系统优化设计
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系统优化设计范文第1篇
关键词：螺杆泵 优化设计 数学模型
一、前言
螺杆泵井生产系统优化设计是螺杆泵合理运行的重要环节，同时也是延长螺杆泵工作寿命的基础保证。因此，为保证螺杆泵合理运行、稳定生产，开展螺杆泵井生产系统优化设计研究是十分必要的。本章根据螺杆泵井生产系统优化设计原则，建立了螺杆泵井生产系统优化设计的数学模型，结合油井流入动态研究结果和井筒流体压力分析结果，给出了通过该数学模型实现螺杆泵井生产系统优化设计的方法。
二、优化设计原则
（一）螺杆泵的工作点应落在合理工作区内；
（二）螺杆泵设计时井底流压应满足油田开发方案的要求；
（三）满足螺杆泵的压头、排量的前提下，应尽量增加下泵深度，减小流压，放大生产压差，以提高油井产液量；
（四）油井条件确定后，螺杆泵的压头、排量不能大幅度增加，否则将会导致螺杆泵的工作点偏离合理工作区；
（五）对于气液比较大的油井，应采取套管放气的方法，尽量增大下泵深度，减少气体的影响。
（六）螺杆泵在满足排量、压头、扭矩的情况下，可采用中低转速；在其它条件受到约束时，可通过提高螺杆泵的转速来实现高产；
（七）当螺杆泵的压头不足时，可以适量的降低下泵深度、提高流压、降低转速或者降低油井产液量；
（八）可以通过提高容积效率，提高泵的转速、增大理论排量，增加泵的压头，加大下泵深度、提高油压，提高采油指数的方法实现提高油井产液量；
（九）当油井地层条件发生变化时，可以调节螺杆泵生产系统参数，当泵抽条件发生变化时，可以调节地层参数。
另外，螺杆泵的最大外径，应满足在套管内起下顺利；转子旋转时，最大直径不与油管发生摩擦；转子从油管中起出顺利；定转子的连接尺寸，应该与管柱配套。
三、优化设计数学模型
系统优化设计范文第2篇
[关键词]矿井 通风 优化 安全
[中图分类号] TD72 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-258-1
0前言
矿井通风是运用多种技术手段输送、调度空气在井下 流 动， 维护矿井正常生产和劳动安全的动态过 程。在生产期 间利用通风动 力，以最 经济 的方式 ， 向 井下 各用 风地点 供给 质 优量足的新鲜空气，保证工作人员的呼吸，稀释并排 除瓦斯、粉尘等各种有毒 有害 物质， 降低 热害，给 井下 创造良 好的 劳 动环境。在发生灾变时，能有效、及时地控制风 向及风量， 并与其他措施结合，防 止灾 害的扩 大，最大 限度 地减少 事故 损失。人们将 矿井通风系 统实 现上述 任务 的综 合能力 称为 矿井通风系统的安全 可靠性。 分析矿 井重 大灾 害事故 发生 及扩大的原因，无 不与矿 井通 风系统 有密 切的 关系。因 此，建立既能满足日常生产通风， 保证风向 稳定、风质合格，又能 在灾害时期保持通 风设 备运 行可靠、稳 定、能快 速实现 风流 控制的通风系统对于实现资源的安全开采是至关重要的。
1矿井通风系统优化
矿井通风的 优化 主要 是通风 系统 的优化。 选择 好矿 井通风系统是关系到整个矿井的安全和正常生产的重 要问题。具体应符合如下的一些基本要求：每个矿井 必须有完整的独立通风系统；矿井进风 井口必须布置在不受 粉 尘、灰土、有 害和高 温气体浸 人的地 方； 进、回 风井之 间和 主要进、回风巷道之间 的每 个联络 巷中，必 须砌 筑永久 性挡 风墙； 每个生产水平和 每个 采区都 必须 布置 单独的 回风 道， 实 行分区通风，将其回风流直接引入到 总回风道或 主要回风 道中； 矿井主要通风机 的工 作方式 一般 应采 用抽出 式通 风；根据矿井开拓系统选择确定合理的通风系统。
2矿井通风系统优化设计的重要意义
