CN113027458B - 一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法及系统，属于煤炭地下开采技术领域，包括：基于矿井年销售收入、开采成本的动态盈亏临界点的确定，矿井剩余服务年限及年产量的确定，矿井剩余煤炭资源合理配采多目标优化模型的建立以及矿井剩余煤炭资源合理开采产量的确定等步骤。该方案以矿井动态盈亏临界点为依据确定矿井剩余服务年限及年产量，使矿井年产量实现较平稳的逐年或逐阶段下降，并根据矿井各类地质条件下剩余煤炭资源可采储量占矿井可采储量的比例划分不同条件下煤炭资源的开采规划，实现矿井的可持续开采和剩余煤炭资源的合理开发。

Description

一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法及系统

技术领域

本发明属于煤炭地下开采技术领域，具体涉及一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法及系统。

背景技术

在未来相当长一段时期内，我国以煤炭为主体的能源结构不会改变，煤炭资源的合理高效开采无疑成为我国经济稳定、持续、快速发展的前提条件。由于高强度的开采活动，我国东部矿区煤炭资源储量大量减少，资源枯竭与经济发展之间的矛盾日益突出。如何实现资源枯竭型矿井剩余煤炭资源的合理开发对于矿井的可持续发展及矿区社会稳定具有重要的现实意义。

由于开采技术水平、开采布局以及煤层赋存条件等原因，东部资源枯竭型矿井剩余煤炭资源呈现多元化分布特点，即呈现剩余主采厚煤层、薄煤层、边角煤和“三下”压煤等多种分布形式。受不同分布条件下煤炭资源储量和开采技术条件的限制，矿井产能逐步减少。因此，充分利用矿井剩余煤炭资源、合理延长矿井服务年限，对于矿井剩余煤炭资源的合理开发和矿井的可持续生产具有重要意义。

资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采是基于矿井可持续生产、高效和相对稳产目标下的有序开采，应满足以下要求：(1)矿井年产量，年销售收入、生产成本总体上应满足矿井动态盈亏平衡点的要求；(2)矿井产量是可持续生产条件下的阶段性相对稳定的产量，满足剩余煤炭资源储量的可持续开采要求；(3)矿井的产量包含了主采煤层、薄煤层、边角煤以及其他赋存条件下剩余煤炭资源的开采产量，且不同条件下剩余煤炭资源的开采产量应满足可持续和相对稳定的要求；(4)在满足安全、经济和技术合理的条件下，不同条件下剩余煤炭资源在既有储量的条件下，产能结构应合理协调，以满足采掘接替持续生产的要求。

因此，针对资源枯竭型矿井剩余煤炭资源的合理开发和矿井的可持续生产的问题，迫切需要构建一种计算可靠性高、普适性强资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法，以便为矿井剩余煤炭资源的合理开采提供科学的规划依据。

发明内容

为了弥补上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法及系统，对于资源枯竭型矿井剩余煤炭资源的合理开发和矿井的可持续生产具有显著效果。

本发明的目的采用下述技术方案实现：

一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法，所述方法包括：

根据预先采集的矿井资料确定矿井动态盈亏点；

通过对比矿井动态盈亏点与矿井规划开采产量的大小，分析矿井剩余服务年限及生产能力；

基于预先定义的不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数，构建与所述矿井剩余服务年限及生产能力相匹配的多目标优化函数，计算获得不同地质条件下煤炭资源合理开采量。

优选的，所述预先采集的矿井资料包括：矿井预设时间范畴内的生产经营费用、矿井当前开采情况，以及不同地质条件下煤层开采技术条件和不同条件下煤层开采吨煤成本。

优选的，所述确定矿井动态盈亏点包括：依据矿井预设时间范畴内的生产经营费用和原煤成本，统计出各项费用的算术平均值；根据各项成本与吨煤价格之间变化量，预测自基数年开始矿井的年生产成本和年销售收入，以确定矿井动态盈亏点。

