平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法和装置与流程

1.本技术涉及到采矿领域，具体而言，涉及平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法和装置。


背景技术：

2.露天矿山开采时，将矿山在垂直方向上划分成多个台阶，并在台阶上进行穿、爆、铲、装、运作业，露天矿山开采计划编制的目的是制定一个技术上可行、经济上最优的采矿剥离顺序，技术上可行包括各台阶水平的推进必须满足设备作业的时空发展顺序、上下台阶之间必须满足大于安全平台宽度的超前关系和采场延深速度，经济上最优包括开采计划的各成分品质在合理的波动范围内、采剥总量与生产设备能力相配、各台阶的采剥总量与各台阶的设备能力相匹配和剥采比在合理的波动范围内。
3.平行推进采剥模式下露天矿开采计划目前编制的方法是通过人工试凑法，计算过程复杂、操作繁琐、受技术人员经验影响较大，且具有盲目性，难以找到技术上可行、经济上最优的计划编制方案，从而导致的结果是：品质波动难以控制，开采量不合理，剥采比失衡，不能保障企业经济效益最大化。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法和装置，以至少解决现有技术中使用人工试凑法来编织开采计划所导致的问题。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法，包括：获取平行推进采剥模式下的露天矿的开采计划目标；获取平行推进方位，其中，所述平行推进方位为垂直于露天台阶坡顶或者底线的方位角；根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案；将各台阶可行的开采方案输入到预先建立的模型中，其中，所述模型为数学模型，所述数学模型中预先配置了多项函数，所述多项函数用于对开采方案的不同方面进行限制；从所述模型的输出中获取开采计划，其中，所述开采计划中包括各台阶的最终的开采方案，所述各台阶的最终的开采方案是满足所述多项函数限制要求的开采方案。
6.进一步地，所述开采计划目标包括以下至少之一：各成分品质目标、品质波动范围、采矿量目标、采矿量波动范围、剥采比目标、剥采比波动范围、各台阶采剥量目标、各台阶采剥量波动范围、采掘带宽度、安全平台宽度、允许同时开采台阶数。
7.进一步地，根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案包括：根据所述开采计划目标中的各台阶的采剥量目标、各台阶采剥量波动范围和采掘带宽度以及所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案。
8.进一步地，对开采方案的不同方面进行的限制包括以下至少之一：成分品质均衡约束、采矿量约束、剥采比约束、各台阶剥采量约束、上下台阶间开采超前关系约束、允许同时开采的最多台阶数目。
9.根据本技术的另一个方面，还提供了一种平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制装置，包括：第一获取模块，用于获取平行推进采剥模式下的露天矿的开采计划目标；第二获取模块，用于获取平行推进方位，其中，所述平行推进方位为垂直于露天台阶坡顶或者底线的方位角；搜索模块，用于根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案；输入模块，用于将各台阶可行的开采方案输入到预先建立的模型中，其中，所述模型为数学模型，所述数学模型中预先配置了多项函数，所述多项函数用于对开采方案的不同方面进行限制；第三获取模块，用于从所述模型的输出中获取开采计划，其中，所述开采计划中包括各台阶的最终的开采方案，所述各台阶的最终的开采方案是满足所述多项函数限制要求的开采方案。
10.进一步地，所述开采计划目标包括以下至少之一：各成分品质目标、品质波动范围、采矿量目标、采矿量波动范围、剥采比目标、剥采比波动范围、各台阶采剥量目标、各台阶采剥量波动范围、采掘带宽度、安全平台宽度、允许同时开采台阶数。
11.进一步地，所述搜索模块用于：根据所述开采计划目标中的各台阶的采剥量目标、各台阶采剥量波动范围和采掘带宽度以及所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案。
12.进一步地，对开采方案的不同方面进行的限制包括以下至少之一：成分品质均衡约束、采矿量约束、剥采比约束、各台阶剥采量约束、上下台阶间开采超前关系约束、允许同时开采的最多台阶数目。
13.根据本技术的另一个方面，还提供了一种存储介质，用于存储程序，所述程序用于执行上述的方法。
14.根据本技术的另一个方面，还提供了一种处理器，用于运行程序，所述程序用于执行上述的方法。