矿井通风的目的是为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量，保证作业空间良好气候条件，冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘等。而矿井通风状况的好坏，在很大程度上直接影响到矿井的安全生产、矿井的 经济效益、矿井的稳产和高产及矿井灾害时期的应变能力等。因此，在矿井通风设计与生产期间，均应对矿井通风系统的稳定性及可靠性 进行分析。
3传统矿井通风系统
我国煤矿自50年代开始采用机械通风，但风机的运转效率一直较低。据统计风机运转效率仅约40%，比设计的风机效率降低一半以上。通风能耗约占矿井总能耗的1/3，通风电费约占通风能耗的70%。大型矿井的风机装机功率高达数千千瓦，年通风电费达数百万元。造 成矿井通风系统能耗高的主要原因是：①通风方法和设计手段；②风 机性能；③管理水平。
我国矿井通风系统设计多数采用统一的主扇通风系统，漏风系数取得大以及按最困难时期的最大风压选择风机，使选取的风机风压过高，通风系统建成后，由于煤矿开采技术上的特点，致使主扇的工况点风压比设计的风压低得多。我国大多数煤矿所使用的70B2风机属于高、中风压和中流量风机，高效率区多在2000-3000Pa范围内。而煤矿当风量为40-90m3/s时，矿井总阻力多在600-900Pa之间。风机等积孔与矿井通风网络等积孔不匹配，使风机长期在低效率区运转。
4矿井通风系统优化设计研究
4.1矿井通风系统优化设计遵循的原则
新矿井在通风系统设计或生产矿井在进行通风系统技术改造设计 时，必须根据矿井的地质条件、矿井开拓和生产布局可拟定出很多可行的设计一方案，并且各个方案各有优缺点。要从众多的方案中确定 出最优的通风系统方案，必须首先确定矿井通风系统的评判指标。
4.2矿井通风系统优化设计进展
由于矿井通风系统非常复杂，通风系统的解算是相当复杂的，手 工解算或是利用传统的通风网络解算软件解算工作量太大根本无法达 到及时得到井下通风状况的目的。所以开发出一个功能强大、界面友 好、操作简洁方便、可视化度高的通风网络仿真软件能够大大加强矿 井通风的管理力度，为保证煤矿安全生产奠定良好的基础。
5新型多风机多级机站矿井通风系统
5.1新型多风机多级机站特点
多风机多级机站具有显著的优越性，它既可提高矿井有效风量 率，又可节省电能消耗。我国自1983年开始该通风技术的试验研究以 来，先后有几十个大中型非煤矿井采用此技术，改造原有的通风系 统，都取得了明显的社会效益和经济效益。
所谓多风机多级机站，即是由几级（至少是三级以上）风机站接力。
5.2矿井通风系统节能风机的推广应用
目前我国中煤科工集团重庆研究院自主生产的抽出式局部通风机 与我国煤矿巷道通风机参数合理匹配，为新型掘进施工或引排瓦斯用 通风机，该风机具有大流量、高风压、高效率、低噪声、系列化、结 构简单、使用维修方便等特点，用于处理井下局部瓦斯积聚或与除尘 装备联合使用用于工作面除尘。
5.3矿井通风技术研究的进展和方向
新型矿井通风系统应为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量，保证作业空间良好气候条件，冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘等，矿井通风技术研究的进展和方向主要是：在矿井通风系统技术改造与建设中，不存在统一的技术模式，应根据各自系统的具体条件，沿着多种技术途径发展。这些途径主要是：分区通风系统、多风机多级机站通风系统、主―辅多风机系统、统一主扇通风系统；新型、高效、节能 矿用风机的研制与应用；采用优化设计技术；矿井通风系统的微机自 动控制技术研究等。
6结语
