黄光球等：露天矿分期开采CAD优化设计系统 ·33· (①用可旋转矩形框捕捉某些水平内的区段，然后捕捉区段内最低水平要外推或内缩的 工程线。 ②用系统提供的等比外推（内缩）线生成命令复制区段内各水平的工程线；复制出的 工程线自动延长并与各工程线相交；按就近原则自动删除各水平区段内多余的旧工程线：各 类工程线自动连接到原工程线上去。 ③用图形编辑命令整理和处理不合理的地方。 (3)通用图表引导库 露天矿工程设计中通用的图表，如坡面线、坡顶线、坡底线、公路、铁路、出入沟、建 筑物、学用标识等，这些常用图形在设计者给定一定条件之后，就能在希望的位置上生成 这些图。为了设计方便起见，本系统收集了474个这样的常用图，共分28大类。每个图由 相应的控制程序引导，由图形菜单控制。一个图形激活后，将按规范方式向设计者请求必 要的支持。这个引导库是开放的，设计者可以根据需要添加自己的图及其引导程序，系统 负责管理。 由于这一大型图库的强有力支持，设计作图将十分方便。 3扩帮过渡优化设计 露天矿分期开采扩帮过渡优化设计，关键是要解决下列关键问题： (1)合理确定扩帮过渡开拓时间和结束时间； (2)合理分配小境界生产和太境界扩帮矿石开采量和岩开采量。 为了很好地解决上述问题，本系统采用了动态规划方法，将露天矿生产全局统筹优化。 3.1状态转移方程 按露天矿一般生产规律，如果露天矿按一定工作帮坡角进行生产，那么在一定时候必 然遇到剥岩高峰。为了防止剥离高峰的出现，通常采用的方法就是提前剥离。露天矿开采 时，从开始到第t十1年初的累计提前剥离量是从开始到第t年初的累计提前剥离量与第t 年内实际提前剥离量之和。而第t`年内的实际提前剥离量则是第t的年内的实际剥离量与 该年内的临界剥离量之差。即 G1(t+1)=G(t)+R,(t)-f(Q1(t) (11) G2(t+1)=G2(t)+R2(t)-f2(Q(t) (12) 式中：G1(t)、G2(t)-分别为小境界和大境界第t年初的累计提前剥离量；R(t)、R2 (t)一分别为小境界和大境界第t年内的实际剥离量；Q:(t)、Q?(t)一分别为小境界和 大境界第t年内的采矿量；f()、f2()一分别为小境界和大境界矿岩采剥关系。 3.2约束条件 每年的矿石年产量，由小境界开采和大境界扩帮共同承担，即Q:(t)十Q2(t)=Q (Q:一第t年矿石产理)。 3.3边界条件 第1年初，生产未进行，显然有G:(1)=0,G2(1)=0。当分期开采终了时，小境 界内与大境界扩帮范围内矿岩量应同时采完。即黄光球等 : 露天 矿分期开采 C 八 D 优化设计 系统 ①用 可旋转矩形框捕捉 某些 水平 内 的区 段 , 然后捕 捉 区段 内最低水平要外推或 内缩 的 工程 线 。 ②用系统提供的等 比外推 ( 内缩 ) 线生 成命令复制区段 内各水平 的工 程线 ; 复制出的 工程线 自动延长 并与 各工程 线相 交 ; 按 就近 原则 自动删 除各水 平 区段 内多余的 旧 工程线 ; 各 类工程线 自动连 接到 原工程 线上去 。 ③用 图形编辑命令整理和处 理不 合理的地方 。 ( 3 ) 通用 图表引 导库 露 天矿 工程设计 中通用 的图表 , 如 坡 面线 、 坡顶 线 、 坡底线 、 公 路 、 铁路 、 出人沟 、 建 筑物 、 学 用标识等 , 这些常用 图形在设计者给定 一定条件之后 , 就能 在希望 的位置上生成 这些 图 。 为了 设计方便起见 , 本系统收集 了 47 4 个这样 的 常用 图 , 共 分 28 大类 。 每个图由 相应 的控制程序引导 , 由图形菜单控制 。 一个 图形 激活后 , 将按规范方式向设计者请求必 要 的支持 。 这个引导 库是开放的 , 设计者可 以根据需要 添加 自己的 图及其引导程 序 , 系 统 负责管理 。 由于 这一大型 图库的强有力支持 , 设计作图将 十分方便 。 3 扩帮过渡优化设计 露天矿分期开采 扩 帮过渡 优 化设计 , 关键是 要解 决下列关键问题 : ( l) 合理 确定扩帮过渡开 拓时 间和结束时 间 ; ( 2) 合理分配小 境界生产和 太境 界扩 帮矿石 开采 量和岩 开采量 。 为 了很好地解决上述 问题 , 本系统 采用 了动态 规划方法 , 将露天 矿生 产全局 统筹优化 。 .3 1 状态转移方程 按露 天矿一般生 产规律 , 如 果露天 矿按 一 定工 作帮坡 角进行生产 , 那 么在 一 定时 候必 然遇到 剥岩 高峰 。 为 了防止剥 离高峰的 出现 , 通常采用 的方 法 就是 提前剥 离 。 露天矿 开采 时 , 从开始到第 t + 1 年初 的累计提前剥离量是从开 始到 第 t 年初 的 累计提 前剥 离量 与第 t 年内实际提前剥离量之和 。 而第 t 年内的实际提 前 剥离 量则 是第 t 的年内的实际剥离 量与 该年内的 临界剥离 量之差 。 即 G , ( t + 1 ) = G l ( t ) + R l ( t ) 一 f l ( Q l ( t ) ) ( 1 1 ) G Z ( t + 1 ) ~ G : ( t ) + R Z ( t ) 一 f : ( Q , ( t ) ) ( 1 2 ) 式中 : G l (t ) 、 G : (t ) 一分别为小境界和 大境 界第 t 年初 的累计提前剥 离量 ; R l (t ) 、 R Z (t ) 一分别为小境界 和大境界第 t 年 内的实际剥离量 ; Q l (t ) 、 Q : (t ) 一分别为小境界和 大境界第 t 年内的采 矿量 ; f l ( ` ) 、 f : ( , ) 一 分别 为小境 界和大境界矿 岩采剥关系 。 .3 2 约束条件 每年的 矿石 年产量 , 由小境 界开采和大境界 扩帮共同承担 , 即 Q , ( t ) 十 Q : ( t) 一 tQ ( Q t一第 t 年矿 石产理 ) 。 .3 3 边界条件 第 1 年初 , 生产 未进 行 , 显然有 G 、 (1 ) 一 O , G : l( ) 一 O 。 当分期 开采终了时 , 小境 界 内与大境界扩帮范 围 内矿岩量应 同时采完 。 即