进一步地，所述矿井生产经营费用包括：材料费、工资、电费、设备折旧费、设备维修费、其他费用以及吨煤价格、销售收入；

所述矿井现阶段开采状况包括：矿井剩余可采储量、不同地质条件下煤炭资源剩余可采储量矿井规划开采产量；

所述不同地质条件下煤层开采技术包括：煤层倾角、煤层厚度、断层褶皱发育程度、瓦斯含量、富水系数、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性、冲击矿压危险、顶板完整状况；

所述不同条件下煤层开采吨煤包括：剩余主采厚煤层、薄煤层、边角煤和“三下”压煤条件下煤层开采吨煤成本。

进一步地，所述原煤成本包括变动成本、固定成本和期间费用成本；其中，所述变动成本包括材料、工资、电力以及其他成本；所述固定成本包括折旧、综机维修成本。

优选的，所述分析矿井剩余服务年限及生产能力包括：

将矿井动态盈亏点于预先获取的矿井规划开采产量进行对比，确定衰老期前的矿井服务年限，判断出矿井进入衰老期的时间；根据衰老期矿井服务年限，确定衰老期矿井的生产能力。

优选的，所述不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数的预先定义包括：分析不同条件下煤层开采影响因素，为各影响因素可采性指标权重赋值并划分等级，与各因素影响可采性指标权重相乘，得到煤炭资源开采难易程度系数。

进一步地，所述为影响因素可采性指标权重赋值划分等级包括：适宜开采等级、基本适宜开采等级、难开采等级；

其中，所述难开采等级的煤炭资源开采难易程度大于基本适宜开采等级，所述基本适宜开采等级的煤炭资源开采难易程度大于宜开采等级.

优选的，所述构建与矿井剩余服务年限及生产能力相匹配的多目标优化函数，计算获得不同地质条件下煤炭资源合理开采量包括：

根据矿井剩余服务年限及生产能力，确定矿井剩余煤炭资源产量；考虑开采技术成本、经济成本、年产量因素，构建与所述矿井剩余煤炭资源产量相匹配的多目标优化函数；

利用Matlab数学分析软件在预先建立的优化模型中代入矿井某一年的规划年产量、不同地质条件下煤炭资源储量以及本年度矿井年产量约束下所需的经济和技术成本条件，得出多目标优化后的矿井在不同地质条件下煤炭资源的开采量。

本发明的有益效果体现在：

本发明提供的一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法及系统，以矿井动态盈亏临界点为依据确定矿井剩余服务年限及年产量，使矿井年产量实现较平稳的逐年或逐阶段下降，并根据矿井各类地质条件下剩余煤炭资源可采储量占矿井可采储量的比例划分不同条件下煤炭资源的开采规划，实现矿井的可持续开采和剩余煤炭资源的合理开发。

对于资源枯竭型矿井剩余煤炭资源的合理开发和矿井的可持续生产具有显著效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的方法总流程图；

图2为具体实施方式的实施例1提供的资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明具体实施方式提供一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：

S1根据预先采集的矿井资料确定矿井动态盈亏点；

S2通过对比矿井动态盈亏点与矿井规划开采产量的大小，分析矿井剩余服务年限及生产能力；

S3基于预先定义的不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数，构建与所述矿井剩余服务年限及生产能力相匹配的多目标优化函数，计算获得不同地质条件下煤炭资源合理开采量。

步骤S1中，所述预先采集的矿井资料包括：矿井预设时间范畴内的生产经营费用、矿井当前开采情况，以及不同地质条件下煤层开采技术条件和不同条件下煤层开采吨煤成本。

确定矿井动态盈亏点包括：依据矿井预设时间范畴内的生产经营费用和原煤成本，统计出各项费用的算术平均值；根据各项成本与吨煤价格之间变化量，预测自基数年开始矿井的年生产成本和年销售收入，以确定矿井动态盈亏点。

其中，矿井生产经营费用包括：材料费、工资、电费、设备折旧费、设备维修费、其他费用以及吨煤价格、销售收入；

矿井现阶段开采状况包括：矿井剩余可采储量、不同地质条件下煤炭资源剩余可采储量矿井规划开采产量；

不同地质条件下煤层开采技术包括：煤层倾角、煤层厚度、断层褶皱发育程度、瓦斯含量、富水系数、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性、冲击矿压危险、顶板完整状况；

