[發(fā)明專利]復(fù)雜煤層條件下露天礦開采境界與開采程序協(xié)同優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010888221.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN112214867A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉光偉;張靖;曹博;柴森霖;呂進(jìn)國;于秋宇;李浩然;郭偉強(qiáng);黃云龍;王青旭;王東;劉威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;E21C41/28;G06F111/04;G06F111/06
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

1.一種復(fù)雜煤層條件下露天礦開采境界與開采程序協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述優(yōu)化方法包括如下步驟：

步驟S1，構(gòu)建開采境界模型和外排土場到界模型；

步驟S2，構(gòu)建三維地質(zhì)模型

步驟S3，確定開采程序方案；

步驟S4，確定生產(chǎn)剝采比，編制露天礦剝、采工程進(jìn)度計(jì)劃，確定各年度采剝工程位置及工程量；

步驟S5，規(guī)劃采場內(nèi)各工程位置、各類剝離物的流向流量，優(yōu)化內(nèi)、外排土場利用方案；

步驟S6，優(yōu)化剝離、采煤各開采工藝服務(wù)范圍及工藝系統(tǒng)布置方案；

步驟S7，確定最優(yōu)的開采程序。

2.如權(quán)利要求1所述復(fù)雜煤層條件下露天礦開采境界與開采程序協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S1包括如下步驟：

步驟S101，對(duì)采場和排土場進(jìn)行離散化；

步驟S102，通過降低排土標(biāo)高與改變內(nèi)排土場幫坡角的復(fù)合優(yōu)化方式來對(duì)內(nèi)排土場的發(fā)展進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化；

步驟S103，將各個(gè)采剝階段、排棄階段分別簡化為一個(gè)整體，不考慮臺(tái)階細(xì)節(jié)，采場簡化成傾角為工作幫坡角的坡面，排土場簡化為傾角為排土場邊坡角的坡面，端幫簡化為組合坡面；

步驟S104，在計(jì)算運(yùn)輸費(fèi)用時(shí)，只考慮各個(gè)采剝階段、排棄階段的所對(duì)應(yīng)采剝工程體的質(zhì)心位置，根據(jù)采剝階段和對(duì)應(yīng)排棄階段質(zhì)心的位置變化分別計(jì)算得到上坡或下坡運(yùn)距和水平運(yùn)距；

步驟S105，對(duì)內(nèi)排土場的范圍與排棄標(biāo)高，在進(jìn)行模型計(jì)算時(shí)設(shè)置一個(gè)求解的范圍，內(nèi)排土場的范圍在有端幫沿幫外排土場的情況下以沿幫外排土場為界，在端幫沒有外排土場的情況下以地表境界作為內(nèi)排土場的邊界；

步驟S106，采場、排土場沿同一方向推進(jìn)；

優(yōu)選的，所述步驟S105中，內(nèi)排土場的高度設(shè)定為卡車能夠達(dá)到的最高排棄高度。

3.如權(quán)利要求2所述復(fù)雜煤層條件下露天礦開采境界與開采程序協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S102中的采場-排土場動(dòng)態(tài)優(yōu)化的約束條件為：采場與排土場各年最下臺(tái)階距離不小于50m；

排棄體積應(yīng)等于剝離量的散體體積；

同一年不管以什么樣的方式進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)入到內(nèi)排土場的剝離物總量是不變的即內(nèi)排土場的橫截面積相等；

內(nèi)排土場的高度的最小值應(yīng)不小于平行四邊形的高，所述平行四邊形的高為內(nèi)排土場以最大幫坡角發(fā)展到距離采場安全距離為50m時(shí)所構(gòu)成的內(nèi)排土場抽象出的平行四邊形的高；

內(nèi)排土場的最上一個(gè)平臺(tái)的寬度最小值為0，最大值應(yīng)不大于內(nèi)排土場以最大幫坡角發(fā)展到距離采場安全距離為50m時(shí)，所構(gòu)成的內(nèi)排土場抽象出的平行四邊形的底。

4.如權(quán)利要求1所述復(fù)雜煤層條件下露天礦開采境界與開采程序協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S2包括如下步驟：

步驟S201，構(gòu)建煤層頂板、底板DEM模型；

步驟S202，構(gòu)建煤層實(shí)體模型；

步驟S203，構(gòu)建煤層塊體模型；

步驟S204，構(gòu)建煤層含煤率模型；

步驟S205，對(duì)三維地質(zhì)模型進(jìn)行精度校核。

5.如權(quán)利要求4所述復(fù)雜煤層條件下露天礦開采境界與開采程序協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S201包括如下步驟：

步驟S2011，處理煤層頂板、底板離散高程點(diǎn)；

步驟S2012，處理斷層線；

步驟S2013，對(duì)煤層頂板、底板數(shù)據(jù)進(jìn)行估值；

步驟S2014，構(gòu)建煤層頂板、底板DEM模型。