[發明專利]基于基建投資內生變量的露天煤礦開采計劃優化方法

在審

• 申請號: 202110462936.6
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113128777A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 顧曉薇;孔文源;王青;胥孝川
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02;G06F30/20;G06F111/04
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 郭元藝

本發明屬于露天煤礦的開采領域，尤其涉及一種基于基建投資內生變量的露天煤礦開采計劃優化方法，包括以下步驟：（1）獲取洗煤廠基建投資函數、除洗煤廠和采剝設備外其他基建投資函數及兩者加起來的總基建投資函數；（2）獲取某條計劃路徑某年的原煤開采量、剝離的廢石量與剝離的第四紀層量；（3）獲取某條計劃路徑某年的成本的關系模型；（4）獲取某條計劃路徑的某年利潤的關系模型；（5）獲取某條可行計劃路徑的所有年份的利潤關系模型；（6）找出一條滿足可行計劃約束的“當前路徑”；（7）以“當前路徑”為基礎構建滿足約束條件的“新路徑”；（8）以“新路徑”為基礎構建滿足約束條件的更新的路徑，直到找到最佳路徑為止。本發明開采順序合理，實用性強，可推遲剝離高峰，延長開采壽命，約束生產能力不合理擴張，降低投資風險。

技術領域

本發明屬于露天煤礦的開采領域，特別是涉及一種基于基建投資內生變量的露天煤礦開采計劃優化方法。

背景技術

以往的露天煤礦開采計劃的優化方法一般是以獲得最佳開采順序為重點，對于生產能力或者預先依據儲量規模確定一個合理的生產能力，而在開采計劃優化中作為已知條件，或者去設立一個合理的、有限的產能范圍，在此范圍內同時優化開采順序和生產能力，在前一種情況下，基建投資隨生產能力而定，不是變量，不用在計劃優化中考慮；而在后一種情況下，一般都是設定生產能力范圍內，基建投資變化不大，在優化模型中也不把基建投資作為變量予以考慮，為了盡可能準確的反應優化結果的經濟效益的凈現值(NPV)，有時在計劃優化后再依據優化結果計算基建投資并算入NPV中。

然而基建投資是生產能力的函數，而生產能力、開采順序以及開采壽命三者之間相互作用，基建投資不僅影響最佳生產能力，而且通過后者影響最佳開采順序和開采壽命。不把基建投資作為內生變量，而在計劃優化后再依據優化結果計算基建投資并算入NPV 中的優化結果往往生產能力過高且隨時間的波動幅度較大，開采壽命也會變得不太合理，總NPV更是比把基建投資作為內生變量得到優化方案的NPV低。

發明內容

本發明針對現有技術的缺陷，提出一種開采順序合理，實用性強，可延長開采壽命，提高生產能力及開采效率的基于基建投資內生變量的露天煤礦開采計劃優化方法。

為解決上述技術問題，本發明是這樣實現的：

一種基于基建投資內生變量的露天煤礦開采計劃優化方法，其包括以下步驟：

（1）獲取洗煤廠不設儲礦設施基建投資函數、除洗煤廠和采剝設備外其他基建投資函數及兩者加起來的總基建投資函數；

（2）獲取某條計劃路徑某年的原煤開采量、剝離的廢石量與剝離的第四紀層量；

（3）獲取某條計劃路徑某年的成本的關系模型；

（4）獲取某條計劃路徑的某年利潤的關系模型；

（5）根據步驟（3）所得關系模型與步驟（4）所得關系模型獲取某條可行計劃路徑的所有年份的利潤關系模型；

（6）找出一條滿足可行計劃約束的當前路徑；

（7）在步驟（6）所得當前路徑基礎上，構建約束條件的新路徑；

（8）在步驟（7）所得新路徑基礎上，構建約束條件的更新的路徑，直到找到最佳計劃路徑為止。

作為一種優選方案，本發明步驟（1）中，所述不設儲礦設施基建投資函數為：

I_p(q_max)=a₁+b₁q_max；