实践表明，与传统的矿井通风系统比较，新型矿井通风系统风机运转效率高，可为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量，保证作业空 间良好气候条件下，具有高效、节能的特点，简化了矿井风机数据量大的问题，提升了矿井通风系统的效率。
参考文献
系统优化设计范文第3篇
关键词：生产系统；矿井开采；生产系统；优化设计
郑州煤炭工业（集团）有限责任公司超化煤矿到2016年，采掘活动全部延深至深部水平，巷道支护投入加大，瓦斯治理、防治水工程量增加，所需投入人力和资金将超过郑州煤炭工业（集团）有限责任公司规定，受煤炭市场影响，矿井生产经营状况将出现下滑。矿井开采后期煤炭资源如何合理开采已成为矿井面临的主要问题，因此，超化煤矿需要调整矿井后期生产系统，使剩余煤炭资源安全、合理开采出来。
1矿井概况
超化井田位于河南省新密市煤田西南部，开采上限标高+60m，下限标高-900m。该区主要可采煤层为二叠系山西组二1煤，煤层平均厚度9.07m，属低灰、低硫贫廋煤。二1煤可采储量为1430.8万t，服务年限10a。矿井水文地质条件复杂，正常涌水量869m3/h，最大涌水量为1112m3/h。矿井为煤与瓦斯突出矿井，始突表高-208m，矿井瓦斯绝对涌出量18.60m3/min，相对瓦斯涌出量4.63m3/t。二1煤煤尘爆炸指数17.58%，为有煤尘爆炸危险性煤，自然发火等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层。
2矿井现有生产系统
超化煤矿现有生产系统为：主立井担负提煤任务；副立井担负进风、人员物料升降等任务；西风井担负进风任务；东风井、31风井担负回风任务；-100m和-300m水平排水阵地均为一级排水系统，均能够满足矿井排水要求；供电系统利用地面35kV变电站和井底车场附近中央变电所向各使用地点供电；原煤在主副立井工业广场内进行筛分、储存和铁路运输。矿井利用现有系统进行开采，无需增加投资。到2015年底，其他区域基本采完只能开采深部31采区，矿井生产规模维持在150万t/a左右。
3现有系统存在问题
①深部二1煤内在灰分高，发热量低，不符合国家供给侧结构改革相关政策；②矿井为突出矿井，人员较多，生产成本居高不下，导致矿井2015-2021年矿井回收煤柱前，矿井生产经营较困难；③深部区域瓦斯含量大，水文地质条件复杂，如果仅开采深部资源，将导致瓦斯抽采、巷道掘进、煤炭回采等作业场所过度集中于一个采区，不利于安全管理。
4矿井生产系统优化设计的提出
根据矿井资源储量分布情况，超化井田的优势资源（约860万t）主要集中在主副立井保护煤柱内，煤层厚度3.25～15.10m，平均厚度8m。根据井下实际采样，该区域内煤层灰分较低，煤质相对较好。如果对矿井生产系统进行优化，使浅部优势资源与深部资源同时回采，将能够大幅度提高矿井原煤发热量，使两个区域的瓦斯抽采、巷道掘进、煤炭回采等作业活动交替进行。即矿井在深部区域和浅部区域分别布置一个工作面，其中一个正常回采，一个进行瓦斯抽采，避免出现入井人员全部集中于一个区域的现象，提高矿井安全保障程度［1］。本次生产系统优化要重点考虑以下问题：①优化设计要与矿井现状不矛盾，不影响矿井正常生产经营活动；②目前煤炭市场下，要最大程度压缩投资，认真进行投资分析，确保经济效益最优；③系统优化前后的生产衔接要顺畅；④地面生产系统位置变化后，环保、煤炭外运等问题要妥善解决。综上所述，超化煤矿生产系统优化设计将现有主、副立井报废，改造现有西风井（两条斜井井筒）为主副、斜井，担负矿井的提升任务及兼作进风井；井下调整矿井运输、通风、提升、供电等系统；原主、副立井工业场地建筑及设施随着开采进度，逐次搬迁至主、副斜井新工业场地。
4.1井下生产系统优化
