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申请/专利权人：辽宁工程技术大学

摘要：本发明提供一种复杂煤层条件下露天矿开采境界与开采程序协同优化方法，优化方法包括：构建开采境界模型和外排土场境界模型；构建三维地质模型；确定开采程序方案；确定生产剥采比，编制露天矿剥、采工程进度计划，确定各年度采剥工程位置及工程量；规划采场内各工程位置、各类剥离物的流向流量，优化内、外排土场利用方案；优化剥离、采煤各开采工艺服务范围及工艺系统布置方案；确定最优的开采程序。本发明的优化方法能够较好地将开采境界与开采程序进行同步协同优化，不仅可操作性较强，而且能够显著降低露天矿的剥离开采成本，同时也能够保证剥离物排弃与排土场规划的协调性。

主权项：1.一种复杂煤层条件下露天矿开采境界与开采程序协同优化方法，其特征在于，所述优化方法包括如下步骤：步骤S1，构建开采境界模型和外排土场到界模型；步骤S2，构建三维地质模型步骤S3，确定开采程序方案；步骤S4，确定生产剥采比，编制露天矿剥、采工程进度计划，确定各年度采剥工程位置及工程量；步骤S5，规划采场内各工程位置、各类剥离物的流向流量，优化内、外排土场利用方案；步骤S6，优化剥离、采煤各开采工艺服务范围及工艺系统布置方案；步骤S7，确定最优的开采程序；所述步骤S1包括如下步骤：步骤S101，对采场和排土场进行离散化；步骤S102，通过降低排土标高与改变内排土场帮坡角的复合优化方式来对内排土场的发展进行动态优化；步骤S103，将各个采剥阶段、排弃阶段分别简化为一个整体，不考虑台阶细节，采场简化成倾角为工作帮坡角的坡面，排土场简化为倾角为排土场边坡角的坡面，端帮简化为组合坡面；步骤S104，在计算运输费用时，只考虑各个采剥阶段、排弃阶段的所对应采剥工程体的质心位置，根据采剥阶段和对应排弃阶段质心的位置变化分别计算得到上坡或下坡运距和水平运距；步骤S105，对内排土场的范围与排弃标高，在进行模型计算时设置一个求解的范围，内排土场的范围在有端帮沿帮外排土场的情况下以沿帮外排土场为界，在端帮没有外排土场的情况下以地表境界作为内排土场的边界；步骤S106，采场、排土场沿同一方向推进；所述步骤S105中，内排土场的高度设定为卡车能够达到的最高排弃高度；所述步骤S2包括如下步骤：步骤S201，构建煤层顶板、底板DEM模型；步骤S202，构建煤层实体模型；步骤S203，构建煤层块体模型；步骤S204，构建煤层含煤率模型；步骤S205，对三维地质模型进行精度校核；所述步骤S201包括如下步骤：步骤S2011，处理煤层顶板、底板离散高程点；步骤S2012，处理断层线；步骤S2013，对煤层顶板、底板数据进行估值；步骤S2014，构建煤层顶板、底板DEM模型；所述步骤S201具体做法为：将步骤S2014中的各个DEM面叠加，然后构建地层顶板与底面之间的侧面三角网，将侧面三角网、顶面与底面三角网缝合，形成空间包络面模型，即构建煤层实体模型；所述步骤204中的含煤率为： 式中：η——煤层含煤率；n——煤层层数；m——夹矸层数；hi——第i层煤的厚度；hj——第j层夹矸的厚度；所述步骤205中对矿山实际采出煤量与模型中的煤量数据进行进度对比，其中对比数据为至少四个月的模型计算的采剥量与矿山实际发生的采剥量，精度校准的精度误差﹤3％。

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