematical programming model is developed for the optimal allocation of truck fleets, the main objective of which is to minimize the fuel consumption of the truck fleet during a work shift. The model is formulated considering real operational constraints. In this model, the availability of the fleet and the uncertainty due to truck breakdowns are considered. The proposed model was implemented using real data from the Sungun Copper Mine. The model outputs were compared with the actual mining operations for the same shift. The results of this comparison indicated that, under optimal truck allocation, the total mine production increased by approximately 37.5% compared to the actual operation, while the fleet fuel consumption decreased by about 78% relative to the real operational conditions. This significant reduction in fuel consumption, while reducing operating costs, has a positive impact on reducing environmental pollution and shows that optimizing the fleet management system can significantly improve the productivity and sustainable development of mining operations.

کلیدواژه‌ها English

Energy management
Integer mathematical programming
Environmental emission reduction
Optimal truck fleet allocation
Mining operation optimization
Open-pit mines

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 12 آبان 1404
  • تاریخ بازنگری 07 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 09 شهریور 1405