·32· 北京科技大学学报 露天矿矿岩运输从下水平到上水平进行。那么可以近似认为第k十1水平开采前的累计 运输量是第k水平开采前的累计运输量与第k水平采完时的运输量之和，即 R(k+1)=R(k)+u(k) (6) 式中：R(k)一第k水平开采前通过该水平第i条出入沟的累计运输量；(k)一第k水 平开采完后选择通过第j条出人沟的运输量。 (2)约束条件 每水平出人沟的选择由露天矿空间位置决定。求解时必须确定每阶段出人沟的选择范 围。为此，可以事先在境界最终平面图上设计可行的运输网，然后确定各阶段出人沟的位 置，即 i∈G(k) (7) 式中：G(k)一第k水平可行的出入沟集合。 (3)边界条件 在第1阶段开采前，露天矿总运输量为0：在露天矿开采终了，露天矿总运输量为境界 内矿岩总量，即 R(1)=0,i∈G(1) (8) R(kw)=Q,i∈G(kw) (9) 式中：kw一分期境界最低水平；Q一分期境界内矿岩总量。 (4)目标函数 开拓运输系统的优化目标是希望所形成的运输网使在分期开采采完之后，矿岩运输总 费用达到最小，即 Jim (k +1)=Min(C (u(k))+Jimin (k)) (10) 式中：J(k十1)一第k+1水平开采前累计最小运输费用，这时在k水平运输路线为出入 沟j;C,(u(k)一第k水平选择出入沟j的运输费用，这时运输量为u(k)。 于是式(6)~式(10)构成分期境界开拓运输系统优化模型。求解此模型即可确定最 优的开拓运输网络。 2.2开拓运输系统CAD设计方法 露天矿分期开采运输系统工程设计是一个复杂的问题。本系统应用CAD技术，在98个 功能块支持下，将复杂的设计问题变成一个CAD作图问题。 (1)运输线路自动连接 用上述优化方法可以确定各水平的出入沟，于是，运输线路就可以自动连接。方法如 下： ①根据优化结果，用直线初步连接各水平出入沟。这些直线即是运输道路中心线，也 同时确定了各水平出人沟的方向。 ②若某水平出人沟处台阶线是直线，则此出人沟为直道出入沟；若某水平出入沟处台 阶线是曲线，则先考忠用直道出入沟。若可行，则用它；若不可行，则用弯道出人沟。 ③自动连接完成后，用绘图编辑命令进行必要的处理。 (2)区段外推或内缩 在开拓运输系统设计时，经常要将某些水平一段区域内的一些工程线外推或内缩。本 系统提供了十分简单工具，算法如下：, 3 2 . 北 京 科 技 大 学 学 报 露天矿矿岩运输从下水平到 上水平进行 。 那么可 以 近似认为第 k + 1 水平开 采前 的累计 运输量是第 k 水平开采前的累计运输量 与第 k 水平采完时的 运输量 之和 , 即 R , ( k + 1 ) = R ` ( k ) + u , (k ) ( 6 ) 式中 : iR ( k) 一第 k 水平开采前通 过该水平第 i 条 出入沟的累计运输量 ; uj (k) 一第 k 水 平开采完后 选择通过第 i 条出人沟的运 输量 。 (2 ) 约 束条件 每水平出人沟 的选择 由露 天矿空 间位置决定 。 求解时必须 确定每阶段出人沟 的选 择范 围 。 为此 , 可 以事先在境界最终平面图上设计可 行的运 输网 , 然后 确定各阶段 出人沟的位 置 , 即 i 任G ( k ) ( 7 ) 式中 : G ( k) 一第 k 水平可行的 出人沟集合 。 (3 ) 边 界条件 在第 1 阶段开采前 , 露天矿 总运输量为 o ; 在露天矿开采终了 , 露天矿总运 输量 为境界 内矿岩总量 , 即 R i ( 1 ) = 0 , i 任 G ( l ) ( 8 ) R , ( k N ) = Q , i 任 G ( k N ) ( 9 ) 式中 : k N一分期境界最低水平 ; Q 一分期境界 内矿 岩总量 。 (4 ) 目标函数 开拓运输系统的优化 目标是希望 所形成的运 输网使在分期开采采完之后 , 矿岩运输总 费用达到最小 , 即 Jhan ( k + 1 ) = M i n (C J ( u , ( k ) ) + Jhan ( k ) } ( 1 0 ) 式 中 : Jhan k( + 1) 一第 k + 1 水平开采前累计最小运 输费用 , 这时 在 k 水平运输路线为出人 沟 j ; C , u( , ( k ) ) 一第 k 水平选择出人 沟 i 的运输费用 , 这时运输 量 为 uJ ( k) 。 于 是式 ( 6) 一 式 ( 1 0 ) 构成分期境界开拓 运输系统优化模型 。 求解 此模型 即可确定最 优的 开拓运输网络 。 .2 2 开拓运输 系统 C A D 设计方法 露天矿分期开采运输系统工程设计是一个复杂的 问题 。 本系统应 用 C A D 技术 , 在 98 个 功能块支持下 , 将复杂的设计问题变成一个 C A D 作 图问题 。 ( 1) 运 输线路 自动连接 用上述优化方法可 以确定各水平的出人沟 , 于是 , 运输线路就可以 自动连接 。 方法 如 下 : ①根据优化结果 , 用直线初步连接各水平出人沟 。 这些直线即是运输道路中心线 , 也 同时 确定了各水平出人沟 的方向 。 ②若某水平 出人 沟处台阶线是直线 , 则此 出人沟 为直道 出人沟 ; 若某水平出人沟处 台 阶线是曲线 , 则先考虑用直道出人沟 。 若可 行 . , 则用 它 ; 若不可行 , 则用弯道 出人沟 。 ③ 自动连接完成后 , 用绘图编辑命令进 行必 要 的处理 。 ( 2) 区 段外推或 内缩 在开 拓运输系统设计时 , 经 常要 将某些水平一段区 域内的一些 工程 线外推或内缩 。 本 系统提供了十分简单工具 , 算法 如下 :