露天煤矿最终境界优化实用算法.docVIP

  露天煤矿最终境界优化实用算法# 5 10  摘要：基于开采总利润最大的准则，设计了开采境界优化的“锥体排除法”算法体系，包括 最大境界的圈定，锥壳模板构建和锥体排除算法。该算法可以方便地处理不同方向和区域 具有不同帮坡角的情况。把这一算法体系应用于建立的柱状煤层模型，根据矿山生产能 力、煤矿地质条件、当前煤矿开采成本以及煤矿售价，进行优化，得出了在给定煤层赋存 条件和技术经济条件下境界的最佳大小和形态，以及采剥量，为矿山生产决策者提供了设 计依据，具有重要的参考价值。 关键词：露天煤矿；境界优化；锥体排除法；锥体模板；最终境界 中图分类号：Ｆ ２０５ 15 A Practical Algorithm for Final-Pit Optimization in Open-Pit Coal Mines GU Xiaowei1, XU Xiaochuan1, WANG Qing1, ZHENG Youyi2 (1. Resources and Ecological Economics Research Center, Northeastern University, Shenyang 20 25 30 35 40 110004, China; 2. China Coal Technology Engineering Group Corp, Beijing 100013, China.) Abstract: Based on the regulation of profit maximization, the algorithm system of cone exclusive method is designed for optimizing ultimate boundary. The algorithm system contains delimitating largest boundary, constructing cone shell template and cone exclusive algorithm. The algorithm can easily incorporate different final-slope angles in different directions and zones. Based on the production capacity of mine, the coal geological condition, the mining cost and price of coal, the algorithm system is used on the columnar coal seam model to optimize boundary. Under the coal seam occurrence conditions, technical and economic conditions, the optimum size and shape of boundary as well stripping quantity are obtained. The optimization results which provided design basis for policymakers had great reference value. Key words: open-pit coal mine; boundary optimization; cone exclusive method; cone shell template; ultimate boundary 0 引言 露天矿开采中，最终境界是露天开采的一大要素，是露天矿山生产经营决策的重要依据。 合理境界的确定，需要统筹考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采 及处理成本等多种复杂因素对开采设计方案总体效果的影响，其目的是使整个矿产开采所获 得的经济效益最优[1]。 由于最终开采境界对露天矿总经济效益将产生重大影响，露天开采境界优化从 20 世纪 60 年代起就成为了一个被广泛研究的课题，浮锥法和图论法是具有代表性的算法[2-5]。最终 境界的优化方法很多，习惯上分为两大类，一类是准优化方法，一类是具有严格数学逻辑的 优化方法，Kim 将储量参数化也归为第一类[6]。本文以开采总利润最大为准则，设计了开采 境界优化的“锥体排除法”算法体系，包括最大境界的圈定，锥壳模板构建和锥体排除算法 -1-   [7-9]  。把这一算法体系应用于建立的柱状煤层模型，得到最优境界[10]。锥体排除法的基本思 45 50 路，是从一个可能的最大境界开始，逐层“剥去”境界外围那些不