改造后的主斜井斜长879m，铺设带宽1200mm的胶带输送机，并安装架空乘人装置，主要担负矿井的提煤、上下人员及进风任务；副斜井斜长890m，安装2JK-3.0×1.5/20型单绳缠绕式双滚筒提升机，主要担负矿井的提矸、运料、运设备等辅助提升任务并兼作进风井及安全出口。在-205m以浅新增集中轨道下山和集中皮带下山，担负22采区和深部31采区的运输、进风、运送人员等任务。排水系统利用-300m水平排水系统，泵房配备8台MD500-57×11型多级离心泵，4用3备1检修，水仓容积9060m3，能够满足《煤矿安全规程》要求。通风系统仍利用现有的东风井和31风井。供电系统利用在主副斜井工业广场新建的35kV变电站和井下中央变电所向各作业场所供电。
4.2地面生产系统优化
在主、副斜井工业广场，合理利用现有建筑物作为调度楼、行政楼、生产楼、区队值班楼、救护队值班楼和灯房浴室等行政辅助设施以及机修车间、供应仓库、物资超市等辅助生产厂房；新建主副斜井井口房、提升机房、35kV变电站、空压机房、筛分系统及储煤场，原煤仍采用铁路外运。
4.3矿井生产系统优化工期及投资
矿井生产系统优化矿建工程为扩砌主副斜井，掘进22采区皮带下山和轨道下山；土建工程为在主副斜井工业广场新建筛选楼、皮带走廊、储煤场及防风抑尘网等项目，生产系统优化调整工期2a，期间不影响矿井其他区域正常生产，项目总投资20126.48万元。根据国家煤炭产业政策将矿井生产能力由180万t/a下降到150万t/a，服务年限10a。
5矿井生产系统优化方案比较
5.1原生产系统的优缺点
5.1.1优点。①维持目前开拓开采，不再对矿井做生产系统优化，减少了基建投资；②维持目前开采方式，各生产系统不用变化。5.1.2缺点。①深部二1煤内在灰分高，发热量低，导致二1煤售价低；②矿井为突出矿井，人员较多，生产成本居高不下，导致矿井2015-2021年矿井回收煤柱前，矿井生产经营困难，年均亏损2.1亿元；③井下各类抽、掘、采等作业场所集中于一个采区，人员过度集中。
5.2优化后生产系统的优缺点
5.2.1优点。①提前浅部优势资源，使之与深部煤配采，降低煤的灰分，提高煤的发热量，煤的售价增高，效益好转；②生产系统优化后，矿井生产能力稳定，投资回收期5.33a，年均税后利润3277.09万元；③将抽、掘、采作业场所和下井人员在两区域间合理调配，利于安全管理。5.2.2缺点。①矿井生产系统优化要增加基建投资；②主副斜井工业场地现有占地面积小，地面各场所紧凑；③工业场地变化后要严格落实环境保护相关规定。综合考虑，原有生产系统维持开采方式不变，但矿井经营困难，且不符合国家供给侧结构改造政策要求，因此确定对矿井开采后期生产系统进行优化。
6矿井生产系统优化后盈亏分析
按照计算期第5年数据分析计算，盈亏平衡点为：生产能力利用率（BEP）=年固定总成本/（年销售收入-年可变成本-销售税金及附加）×100%=15570/（42300-16902-1091）×100%=64.05%。该项目达到生产能力的64.05%，即矿井生产能力达到117.65万t/a，企业就可保本，这说明超化煤矿生产系统优化项目风险较小。
7结语
技术人员对突出矿井开采后期的生产系统进行了合理优化，达到了改善矿井生产经营状况的目的，开采出了优质煤炭，符合国家目前煤炭产业政策。优化矿井后期生产系统时，要协调考虑设计方案对正常生产的影响、对矿区环境的影响，并对项目的经济效益分析要全面、可靠。
参考文献：
系统优化设计范文第4篇
随着电力体制的不断深化改革，电网规模的不断扩大，对于电力运行技术也提出了更高的要求，电力系统自动化、智能化、网络化成主流趋势。电力调度自动化系统是整个电网的核心部分，指在电力系统运行过程中，实时监控系统的运行状态及运行参数，以实现控制的最优化并合理调整方案。为保障电网的安全稳定运行，电力调度自动化系统发挥着重要的作用，为满足电网运行需求，电力调度自动化系统也在进行不断优化调整。
1.电力调度自动化系统及其应用优势
