(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 202111526170.X (22)申请日 2021.12.14 (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 胥孝川　顾晓薇　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 代理人 王月松 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 一种考虑生态环境的开采计划优化方法及 系统 (57)摘要 本发明涉及一种考虑生态环境的开采计划 优化方法及系统。 该方法包括根据最终境界确定 地质开采体序列； 每一地质开采体序列中的开采 体为某一年的状态； 所述状态为采场形态； 根据 每一状态的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量和 矿区损毁土地面积判断相应的状态是否为可行 状态， 得到判断结果； 并对判断结果为可行状态 的状态进行标记， 进而确定每一标记状态的净现 值； 根据地质开采体序列中标记后的状态以及对 应的净现值确定状态转移路径以及总的净现值； 将总的净现值最大对应的状态转移路径确定为 最优开采体子序列； 进而根据地质最优开采体子 序列确定开采计划。 本发明提高开采计划的合理 性以及综合效益， 进 而实现矿产资源绿 色开采。 权利要求书3页 说明书10页 附图4页 CN 114169629 A 2022.03.11 CN 114169629 A 1.一种考虑生态 环境的开采计划优化方法， 其特 征在于， 包括： 根据最终境界确定地质开采体序列； 每一地质开采体序列中的开采体为某一年的状 态； 所述状态为采场形态； 根据每一状态 的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量和矿区损毁土地面积判断相应的状 态是否为可行状态， 得到判断结果； 并对判断结果为可行状态的状态进 行标记， 进而确定每 一标记状态的净现值； 根据地质开采体序列中标记后的状态以及对应的净现值确定状态转移路径以及总的 净现值； 将总的净现值最大对应的状态转移路径确定为最优开采体子序列； 进而根据地质最优 开采体子序列确定开采计划。 2.根据权利要求1所述的一种考虑生态环境的开采计划优化方法， 其特征在于， 所述根 据最终境界确定地质开采体序列， 具体包括： 根据最终境界和工作帮坡角， 采用浮锥排除法， 确定地质开采体序列； 所述地质开采体 序列以金属含量 最高为基本原则。 3.根据权利要求1所述的一种考虑生态环境的开采计划优化方法， 其特征在于， 所述根 据每一状态的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量和矿区损毁土地面积判断相应的状态是否 为可行状态， 得到判断结果； 并对判断结果为可行状态的状态进 行标记， 进而确定每一标记 状态的净现值， 具体包括： 判断每一状态 的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量和矿区损毁土地面积是否超过相应 的范围阈值； 若每一状态 的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量或矿区损毁土地面积超过相应的范围 阈值， 则标记相应的状态为 不可行状态； 若每一状态 的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量和矿区损毁土地面积均未超过相应的 范围阈值， 则标记相应的状态为可 行状态。 4.根据权利要求3所述的一种考虑生态环境的开采计划优化方法， 其特征在于， 所述根 据每一状态的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量和矿区损毁土地面积判断相应的状态是否 为可行状态， 得到判断结果； 并对判断结果为可行状态的状态进 行标记， 进而确定每一标记 状态的净现值， 具体包括： 利用公式Pi,j(i‑1,k)＝Ui,j(i‑1,k)p(1+δ )i确定从上一状态转移到当前状态的精矿销 售额； 利用公式 确定 从上一状态转移到当前状态的矿山 开采成本； 利用公式 确定从上一状态转移到当 前状态的净现值； 其中， Pi,j(i‑1,k)为从上一状态转移到当前状态的精矿销售额， ， i为阶段， k为状态序 数， Ui,j(i‑1,k)为当前状态转移的精矿量， P为时间零点的精矿售价， δ为价格上升率， Ci,j权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114169629 A 2(i‑1,k)为从上一状态转移到当前状态的矿山开采成本， Oi,j(i‑1,k)为当前状态转移的采 出矿石量， co、 cw、 cx为时间零点不考虑生态成本的单位采矿、 剥岩和选矿量的成本， cpco、 cpcw、 cxcx为时间零点的单位采矿、 剥岩和选矿量的能耗生态成本， fEE为单位面积上外 生生态 价值损失， A(i,J)为当前状态转移的矿区损毁土地面积， μ为成本上升率， NPVi,j(i‑1,k)为 从上一状态转移到当前状态的净现值， Wi,j(i‑1,k)为当前状态转移的剥离岩石量NPVi， j为 上一状态的累计最大 净现值， d为 折现率。 5.根据权利要求1所述的一种考虑生态环境的开采计划优化方法， 其特征在于， 所述根 据地质开采体序列中标记后的状态以及 对应的净现值确定状态转移路径以及总的净现值， 具体包括： 利用公式NPVE(L,N)＝NPVL,N‑CZ‑CR,L‑CE,L确定总的净现值； 其中， NPVE(L,N)为总的净现值， NPVL,N为累积净现值， Cz为状态转移路径对应的直接经 济损失， CR,L为状态转移路径对应的复垦成本， CE,L为状态转移路径对应的恢复期外生生态 价值损失。 6.一种考虑生态 环境的开采计划优化系统， 其特 征在于， 包括： 地质开采体序列确定模块， 用于根据最终境界确定地质开采体序列； 每一地质开采体 序列中的开采体为某一 年的状态； 所述状态为采场形态； 可行状态以及净现值确定模块， 用于根据每一状态的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量 和矿区损毁土地面积判断相 应的状态是否为可行状态， 得到判断结果； 并对判断结果为可 行状态的状态进行 标记， 进而确定每一标记状态的净现值； 状态转移路径以及总的净现值确定模块， 用于根据地质开采体序列中标记后的状态以 及对应的净现值确定状态转移路径以及总的净现值； 开采计划确定模块， 用于将总的净现值最大对应的状态转移路径确定为最优开采体子 序列； 进而根据地质最优开采体子序列确定开采计划。 7.根据权利要求6所述的一种考虑生态环境的开采计划优化系统， 其特征在于， 所述地 质开采体序列确定模块具体包括： 地质开采体序列确定单元， 用于根据最终境界和工作帮坡角， 采用浮锥排除法， 确定地 质开采体序列； 所述 地质开采体序列以金属含量 最高为基本原则。 8.根据权利要求6所述的一种考虑生态环境的开采计划优化系统， 其特征在于， 所述可 行状态以及净现值确定模块具体包括： 判断单元， 用于判断每一状态的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量和矿区损毁土地面积 是否超过相应的范围阈值； 不可行状态标记单元， 用于若每一状态的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量或矿区损毁 土地面积超过相应的范围阈值， 则标记相应的状态为 不可行状态； 可行状态标记单元， 用于若每一状态的采出矿石量、 剥离岩石量、 精矿量和矿区损毁土 地面积均未超过相应的范围阈值， 则标记相应的状态为可 行状态。 9.根据权利要求8所述的一种考虑生态环境的开采计划优化系统， 其特征在于， 所述可 行状态以及净现值确定模块具体包括： 精矿销售额确定单元， 用于利用公式Pi,j(i‑1,k)＝Ui,j(i‑1,k)p(1+δ )i确定从上一状态 转移到当前状态的精矿销售额；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114169629 A 3