15.在本技术实施例中，采用了获取平行推进采剥模式下的露天矿的开采计划目标；获取平行推进方位，其中，所述平行推进方位为垂直于露天台阶坡顶或者底线的方位角；根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案；将各台阶可行的开采方案输入到预先建立的模型中，其中，所述模型为数学模型，所述数学模型中预先配置了多项函数，所述多项函数用于对开采方案的不同方面进行限制；从所述模型的输出中获取开采计划，其中，所述开采计划中包括各台阶的最终的开采方案，所述各台阶的最终的开采方案是满足所述多项函数限制要求的开采方案。通过本技术解决了现有技术中使用人工试凑法来编制开采计划所导致的问题，从而提高了开采计划编制的科学性和合理性，保证了企业的经济效益。
附图说明
16.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1为本发明具体实施方式中平行推进采剥模式下露天矿开采计划自动编制方法的流程图；
18.图2a是根据本技术实施例的各台阶可行的开采方案示意图一；
19.图2b是根据本技术实施例的各台阶可行的开采方案示意图二；
20.图2c是根据本技术实施例的各台阶可行的开采方案示意图三；
21.图2d是根据本技术实施例的各台阶可行的开采方案示意图四；
22.图2e是根据本技术实施例的各台阶可行的开采方案示意图五；
23.图3是根据本技术实施例的上下台阶间开采超前关系约束示意图；
24.图4是根据本技术实施例的平行推进模型下露天矿开采计划自动编制结果示意图；
25.图5是根据本技术实施例的平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法的流程图。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
27.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
28.在本实施例中提供了一种平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法，图5是根据本技术实施例的平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法的流程图，如图5所示，该方法包括如下步骤：
29.步骤s502，获取平行推进采剥模式下的露天矿的开采计划目标；
30.可选地，所述开采计划目标可以包括以下至少之一：各成分品质目标、品质波动范围、采矿量目标、采矿量波动范围、剥采比目标、剥采比波动范围、各台阶采剥量目标、各台阶采剥量波动范围、采掘带宽度、安全平台宽度、允许同时开采台阶数。
31.步骤s504，获取平行推进方位，其中，所述平行推进方位为垂直于露天台阶坡顶或者底线的方位角；
32.步骤s506，根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案；
33.例如，可以根据所述开采计划目标中的各台阶的采剥量目标、各台阶采剥量波动范围和采掘带宽度以及所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案。
34.步骤s508，将各台阶可行的开采方案输入到预先建立的模型中，其中，所述模型为数学模型，所述数学模型中预先配置了多项函数，所述多项函数用于对开采方案的不同方面进行限制；
35.步骤s510，从所述模型的输出中获取开采计划，其中，所述开采计划中包括各台阶的最终的开采方案，所述各台阶的最终的开采方案是满足所述多项函数限制要求的开采方案。
36.可选地，对开采方案的不同方面进行的限制可以包括以下至少之一：成分品质均衡约束、采矿量约束、剥采比约束、各台阶剥采量约束、上下台阶间开采超前关系约束、允许同时开采的最多台阶数目。
37.通过上述步骤解决了现有技术中使用人工试凑法来编制开采计划所导致的问题，从而提高了开采计划编制的科学性和合理性，保证了企业的经济效益。
38.下面结合附图对一个可选实施例进行说明。
39.结合图1，本实施方式提出一种平行推进采剥模式下露天矿开采计划自动编制方法，包括以下步骤：
40.步骤101、设置平行推进采剥模式下开采计划目标。
41.可选地，本实施例中的开采计划目标包括各成分品质目标、品质波动范围、采矿量目标、采矿量波动范围、剥采比目标、剥采比波动范围、各台阶采剥量目标、各台阶采剥量波动范围、采掘带宽度、安全平台宽度、允许同时开采台阶数。
42.步骤102、指定平行推进方位。本实施例中的平行推进方位是指垂直于露天台阶坡顶/底线的方位角。
43.步骤103、搜索各台阶可行的开采方案。本实施例中的搜索各台阶可行的开采方案，是指根据各台阶采剥量目标、各台阶采剥量波动范围和采掘带宽度，搜索台阶上满足条件的开采方案。
