تعیین توأم مکان و زمان استقرار و جابجایی‌های سیستم IPCC در معادن روباز با در نظر گرفتن تأثیر ارزش زمانی پول

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران.

چکیده

با افزایش عمق معادن، نرخ بارگیری هر کامیون کاهش می‌یابد، به‌گونه‌ای که برای جبران افت تولید، ممکن است نیاز به افزایش تعداد کامیون‌ها تا دو برابر باشد. در مقابل، سیستم حمل پیوسته نظیر نوار نقاله، به دلیل برخورداری از ظرفیت حمل بالاتر و قابلیت عملکرد در شیب‌های تندتر، توان حمل حجم بیشتری از مواد معدنی و باطله را دارا است. به همین دلیل، سیستم‌های سنگ‌شکنی و حمل توسط نوار نقاله درون معدنی (IPCC) و مکان‌یابی آن‌ها مورد توجه محققان قرار گرفته است. این تحقیق به بررسی یافتن تراز بهینه ایستگاه سنگ‌شکن درون معدنی می‌پردازد، به گونه‌ای که با توجه به هزینه سرمایه‌ای بالای این سیستم، زمان استفاده و مکان آن بر اساس ارزش زمانی پول بهینه شود. برای این منظور، از تابع هدف اصلاح شده‌ای استفاده شده که هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی هر دو سیستم حمل کامیون و نوار نقاله را با توجه به ارزش زمانی پول در نظر می‌گیرد و تاثیر هزینه‌های سرمایه‌ای را بر مکان اولیه و مکان‌های بعدی ایستگاه سنگ‌شکن اعمال می‌کند. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از سالی که تغییر روش از سیستم شاول-کامیون به سیستم IPCC منجر به کمترین ارزش خالص فعلی هزینه‌ها می‌شود و استفاده از اطلاعات مکان‌یابی همان سال برای تعیین تراز‌های بهینه، بهترین نتیجه را به همراه داشته است. طبق یافته‌ها در معدن فرضی، تراز پنجم در سال پنجم، مکان و زمان بهینه برای استفاده از سیستم IPCC و مقدار کاهش هزینه نسبت به استفاده از این سیستم در سال اول عمر معدن 16/5 درصد بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Simultaneous Determination of the Location and Time of IPCC System Installation and Relocation in Open Pit Mines Considering the Time Value of Money

نویسندگان [English]

  • Fardin Shirmohammadi
  • Sajjad Afraei
  • Majid Ataee Pour
Department of Mining Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

As the depth of the mines increases, the loading rate of each truck per unit of time decreases, so that the number of trucks may increase in order to compensate for a drop in production. In contrast, the continuous transportation system, is capable of carrying more volumes of minerals and wastes due to its higher carrying capacity and functionality on steep slopes. For this reason, this topic has attracted the attention of researchers. This research examines the optimal level of the in-pit crusher station, so that its using time and location are optimized based on the time value of money. To this end, a modified target function is used to consider the capital and operational costs of both truck and conveyor transport systems according to the time value of the money and apply the impact of capital costs on the initial locations and subsequent locations of the crusher station. The results show that the use of the year when the method of changing the method from the Shovel-truck system to the IPCC system leads to the lowest net present value of the costs, and the use of location information that year to determine the optimal level has achieved the best results. According to the findings in the hypothetical mine, the fifth year in the fifth year was the most optimized place and time for the use of the IPCC system, and the cost of using the system was 5.16% in the first year of the mine.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Open Pit Mines
  • Shovel-Truck System
  • In-Pit Crushing and Conveying System
  • Crusher Location

