[發明專利]一種基于多剖面生成露天礦邊坡最危險三維滑面方法

在審

• 申請號: 202211401600.X
• 申請日: 2022-11-10
• 公開（公告）號: CN115619955A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 陳應顯;葉永超;李廣賀;王東;姜聚宇;賈蘭;張立國
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T15/10;G06Q50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于多剖面生成露天礦邊坡最危險三維滑面方法，涉及邊坡穩定性計算，生成邊坡危險三維滑面。該方法首先進行剖面線設置，使每條剖面線都有唯一對應的剖面名；其次，在生成的剖面圖上設置水平定位坐標和高層定位坐標，使剖面線與剖面圖對應，通過程序自動計算各剖面邊坡穩定性；然后，通過坐標轉換公式，使得多剖面邊坡二維滑面線轉換到三維邊坡空間，將所有邊坡滑面線繪制到三維邊坡空間；最后，對邊坡空間滑面線進行曲面放樣，生成邊坡三維最危險滑面。該方法通過多個剖面生成露天礦邊坡三維滑面，準確顯示邊坡最危險滑面的空間形狀，對于預估潛在邊坡滑體規模、破壞程度大小具有重要意義。

技術領域

本發明涉及露天礦邊坡穩定技術領域，尤其涉及一種基于多剖面生成露天礦邊坡最危險三維滑面方法。

背景技術

邊坡穩定是確保露天礦連續、高效生產及作業人員、設備與周邊設施安全的前提。露天礦邊坡穩定性分析除了計算邊坡穩定系數以外，確定最危險滑面也是其主要內容之一，但單一剖面上的滑面線很難直觀準確地表達滑面的空間形狀和滑體的范圍。如何通過多個剖面生成露天礦邊坡三維滑面，準確顯示邊坡最危險滑面的空間形狀和三維滑體的形狀和大小，對于預估潛在邊坡滑體規模、破壞程度大小具有重要意義。

目前普遍采用的生成邊坡最危險三維滑面的方法中，主要通過邊坡三維穩定性計算得到最危險三維滑面。這一方法，由于需要建立復雜的邊坡三維模型，而且邊坡三維穩定性計算方法也作了很多簡化，所以并未得到普遍使用。為生成邊坡最危險三維滑面，很多學者和工程技術人員已經做了很多研究。2009年，楊坤通過計算最小安全系數來搜索到邊坡的一個最危險滑面。2016年，崔揚、李青元等提出了勘探線剖面三維坐標與剖面圖二維坐標轉換計算方法。2017年，趙新飛提出遺傳算法搜索三維邊坡的潛在危險滑動面。2018年，孫世國基于GIS的三維邊坡穩定性分析和危險滑面搜索，運用ArcScene生成該滑動面的三維地形。2019年，余秀玲將Bishop法與改進果蠅優化算法結合用于最危險圓弧滑面搜索。這些研究由于技術的限制，均未涉及到通過多剖面生成露天礦邊坡最危險三維滑面。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于多剖面生成露天礦邊坡最危險三維滑面方法，通過多剖面邊坡穩定性計算，生成邊坡最危險三維滑面。為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種基于多剖面生成露天礦邊坡最危險三維滑面方法，包括以下步驟：

步驟1：邊坡計算剖面與三維邊坡空間的關聯。邊坡計算剖面是二維平面圖，要將邊坡計算剖面圖上的滑面線轉換到三維邊坡圖中，需要對三維邊坡圖中的剖面線及其對應的邊坡計算剖面圖進行設置，具體方法為：

步驟1.1：剖面線設置。在三維邊坡圖中，每條剖面線有唯一的一個剖面名，并將剖面名分別設置為各剖面線的擴展數據；

步驟1.2：計算剖面圖除了剖面名設置以外，為了使計算剖面圖中邊坡滑面線返回到三維邊坡空間上，還需要設置剖面圖與三維邊坡空間相關聯的坐標位置，具體方法為：

步驟1.2.1：在剖面圖中，對所有巖層多邊形、采場臺階、水平定位線、高程定位線及標注各種類型的圖元均設置對應的剖面名為擴展數據；

步驟1.2.2：剖面圖定位坐標設置。剖面圖與三維邊坡空間關聯的坐標分為水平定位坐標和高程定位坐標，這兩類定位坐標分別設置在剖面圖不同類型的圖元上，具體方法為：