دانشگاه صنعتی شریف مهندسی صنایع و مدیریت 2676-4741 41 2 2026 03 20 Analytical Based Simulation Modeling for Short-Term and Long-Term Planning in Open Pit Mining مدل‌سازی تحلیلی مبتنی بر شبیه‌سازی برای برنامه‌ریزی‌های کوتاه‌مدت و بلندمدت در معدن روباز 127 139 24143 10.24200/j65.2024.64326.2401 FA میلاد ابوالقاسمیان گروه مهندسی صنایع، دانشکده‌ی مدیریت راهبردی، دانشگاه آیندگان، تنکابن، ایران. 0000-0002-1341-7855 مریم دانشمندمهر گروه مهندسی صنایع، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران . 0000-0001-6926-9161 عرفان حسن نایبی دانشکده‌ی مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران. Journal Article 2024 07 02 Open-pit mining operations are complex and multifaceted, requiring meticulous planning to optimize resource extraction, operational efficiency, and cost-effectiveness. In this paper, a two-level hierarchical framework based on simulation is presented for production planning and material loading machines in Iran's largest open-pit copper mine. Analytical-based simulation modeling offers a powerful tool for mining engineers and planners to simulate various scenarios, assess the impact of different decisions, and optimize mining operations. By integrating mathematical models, statistical analysis, and simulation techniques, this approach enables the evaluation of alternative strategies, risk assessment, and performance forecasting in open-pit mining environments. This paper aims to explore the application of analytical-based simulation modeling in the context of short-term and long-term planning in open-pit mining. It will delve into the methodology, tools, and techniques employed in developing simulation models for optimizing operational processes, enhancing productivity, and mitigating risks in open-pit mining operations. The study will also highlight the benefits, challenges, and future prospects of utilizing analytical-based simulation modeling for effective planning and decision-making in the dynamic field of open-pit mining. To solve the problem of planning machinery in mining, a planning problem has been formulated and applied in the framework of the proposed two-level hierarchical method. The Opt Quest software package to solve the optimization problem at the high level of the proposed framework in order to prepare a long-term optimal production plan. At the lower level of the framework, with the help of a meta-modeling approach, a deterministic function has been fitted to accurately estimate the number of loading machines by determining the optimal number of shovels using the design of experiments. The calculations performed in this mining complex show how the proposed framework can have a favorable effect on the amount of production, material handling costs and income. By embracing analytical-based simulation modeling, mining managers can make informed decisions, mitigate risks, and drive operational excellence in open-pit mining environments. This approach empowers managers to proactively address challenges, capitalize on opportunities, and steer mining operations towards greater efficiency, profitability, and sustainability in both the short and long term. در نوشتار حاضر، یک چارچوب سلسله‌مراتبی دوسطحی مبتنی بر شبیه­سازی برای برنامه­ریزی تولید و ماشین‌آلات بارگذاری مواد در بزرگ‌‌ترین معدن روباز مس ایران ارائه شده است. برای حل مسئله‌ی برنامه­ریزی ماشین‌آلات در معدن، یک مسئله‌ی برنامه­ریزی فرمول­بندی‌شده و در چارچوب روش سلسله‌مراتبی دوسطحی پیشنهادی استفاده شده است. از بسته‌ی نرم­افزاری Opt Quest برای حل مسئله‌ی بهینه­ سازی در سطح بالای چارچوب پیشنهادی به‌منظور تهیه‌ی یک برنامه‌ی بلندمدت بهینه‌ی تولیدی استفاده شده است. در سطح پایین چارچوب، به کمک رویکرد شبه مدل‌‌محور یک تابع قطعی جهت برآورد دقیق میزان ماشین‌آلات بارگذاری با تعیین مقدار بهینه‌ی بیل­های مکانیکی با استفاده از طراحی آزمایش­ها، یک برنامه‌ی کوتاه‌مدت متناسب‌سازی شده است. محاسبات انجام‌شده در مجتمع معدنی مس سرچشمه نشان می­دهد که چگونه چارچوب پیشنهادی قادر است در میزان تولیدها، هزینه­های جابجایی مواد، و درآمد، اثر مطلوب بگذارد. https://sjie.journals.sharif.edu/article_24143_ef52eb8368b6c0434f0a44527ffbd9e9.pdf