近年来,受国家经济增速放缓、产业结构调整、节能环保战略实施一系列因素的影响,煤炭行业正面临着越来越严峻的经济形势。一方面,煤炭价格的持续下跌和成本的逐年攀升,对煤炭企业的整体创收能力造成巨大的负面影响,直接影响到企业的利润。如何在困难的市场环境中找出适销对路的产品,尽可能多的创造经济效益,成为当前各煤业公司面临的紧要课题。另一方面,由于煤炭产品结构优化受多方面因素的影响,目前尚未形成比较完善的理论,虽有少数企业组织开发的相关软件,也多是侧重于某个方面的优化问题,通用性不高,无法移植至其他厂。因而,通过建立相关选煤产品结构预测与优化数学模型,对煤炭企业的产品加工方案进行事前的规划、预测和决策,是提高当前煤炭资源利用率及煤炭企业经济效益的有效途径。论文首先利用原煤的相关煤质资料进行数学拟合,绘制可选性曲线将其作为分析原煤可选性、确定重选工艺理论指标、计算数质量效率及提供理论数据的一种手段。利用系统检查或单机检查资料,建立分选系统模型并为之后的分选过程预测、优化及经济效益预测计算提供基本的数据支持。在曲线的拟合过程中引入了差分进化算法进行多参数的寻优计算,获得在拟合误差最小时,相关数学模型中的参数值大小。同时,在原有分配曲线模型的基础上,寻找新的、适用性更好的其他S型曲线数学模型,并编制MATLAB程序对不同的曲线数学模型进行寻优计算,从中选择拟合误差最小的数学模型,作为分配曲线的最优拟合数学模型。其次,在前述曲线拟合的基础上,为使构建的预测模型更加适用于大多数选煤厂,提高模型的普适性,本文对选煤厂各分选工艺系统分别构建了洗选产品预测模型。依据设定的具体预测目标进行预测,当要求对整个选煤厂的最终产品进行预测时,根据选煤厂的特定工艺流程,通过选取相应的单分选环节的预测模型进行组合来构建最终的产品预测数学模型。利用20组三产品重介质旋流器分选的单机检查数据,根据构建的产品结构预测数学模型,对该分选工艺的产品进行预测,对比其实际的分选结果可知,构建的产品结构预测模型的预测误差较小,准确度较高,对实际生产具有指导意义。通过对入料的浮沉资料采用不同的插值方法进行加密至各不同的密度级别,综合分析了密度级别对预测结果的精确性及程序运行效率的影响。此外,以最大经济效益为目标对煤炭企业的选前产品结构进行预测和优化,即在既定的分选工艺流程条件下,寻求最佳的分选工艺参数,获得最优的产品结构,并计算出最大经济效益。同时,对选煤厂的组织生产方式进行优化。分别分析计算不同生产方式生产可取得的最大经济效益,确定其最佳的生产工艺流程。构建的产品结构优化模型中,尤其考虑初级产品水分对最终产品产量的影响,进而讨论其对最终经济效益的影响。本文最后对煤炭企业选后产品的销售方式建立了数学模型,以最大经济效益为目标,研究在不同的约束条件下不同初级产品销售时的掺配比例。为选煤厂的产品销售提供科学的依据及参考意见。