不同条件下煤层开采吨煤包括：剩余主采厚煤层、薄煤层、边角煤和“三下”压煤条件下煤层开采吨煤成本。

原煤成本包括变动成本、固定成本和期间费用成本；其中，所述变动成本包括材料、工资、电力以及其他成本；所述固定成本包括折旧、综机维修成本。

步骤S2中，分析矿井剩余服务年限及生产能力包括：

将矿井动态盈亏点于预先获取的矿井规划开采产量进行对比，确定衰老期前的矿井服务年限，判断出矿井进入衰老期的时间；根据衰老期矿井服务年限，确定衰老期矿井的生产能力。

步骤S3中，所述不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数的预先定义包括：分析不同条件下煤层开采影响因素，为各影响因素可采性指标权重赋值并划分等级，与各因素影响可采性指标权重相乘，得到煤炭资源开采难易程度系数。

为影响因素可采性指标权重赋值划分等级包括：适宜开采等级、基本适宜开采等级、难开采等级；

其中，所述难开采等级的煤炭资源开采难易程度大于基本适宜开采等级，所述基本适宜开采等级的煤炭资源开采难易程度大于宜开采等级.

步骤S3中，构建与矿井剩余服务年限及生产能力相匹配的多目标优化函数，计算获得不同地质条件下煤炭资源合理开采量包括：

根据矿井剩余服务年限及生产能力，确定矿井剩余煤炭资源产量；考虑开采技术成本、经济成本、年产量因素，构建与所述矿井剩余煤炭资源产量相匹配的多目标优化函数；

利用Matlab数学分析软件在预先建立的优化模型中代入矿井某一年的规划年产量、不同地质条件下煤炭资源储量以及本年度矿井年产量约束下所需的经济和技术成本条件，得出多目标优化后的矿井在不同地质条件下煤炭资源的开采量。

本发明根据具体实施方式的技术构思，具体提出以下实施例。

实施例1：

如图2所示，公开了一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，收集资料。包括矿井连续三年各项生产经营费用、矿井现阶段开采情况、不同条件下煤层开采吨煤成本、不同条件下煤层开采技术条件。其中矿井连续三年各项生产经营费用包括材料费、工资、电费、设备折旧费、设备维修费、其他费用以及吨煤价格、销售收入；矿井现阶段开采情况包括矿井剩余可采储量、不同地质条件下煤炭资源剩余可采储量矿井规划开采产量；不同条件下煤层开采技术条件包括煤层倾角、煤层厚度、断层褶皱发育程度、瓦斯含量、富水系数、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性、冲击矿压危险、顶板完整状况；不同条件下煤层开采吨煤成本包括剩余主采厚煤层、薄煤层、边角煤和“三下”压煤等各种条件下煤层开采吨煤成本。

第二步，确定矿井动态盈亏临界点。统计分析矿井连续三年各项生产经营费用，包括材料费、工资、电费、设备折旧费、设备维修费、其他费用以及吨煤价格、销售收入等，将原煤成本分为变动成本C₁(包括材料、工资、电力及其他成本)，固定成本C₂(包括折旧、综机维修及其他成本)和期间费用成本C₃，计算各项费用三年内的算术平均值，得出矿井各项生产成本基数C₀₁、C₀₂、C₀₂，以及吨煤价格基数P₀。考虑各项成本的逐年上涨及吨煤价格波动，预测自基数年开始矿井年生产成本C_i与年销售收入S_i，并最终确定矿井动态盈亏临界点。

