一种评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114693667A(43)申请公布日2022.07.01(21)申请号202210407727.6(22)申请日2022.04.19(71)申请人中国矿业大学（北京）地址100083北京市海淀区学院路丁11号(72)发明人王雁冰李书萱杨仁树张航耿延杰李志轩(74)专利代理机构北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司11385专利代理师刘璐璐(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/60(2017.01)G06T7/62(2017.01)G06V10/28(2022.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法(57)摘要本发明公开一种评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法，涉及围岩损伤探测领域；包括步骤：步骤一，钻测试孔：在巷道爆破断面与巷道侧壁交界处打10个平行于巷道地面的测试孔，各相邻的测试孔孔口之间的连线与水平面成45°；步骤二，钻孔窥视方案：在巷道爆破前后对10个测试孔各进行一次钻孔窥视，选取各测试孔的钻孔窥视图像数据；步骤三，数据处理：将钻孔窥视所得视频图像导入软件中，处理后得到孔内的平面二维展开图，之后将所得到的二维平面图作二值化处理，最后利用公式对各测试孔爆破前后的二值化图像进行损伤度计算。本发明能够对靠近爆破岩体部分、且距爆破岩体部分相同深度处的保留岩体进行损伤测试。CN114693667ACN114693667A权利要求书1/1页1.一种评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，钻测试孔：在巷道爆破断面与巷道侧壁的交界处打第一个平行于巷道地面的测试孔，该测试孔与巷道侧壁平面的水平夹角为30°，之后再钻9个结构相同的测试孔，每个测试孔均平行于上一个测试孔，且各相邻的测试孔孔口之间的连线与水平面成45°；步骤二，钻孔窥视方案：在巷道爆破前后对10个测试孔各进行一次钻孔窥视，选取各测试孔深度为1.8m～2.0m范围内的钻孔窥视图像数据；步骤三，数据处理：将钻孔窥视所得视频图像导入软件中，处理后得到孔内的平面二维展开图，之后将所得到的二维平面图作二值化处理，最后利用公式对各测试孔爆破前后深度为1.8m～2.0m的二值化图像进行损伤度计算。2.根据权利要求1所述的评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法，其特征在于：步骤一中，测试孔深2m，孔口距巷道底部500mm，相邻测试孔的孔口中心间隔200mm。3.根据权利要求1所述的评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法，其特征在于：步骤三中，利用公式进行损伤度计算前，先根据盒维数算法思想及数字图像存储原理，结合数字图像分析技术与Matlab计算功能，将爆破前后围岩的裂纹二值化图形导入到Matlab盒维数计算程序中进行分形维数计算。4.根据权利要求1所述的评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法，其特征在于：步骤三中，进行损伤度计算的公式为式中，Dt为爆炸后岩石内部损伤面积的分形维数，即测试孔爆后的分形维数；D0为爆炸max前岩石内部初始损伤面积的分形维数，即测试孔爆前的分形维数；Dt为岩石达到最大损max伤面积时的分形维数，对于平面问题，Dt＝2，因步骤三采用裂纹二维展开图进行二值化处理，因此取2；记测试孔1～10的损伤度分别为ω1～ω10，则保留岩体的损伤计算公式为(ω1+ω2+…+ω10)/10。2CN114693667A说明书1/4页一种评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法技术领域[0001]本发明涉及围岩损伤探测技术领域，特别是涉及一种评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法。背景技术[0002]在对巷道爆破后的围岩进行损伤测试时，常采用声波测试与钻孔窥视两种方法。利用这两种方法进行测试前，需要在巷道爆破断面与巷道侧壁的交界处向围岩内部钻至少一米深的测试孔。如图1、图2、图3和图4所示，受限于钻孔设备和现场条件，测试孔一般垂直于巷道侧壁或向爆破断面方向倾斜(声波测试的测试孔需向下倾斜)。当测试孔垂直于巷道侧壁时，测试孔内部离所爆岩体部分较远，所得围岩爆后损伤度会偏小；而当测试孔向爆破断面前方倾斜时，由于现场条件的限制，测试孔与巷道侧壁的水平夹角不能过小，因此测试孔内部各深度处离爆破岩体部分水平距离的偏差较大，也会对围岩爆后的损伤度测试结果产生影响。[0003]为了指导现有爆破技术达到更高效安全开采矿产资源、开挖隧道硐室、最大限度保护围岩的要求，需要得到巷道爆破后较为精确且具有代表性的围岩损伤度数据，从而研究出对围岩具有有效保护作用的爆破手段。该损伤度数据要求对靠近爆破岩体部分、且距爆破岩体部分相同深度处的保留岩体进行损伤测试。为此，设计一种新的评价巷道爆破保留岩体损伤程度的方法势在必行。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种评价巷道爆