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露天矿中长期生产计划是保证矿产资源高效利用、指导矿山企业发展的重要文件,其质量直接关系到矿山企业发展的稳定和高效。传统粗放式的生产计划常造成资源开采不均衡、矿山企业收益低等问题,因此制定科学合理的生产计划是实现矿山有序生产,矿产资源有效利用的重要途径。由于中长期生产计划涉及的时空范围广,对应的数学模型复杂度高,计算量大,现有的编制方法往往难以满足矿山生产管理的需求。然而露天开采方式在矿产资源开采中应用广泛,高效的露天矿中长期生产计划编制方法对矿山企业的可持续发展具有重要意义。本文以优化露天矿中长期生产计划为目的,主要进行了以下几个方面的研究:(1)从大规模块体条件下露天矿中长期生产计划的相关概念和问题特点入手,对生产计划的优化理论,规划模型以及求解方法进行了系统的梳理和分析,为解决大规模块体下露天矿中长期生产计划优化问题提供了理论依据和处理思路。(2)根据露天矿开采过程中需要遵守的原则以及矿床采掘的目的,梳理出块体开采的目标要求以及限制块体采掘的因素。在以往文献中生产计划数学规划模型的基础上,以矿床实际采剥过程的研究为导向,建立了以净现值为目标、满足露天矿中长期开采要求的0-1整数规划模型。(3)针对露天矿中长期生产计划中涉及的块体数量庞大,导致0-1整数规划模型复杂度高、求解困难的问题,提出采用聚类算法处理块体,设计了一种适用于解决大规模块体聚类的IAHCP算法,并将该算法应用到KD和P4HD案例中,验证IAHCP算法的可行性与有效性。(4)为满足块体采剥计划对应的0-1整数规划模型的解算需求,本文对ACO算法进行改进,设计了一种改进ACO算法来处理露天矿生产计划这类具有优先级约束的大规模优化问题,并将该算法运用到Newman1案例生产计划编制中,验证该算法求解的性能。(5)基于M露天矿中长期生产计划编制的实际需求,将本文设计的IAHCP算法和改进ACO算法应用到M露天矿生产计划的制定中。应用表明IAHCP算法和改进ACO算法的组合求解方法能够有效应对包含大量块体的矿床中长期生产计划编制。论文的研究成果,为大规模块体条件下露天矿中长期生产计划的编制提供了新的解决途径,也为露天矿精细化管理奠定了基础,对露天矿生产计划优化具有重要的实用价值。