[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

本發明公開了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、結果輸出模塊。本方法通過不斷調整各階段采空區寬度，試算各排棄階段排棄高度，并進一步確定各排棄階段質心。根據各采剝階段質心與相應的排棄階段質心求解水平運輸距離與垂直提升高度，并進一步確定各階段剝離物運輸費用之和。在不斷調整各階段采空區寬度的過程中，若計算的各階段剝離物運輸費用之和小于上一次的計算結果，則進行迭代直至達到設定的計算次數或者利用窮舉法窮舉完各階段采空區寬度所有組合情況。最終計算出計算周期內剝離物運輸的最小成本，同時能夠給出各排棄階段的排棄參數。本發明能夠指導露天礦內排土場的設計，節約剝離物的運輸成本。

技術領域

本發明涉及露天礦內排土場的長遠規劃設計，適用于內排條件下露天礦內排土場長遠的排棄工程位置設計，能夠實現計算周期內剝離物運輸成本最低的目的。

背景技術

露天礦剝離物的運輸成本占到開采成本的很大比例。排土工程位置的設計(包括排土場排棄高度、采空區寬度)直接影響到剝離物從采場經端幫運輸至排土場的運輸距離，因而合理經濟地規劃排土場能夠降低剝離物的運輸成本。

目前，露天礦排土設計通常采用手工試算的方式進行排土場的設計，以排土容量滿足生產要求為目標，在這個過程中并未考慮到排土運輸成本。

對于“月計劃”這種時間較短的“短期排土設計”，將采場、排土場的若干采掘點、若干排棄點簡化為固定點，并在礦山現有路徑中根據距離、坡度等設置權重，利用網絡圖等方法計算得到剝離物從采場運輸到排土場運輸的具體的最優流量流向。對于“年計劃”這種時間較長的“中期排土設計”，則是將剝離物按照臺階劃分，得到各個臺階的體積量及質心，同樣得到設計的排土場各臺階質心及巖量，在此基礎上利用網絡圖等方法確定剝離物的流量及流向。

目前，對于“長遠排土設計”(時間跨度在三年、五年甚至整個礦山生命周期)仍是采用類似“年設計”的設計方法，費時費力，且具有明顯的弊端。第一，“短期/中期排土設計”的排土場設計時僅考慮容量并未考慮到成本，運輸優化是在排土場設計完成后進行的。“短期/中期排土設計”的排土工程位置無法確定排土設計經濟效益是否最優，更無法確定各個階段排土工程位置能否使整個礦山生命周期內排土經濟效益最優。第二，“短期/中期排土設計”由于只考慮較短的時間周期可能導致露天礦排土場高度頻繁調整，不利于后續復墾，第三，排土空間無法適時合理的利用，運輸排土成本高。

發明內容

本發明就是為了解決上述技術問題，提供了一種內排條件下露天礦排土場長遠排土規劃的計算系統，能夠使整個計算周期內的剝離物運輸成本最低，并給出各個排棄階段的排土工程位置(包括排土場排棄高度、排棄階段坡面位置)。

本發明提供的一種內排條件下露天礦排土場長遠排土規劃計算系統，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獲取采場三種數據包括采剝階段坡底位置、采剝階段質心及巖量體積，排土場三種數據包括固定推進度排棄階段切割實體體積及質心、固定推進度排棄階段坡底位置，具體包含如下步驟：

步驟1：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)；

步驟2：建立包含礦石巖石信息的采場塊體模型，通過2013版3DMine軟件“中長期規劃”—“刀量切割”功能得到各采剝階段的巖量體積并生成各階段實體文件，調用3DMineVBA接口讀取這些采剝階段實體的質心數據；

步驟3：在CAD或者3DMine中建立各采剝階段坡面DTM，調用3DMine VBA接口獲取各采剝階段坡面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；