露天煤矿剥采工作面车铲协同效率综合评价方法研究
柴森霖1
刘光伟1
宋佳琛2
宋群3
牛喜洋1
张淋博1
1.华能伊敏煤电有限责任公司,内蒙古呼伦贝尔 0211342.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 1230003.国家能源集团国神公司大南湖二矿,新疆哈密 839000
摘要：露天煤矿单斗-卡车工艺体系中,卡车与电铲间协同作业常出现"车等铲""铲等车"等现象,进而导致工作面设备协同效率下降.现阶段针对协同作业评价的研究多聚焦于单一时间指标(如平均等待时长)或定性描述,难以全面覆盖成本损耗、能力发挥、节奏平稳、供需平衡等多维度需求,且存在指标边界模糊、数据支撑不足等问题,无法为调度优化提供精准量化依据.针对上述问题,提出了一种单斗-卡车工艺系统剥采工作面车铲协同效率综合评价方法.以等待成本、设备利用率、系统稳定性、产能匹配度为主控因素,构建了包含16项核心指标的综合评价体系;定义了结构化方程,将上述4个主控因素作为全局潜变量进行分析,通过拟合模型的方法实现了对评价体系标准化路径的定义.利用物元可拓理论确定了指标项的关联度计算方法,得出评价问题与各主控因素、二级因素间的权重关系,配合结构化方程中的标准化路径,完成整个评价体系的全局综合关联度计算.通过实例分析对协同作业状态及效率进行量化评价,确定4大主控因素间综合权重分别为0.286,0.258,0.231和0.255,其中产能匹配度权重最高,是影响铲运协同效率的关键因素.通过裁剪数据集中等待时间过长的数据项来构建对比实验,计算结果显示系统稳定性和等待成本2项的关联度指标显著得到改善,由-0.088 66,-0.056 83优化至-0.006 34,-0.077 48,评价等级由1分提升至3分.研究结果表明,将结构化方程模型与物元可拓评价方法结合,可有效应对协同作业评价中的多维耦合与边界模糊问题,为露天煤矿剥采工艺设备能力释放与运输调度优化提供可靠的量化决策支撑.
关键词：露天煤矿剥采工作面车铲协同效率结构化方程模型物元可拓理论
分类号：TD57(矿山运输与设备)
资助基金：国家自然科学基金(52204158)国家自然科学基金(52374123)
论文发表日期：2025-11-30
在线出版日期：2025-12-25（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 112-122 )
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