在满足当前国际与工业标准的基础上，是基于成熟的计算机网络信息技术及通信手段发展而成的电，存储等，为保证电力系统的安全稳定运行提供技术支持。系统中，重要节点上采用双机备用模式，其中某台计算机出现问题，该机上的所有数据都会平稳自动过渡到另外一台正常工作的计算机服务器上，使系统在出现问题时仍可以不影响整个电网的运行，从而确保了系统运行的稳定性。与此同时，系统还具备完善的权限管理功能，能有效平稳的对系统故障进行处理，且不会影响其它节点运行。作为系统的核心部分，调度主站担负着重要的职责，一方面要对电网运行状态进行实时监控与分析，从整体上实现系统自动化监视与控制;另一方面根据监测分析结果，提供准确的电力系统运行的数据信息，以及时发现电力系统运行中存在的异常情况，根据所采集到的数据资料，制定有效的方案，保证电网调度的有效性。
2.电力调度自动化系统设计
2.1系统结构。调度自动化系统主要由二部分构成，即分为数据管理层、能量管理层，其运行方式可分为实时态和研究态两种。具体情况如下：1)数据管理层：收集系统运行时的实时数据，达到对运行系统的监控。并对获取的测量数据进行反馈，便于SCADA显示系统下一步工作。通过利用和分析SCADA系统中的实时数据，获取电力系统的运行状况，通过动态防御、预警进行有效控制，提高电力调度自动化系统的自我恢复、事故分辨以及故障处理等能力，以此保证系统经济、安全的运行。2)能量管理层：其主要是针对发电控制，为保证系统的经济运行，通过合理调整和控制运行系统频率、时差等，实现系统优化。
2.2系统软硬件平台设计。1)硬件平台：包括服务器、PC及基于CISC芯片的各种硬件等。选择系统硬件平台时，要在满足系统设计各功能基础上，兼顾实时性、先进性、安全性、可靠性等原则及要求。2)操作系统：较为常用的主要为Solaris10或者AIX操作系统。3)网络环境：遵循ISOOSI七层网络参考模型的TCP/IP。4)数据库：一般采用Oracle数据库。5)开发语言：包括C、C++和Java等。
2.3系统优化设计。随着计算机信息技术的发展，电力调度自动化系统逐步实现“三遥”(即遥测、遥信、遥控)状态，但对于系统硬件及运行参数的实时监测还未能完全实现，这就给电力系统运行留下隐患。针对此问题，开发新的系统参数检测系统软件并运用于其中，该软件对系统硬件及参数进行实时监控，采集、处理、梳理，并且制定与输入各种规约，实现各种控制命令的接收和处理，大大提升了系统运行安全性。1)设备状态在线监测。利用软件对系统硬件及参数进行监控时，可为每项参数设定相应阈值，当运行参数超出这一值时发出警报信号。当报警信息出现时，将弹出报警窗口并发出报警声音/信号，直至被系统或工作人员确定为止。对于每次报警信息要打印输出，存储到系统实时数据库中。2)监测数据的输出与显示3)由于其支持标准的网络连接，具有扩展接口功能，可以在检测系统读取设备状态数据后，将数据写入系统之中，包括设备状态及服务器状态等数据，并与节点信息扩展表作对应关系。当系统添加了新的硬件设备，只需将新设备名称录入到节点信息扩展表中，以实现对新设备运行状态监测及数据存储。监控数据的实时显示功能，也是系统最重要的功能之一。当系统接收到监测软件获取的各项数据后，会在监控画面中显示这些数据，监控数据实时显示功能让调度员可以直接了解每台服务器运行状态，给系统管理和维护提供了很好的数据支撑。在线监测在调度自动化系统发展应用，使得系统各项功能得到完善，在采集数据和分析处理信息方面的完善，给电力行业提供正确的数据支持，为之发展发展提供更好、更全面的服务，保障电企可持续发展。其中，历史负荷曲线能够直观的让工作人员了解到电力电量是否平衡和运行方式是否安全，以此判断调度运行是否正常。此外，通过历史曲线还能查看指定时段的系统运行状态，根据历史曲线值大小及波动范围，对系统状态进行多时段对比，判断其运行正常与否，能及时发现与处理系统故障，有助于提高系统运行的安全性与稳定性。4)实时安全监控。