技术特征：
1.一种金属露天矿最终境界优化方法，其特征在于，包括：获取金属露天矿床的地表范围界线，并构建块状模型；所述块状模型包括多个模块柱；每一所述模块柱包括多个模块；将位于所述地表范围界线上的模块按预设帮坡角沿地表向下作延伸线，以确定所述延伸线与每一所述模块柱的相交最高点；根据所述相交最高点确定几何最大境界；基于所述几何最大境界采用锥体排除法确定最优境界。2.根据权利要求1所述的金属露天矿最终境界优化方法，其特征在于，所述将位于所述地表范围界线上的模块按最大帮坡角沿地表向下作延伸线，以确定所述延伸线与每一所述模块柱的相交最高点，具体包括：将位于所述地表范围界线上的模块的中点按预设帮坡角沿地表向下延伸直至与块状模型中的各模块柱中模块的水平中线相交，得到交点；所述交点即为所述相交最高点。3.根据权利要求1所述的金属露天矿最终境界优化方法，其特征在于，所述获取金属露天矿床的地表范围界线，并构建块状模型，具体包括：在所述金属露天矿床中构建初始模块柱，并获取所述初始模块柱的坐标；判断所述初始模块柱是否落入所述地表范围界线的平面投影范围内；当所述初始模块柱落入所述地表范围界线的平面投影范围内时，保留所述初始模块柱；当所述初始模块柱落在所述地表范围界线的平面投影范围外时，删除所述初始模块柱。4.根据权利要求1所述的金属露天矿最终境界优化方法，其特征在于，所述根据所述相交最高点确定几何最大境界，具体包括：以所述相交最高点为基准，将所述块状模型中位于所述相交最高点以下的模块删除，得到几何最大境界。5.根据权利要求1所述的金属露天矿最终境界优化方法，其特征在于，所述基于所述几何最大境界采用锥体排除法确定最优境界，具体包括：获取预制的锥壳模板；所述锥壳模板为一个锥顶向上、锥壳与水平面间夹角等于所述预设帮坡角的锥体；将所述锥壳模板的顶点置于所述几何最大境界的最下层的模块的中心点，以框选模块；确定此时所述锥壳模板框选的模块的矿石量和废石量；根据所述矿石量和所述废石量确定锥体剥采比；获取开采技术经济参数和预设锥体剥采比，并根据所述开采技术经济参数确定锥体的利润值；当所述利润值小于等于零或所述锥体剥采比大于等于所述预设锥体剥采比时，将所述锥壳模板框选的模块从所述几何最大境界中删除；当所述利润值大于零或所述锥体剥采比小于所述预设锥体剥采比时，保留所述锥壳模板框选的模块；以所述几何最大境界的最下层的模块的中心点为起点，将所述锥壳模板移动一个台
阶，并返回“确定此时所述锥壳模板框选的模块的矿石量和废石量”，直至遍历完所述块状模型中的所有模块，得到的境界即为最优境界。6.一种金属露天矿最终境界优化系统，其特征在于，包括：块状模型构建模块，用于获取金属露天矿床的地表范围界线，并构建块状模型；所述块状模型包括多个模块柱；每一所述模块柱包括多个模块；相交最高点确定模块，用于将位于所述地表范围界线上的模块按预设帮坡角沿地表向下作延伸线，以确定所述延伸线与每一所述模块柱的相交最高点；几何最大境界确定模块，用于根据所述相交最高点确定几何最大境界；最优境界确定模块，用于基于所述几何最大境界采用锥体排除法确定最优境界。7.根据权利要求6所述的金属露天矿最终境界优化系统，其特征在于，所述相交最高点确定模块包括：相交最高点确定单元，用于将位于所述地表范围界线上的模块的中点按预设帮坡角沿地表向下延伸直至与块状模型中的各模块柱中模块的水平中线相交，得到交点；所述交点即为所述相交最高点。8.根据权利要求6所述的金属露天矿最终境界优化系统，其特征在于，所述块状模型构建模块包括：初始模块柱构建单元，用于在所述金属露天矿床中构建初始模块柱，并获取所述初始模块柱的坐标；判断单元，用于判断所述初始模块柱是否落入所述地表范围界线的平面投影范围内；第一模块保留单元，用于当所述初始模块柱落入所述地表范围界线的平面投影范围内时，保留所述初始模块柱；第一模块删除单元，用于当所述初始模块柱落在所述地表范围界线的平面投影范围外时，删除所述初始模块柱。9.根据权利要求6所述的金属露天矿最终境界优化系统，其特征在于，所述几何最大境界确定模块包括：几何最大境界确定单元，用于以所述相交最高点为基准，将所述块状模型中位于所述相交最高点以下的模块删除，得到几何最大境界。10.根据权利要求6所述的金属露天矿最终境界优化系统，其特征在于，所述最优境界确定模块包括：锥壳模板获取单元，用于获取预制的锥壳模板；所述锥壳模板为一个锥顶向上、锥壳与水平面间夹角等于所述预设帮坡角的锥体；模块框选单元，用于将所述锥壳模板的顶点置于所述几何最大境界的最下层的模块的中心点，以框选模块；矿石-废石量确定单元，用于确定所述锥壳模板框选的模块的矿石量和废石量；锥体剥采比确定单元，用于根据所述矿石量和所述废石量确定锥体剥采比；利润值确定单元，用于获取开采技术经济参数和预设锥体剥采比，并根据所述开采技术经济参数确定锥体的利润值；第二模块删除单元，用于当所述利润值小于等于零或所述锥体剥采比大于等于所述预设锥体剥采比时，将所述锥壳模板框选的模块从所述几何最大境界中删除；
第二模块保留单元，用于当所述利润值大于零或所述锥体剥采比小于所述预设锥体剥采比时，保留所述锥壳模板框选的模块；循环单元，用于以所述几何最大境界的最下层的模块的中心点为起点，将所述锥壳模板移动一个台阶，并返回“确定此时所述锥壳模板框选的模块的矿石量和废石量”，直至遍历完所述块状模型中的所有模块，得到的境界即为最优境界。
技术总结
本发明涉及一种金属露天矿最终境界优化方法和系统。该金属露天矿最终境界优化方法在基于金属露天矿床的地表范围界线和预设帮坡角确定得到几何最大境界之后，通过采用锥体排除法对几何最大境界中的模块进行进一步筛选得到最优境界，能够提高优化精度的同时，减小运算开销，提高优化效率。并且，当复杂地质条件下不同区域、不同方向上的帮坡角发生变化时，通过引入最大几何圈定法圈定境界，大大缩小最终境界优化规模，以能够为矿山生产者快速提供不同市场条件以及开采技术条件下的最终境界设计方案提供理论基础。设计方案提供理论基础。设计方案提供理论基础。
技术研发人员：顾晓薇 胥孝川 王青 王浩
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/6/28