进一步的，所述的第二步中，矿井年生产成本C_i与年销售收入S_i计算表达式为：

式中：

C₀₁、C₀₂、C₀₂—变动成本、固定成本、期间费用基数，元/吨、元、元；

a_i，b_i，c_i—各项成本的上涨系数；

P₀—吨煤价格基数，元/吨；

p_i—吨煤价格波动系数。

进一步的，所述的第二步中，令C_i＝S_i，得到矿井动态盈亏临界点Q_i表达式为：

式中：

C₀₁、C₀₂、C₀₂—变动成本、固定成本、期间费用基数，元/吨、元、元；

a_i，b_i，c_i—各项成本的上涨系数；

P₀—吨煤价格基数，元/吨；

p_i—吨煤价格波动系数。

第三步，确定矿井剩余服务年限及生产能力。对比分析矿井规划开采产量Q_0i与矿井盈亏临界点Q_i，当Q_0i≯Q_i时，确定矿井进入衰老期前矿井服务年限i，并判定矿井进入衰老期。进入衰老期矿井服务年限根据矿井设计生产能力确定，衰老期矿井生产能力则根据进入衰老期前矿井剩余可采储量与衰老期服务年限确定。进而确定矿井剩余服务年限与生产能力。

进一步的，所述的第三步中，矿井剩余服务年限N计算表达式为：

式中：

i—进入衰老期前矿井服务年限，年；

A—矿井设计生产能力，Mt/a。

进一步的，所述的第三步中，矿井进入衰老期后年生产能力

根据下式确定：

式中：

Q_剩余—矿井剩余煤炭资源可采储量，Mt；

∑Q_0i—进入衰老期前矿井已采储量，Mt。

第四步，确定不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数。分析不同条件下煤层开采影响因素，包括煤层倾角、煤层厚度、断层褶皱发育程度、瓦斯含量、富水系数、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性、冲击矿压危险、顶板完整状况。_确定影响煤层可采性各指标的权重赋值，并将各影响因素分为三个等级即适宜开采(取值为0)、基本适宜开采(取值0.5)和难开采(取值1)，然后乘以各因素影响可采性指标权重即得到各煤层开采难易程度系数。

第五步，构建矿井剩余煤炭资源产量匹配多目标优化函数。矿井剩余煤炭资源合理的产量匹配应满足开采技术成本、经济成本尽可能低，同时应满足矿井年产量，以及各种类型地质条件下煤炭资源的开采量与当年矿井年产量相匹配的要求，基于此，构建矿井剩余煤炭资源产量匹配多目标优化函数。

进一步的，所述的第五步中，矿井剩余煤炭资源产量匹配多目标优化函数中的目标函数为：

式中：

u_i—矿井某年开采经济成本函数，元；

v_i—矿井某年开采技术成本函数，元；

u₁，u₂，u₃，…，u_n—矿井某年各不同地质条件下煤炭资源开采吨煤成本，元/吨；

u₁，u₂，u₃，…，u_n—矿井某年各不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数。

进一步的，所述的第五步中，矿井剩余煤炭资源产量匹配多目标优化函数中的约束条件为：

式中：

Q_i—矿井某年规划年产量，万t；

∑Q_i—矿井某一时期内规划的年产量之和，万t；

Q_1i，Q_2i，Q_3i，...，Q_ni—矿井某年各不同地质条件下煤炭资源产量，万t；

Q_s1i，Q_s2i，Q_s3i，...，Q_sni—矿井不同地质条件下煤炭资源剩余储量，万t。

第六步，确定不同地质条件下煤炭资源合理开采量。应用Matlab数学分析软件建立矿井不同地质条件下煤炭资源合理开采多目标优化模型，把矿井某一年的规划年产量，不同地质条件下煤炭资源储量以及不同地质条件下煤炭资源开采的经济和技术成本代入Matlab计算模型，得出多目标优化以后的矿井不同地质条件下煤炭资源的开采量，实现矿井生产结构和产能的优化。

实施例2：

(1)收集资料。通过对煤矿的财务情况进行分析以及将现场调研的结果与生产实际相结合，分析矿井连续三年各项生产经营费用、不同条件下煤层开采吨煤成本、不同条件下煤层开采技术条件；对煤矿各个采区储量分布情况进行统计，了解矿井现阶段开采状况包括矿井剩余可采储量、不同地质条件下煤炭资源剩余可采储量矿井规划开采产量；对矿区资料进行整理以及进行理论分析不同条件下煤层开采技术条件包括煤层倾角、煤层厚度、断层褶皱发育程度、瓦斯含量、富水系数、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性、冲击矿压危险、顶板完整状况；调研并详细分析不同条件下煤层开采吨煤成本包括剩余主采厚煤层、薄煤层、边角煤和“三下”压煤等各种条件下煤层开采吨煤成本。