调度自动化系统对变电站运行参数行实时监控，并根据监控得出的数据进行量化分析，最终计算出变电站稳定运行裕度，为调度员判断变电站运行态势奠定数据基础。在线监测软件还能对机房温度、湿度、烟雾、噪声、空气洁净度及供电电压电流等各项参数的远（近）程监测。并根据变电站设备运行情况，可以有效判断出机房当前的相对湿度、温度及运行噪音等，以此判断设备运行状态是否稳定。若上述因素发生异常，软件会向系统发出警报信号，直至被系统或工作人员确定为止。一般来说，设备稳定运行时对机房要求为：机房相对湿度保持在85%以下，温度控制在25℃以下。自动化在线监测软件的应用，对于提高系统运行的安全性与可靠性具有重要意义，它填补了原有系统在硬件参数监控上的空白，有效实现了系统对系统硬件及运行参数的实时监控。
2.4系统的特色应用。1)电子化值班。电子化值班，是指利用手机短信服务实时获取电网运行数据的一项功能，电子化值班的运用，使得工作人员的工作减少，基本上实现运行人元和自动化人员移动化办公。在调度机房中配置一台手机设备，经授权客户可了解和查看电量、总加等实时数据，当电网发生异常或故障时，也能在第一时间将该信息发送至负责人的手机上，以便及时采取有效措施进行处理。2)丰富的电力应用软件包。在系统分层软件构建设计中，采用面向对象的编程技术及相关技术，构建统一的应用平台，使SCADA、PAS、DTS(调度员培训仿真系统)、OPT(智能操作票管理系统)、VQC等应用能实现无缝继承，从而大大提升系统扩展性及稳定性;基于面向对象编程技术，使系统呈现构件化与模块化，大幅减少系统中的公共代码，有效提高系统运行效率。
3.结束语
系统优化设计范文第5篇
关键词：小湾水电站；人工砂石系统；砂石料场优化设计
中图分类号：TV423 文献标识码：A 文章编号：1009－2374(2011)25－0029－02
小湾水电站工程位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江河段中游，是澜沧江中下游河流规划八个梯级水电站中第二级，也是以发电为主，兼有灌溉、防洪、航运及拦砂等综合效益的特大型水利工程枢纽。它由混凝土双曲拱坝、坝后水垫塘和二道坝、左岸泄洪洞与右岸地下引水发电系统组成，最大坝高为292m，总库容量为149亿m3，其电站总装机容量可达4200MW。
一、人工砂石加工系统概况
小湾水电站孔雀沟石料场以及左岸的砂石料加工系统主要由孔雀沟石料场、砂石料加工系统。工程在选用砂石料场的时候，一般是要先考虑天然的骨料，再考虑其他比如人工的骨料，同时，还要考虑毛料采运困难程度如何、砂石混凝土系统的布置等因素进行综合地选择。小湾水电站工程坝址区可供选择的天然砂砾料场为孔雀沟石料场。孔雀沟石料场位于坝址左岸下游1.4km至1.8km之处，分布高程在1200m至1700m，料场面积约为O.45km2，其区内出露地层主要为时代不明变质岩系(M)及第四系(Q)。时代不明变质岩系的岩性主要为角闪斜长片麻岩、黑云花岗片麻岩、二云斜长片麻岩夹透镜状以及薄层状片岩。第四系地层按成因划分，主要有崩积层与坡积层两种，成分主要是块石、碎石、砂质粉土与粘土。料场内岩体风化以表层的均匀风化为主，风化的程度主要受到构造、地形、岩性及卸荷因素所控制。按风化程度分为全风化、强风化、弱风化、微风化和新鲜岩石五级，其中，全、强风化岩石的物理力学指标较差，不能用于砂石料生产，需要先行剥离，弃碴地点为孔雀沟弃碴场。
左岸砂石料加工系统和混凝土拌和系统布置于坝轴线下游左岸，瓦斜路沟上游侧，位于1245～1380m高程之问。砂石料加工系统毛料绝大部分采用孔雀沟石料场开采料，少部分利用工程进行有用渣料开挖。左岸砂石料加工系统承担全部双曲拱坝混凝土与部分水垫塘、坝肩处理混凝土所需砂石料的生产任务，混凝土总量855.53×104m3，其中，大坝混凝土838.2×104m3、水垫塘混凝土4.2×104m3、坝肩处理混凝土13.13×104m3。
