[發明專利]一種基于地貌特征保留的內排地貌動態近自然重塑方法

在審

• 申請號: 202110972307.8
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113792356A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 雷少剛;夏嘉南;卞正富;盧曉光;郭棟;王維忠;韓曉彤;魯曉娟
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;山東省煤田地質局第二勘探隊;準格爾旗礦區事業發展中心
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06F30/20;G06F16/29
• 代理公司: 徐州先卓知識產權代理事務所(普通合伙) 32555
• 代理人: 陳俊杰

本發明公開了一種基于地貌特征保留的內排地貌動態近自然重塑方法，基于采排復周期安排，進行采復子區空間位置識別，確定采復子區一一對應關系，以此利用內排自然原始遙感地表高程數據，礦層底板高程數據和礦層厚度空間分布數據，保證采排復過程中土方動態平衡；以區域原有穩定地貌中特征要素提取結果為形態參考，構建地貌特征要素保留曲面，并通過曲面土方控制，實現近自然地貌重塑過程中復填區域與周邊自然原始地貌的“無縫”融合；基于區域坡度緩和目標，定向篩選各地貌特征保留曲面形態下復填區內排土場近自然地貌構建結果中整體坡度最小對象，以此實現復填區地貌形態穩定。

技術領域

本發明涉及一種地貌動態近自然重塑方法，具體涉及一種基于地貌特征保留的內排地貌動態近自然重塑方法。

背景技術

隨著社會經濟發展，工業對煤炭等礦藏資源的需求越來越高，進而在適宜露天開采的地區建造了大量的露天采場。其中內排土場作為露天采場的重要組成部分，其占地面積隨工作開采面的推進不斷增大。在內排土場采排復地貌重塑中，其非自然地貌形態成為破壞當都原有自然生態環境的棘手問題，一方面，礦區地貌形態的近自然性對區域原始微氣候的穩定性至關重要；另一方面非自然邊坡的保水、保肥能力往往與原始自然地貌不同，其治理及后期維護需要人為不斷投入，生態維護成本較大。隨著我國經濟及礦產開采結構的不斷發展，露天礦山中內排土場的占地規模將越來越大，其地貌與周邊自然地貌間匹配問題顯得愈發突出，如何在露天礦采排復一體化下地貌重塑形態保留自然地貌特征成為一個重要問題。

目前來說，露天礦山地貌重塑中，內排土場近自然設計的技術尚存以下難點：

1)如何在各采排復周期中，保證采區至復填區土方剝離量時刻保持平衡；

2)如何使內排土場內排地貌與周邊自然地貌“無縫”融合；

3)如何在內排土場近自然地貌重塑中，地貌構建結果穩定。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種基于地貌特征保留的內排地貌動態近自然重塑方法，在保留原有地貌特征的基礎上，解決傳統內排土場“臺階型”地貌與區域自然地貌不匹配且割裂的形態問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于地貌特征保留的內排地貌動態近自然重塑方法：

步驟一：識別采復子區空間位置；

步驟二：計算可用土方量；

步驟三：預構建復填區地貌特征保留曲面；

步驟四：緩和優化曲面土方量控制及坡度。

進一步的，所述步驟一中識別采復子區空間位置具體方法為：依據露天礦采復周期，獲取開采子區a_mn和復填子區a_fn的水平投影空間位置，沿開采方向將露天礦區劃分為N個子區；開采子區和復填子區分別對應區域a_m1～a_mN和區域a_f1～a_fN；在露天礦內排構建的采復過程中，采坑每前進一個開采子區a_mn對應修復后側一個復填子區a_fn，直至結束內排過程，采坑由A_a區域不斷迭代前進至采礦終止邊界。

進一步的，所述步驟二中計算可用土方量具體方法為：將開采子區及復填子區均細分為row_c行col_c列的網格單元組，其中，網格單元大小與柵格分辨率一致，在采復周期n中，開采子區a_mn可用于復填子區a_fn的土方量計算式為：