(2)确定矿井动态盈亏临界点。对煤矿财务情况进行分析，统计矿井连续三年各项生产经营费用，将原煤成本分为变动成本(包括材料、工资、电力以及其他成本)，固定成本(包括折旧、综机维修以及其他成本)和期间费用成本，计算各项费用三年内的算术平均值，得出矿井各项生产成本基数。根据煤矿的实际情况与现场调研结果，考虑各项成本的逐年上涨及吨煤价格波动，预测自基数年开始矿井年生产成本与年销售收入，并最终确定矿井动态盈亏临界点。

(3)确定矿井剩余服务年限及生产能力。按照矿井实际可采储量、矿井设计能力以及矿井盈亏临界点确定矿井进入衰老期前矿井服务年限。矿井井型越大衰老期越长，对煤矿进行调研数据统计，确定衰老期矿井服务年限以及根据进入衰老期前矿井剩余可采储量确定衰老期矿井生产能力。

衰老矿井剩余服务年限聚类分析结果见表1所示。

表1衰老矿井剩余服务年限聚类分析结果

(4)确定不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数。分析不同条件下煤层开采影响因素，包括煤层倾角、煤层厚度、断层褶皱发育程度、瓦斯含量、富水系数、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性、冲击矿压危险、顶板完整状况等。采用专家打分法和AHP方法确定可采性指标权重，并评价各条件下煤层的开采难易程度，对各评价因素分为三个等级即适宜开采(取值为0)、基本适宜开采(取值0.5)和难开采(取值1)，然后乘以影响可采性指标权重即得到各煤层开采难易程度系数。

(5)构建矿井剩余煤炭资源产量匹配多目标优化函数。矿井剩余煤炭资源合理的产量应该满足开采技术成本、经济成本尽可能低，同时应满足矿井年产量，以及各种类型地质条件下煤炭资源的开采量与当年矿井年产量相匹配的要求，构建将多个目标尽可能达到最佳的多目标优化函数，合理的选择例如层次分析法、遗传算法等在矿产资源综合开发利用的评价指标体系，构建多目标优化函数。

(6)确定不同地质条件下煤炭资源合理开采量。应用Matlab数学分析软件建立煤矿剩余煤炭资源合理配采多目标优化模型，包括建立煤矿年开采经济成本函数、煤矿年开采技术成本函数和年开采经济与技术成本最小规划函数。把矿井某一年的规划年产量，不同地质条件下煤炭资源储量以及不同地质条件下煤炭资源开采的经济和技术成本代入Matlab计算模型，得出多目标优化以后的矿井不同地质条件下煤炭资源的开采量，实现矿井生产结构和产能的优化。

本发明提供的一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法，以矿井动态盈亏临界点为依据确定矿井剩余服务年限及年产量，使矿井年产量实现较平稳的逐年或逐阶段下降，并根据矿井各类地质条件下剩余煤炭资源可采储量占矿井可采储量的比例划分不同条件下煤炭资源的开采规划，实现矿井的可持续开采和剩余煤炭资源的合理开发。

实施例3：

本实施例提供与一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采系统，该系统是具体实施方式包含的一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法对应的产品，所述系统包括：

确定模块，用于根据预先采集的矿井资料确定矿井动态盈亏点；

分析模块，用于通过对比矿井动态盈亏点与矿井规划开采产量的大小，分析矿井剩余服务年限及生产能力；

计算模块，用于基于预先定义的不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数，构建与所述矿井剩余服务年限及生产能力相匹配的多目标优化函数，计算获得不同地质条件下煤炭资源合理开采量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预先采集的矿井资料确定矿井动态盈亏点；

通过对比矿井动态盈亏点与矿井规划开采产量的大小，分析矿井剩余服务年限及生产能力；

基于预先定义的不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数，构建与所述矿井剩余服务年限及生产能力相匹配的多目标优化函数，计算获得不同地质条件下煤炭资源合理开采量；

