[發明專利]內排露天礦長遠排土規劃方法及計算系統

在審

• 申請號: 201710600403.3
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN109284848A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 黃甫;肖雙雙;馬力;丁小華;劉武
• 申請（專利權）人: 黃甫
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.內排露天礦長遠排土規劃方法及計算系統，包含基礎數據獲取、計算處理、結果輸出三個模塊，其特征在于基礎數據獲取模塊包含如下操作：

建立自定義一維坐標系用于表征采場坡面與排土場坡面的位置，選取一條與采場推進方向垂直的直線作為參考線，平面上一點到該直線的距離即為該點在自定義一維坐標系的坐標，不考慮高程，規定直線沿采場推進方向的坐標一側為負，另一側為正(也可作相反規定)；

建立各采剝階段坡面DTM，以各采剝階段坡面DTM與最終境界坑DTM交線上在自定義一維坐標系中坐標最大的點(該點最靠近采空區及排土場一側，當自定義一維坐標系的正負方向作相反規定時，取坐標最小點)，作為采剝階段坡底位置；

建立內排土場塊體模型，內排土場的邊界以地表境界為邊界，在存在沿幫外排土場時與沿幫外排土場相接，建立內排土場后進行“微分”，即在沿排土場發展方向按設定的排棄坡面角和固定推進度進行“切割”得到固定推進度條件下的排棄階段，為了與模型要求解的排棄階段相區分，將該排棄階段定義為固定推進度排棄階段，同時在垂直方向上按照一定間隔進行垂直“切割”得到固定推進度條件下的排棄階段垂直方向切割后的實體，這些切割實體定義為固定推進度排棄階段切割實體，調用3DMine VBA接口讀取這些切割實體的體積和質心數據；

建立各固定推進度排棄階段排棄坡面DTM，以各固定推進度排棄階段排棄坡面DTM與最終境界坑DTM交線上在自定義一維坐標系中坐標最小的點(該點最靠近采空區及采場一側，當自定義一維坐標系的正負方向作相反規定時，取坐標最大點)，作為各固定推進度排棄階段坡底位置。

2.內排露天礦長遠排土規劃方法及計算系統，包含基礎數據獲取、計算處理、結果輸出三個模塊，其特征在于計算處理模塊采用如下步驟實現：

步驟1：讀取基礎數據獲取模塊中的數據；

步驟2：初始化參數，排棄階段采空區寬度L(i)＝L_max(i＝1to N₀)，Flag(i)(標志第i排棄階段是否滿足約束條件)，Eflag標志遍歷完所有采空區寬度的情況，計算周期內的運輸費用C_f，

L(i)＝L_max(i＝1to N₀)，Flag(i)＝False(i＝1to N₀)，Eflag＝Flase，C_f＝1e100，j＝1(計算第一個排棄階段)；

步驟3：判斷Eflag＝False，是則進入步驟4，否則進入步驟17；

步驟4：判斷Flag(j)＝False，是進入步驟5，是進入步驟10；

步驟5：根據第j階段采空區寬度L_j與采剝階段坡底位置確定排棄階段坡面在固定推進度排棄階段中的位置，即排棄階段坡面處于固定推進度排棄階段第幾階段及距離該階段排土坡面距離，進一步地，得到固定推進度排棄階段切割實體被采剝階段排棄坡面切割為兩部分后各部分的質心及體積；

步驟6：在垂直方向上“積分”——從最下部向上逐層累加處于第j個排棄階段坡面位置與j-1個排棄階段坡面位置(j＝1時根據第1個排棄階段坡面位置及模型計算周期起點時的初始排土場位置或者原始地形)之間的固定推進度排棄階段切割實體的體積，直至大于當期所需排土空間或者累加到最上部一層實體，根據累加的實體體積與當期所需排土空間的差值、前一次累計的實體體積，最上一層實體的高度進行差值確定第j個排棄階段排棄高度H_j，對處于第j個排棄階段坡面位置與j-1個排棄階段坡面位置(j＝1時根據第1個排棄階段坡面位置及模型計算周期起點時的初始排土場位置或者原始地形)之間，第j個排棄階段排棄高度與境界坑底板之間的實體的質心按照各實體的體積進行加權得到第j個排棄階段的排棄質心；

步驟7：計算相鄰排棄階段高差ΔH＝H_j-H_j-1，如果高差ΔH小于給定高差值h，則Flag(j)＝True，反之Flag(j)＝False；

步驟8：判斷Flag(j)＝True，為真時進入步驟10，為假時進入步驟9；

步驟9：判斷L(j)>L_min，為真時第j階段的采空區寬度減少步距Lstep即令L(j)＝L(j)-Lstep并進入步驟3，為假時進入步驟10；

步驟10：判斷Flag(j)＝True，為真時進入步驟11，為假時進入步驟12；

步驟11：判斷j＝N₀，即判斷是否已計算最后一個排棄階段，為真時根據各采剝階段質心及相應的排棄階段質心計算各階段的剝離物水平運距和垂直提升高度，并進一步計算目標函數值C，進入步驟13；為假時令j＝j+1(即進行下一個排棄階段計算)，進入步驟3；

步驟12：判斷j＝1，即判斷當前計算的排棄階段是否是第一排棄階段階段，為真時令Eflag＝True，進入步驟3，為假時進入步驟14；

步驟13：判斷C<C_f，為真時令C_f＝C，迭代各排棄階段參數，為假時直接進入步驟14；

步驟14：判斷L(j)<＝L_min，為真時進入步驟15，為假時進入步驟16；

步驟15：判斷j＝1，即是否為第一排棄階段，為真時令Eflag＝True進入步驟16，為假時令j＝j–1，進行前一排棄階段的計算，進入步驟14；

步驟16：判斷Eflag＝False，為真時第j階段的采空區寬度減少步距Lstep,令L(j)＝L(j)-Lstep，對部分參數賦值Flag(i)＝False(i＝j to N₀)，L(i)＝L_max(i＝j+1to N₀)，進入步驟3，為假時直接進入步驟3；

步驟17：輸出如下數據(包括但不限于如下數據)：各排棄階段剝離物運輸費用之和，各排棄階段的排棄標高，各排棄階段所處的固定推進度排棄階段、各排棄階段排棄坡面距離所處的固定推進度排棄階段的排棄坡面的距離，各階段剝離物水平運輸距離及垂直提升高度。