露天矿排土运输存在理论上的最优方案,但受限于剥离和排运复杂的实际情况,利用现有算法规划的排运方案,既不能保证整个境界内所有岩石的排运总费用最小,也不能确定境界内每个待排岩石相应的排土信息,难以被有效地运用在矿山实际的排土运输中。本文以露天矿数字矿床模型为研究平台,以剥离岩石块体与排土场空置块体的赋值运算为基本方法,以排土运输总费用最小为目标,设计和研发了“剥-排对位算法”,对境界内每个待排岩石的排土路线和排土位置进行优化,对于通过科学计算指导排土计划优化,降低排土运输成本,提高企业经济效益具有重要作用。本文以采场和排土场的块体模型为研究基础,以排运总运费最小为目标,通过定义与假设若干条件,将总运费问题转化为求解最小总运距问题。以锥体模拟排土场排岩后的最终形态,提出以块体质心点为锥体顶点的锥体排除法来确定当前排土场的若干可排位置;基于锥体排除法和整体运距最小原理,在全境界采剥计划确定了剥离时空关系的基础上,建立了搜索境界内所有块体最小运距的“露天矿剥-排对位算法”。该算法的设计思路是将境界内每个原位块体按采剥顺序依次确定为目标块体,通过锥体排除法确定该目标块体在排土场若干可排位置,运用整体运距最小原理从若干可排位置中确定该目标块体的最优排土位置。本文基于“露天矿剥-排运对位算法”编制的计算机程序,对汽车运输排土和汽车-胶带混合运输排土两种类型的露天矿进行了最小运距逐年排土计划的解算,解算结果通过3DMine矿业软件可实现排运规划的三维可视化,并证明了解算结果的有效性和实用性。