[发明专利]一种通过计算实现爆破后重叠岩块面积补偿统计的方法

说明书

本发明公开了本发明提供了一种通过计算实现爆破后重叠岩块面积补偿统计的方法，包括：获取爆堆图像中每个标定的无重叠岩块的块度参数；根据块度参数获得重叠岩块面积补偿参数；统计爆堆图像中所有重叠岩块的图像统计面积，以及其最小包围矩形的最小包围矩形长轴、最小包围矩形短轴及最小包围矩形面积，根据重叠岩块面积补偿参数对岩块重叠情况进行准确识别，并根据识别的岩块重叠情况对应完成每个重叠岩块尺寸的补偿校正。本发明依据实际爆堆的形态校正摄影法获得的岩块尺寸误差，克服了现有技术仅依据单次试验爆破统计获得固定补偿数值或算法而不考虑爆堆实际情况的缺点，也避免了不同岩块尺寸采用统一校正算法产生新误差的缺点。

技术领域

本发明涉及岩石爆破技术领域，特别是一种通过计算实现爆破后重叠岩块面积补偿统计的方法。

背景技术

当岩块以爆堆的形式堆积在一起时，不可避免的会造成岩块之间的重叠。拍照获得的二维图像难以真实反映三维爆堆表面岩块的重叠情况，导致摄影法无法统计表面被覆盖岩块真实的尺寸，低估了爆堆整体块度的尺寸分布，故需对重叠部分的误差进行补偿。现有技术存在以下问题：

1、Maerz等(1996)在分析某次爆破后重叠岩块的误差后，设定补偿概率为固定的28％，即将测量的直径统一乘以128％以得到校正后尺寸。但单次爆破预估的补偿概率对其他场地的爆破情况并不适用。

2、邹定祥等(1983)在将图片岩块分布与筛分体积分布比较之后发现，由于岩块之间的重叠，在使用图像法统计爆堆岩块尺寸时导致部分岩块尺寸被低估，称为“小化”现象。为修正这一误差，文献采用线性回归校正的方式增大图像统计岩块尺寸。但一方面，试验所用回归方程只限于特定的某次爆破，其他场地为实现准确校正需首先完成图像统计与手动筛分统计，二者比较后才能获知回归校正方程，手动筛分的工作量较大，无法直接应用于现场每一次爆破统计。另一方面，线性回归校正方法仅适用于试验爆破，是否适用于其他爆破情况还未知。

3、在现有图像法统计岩块的方法中，如专利CN104406983B，在获取爆堆图像后采用方格网的方式对爆堆岩块尺寸进行评价，但并未考虑岩块重叠误差。被遮挡岩块普遍存在于爆堆中，忽略这一误差将难以准确评价重叠岩块的尺寸，不能用于指导后续爆破优化。

现有的图像统计研究中，普遍意识到了重叠岩块导致图像法统计岩块尺寸偏小的现象，并采用固定补偿概率法或回归校正法修正此误差。但实际上，不同爆堆形态会产生不同的岩块重叠情况，而影响爆堆形态的因素众多且复杂，相同参数的两次爆破产生的爆堆形态也不尽相同，因此无法获得通用的岩块尺寸固定补偿概率或回归校正方程。且对于不同尺寸的岩块而言，被重叠概率不同，大尺寸岩块被其他岩块遮挡的概率较大，而小尺寸岩块被遮挡的概率较小，若对全部尺寸岩块采用相同的概率或校正方程可能导致局部准确但其他尺寸仍具有较大误差。本发明旨在根据爆堆的实际形态，依据现有实践认知发现的某一位置的岩体受原生结构面作用，在爆破后产生的岩块最长轴长度a、中间轴宽度b和最短轴厚度c之间的比值在不同尺寸大致相同的现象为基础，统计并比较未重叠岩块与重叠岩块的最小包围矩形面积与最小包围矩形长宽等参数，结合算法实现对图像法“小化”现象的校正，推导出爆堆岩块的准确尺寸。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过计算实现爆破后重叠岩块面积补偿统计的方法，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：

一方面的，本发明提供了一种通过计算实现爆破后重叠岩块面积补偿统计的方法，包括以下步骤：

(1)获取爆堆图像中每个标定的无重叠岩块的块度参数，块度参数包括每个无重叠岩块的实际面积S、最小包围矩形长轴a_矩、最小包围矩形短轴b_矩和最小包围矩形面积S_矩；

(2)根据块度参数获得重叠岩块面积补偿参数，重叠岩块面积补偿参数包括和

其中，计算公式为：