(19)中华 人民共和国 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 202111385692.2 (22)申请日 2021.11.22 (71)申请人 中煤科工集团沈阳设计 研究院有限 公司 地址 110015 辽宁省沈阳市沈河区先农坛 路12号 (72)发明人 赵明　王忠鑫　李小双　郭强　 王金金　辛凤　曾祥玉　周浩　 田凤亮　苏振宁　 (74)专利代理 机构 沈阳科威专利代理有限责任 公司 21101 代理人 张琇 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/02(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种露天矿卡车运输短期内排方法 (57)摘要 一种露天矿卡车运输短期内排方法， 涉及排 土工程领域。 包括利用基础模型作为约束条件建 立排弃块体模 型和采剥位置实体模 型， 获取露天 矿各采剥实体剥离物所需的排弃块体数量， 并对 模型中块体的位置进行编号， 利用建立的0 ‑1整 数规划模型获取运输费用和最小的内排方案， 该 方法可保证短期排弃时段内剥离物运输费用最 低， 同时， 克服了传统的短期卡车运输内排规划 只是片面地考虑同台阶或临近台阶剥离物排弃 的方案， 将所有采剥台阶剥离物的排弃可能均考 虑在内， 所获得的内排方法更加的可靠 。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114266379 A 2022.04.01 CN 114266379 A 1.一种露天矿卡车运输短期内排方法， 适于在计算设备中执行， 其特征在于， 包括以下 步骤： 建立反映露天矿开采区域和生产计划工程位置的主要由采坑境界面模型、 采坑境界块 体模型、 内排位置面模型和采剥位置面模型构成的基础模型， 并对基础模型 的方位进行调 整； 利用基础模型作为约束条件建立排弃块体模型和采剥位置实体模型， 获取各采剥实体 露天矿剥离物所需的排弃块体数量； 分别提取采剥位置实体模型和排弃块体模型的质心点， 根据提取到的质心点进行虚拟 块体构建和位置编号； 利用采剥实体到排弃块体的端帮运距、 采排平台工作线长度、 质心点坐标数据、 排弃块 体体积和运输单价计算实际排弃块体的运输费用； 通过建立0 ‑1整数规划模型获取运输费用和最小的内排方案 。 2.如权利要求1所述的露天矿卡车运输短期内排方法， 其特征在于， 所述对基础模型进 行方位调整规则， 方法为： 对采坑境界面模型、 采坑境界块体模型、 内排位置面模型和采剥 位置面模型进行 方位旋转， 使内排土场工作线方向平行于 Y轴， 内排推进方向x值由小到大。 3.如权利要求1或2所述的露天矿卡车运输短期内排方法， 其特征在于， 建立排弃块体 模型方法为： 依据采坑境界面模 型和内排位置面模 型X、 Y、 Z三轴范围建立， 用采坑境界面模 型和内排位置面模型对块体模型进行表面约束； 排弃块体模型平行X、 Y轴建立， 排弃块体X 轴、 Y轴方向大小为 卡车运输最终平盘宽度， Z轴方向大小为 排弃台阶高度。 4.如权利要求3所述的露天矿卡车运输短期内排方法， 其特征在于， 建立采剥位置实体 模型的方法为： 采剥位置面模型和采剥平台标高面模型对采坑境界块体模型进行表面约 束， 形成各台阶采剥位置块体模 型， 把采剥位置实体模型保存为 实体模型， 形成各台阶采剥 位置实体模型。 5.如权利要求1所述的露天矿卡车运输短期内排方法， 其特征在于， 分别提取采剥位置 实体模型和排弃块体模型的质心点的方法为： 采剥位置实体模型通过VBA二次开发程序获 取质心点， 排弃块体模型质心点 三维坐标直接提取。 6.如权利要求1或5所述的露天矿卡车运输短期内排方法， 其特征在于， 位置编号过程 为： 根据实际块体和虚拟块体质心点空间位置进行编号。 Z轴 方向根据质心点z值从小到大 编号， 1代表 最下台阶。 X轴方向根据质心 点x值从小到大编号， 1代表XY平 面最左侧块体。 Y轴 方向根据质心点y值从大到小编号， 1代表XY平面最上侧块体。 采剥实体根据中心 点z值从小 到大编号。 7.如权利要求1所述的露天矿卡车运输短期内排方法， 其特征在于， 所述的实际排弃块 体的运输费用， 公式为： Fi,j,k,m＝Si,j,k,m×Vi,j,k×F 式中： i＝1～I， I为内排台阶数Z轴方向块体数量； j＝1～J， J为X轴方向块体数量； k＝1 ～K， K为Y轴方向块体数量； m＝1～M， M为采剥实体数量； Fi,j,k,m为编号m采剥实体到编号(i, j,k)块体运输费用， 元； Si,j,k,m为编号m采剥实体到编 号(i,j,k)块体排弃运距， km； Vi,j,k为 编号(i,j,k)块体 体积， m3； F为运输单价， 元/(m3·km)。 8.如权利要求7所述的露天矿卡车运输短期内排方法， 其特征在于， 所述的块体排弃运权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114266379 A 2距， 公式为： 式中： Si,j,k,m为编号m采剥实体到编号(i,j,k)块体排弃运距， km； xi,j,m为编号m采剥实 体到编号(i,j)块体端帮 运距； Cm为编号m采剥实体工作线长度， m； Si,j,为编号(i,j)块体排 弃平台工作线长度， m； ym为编号m采剥实体中心点y值； yi,j,k为编号(i,j,k)块体中心点y值。 9.如权利要求1所述的露天矿卡车运输短期内排方法， 其特征在于， 所述的0 ‑1整数规 划模型， 其目标函数为： 式中： i＝1～I， I为内排台阶数Z轴方向块体数量； j＝1～J， J为X轴方向块体数量； k＝1 ～K， K为Y轴方向块体数量； m＝1～M， M为采剥实体数量； Fi,j,k,m为编号m采剥实体到编号(i, j,k)块体运输费用， 元； Xi,j,k,m为编号m采剥实体到编号(i,j,k)块体是否排弃决策变量， 取 值0或1； 1表示 排弃， 0表示 不排弃。 0‑1整数规划模型的目标函数为运输费用和最小， 约束条件包括决策变量0 ‑1约束、 时 空顺序约束、 排弃量约束及排弃约束； 时空顺序约束表示下部台阶右侧临近块体或同台阶 左侧临近块体排弃完才能排弃本块体； 排弃量约束表示块体排弃总量等于各采剥实体体 积； 排弃约束表示 块体只能排弃一次或不 排弃。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114266379 A 3