(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 202210639890.5 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 中南大学 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓山左家垅 申请人 攀钢集团矿业有限公司 (72)发明人 杨念哥　陈树林　李亮　马涛　 周科平　潘征　董秋平　 (74)专利代理 机构 长沙沐风知识产权代理事务 所(普通合伙) 43278 专利代理师 谢浪 (51)Int.Cl. G06T 17/05(2011.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种露天转 地下保安矿柱范围圈定方法 (57)摘要 本发明公开了一种露天转地下保安矿柱范 围圈定方法， 包括： 确定安全塌陷带； 与地表DTM 面的拟合； 提取拟合曲线； 快速生成DTM面； 形成 H0‑mh水平剖面线； 判断剖面线是否贯穿m号DTM 面； 获取保安矿柱理论边界； 得到保安矿柱 边界。 本申请将软件、 理论与实际工程相结合， 相较于 直接根据岩石移动角一步到位推导保安矿柱边 界， 该方法得到保安矿柱矿柱更平整和简单， 也 更便于保安矿柱留置施工， 利于保安矿柱资源的 回收。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 115063546 A 2022.09.16 CN 115063546 A 1.一种露天转 地下保安矿柱范围圈定方法,其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1、 确定安全塌陷带 针对保护对象， 查看相应的标准与规范， 确定安全塌陷带的位置和长度； 步骤2、 与地表DTM面的拟合 将步骤1得到的安全塌陷带与包括了露天采坑的地表DTM面进行拟合， 使塌陷带上的点 尽可能落在地表DTM面上； 步骤3： 提取拟合曲线 在安全塌陷带与地表DTM面拟合的基础上， 提取 出拟合曲线； 步骤4、 拟合曲线向下扩展 将步骤3得到的拟合曲线按岩石移动角 θ向下拓展2h的高度， 得到推导曲线； 其中， h为 分段高度； 步骤5、 快速生成DTM面 在3DMine软件中基于步骤4获得的推导曲线与步骤3得到的拟合曲线， 快速生成DTM面， 并将其编号 为m， m的初始值 为1； 步骤6、 形成H0‑mh水平剖面线 基于高程H0‑mh切割DTM面形成H0‑mh水平剖面线， H0为地表平均高程； 步骤7、 判断剖面线是否贯 穿m号DTM面 如果已贯穿， 则将剖面线与溢出边界进行组合， 形成新的拟合曲线， 令m＝m+1， 并返回 步骤4， 在步骤5中将新的拟合曲线和新的拟合曲线的推导曲线共同形成DTM面， 其它步骤依 次进行； 若剖面线未贯 穿DTM面， 则进入下一 步； 其中， 溢出边界为剖面线与两个曲线相交后， 水平高程较大曲线和水平高程较小值曲 线交点左侧或右侧的部分； 步骤8、 获取保安矿柱理论 边界 通过删除冗余点和丁字角对H0‑mh水平剖面线进行修整， 利用修整后的平面曲线推导出 每一个水平的保安矿柱理论 边界； 步骤9： 得到保安矿柱边界 根据实际工程布置、 开采中长期计划以及简单和便于施工的原则对步骤8的边界进行 优化， 得到更合理的保安矿柱边界。 2.根据权利要求1所述的露天转地下保安矿柱范围圈定方法,其特征在于： 步骤1中所 述安全塌陷带依据保护对象外轮廓形成的弧状曲线， 其长度不小于安全沉陷带与保护对象 距离的5倍。 3.根据权利要求1所述的露天转地下保安矿柱范围圈定方法,其特征在于： 步骤2中所 述地表DTM面的范围大于矿床范围。 4.根据权利要求1所述的露天转地下保安矿柱范围圈定方法,其特征在于： 步骤2中塌 陷带上的点至少有90％落在地表DTM面上。 5.根据权利要求1所述的露天转地下保安矿柱范围圈定方法,其特征在于： 步骤9中实 际工程包括 开拓工程、 采准工程、 矿山中长期规划以及地质构造 。 6.根据权利要求1所述的露天转地下保安矿柱范围圈定方法,其特征在于： 步骤1中保 护对象包括建构筑物、 道路以及其它自然保护景观。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115063546 A 2一种露天转地下 保安矿柱范 围圈定方法 技术领域 [0001]本发明属于采 矿技术领域， 尤其涉及一种露天转 地下保安矿柱范围圈定方法。 背景技术 [0002]当地下的矿石被采出后， 其原岩应力的平衡状态被破坏， 从旧平衡被破坏向新平 衡形成的过程中， 岩层发生不同程度的移动和变形， 应力重新分布。 对于一些矿山的地表有 建筑物和构筑物， 因此地表不允许产生显著的不均匀 沉降。 国内每年因地下开采沉降导致 巨大损失， 为将损失降到最低， 因此有效控制因矿山 开采而导 致的地表沉降势在 必行。 [0003]为有效避免地下开采对地面建筑物、 构筑物造成破坏， 预留保安矿柱是一种较为 可靠的方法。 但也会导致这一部 分资源不能及时回采， 同时如果保安矿柱范围圈定不合理， 将严重恶化保安矿柱的开采技术条件， 不利于保安矿柱资源回收， 造成大量优质矿产资源 的损失。 [0004]为提高矿产资源的回收率， 保障不同水平生产能力的接续， 延长矿山寿命， 同时又 能保证地表建筑物、 构筑物的安全， 因此一个既能实现经济又能保证安全的保安矿柱范围 对矿山的发展意 义重大。 发明内容 [0005]本发明的主要目的在于提供一种露天转地下保安矿柱范围圈定方法， 以解决金属 矿山地下开采保安矿柱边界划定的问题， 使其边界更加 合理， 提高了保安矿柱范围圈定的 可靠性。 [0006]为此， 本发明实施例提供的露天转 地下保安矿柱范围圈定方法， 包括如下步骤： [0007]步骤1、 确定安全塌陷带 [0008]针对保护对象， 查看相应的标准与规范， 确定安全塌陷带的位置和长度； [0009]步骤2、 与地表DTM(数字地 面模型)面的拟合 [0010]将步骤1得到的安全塌陷带与 包括了露天采坑的地表DTM面进行拟合， 使塌陷带上 的点尽可能落在地表DTM面上； [0011]步骤3： 提取拟合曲线 [0012]在安全塌陷带与地表DTM面拟合的基础上， 提取 出拟合曲线； [0013]步骤4、 拟合曲线向下扩展 [0014]将步骤3得到的拟合曲线按岩石移动角 θ 向下拓展2h的高度， 得到推导曲线； 其中， h为分段高度； [0015]步骤5、 快速生成DTM面 [0016]在3DMine软件中基于步骤4获得的推导曲线与步骤3得到的拟合曲线， 快速生成 DTM面， 并将其编号 为m， m的初始值 为1； [0017]步骤6、 形成H0‑mh水平剖面线 [0018]基于高程H0‑mh切割剖面， 从而形成H0‑mh水平剖面线， H0为地表平均高程；说　明　书 1/5 页 3 CN 115063546 A 3