数学建模解决煤矸石堆积经济效益分析

"这篇论文是全国大学生数学建模竞赛的获奖作品，主要探讨了煤炭开采过程中煤矸石堆积问题的解决方法。文章分析了不同堆放方式和出矸率（即煤矸石产出比例）对成本的影响，并通过数学建模找到了最优的堆积策略。" 在煤炭开采中，煤矸石是一种常见的副产品，其处理和堆积问题直接影响到煤矿的运营成本。该论文的核心是建立一个数学模型来优化煤矸石的堆放策略。模型首先定义了总费用与出矸率和堆数之间的函数关系，通过三维图形分析，确定了在不同出矸率下的最低年度经费需求。例如，当出矸率低于11%时，年度经费100万元足以应对；而当出矸率达到11%，则需要100.404万元的最低经费。 模型分析了两种主要的土地购买方式：一次性购买所有土地和分期购买。研究发现，一次性购买所有土地并在开采初期就开始堆放煤矸石是最经济的方法。同时，煤矸石集中堆放比分散堆放更为节省成本。此外，论文还考虑了煤矸石的产出率变化对成本的影响，并给出了计算总支出的数学方法。 然而，模型也存在局限性。实际操作中，贷款利率与存款利率通常不一致，地价增长可能不是恒定的，出矸率也可能随开采条件变化。这些问题在当前模型中未被充分考虑，可能会影响模型在实际情况中的应用效果。 论文引用了多本参考资料，包括姜启源的《数学模型》、张韵华的《Mathematica符号计算系统实用教程》以及同济大学数学教研室的《高等数学》教材，显示了研究者在建立模型时参考了广泛的数学理论基础。 这篇论文通过数学建模为解决煤矸石堆积问题提供了一种科学的方法，尽管它没有完全考虑所有现实世界的复杂因素，但为煤矿管理和环境问题的处理提供了有价值的思路和工具。在实际应用中，可以根据具体情况进行调整和优化，以更好地适应变化的经济和环境条件。