[发明专利]探测测距成像一体化的深部硐室顶板形变监测方法

摘要

本发明属于深部地下工程围岩形变监测和深部地下工程防灾减灾技术领域，尤其是涉及一种探测测距成像一体化的深部硐室顶板形变监测方法。本发明采用上下分层激光器发射激光采集深部硐室顶板沉降变形量、底板起鼓隆起量，实现同步采集顶板、底板形变数据，数据精确性高、设备性能可靠，成本低；本发明采用上下双层调焦微型镜头采集深部硐室顶板底板形变区域的图像信息，实现深部硐室顶板底板形变区域图像信息的同步采集，再现深部硐室顶底板的形变量，数据准确性高，设备性能可靠；本发明采用上下双层深度探测头伸入顶底板离层，实现深部硐室顶底板形变区域离层信息的实时采集，能准确的获取离层厚度信息，确保深部硐室顶底板稳定性评估的可靠性。

主权项

1.一种探测测距成像一体化的深部硐室顶板形变监测方法，其特征在于，包括：(1)当进行深部硐室顶板、底部的形变测距监测时：(1.1)通过形变操控盘(107)输入待测地层标高传输到测距处理器(105)中，通过形变操控盘(107)输入激光发射指令，使上激光器(101)、下激光器(102)发射激光(110)；(1.2)上激光器(101)发射的激光到达顶板岩层(401)后发生发射，利用上反射激光接收器(108)接收反射的激光传输至上检测器(103)，下激光器(102)发射的激光到达底板岩层(402)后发生反射，利用下反射激光接收器(109)接收反射的激光传输至下检测器(104)；(1.3)通过上检测器(103)和下检测器(104)对采集的激光信号进行识别，将通过识别的激光信号传输至测距处理器(105)，经过测距处理器(105)处理后的地层标高信息在测距显示屏(106)显示；(2)当进行深部硐室顶板、底板形变监测区域的图像信息采集时：(2.1)通过上调焦微型镜头(201)、下调焦微型镜头(202)分别对顶板岩层(401)、底板岩层(402)进行调焦以获取清晰的点位图像；(2.2)控制上成像控制器(203)、下成像控制器(204)对获取的顶底板岩层图像进行采集，并将采集的顶板、底板岩层图像信息分别传输至上摄像储存器(205)、下摄像储存器(206)进行存储；(2.3)然后将上摄像储存器(205)、下摄像储存器(206)存储的顶板底板岩层图像传输至摄像处理器(207)进行图像处理，经过处理后的顶底板岩层形变图像分别通过第一投射器(210)、第二投射器(211)分别在第一成像屏(208)、第二成像屏(209)显示；(3)当进行深部硐室顶板、底板的岩层离层信息探测时：(3.1)通过离层探测控制显示屏(610)输入离层探测信号信息至上离层探测控制器(601)、下离层探测控制器(602)，使上离层探测控制器(601)、下离层探测控制器(602)分别控制上压力传感器(603)、下压力传感器(604)，通过上压力传感器(603)、下压力传感器(604)控制上多层伸缩杆(605)、下多层伸缩杆(606)分别向顶板岩层(401)、底板岩层(402)的方向伸出伸缩杆；(3.2)上多层伸缩杆(605)、下多层伸缩杆(606)在一定的压力作用下驱使上深度探测头(607)、下深度探测头(608)钻入顶板岩层(401)、底板岩层(402)的离层内部；(3.3)通过离层探测控制显示屏(610)实时采集离层信息；(4)当需要对顶板、底板形变监测数据进行校核时：(4.1)使上刻度尺(701)、下刻度尺(702)各自随上多层伸缩杆(605)、下多层伸缩杆(606)一同伸缩；(4.2)通过上多层伸缩杆(605)、下多层伸缩杆(606)伸入顶板岩层(401)、底板岩层(402)内的离层高度，实时采集顶板岩层(401)、底板岩层(402)之间的高差；(4.3)将获取的高差与深部硐室顶板、底部的形变测距监测时获取的高差进行对比分析，判断顶板岩层(401)的沉降量和离层厚度以及底板岩层(402)的隆起量。