(19)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 202210408317.3 (22)申请日 2022.04.19 (71)申请人 南京信息 工程大学 地址 210044 江苏省南京市江北新区宁六 路219号 申请人 福建省冶金工业设计院有限公司 (72)发明人 柯福阳　张翔　张一鸣　郑伟鹏　 郑斌斌　李骁骐　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 柏尚春 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种顾及渗流的尾矿库坝体稳定性实时在 线分析与预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种顾及渗流的尾矿库坝体 稳定性实时在线分析与预测方法， 包括以下步 骤： 确定尾矿库坝体土体物理力学参数； 制定相 应的尾矿库坝体安全监测方案； 建立尾矿库坝体 稳定性实时在线分析模型， 对尾矿库坝体稳定性 系数进行计算和可视化展示； 建立尾矿库坝体稳 定性数值模拟 模型； 预测尾矿库浸润线数据动态 变化； 坝体稳定性预测评估。 本发明方法能够反 映出实体尾矿库日常安全生产过程中尾矿库坝 体稳定性的动态 变化过程， 并且能预测未来一段 时间内的尾矿库坝体稳定性。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114707222 A 2022.07.05 CN 114707222 A 1.一种顾及渗流的尾矿库坝体稳定性实时在线分析与预测方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： S1、 通过现场地质勘察， 室内土工试验， 确定尾矿库坝体土体物理力学参数； 制定相应 的尾矿库坝体安全监测方案， 建立 安全监测站点并埋设相应的监测传感器； S2、 基于极限平衡法建立尾矿库坝体稳定性实时在线分析模型， 对尾矿库坝体稳定性 系数进行计算和可视化展示； S3、 基于机器学习算法建立尾矿库坝体稳定性数值模拟模型， 通过数值模拟模块， 用于 针对尾矿坝内浸润线的监测数据进行数值模拟， 获得数值模拟结果； 通过根据尾矿库的基 本信息结合所述数值模拟结果， 基于瑞典条分法对尾矿库坝体稳定性进行 预测评估。 2.根据权利要求1所述的顾及渗流的尾矿库坝体稳定性实时在线分析与预测方法， 其 特征在于， S1具体为根据现场勘察及结合尾矿库实际情况， 确定尾矿库坝体土体物理力学 参数， 并对尾矿库进行多源传感器监测 点布置以及多源传感器埋设安装； 进一步安装数据 采集模块对传感器监测数据进行实时收集， 并将监测数据在线传输至数据控制中心并存 储。 3.根据权利要求1所述的顾及渗流的尾矿库坝体稳定性实时在线分析与预测方法， 其 特征在于： S1中土体物理力学参数包括： 土体有效内摩擦角 土体有效粘聚力c， 土体重度 γ， 其中， 土体有效粘聚力及土体重度分为土体水 上部分及土体水 下部分。 4.根据权利要求3述的顾及渗流的尾矿库坝体稳定性实时在线分析与预测方法， 其特 征在于： S2中平衡法为瑞典条分法， 含有如下假设： 假设滑动面 为圆柱面且滑动土体为 不变形的刚体， 并不 考虑土条侧面上的作用力； 依据假设， 对尾矿库坝体稳定性进行分析， 具体按照如下 方法实施： 瑞典条分法的基本公式： 考虑土体间的渗 流作用： 考虑多层土以及土体间的渗 流作用： 式中： αi为第i个条块底部坡角； Wi为条块i本身自重与上部荷载之和； Fs为滑动圆弧的 安全系数； ci为条块i的黏聚力； li为条块i底部长度； 为条块i的内摩擦角； ui为土条i在滑 动面上孔隙水压力； Υmi为不同土层条件下第i个土条的重度； bmi为不同土层条件下第i个 土条的宽度； hmi为不同土层条件下第i个土条的高度。 5.根据权利要求4述的顾及渗流的尾矿库坝体稳定性实时在线分析与预测方法， 其特 征在于： 若尾矿库坝体部分浸水， 则水下土条需要考虑动面上的孔隙水应力和作用在土坡 坡面上的水压力， 其重力按饱和重度计算， 而水 上土条部分其重度按天然重度计算。 6.根据权利要求1的顾及渗流的尾矿库坝体稳定性实时在线分析与预测方法， 其特征 在于： S3中尾矿坝体稳定性数值模拟模型， 通过大数据分析以及机器学习算法， 对尾矿库坝权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114707222 A 2体内浸润线的监测数据进 行数值模拟， 从而 预测未来一段时间内的尾矿库渗流数据的动态 变化； 通过尾矿库的土体物 理力学参数结合所述浸润线数据数值模拟结果， 对尾矿库坝体稳 定性进行 未来一段时间内的预测评估。 7.根据权利要求1的顾及渗流的尾矿库坝体稳定性实时在线分析与预测方法， 其特征 在于： S2及S 3中得出的尾矿库坝体稳定性分析结果， 与规范中规定的不同尾矿库坝体等级、 不同运行条件下坝体稳定性最小安全系 数进行对比， 如若安全系 数不满足规范要求， 立即 发出预警。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114707222 A 3