44.步骤104、建立平行推进采剥模式下开采计划自动编制数学模型。本实施例中的平行推进采剥模式下露天矿开采计划自动编制数学模型如下：
45.集合：
46.b：台阶的集合
47.e：成分的集合
48.p
b,p
：台阶b上第p种开采方案的集合
49.o
b,p
：台阶b上第p种开采方案的采矿量的集合
50.r
b,p
：台阶b上第p种开采方案的剥离量的集合
51.台阶b上第p种开采方案的成分e的品质的集合
52.(x
b,p,i,j
，y
b,p,i,j
)：台阶b上第p种开采方案所包含的第i行j列价值块的坐标集合，其中，每个价值块均是露天矿中的一个规则立体几何体，每个价值块形状和体积相同；例如，所述每个价值块均为一个立方体，所述立方体的高度为所述露天矿的台阶高度，所述立方体平面的长和宽根据以下至少之一确定：矿山勘探网度、作业设备尺寸和作业平台尺寸。
53.索引：
54.b：台阶的索引
55.e：成分的索引
56.p：开采方案的索引
57.i：价值块的行索引
58.j：价值块的列索引
59.参数：
60.ge：成分e品质目标
[0061][0062]
δge：成分e品质波动范围
[0063]
λe：成分e的权重系数
[0064]
o：采矿量目标
[0065]
δo：采矿量波动范围
[0066]
γ：剥采比目标
[0067]
δγ：剥采比波动范围
[0068]
wb：台阶b采剥量目标
[0069][0070]
δwb：台阶b采剥量波动范围
[0071]
n：允许同时开采的最多台阶数目
[0072]
决策变量：
[0073][0074]
成分e目标负偏差成分e目标正偏差目标函数：
[0075][0076]
约束：
[0077]
1)变量逻辑性约束
[0078][0079][0080][0081][0082]
2)各台阶最多只有1个开采方案为计划结果约束
[0083]
3)成分品质均衡约束
[0084][0085][0086]
4)采矿量约束
[0087][0088][0089]
5)剥采比约束
[0090][0091]
[0092]
6)各台阶采剥量约束
[0093][0094][0095]
7)上下台阶间开采超前关系约束
[0096]
当台阶b的第p种开采方法制约其下一台阶的第p
′
种开采方案时
[0097]
8)允许同时开采的最多台阶数目
[0098][0099]
步骤105、解算所述平行推进采剥模式下开采计划自动编制数学模型，得到计划结果。本实施例中通过线性规划解算器解算所述平行推进采剥模式下露天矿开采计划自动编制数学模型。
[0100]
本实施方式还包括一种采用的平行推进采剥模式下露天矿开采计划自动编制方法的装置，该装置包括：显示器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述所述方法的步骤。此外，本实施方式还提出了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
[0101]
为说明本实施方式中的平行推进采剥模式下露天矿开采计划自动编制方法，下面进一步详细列举相关实施例。
[0102]
实施例1
[0103]
a1：某露天矿山包含4种成分，各成分品质目标及品质波动范围如表1所示，采矿量目标为55万t，采矿量波动范围为
±
5万t、剥采比目标为1.3、剥采比波动范围为
±
0.2、各台阶采剥量目标为10万t、各台阶采剥量波动范围为
±
5万t、采掘带宽度为40m、安全平台宽度为20m、允许同时开采台阶数为5个。
[0104]
表1各成分品质目标及品质波动范围
[0105] 目标波动范围成分13000
±
100成分235
±
3成分326
±
2成分40.8
±
0.2
[0106]
a2：根据矿山开采现状指定平行推进方位为315
°
。
[0107]
a3：根据各台阶采剥量目标、各台阶采剥量波动范围和采掘带宽度，搜索台阶上满足条件的开采方案，以某台阶为例，该台阶可行的开采方案示意图如图2所示。
[0108]
a4：构建的平行推进采剥模式下露天矿开采计划自动编制数学模型如下：
[0109]
集合：
[0110]
b：台阶的集合
[0111]
e：成分的集合
[0112]
p
b,p
：台阶b上第p种开采方案的集合
[0113]ob,p
：台阶b上第p种开采方案的采矿量的集合
[0114]rb,p
：台阶b上第p种开采方案的剥离量的集合
[0115]
台阶b上第p种开采方案的成分e的品质的集合
[0116]
(x
b,p,i,j
，y
b,p,i,j
)：台阶b上第p种开采方案所包含的第i行j列价值块的坐标集合
[0117]
索引：
[0118]
b：台阶的索引
[0119]
e：成分的索引
[0120]
p：开采方案的索引。

技术特征：
