(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210488942.3 (22)申请日 2022.05.07 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114580218 A (43)申请公布日 2022.06.03 (73)专利权人 矿冶科技 集团有限公司 地址 100160 北京市丰台区南四环西路18 8 号总部基地十八区23号楼 (72)发明人 谢旭阳　王莎　杨小聪　梅国栋　 李坤　卢欣奇　吴子牛　王雅莉　 崔益源　卢尧　李垚萱　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 安卫静(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) (56)对比文件 CN 113218310 A,2021.08.0 6 CN 112767655 A,2021.0 5.07 CN 113902351 A,202 2.01.07 CN 110865592 A,2020.0 3.06 CN 1024946 68 A,2012.0 6.13 WO 20210 03690 A1,2021.01.14 黄青松等.基 于图像分割的尾矿坝干滩长度 监测. 《计算机测量与控制》 .2016,(第01期), 审查员 王静 (54)发明名称 尾矿库安全系数测量方法及测量装置 (57)摘要 本发明提供了一种尾矿库安全系数测量方 法及测量装置， 涉及尾矿监控的技术领域， 包括 以下步骤： 测量并获得尾矿库表 面特征数据并根 据表面特征数据建立立体模型;将建立的立体模 型划分为多个区域； 测量并获得多个浸润点的位 置信息， 并利用多个浸润点的位置数据拟合以形 成浸润线分布 函数； 通过求解浸润线函数和每个 区域的动态交点， 计算出尾矿库的动态安全系 数。 本发明可以通过多个角度评价尾矿库是否安 全， 多个数据通过实时传入计算机内进行演算， 也使判断过程更加及时。 本发明还提供了尾矿库 测量装置， 用于实时监控尾矿库的安全状态， 缓 解了现有技术中存在的无法对尾矿库的安全进 行实时有效的分析和测量结果偏差较大的技术 问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114580218 B 2022.07.22 CN 114580218 B 1.一种尾矿库安全系数测量方法， 其特 征在于， 包括： 测量并获得尾矿库表面特 征数据； 利用获得的表面特征数据进行模型建立， 获得尾矿库的立体模型， 并将建立的立体模 型划分为多个区域； 测量并获得多个浸润点的位置信 息， 并利用多个浸润点的位置数据拟合以形成浸润线 分布函数； 通过求解浸润线函数和每 个区域的动态交点， 计算出尾矿库的动态安全系数； 将建立的立体模型划分为多个区域包括： 根据尾矿库的尾矿颗粒直径将尾矿库划分为多个概 化分区； 基于对同一 直径的尾砂分界点连线并拟合以形成分界线函数； 基于各分区分界线函数对立体模型进行划分； 对划分后的各概 化分区赋予参数， 所述 参数包括内摩擦角、 容重和粘聚力； 所述立体模型划分为多个区域还 包括划分为多个条块； 安全系数的计算方式包括以下公式： ； 式中， 为重度， 为有效内聚力， 为有效内摩擦角， 为第n个条块的孔 隙压力， 为条块宽度， 为条块底面与水平方向的夹角， 为第n个条块的计算系 数。 2.根据权利要求1所述的尾矿库安全系数测量方法， 其特征在于， 所述测量并获得多个 浸润点的位置信息包括： 在尾矿库中确定多个断面， 并在每个断面上设置多个浸润线测量点， 并且使每个断面 内的多个浸润线测量 点沿竖直方向间隔分布。 3.根据权利要求1所述的尾矿库安全系数测量方法， 其特征在于， 所述表面特征数据包 括下游逸出点 监测值； 将所述下游逸出点 监测值设定为 立体模型的起 点和浸润线的起始点； 在对拟合以形成浸润线分布函数进行校正 时， 将所述下游逸出点监测值带入浸润线分 布函数中进行 校正。 4.根据权利要求1所述的尾矿库安全系数测量方法， 其特征在于， 所述根据尾矿库的尾 矿颗粒直径将尾矿库划分为多个概 化分区的步骤 包括： 将尾矿库的尾矿颗粒分为尾 中砂、 尾细沙、 尾粉砂、 尾粉土和尾黏土， 其中， 尾 中砂的平 均粒径大于0.35mm， 尾细沙的平均粒径 为大于0.2mm并小于等于0.35mm， 尾粉砂的平均粒径 大于0.74mm并小于等于0.2mm， 尾粉土的平均粒径大于0.05mm并小于等于0.74mm， 尾黏土的 平均粒径小于等于 0.05mm。 5.根据权利要求1所述的尾矿库安全系数测量方法， 其特征在于， 所述的据尾矿库的尾权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114580218 B 2矿颗粒直径将尾矿库划分为多个概 化分区还 包括： 中期勘察钻孔测得的各不同直径的尾矿颗粒的分界点B； 对多个的尾矿颗粒的分界点B进行拟合， 得到概 化分区分界的函数； 通过计算 概化分区分界线与初期坝的交点得到分界点A； 通过计算 概化分区分界线与尾矿坝表面的交点得到分界点C 。 6.根据权利要求1所述的尾矿库安全系数测量方法， 其特征在于， 所述的表面特征数据 包括几何固定数据和几何变动数据： 所述几何固定数据包括初期坝剖面控制点 坐标和地基特 征点坐标； 所述几何变动数据包括滩顶高程T， 堆积坝外坡W和干滩坡G； 其中， 根据测得的滩顶高程Ti、 堆积坝外坡比Wi和干滩坡比Gi的数值判断尾矿坝是否 安全。 7.根据权利要求1所述的尾矿库安全系数测量方法， 其特征在于， 所述的重度 在浸 润线以上为干 重度， 浸润线以下为饱和重度， 函数描述 为： ； 式中， 为每个条块中线处与浸润线的交点的深度， 为尾砂的干重度， 为 饱和重度， 为条块n右侧x坐标， 为条块n左侧x坐标， 为条块高度。 8.一种尾矿库测量装置， 其特征在于， 基于如权利要求1 ‑7任一项所述的尾矿库安全系 数测量方法进行实时运行。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114580218 B 3