所述预先采集的矿井资料包括：矿井预设时间范畴内的生产经营费用、矿井当前开采情况，以及不同地质条件下煤层开采技术条件和不同条件下煤层开采吨煤成本；

所述生产经营费用包括：材料费、工资、电费、设备折旧费、设备维修费、其他费用以及吨煤价格、销售收入；

所述矿井当前开采状况包括：矿井剩余可采储量、不同地质条件下煤炭资源剩余可采储量矿井规划开采产量；

不同地质条件下煤层开采技术条件包括：煤层倾角、煤层厚度、断层褶皱发育程度、瓦斯含量、富水系数、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性、冲击矿压危险、顶板完整状况；

不同条件下煤层开采吨煤成本包括：剩余主采厚煤层、薄煤层、边角煤和“三下”压煤条件下煤层开采吨煤成本。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定矿井动态盈亏点包括：依据矿井预设时间范畴内的生产经营费用和原煤成本，统计出各项费用的算术平均值；根据各项成本与吨煤价格之间变化量，预测自基数年开始矿井的年生产成本和年销售收入，以确定矿井动态盈亏点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述原煤成本包括变动成本、固定成本和期间费用成本；其中，所述变动成本包括材料、工资、电力以及其他成本；所述固定成本包括折旧、综机维修成本。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析矿井剩余服务年限及生产能力包括：

将矿井动态盈亏点于预先获取的矿井规划开采产量进行对比，确定衰老期前的矿井服务年限，判断出矿井进入衰老期的时间；根据衰老期矿井服务年限，确定衰老期矿井的生产能力。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数的预先定义包括：分析不同条件下煤层开采影响因素，为各影响因素可采性指标权重赋值并划分等级，与各因素影响可采性指标权重相乘，得到煤炭资源开采难易程度系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：为影响因素可采性指标权重赋值并划分等级包括：适宜开采等级、基本适宜开采等级、难开采等级；

其中，所述难开采等级的煤炭资源开采难易程度大于基本适宜开采等级，所述基本适宜开采等级的煤炭资源开采难易程度大于适宜开采等级。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建与矿井剩余服务年限及生产能力相匹配的多目标优化函数，计算获得不同地质条件下煤炭资源合理开采量包括：

根据矿井剩余服务年限及生产能力，确定矿井剩余煤炭资源产量；考虑开采技术成本、经济成本、年产量因素，构建与所述矿井剩余煤炭资源产量相匹配的多目标优化函数；

利用Matlab数学分析软件在预先建立的优化模型中代入矿井某一年的规划年产量、不同地质条件下煤炭资源储量以及本年度矿井年产量约束下所需的经济和技术成本条件，得出多目标优化后的矿井在不同地质条件下煤炭资源的开采量。

8.一种资源枯竭型矿井剩余煤炭资源协调性开采系统，其特征在于，所述系统包括：

确定模块，用于根据预先采集的矿井资料确定矿井动态盈亏点；

分析模块，用于通过对比矿井动态盈亏点与矿井规划开采产量的大小，分析矿井剩余服务年限及生产能力；

计算模块，用于基于预先定义的不同地质条件下煤炭资源开采难易程度系数，构建与所述矿井剩余服务年限及生产能力相匹配的多目标优化函数，计算获得不同地质条件下煤炭资源合理开采量；

所述预先采集的矿井资料包括：矿井预设时间范畴内的生产经营费用、矿井当前开采情况，以及不同地质条件下煤层开采技术条件和不同条件下煤层开采吨煤成本；

所述生产经营费用包括：材料费、工资、电费、设备折旧费、设备维修费、其他费用以及吨煤价格、销售收入；

所述矿井当前开采状况包括：矿井剩余可采储量、不同地质条件下煤炭资源剩余可采储量矿井规划开采产量；

不同地质条件下煤层开采技术条件包括：煤层倾角、煤层厚度、断层褶皱发育程度、瓦斯含量、富水系数、煤自燃倾向性、煤尘爆炸性、冲击矿压危险、顶板完整状况；

不同条件下煤层开采吨煤成本包括：剩余主采厚煤层、薄煤层、边角煤和“三下”压煤条件下煤层开采吨煤成本。

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