[发明专利]一种通过平面拍照实现三维爆破块度分布测量的方法

说明书

本发明公开了一种通过平面拍照实现三维爆破块度分布测量的方法，包括：获得所有爆破块度总体积V_密实和爆后的爆堆所占体积V_爆堆，并求得爆破后的松散系数K_c；通过对爆堆表面岩块的照片进行处理，获得爆堆所有岩块在平面二维方向上的形状与总表面积S；通过总体积V_密实除以总表面积S获得所有岩块在第三维上的累积岩石高度总和H_总；依据岩石的长、宽、高成固定比例的规律，在知道高度方向上的数值总和、岩块数量后，据此计算出第三维方向上的块度尺寸分布情况；本发明可以克服二维情况无法获得高度方向尺寸的缺点，不仅对最终三维方向上的尺寸进行了计算，还考虑了岩块在三维方向上的形状变化。结合二维情况下获得的岩块形状，构建了对岩块形状完整立体的评价。

技术领域

本发明涉及岩石爆破领域，特别是一种通过平面拍照实现三维爆破块度分布测量的方法。

背景技术

在现有的评价爆破块度的方法中，对岩石进行拍照后求得岩块的平面表面积(长*宽)，而不考虑高度方向的尺寸，即将三维问题简化为二维问题，并且在计算岩块的尺寸时又再次简化为等效圆面积的半径。经过两次简化，最终获得的尺寸没有考虑三维岩块的形状，数值大小仅可用于比较，而不能说明岩块真实的三维尺寸。在以往的研究发现，平面拍照获得的尺寸为岩块的长、宽尺寸，而在实际的筛分过程中，决定岩块是否通过筛孔的往往是宽、高方向的尺寸，这又带来了进一步的误差。现有技术存在以下问题：

1、现有的从拍照出发对爆破块度分布曲线的测量技术中，均是针对平面照片如何获得岩块二维尺寸出发，而未考虑三维情况下的块度尺寸。而实际上，真正决定岩块是否通过筛分网的往往是未考虑的高度方向。

2、在现有的考虑形状系数的研究中，如专利CN110487683A，通过考虑形状参数，对爆堆的质量评价指标进行了改善。但也只是出于二维的拍照结果进行分析，考虑的是岩块二维情况下的形状参数，而并不涉及如何通过二维结果推导出三维形状。

3、在利用相应爆前爆后岩石体积进行计算方面，如专利CN110068573B，利用空隙率与爆堆块度、爆堆体积的关系分别绘制曲线，以此测量爆破块度。该发明仅明确了爆堆体积可用于推测爆破块度，但并未指明爆堆体积之所以可以实现块度预测，是因为爆前爆后体积与岩块的三维形状相关，也就没有进一步的将其用于三维岩石形状参数的计算。

现有的从拍照出发对爆破块度分布曲线的测量技术中，均是针对平面照片如何获得岩块二维尺寸出发，而未考虑三维情况下的块度尺寸。实际上，真正决定岩块是否通过筛分网的往往是未考虑的高度方向。同样的，如果仅考虑二维平面方向的形状，也会造成块度尺寸估计的误差，在矿山开采、构筑堤坝时，往往对岩石的形状有特定的要求，二维的形状能一定意义上检测岩块的爆破质量，但作为最短尺寸的高度方向若不考虑，会使得对形状的估计产生较大误差。如对含结构面爆破的过程中，往往长宽方向远大于高度方向，此时二维的尺寸大小严重失真。本发明旨在根据二维的平面岩石块度信息，结合整个岩块的体积、松散系数与数值模拟的构建方法，推导出整个三维情况下的爆后岩块分布情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过平面拍照实现三维爆破块度分布测量的方法，以解决上述技术背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种通过平面拍照实现三维爆破块度分布测量的方法，包括以下步骤：

(1)在爆破完成后通过比较爆破区域前后的体积情况求得本次爆破的所有爆破块度总体积V_密实；

(2)对爆后的爆堆进行全景拍照，求得整个爆堆所占的体积V_爆堆，通过式(1)计算求得爆破完成后的松散系数K_c；