1.一种平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法，其特征在于，包括：获取平行推进采剥模式下的露天矿的开采计划目标；获取平行推进方位，其中，所述平行推进方位为垂直于露天台阶坡顶或者底线的方位角；根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案；将各台阶可行的开采方案输入到预先建立的模型中，其中，所述模型为数学模型，所述数学模型中预先配置了多项函数，所述多项函数用于对开采方案的不同方面进行限制；从所述模型的输出中获取开采计划，其中，所述开采计划中包括各台阶的最终的开采方案，所述各台阶的最终的开采方案是满足所述多项函数限制要求的开采方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开采计划目标包括以下至少之一：各成分品质目标、品质波动范围、采矿量目标、采矿量波动范围、剥采比目标、剥采比波动范围、各台阶采剥量目标、各台阶采剥量波动范围、采掘带宽度、安全平台宽度、允许同时开采台阶数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案包括：根据所述开采计划目标中的各台阶的采剥量目标、各台阶采剥量波动范围和采掘带宽度以及所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，对开采方案的不同方面进行的限制包括以下至少之一：成分品质均衡约束、采矿量约束、剥采比约束、各台阶剥采量约束、上下台阶间开采超前关系约束、允许同时开采的最多台阶数目。5.一种平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取平行推进采剥模式下的露天矿的开采计划目标；第二获取模块，用于获取平行推进方位，其中，所述平行推进方位为垂直于露天台阶坡顶或者底线的方位角；搜索模块，用于根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案；输入模块，用于将各台阶可行的开采方案输入到预先建立的模型中，其中，所述模型为数学模型，所述数学模型中预先配置了多项函数，所述多项函数用于对开采方案的不同方面进行限制；第三获取模块，用于从所述模型的输出中获取开采计划，其中，所述开采计划中包括各台阶的最终的开采方案，所述各台阶的最终的开采方案是满足所述多项函数限制要求的开采方案。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述开采计划目标包括以下至少之一：各成分品质目标、品质波动范围、采矿量目标、采矿量波动范围、剥采比目标、剥采比波动范围、各台阶采剥量目标、各台阶采剥量波动范围、采掘带宽度、安全平台宽度、允许同时开采台阶数。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述搜索模块用于：根据所述开采计划目标中的各台阶的采剥量目标、各台阶采剥量波动范围和采掘带宽
度以及所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案。8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，对开采方案的不同方面进行的限制包括以下至少之一：成分品质均衡约束、采矿量约束、剥采比约束、各台阶剥采量约束、上下台阶间开采超前关系约束、允许同时开采的最多台阶数目。9.一种存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序用于执行权利要求1至4中任一项所述的方法。10.一种处理器，用于运行程序，其特征在于，所述程序用于执行权利要求1至4中任一项所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种平行推进采剥模式下露天矿开采计划编制方法和装置，该方法包括：获取平行推进采剥模式下的露天矿的开采计划目标；获取平行推进方位，其中，所述平行推进方位为垂直于露天台阶坡顶或者底线的方位角；根据所述开采计划目标和所述平行推进方位搜索各台阶可行的开采方案；将各台阶可行的开采方案输入到预先建立的模型中，其中，所述模型为数学模型，所述数学模型中预先配置了多项函数，所述多项函数用于对开采方案的不同方面进行限制；从所述模型的输出中获取开采计划。通过本申请解决了现有技术中使用人工试凑法来编制开采计划所导致的问题，从而提高了开采计划编制的科学性和合理性，保证了企业的经济效益。益。益。


技术研发人员：肖兵 李海波 耿昊 程林 陈鑫 李金玲 毕林
受保护的技术使用者：栾川龙宇钼业有限公司 长沙迪迈数码科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2022/3/8