(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111513730.8 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 东北大学 地址 110000 辽宁省沈阳市和平区文化路3 号巷11号 (72)发明人 顾晓薇　胥孝川　王青　王浩　 (74)专利代理 机构 北京方圆嘉 禾知识产权代理 有限公司 1 1385 专利代理师 王月松 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 一种金属露天矿境界与开采计划整体优化 方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种金属露天矿境界与开采计 划整体优化方法和系统。 该方法包括： 获取候选 境界序列； 遍历所述候选境界序列， 并生成与所 述候选境界序列中每一所述候选境界对应的地 质最优开采体； 基于预设年采剥量优化所述开采 计划； 基于优化后的开采计划生成整体开采技术 方案。 可见， 本发明通过将境界和开采计划作为 一个整体来考虑， 对候选境界中的开采计划进行 优化， 能够提高开采计划的精确性和合理性。 权利要求书3页 说明书10页 附图2页 CN 114676874 A 2022.06.28 CN 114676874 A 1.一种金属露天矿境界与开采计划整体优化方法， 其特 征在于， 包括： 获取候选境界序列； 所述候选境界序列为基于预设的最小矿岩量境界， 按照一定矿岩 增量和最终帮坡角约束， 以金属含量 最大为目标， 产生的一系列地质最优境界； 遍历所述候选境界序列， 并生成与 所述候选境界序列中每一所述候选境界对应的开采 计划； 基于预设年采剥量优化所述 开采计划； 基于优化后的开采计划生成整体开采技 术方案。 2.根据权利要求1所述的金属露天矿境界与开采计划整体优化方法， 其特征在于， 所述 获取候选境界序列， 之前还 包括： 依据矿床储量设定最大地质最优境界和最小地质最优境界； 依据矿床储量和开采年限设定矿石量增量； 根据设定的最大地质最优境界、 设定的最小地质最优境界和设定的矿石量增量， 采用 锥体排除法生成所述 候选境界序列。 3.根据权利要求2所述的金属露天矿境界与开采计划整体优化方法， 其特征在于， 所述 根据设定的最大地质最优境界、 设定的最小地质最优境界和设定的矿石量增 量， 采用锥体 排除法生成所述 候选境界序列， 具体包括： 构建锥壳模板； 所述锥壳模板 中锥面与 水平面之间的夹角等于反相位的所述预设帮坡 角； 所述锥壳模板的范围覆盖设定的最大地质最优境界的范围； 从矿井中选 定与设定的最大地质最优境界相等的境界； 将选定的境界划分为多个模块柱， 并确定边界模块； 所述边界模块为中心标高大于选 定境界的帮高的模块， 或所述边界模块为中心标高大于选定境界的底部标高的模块； 一个 模块柱划分为多个模块； 以所述边界模块的中心点位置为起点， 将所述锥壳模板的顶点置于起点位置得到锥壳 模板框选范围内所有的模块； 确定锥壳模板 框选范围内所有模块的矿量、 岩量和平均品位； 根据锥壳模板框选范围内所有模块的矿量、 岩量和平均品位确定所述锥壳模板形成的 锥体的矿量、 岩量和平均品位； 筛选矿量大于等于设定的矿石量增量的锥体， 并按所述平均品位对所述锥体进行升序 排列， 得到锥体数组； 取所述锥体数组的前m个锥体， 形成联合体； 将所述联合体从当前境界排除得到新的境界； 确定所述新的境界的矿量， 并当所述新的境界的矿量大于等于所述设定的最小地质最 优境界的矿量时， 得到一个候选境界； 以所述边界模块的中心点位置为起点， 将所述锥壳模板沿当前模块柱移动预设台阶， 并返回“确定锥壳模板框选范围内所有模块的矿量、 岩量和平均品位 ”， 直至遍历选定境界 中的每一模块柱， 以形成所述 候选境界序列； 所述预设台阶为模块柱中一个模块的高度。 4.根据权利要求1所述的金属露天矿境界与开采计划整体优化方法， 其特征在于， 所述 基于预设年采剥量优化所述 开采计划， 具体包括： 基于预设年采剥量采用枚举法或动态规划法优化所述 开采计划。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114676874 A 25.一种金属露天矿境界与开采计划整体优化系统， 其特 征在于， 包括： 序列获取模块， 用于获取候选境界序列； 所述候选境界序列为基于预设的最小矿岩量 境界， 按照一定矿岩增量和最 终帮坡角约束， 以金属含量最大为目标， 产生的一系列地质最 优境界； 开采计划生成模块， 用于遍历所述候选境界序列， 并生成与所述候选境界序列中每一 所述候选境界对应的开采计划； 开采计划优化模块， 用于基于预设年采剥量优化所述 开采计划； 开采技术方案生成模块， 用于基于优化后的开采计划生成整体开采技 术方案。 6.根据权利要求5所述的金属露天矿境界与开采计划整体优化系统， 其特征在于， 还包 括： 境界设定模块， 用于依据矿床储量设定最大地质最优境界和最小地质最优境界； 增量设定模块， 用于依据矿床储量和开采年限设定矿石量增量； 序列生成模块， 用于根据设定的最大地质最优境界、 设定的最小地质最优境界和设定 的矿石量增量， 采用锥体排除法生成所述 候选境界序列。 7.根据权利要求6所述的金属露天矿境界与开采计划整体优化系统， 其特征在于， 所述 序列生成模块包括： 椎体模块构建单元， 用于构建锥壳模板； 所述锥壳模板中锥面与水平面之间的夹角等 于反相位的所述预设帮坡角； 所述锥壳模板的范围覆盖设定的最大地质最优境界的范围； 境界选定单元， 用于从矿井中选 定与设定的最大地质最优境界相等的境界； 模块柱划分单元， 用于将选定的境界划分为多个模块柱， 并确定边界模块； 所述边界模 块为中心标高大于选定境界的帮高的模块， 或所述边界模块为中心标高大于选定境界的底 部标高的模块； 一个模块柱划分为多个模块； 框选单元， 用于以所述边界模块的中心点位置为起点， 将所述锥壳模板的顶点置于起 点位置得到锥壳模板 框选范围内所有的模块； 第一确定单 元， 用于确定锥壳模板 框选范围内所有模块的矿量、 岩量和平均品位； 第二确定单元， 用于根据锥壳模板框选范围内所有模块的矿量、 岩量和平均品位确定 所述锥壳模板形成的锥体的矿量、 岩量和平均品位； 筛选单元， 用于筛选矿量大于等于设定的矿石量增量的锥体， 并按所述平均品位对所 述锥体进行升序排列， 得到锥体数组； 联合体生成单 元， 用于取 所述锥体数组的前m个锥体， 形成联合体； 排出单元， 用于将所述联合体从当前境界排除得到新的境界； 候选境界确定单元， 用于确定所述新的境界的矿量， 并当所述新的境界的矿量大于等 于所述设定的最小地质最优境界的矿量时， 得到一个候选境界； 循环单元， 用于以所述边界模块的中心点位置为起点， 将所述锥壳模板沿当前模块柱 移动预设台阶， 并返回 “确定锥壳模板框选范围内所有模块的矿量、 岩量和平均品位 ”， 直至 遍历选定境界中的每一模块柱， 以形成所述候选境界序列； 所述预设台阶为模块柱中一个 模块的高度。 8.根据权利要求5所述的金属露天矿境界与开采计划整体优化系统， 其特征在于， 所述 开采计划优化模块包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114676874 A 3