二、人工砂石料生产优化设计
(一)人工砂石料场选择
砂石料场的规划与选择是以混凝土坝为主体工程水电工程施工组织设计中一项重要环节，而料场的选择是要受到多样条件所制约的。如果想要确定一个较好的料场开采方案，常常需要进行大量规划与设计。由于条件复杂，并且工作量繁重，一般很难在短时间内取得理想的结果，因此，规划设计工作必须有一个科学并且快速的选择料场的规划设计方法。
一般水电站工程所在地的附近多有天然砂石料场可供使用，按产地位置的高低，大体可分为河滩料场、陆上料场以及河心水下料场三类，而多数又为河滩及水下料场。陆上料场一般覆盖层相对较厚，杂质含量高，开采不会受到河水的影响，而河滩料场要占到天然砂石料场的大多数，地处河流上游河滩料场，因河道坡陡流急，含砂量较低，粒径较粗，料场贮量少且分散；中下游地区河滩料场的粒径相对要小，常常能够发现大片、集中的料场，河滩料场的上部在枯水期露出，而在洪水期被淹没，部分砂石料经常位于河水位之下，表面的覆盖层相对较薄；而水下料场常年处于河水面以下砂砾料场，时常会与河滩料场连成一片。优选天然砂砾石料场的主要目的就是为选定开采料场，继而确定开采量。因此，在料场优选系统中，要包括可供工程考虑用来采用的主要料场。
(二)人工砂石加工厂优化布置
根据小湾水电站坝址地形以及地质条件，结合选定的左岸石料场及混凝土浇筑、混凝土生产系统布置具体要求，合理布置砂石加工厂，还要考虑到交通便利以及砂石加工厂毛料处理能力、成品生产能力、人工砂石生产能力等。砂石加工厂是由粗碎车间、预筛车间、半成品料堆、筛分车间、中细碎车间、制砂车间、成品暂存料堆、成品料堆等所组成的。人工砂石料生产采用筛分车间与中细碎车间局部闭路流程。由于小湾人工砂石系统制砂车间含巴马科制砂车间(主要生产粗砂，生产料须经筛分，超径部分回送制砂车问)与棒磨机制砂车间(生产全部为细沙)，因此为闭路流程；其余车间都采用开路流程，制砂车间生产人工砂，各车间及各料仓之间都采用皮带输送机连接。而小湾工程人工砂石原料抗压强度较高，根据毛料的岩性和处理能力，要注意合理配置粗碎设备、中碎设备以及细碎设备。
(三)生产工艺优化
根据混凝土浇注高峰期砂石用料量要求，所配备砂石料开采加工系统机械设备要包括砂石料开采机械设备与砂石料加工系统机械设备等。为加大生产能力，要选用大功率的颚式破碎机，由铲车或者自卸车给料及送料，进入振动给料机后由其均匀，再给颚式破碎机(一道破碎)送料。为了改善中石的品质，在经过规定型号颚式破碎机破碎之后，要由皮带输送机送入圆锥式破碎机再进行第二道的破碎，由皮带机送入特定圆振动带筛选，由筛网网孔控制所选用的石料。小于5mm的石料要通过皮带机尽数送入洗选机，洗选出0～5mm砂料，而大于20mm的石料要经皮带机送到另外一部圆振动筛以筛成2层。80mm及以上的石料要经皮带机送至二道破碎机腔之内进行破碎。圆振动筛上要安装上喷淋水管，对砂石进行定期清洗。增设由沉淀池、调节水池、泥浆罐、渣浆泵、回水泵、压滤装置等组成的废水处理厂，布置于筛分楼的对面台阶之上。沉淀池采用辐流式，含沙量偏高的浑浊废水在经过沉淀之后，出水浊度会低于100度，从而达到砂石加工生产的用水标准之后，再流入调节水池，由回收泵站抽到生产调节水池进行回收利用。此外为减少前料分离，大中石料堆要设置缓降器，为降低噪音对周围环境的污染，要注意对于破碎车间与筛分楼的围护工作。
就现在来看，改进优化工作还存在不少问题需要注意。在人工生产砂石骨料时，需要特别注意选择适合的物料特性的生产工艺，在本质上改善产品质量与生产级配存在的比例问题。此外，由于石灰岩地区夹层黏性较大，存在不少从料场带来的大于30mm泥团，其中有很多小于30mm碎石。因此，所有小于30mm粒径的石料都弃掉显得不够合理。料场在设计准备阶段要详细进行勘察岩性、储量、风化层、夹层、覆盖层与断层，做好详尽的开采准备的工作。