مراجع

[1] M. Osanloo, Surface Mining Methods, Amirkabir University of Technologh Press, Tehran, Iran, 2010.(In Persian)
[2] A. Bozorgebrahimi, R. Hall, M. Morin, Equipment size effects on open pit mining performance, International Journal of Surface Mining, Reclamation and Environment, 19(1) (2005) 41-56.
[3] Q. Gu, X. Li, L. Chen, C. Lu, Layout optimization of crushing station in open-pit mine based on two-stage fusion particle swarm algorithm, Engineering Optimization, 53(10) (2021) 1671-1694.
[4] J. Stughul, “How to determine the optimum location of in-pit movable crushers”, International Journal of Mining and Geological Engineering, vol 5 , pp
143-148 , 1987 .
[5] Y. Changzhi, In-pit crushing and conveying system and Dexin pit copper haulage optimisation for ore transport, in:  Fifth Large Open Pit Mining Conference, 2003, pp. 49-53.
[6] G. Konak, Onur, AH, D. Karakus, Selection of the optimum in-pit crusher location for an aggregate producer, Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 107(3) (2007) 161-166.
[7] M. Rahmanpour, M. Osanloo, N. Adibee, M. AkbarpourShirazi, An approach to locate an in pit crusher in open pit mines, International Journal of Engineering-Transactions C: Aspects, 27(9) (2014) 1475.
[8] M. Paricheh, M. Osanloo, Determination of the optimum in-pit crusher location in open-pit mining under production and operating cost uncertainties, in:  16th International Conference on Computer Applications in the Mineral Industries, 2016, pp. 34.
[9] M. Paricheh, M. Osanloo, M. Rahmanpour, In-pit crusher location as a dynamic location problem, Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 117(6) (2017) 599-607.
[10] M. Paricheh, M. Osanloo, Concurrent open-pit mine production and in-pit crushing–conveying system planning, Engineering optimization, 52(10) (2020) 1780-1795.
[11] M. Samavati, D. Essam, M. Nehring, R. Sarker, Production planning and scheduling in mining scenarios under IPCC mining systems, Computers & Operations Research, 115 (2020) 104714.
[12] D. Liu, Y. Pourrahimian, A framework for open-pit mine production scheduling under semi-mobile in-pit crushing and conveying systems with the high-angle conveyor, Mining, 1(1) (2021) 59-79.
[13] M. Shamsi, Y. Pourrahimian, M. Rahmanpour, Optimisation of open-pit mine production scheduling considering optimum transportation system between truck haulage and semi-mobile in-pit crushing and conveying, International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 36(2) (2022) 142-158.
[14] A. Kamrani, M.M. Badiozamani, Y. Pourrahimian, H. Askari-Nasab, Evaluating the semi-mobile in-pit crusher option through a two-step mathematical model, Resources Policy, 95 (2024) 105113.
[15] L. Findlay, R. Dimitrakopoulos, Stochastic Optimization for Long-Term Planning of a Mining Complex with In-Pit Crushing and Conveying Systems, Mining, Metallurgy & Exploration, 41(4) (2024) 1677-1691.
[16] Y. Cheng, M. Nehring, M. Forbes, M. Kizil, P. Knights, A novel strategic planning and sequencing optimisation model for Fully Mobile In-Pit Crusher Conveyor (FMIPCC) systems, International Journal of Mining, Reclamation and Environment,  (2025) 1-18.
[17] R. Nikbin, R. Bagherpour, E. Purhamadani, A. Taherinia, Enhancing sustainability in mining by reducing hauling energy consumption through optimization of distance and slope with semi-mobile in-pit crushers and conveyors, Scientific Reports, 15(1) (2025) 22119.
[18] A. Kamrani, H. Askari-Nasab, Y. Pourrahimian, Optimising in-pit crushing and conveying systems for cost-effective open pit mine scheduling–a sensitivity analysis on material throughput and haulage costs.
[19] M. Paricheh, Possibility of using a conveyor belt system and in pit crusher in open pit mines under conditions of production uncertainty (determinig the optimal time an place of using the system), Amirkabir University of Technology, Thesis, 2014.
[20] M. Osanloo, Design, planning and methods of surface mining, Ladan Publications, 1995.(In Persian).
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 57، شماره 10
دی 1404
صفحه 1769-1788

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار