大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法与流程

本发明属于采矿，尤其是涉及一种大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法。

背景技术：

1、在矿山边坡支护工程质量检测领域中，喷砼厚度的大范围(不小于单台阶高度的平方)、快速检测一直是没有解决的难题。目前，广泛使用的检测方法包括取芯法、打孔尺量法等，这些方法具有简单、直接的优点，但也存在测量范围小、破坏喷砼层、选点主观性强等缺点，为了提高检测效率、最大限度的减少对喷砼层的破坏以及提高选取检测点的客观性，亟需一种大范围、非接触式喷砼护坡厚度检测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，该方法克服了取芯、打孔尺量等点接触式测厚法测量范围小、破坏喷砼层、选点主观性强等缺点。提高检测效率、最大限度的减少对喷砼层的破坏以及提高选取检测点的客观性。

2、本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

3、本发明的大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

4、步骤1、确定目标检测区域并设置参照点：确定目标检测区域的位置及范围，在未喷砼护坡的目标检测区域边界内侧设置参照点；

5、步骤2、设置成像点并获取目标检测区域锚护坡施工前后边坡照片：在距目标检测区域中心一定距离处对称设置两个成像点，并在两个成像点处用高清数码相机分别拍摄喷砼护坡施工前后带有参照点的边坡高清照片；

6、步骤3、目标检测区域喷砼护坡施工前后坡表三维重构：利用边坡高清照片实现喷砼护坡施工前后坡表的真实三维模型重构；

7、步骤4、计算目标检测区域喷砼厚度并生成喷砼厚度数据库：在同一坐标系下计算喷砼护坡施工前后坡表三维模型间的垂直距离，并生成喷砼护坡厚度检测数据库。

8、所述的步骤1中确定目标检测区域并设置参照点具体包括：

9、步骤1.1、根据喷砼护坡设计方案、检测条件、台阶高度、平台宽度、相机视角确定进行喷砼护坡厚度检测的区域及不同检测区域对应的单次检测范围，并据此规划各个目标检测区域对应的中心点位及边界；

10、步骤1.2、在所规划的目标检测区域左右边界内侧设置不少于2个参照点，要求参照点不能被喷砼覆盖、尽量靠近目标检测区域坡面、且距目标检测区域最小边长不超过目标检测区域最小边长的10％，参照点的间距大于目标检测区域最小边长的10％。

11、所述的步骤2中设置成像点并获取锚护坡施工前后边坡照片具体包括：

12、步骤2.1、在距目标检测区域中心一定距离处对称设置两个成像点，要求成像点离所检测区域岩体面的距离h与两成像点之间的距离d间的关系满足d＝h/8-h/5；

13、步骤2.2、在设置的两个成像点处用高清数码相机分别拍摄喷砼护坡施工前后带有参照点的边坡高清照片，要求所拍摄的照片中心点间距离小于目标检测区域最小边长的5％。

14、所述的步骤3中设喷砼护坡施工前后坡表三维重构具体包括：

15、步骤3.1、基于三点成像原理及边坡高清照片，利用三维几何图形合成系统进行目标检测区域喷砼护坡施工前后坡表轮廓三维模型的合成；

16、步骤3.2、基于目标检测区域照片中参照点间的真实距离，调整坡表轮廓三维模型的尺度至真实尺度，最终实现目标检测区域喷砼护坡施工前后坡表的真实三维模型重构。

17、所述的步骤4中计算喷砼厚度并生成喷砼厚度数据库具体包括：

18、步骤4.1、将目标检测区域喷砼护坡施工前后坡表的真实三维模型导入同一个场景，并移动喷砼护坡施工后的坡表模型，使模型中的参照点与喷砼护坡施工前的参照点重合；

19、步骤4.2、计算喷砼护坡施工前后坡表三维模型间的垂直距离，并生成由不同位置及其所对应喷砼厚度数值组成的喷砼护坡厚度检测数据库。

20、本发明的优点：

21、本发明的大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，克服了取芯、打孔尺量等点接触式测厚法测量范围小、破坏喷砼层、选点主观性强等缺点，可提高检测效率、最大限度的减少对喷砼层的破坏以及提高选取检测点的客观性，应用于矿山边坡支护工程质量检测技术领域，实现边坡大范围、非接触式喷砼护坡厚度检测。

技术特征：

1.一种大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，其特征在于，所述的步骤1中确定目标检测区域并设置参照点具体包括：

3.根据权利要求1所述的大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，其特征在于，所述的步骤2中设置成像点并获取锚护坡施工前后边坡照片具体包括：

4.根据权利要求1所述的大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，其特征在于，所述的步骤3中设喷砼护坡施工前后坡表三维重构具体包括：

5.根据权利要求1所述的大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，其特征在于，所述的步骤4中计算喷砼厚度并生成喷砼厚度数据库具体包括：

技术总结
本发明属于采矿技术领域，尤其是涉及一种大范围、非接触式边坡喷砼厚度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、确定目标检测区域并设置参照点；步骤2、设置成像点并获取目标检测区域锚护坡施工前后边坡照片；步骤3、目标检测区域喷砼护坡施工前后坡表三维重构；步骤4、计算目标检测区域喷砼厚度并生成喷砼厚度数据库。本发明克服了取芯、打孔尺量等点接触式测厚法测量范围小、破坏喷砼层、选点主观性强等缺点，可提高检测效率、最大限度的减少对喷砼层的破坏以及提高选取检测点的客观性，应用于矿山边坡支护工程质量检测技术领域，实现边坡大范围、非接触式喷砼护坡厚度检测。

技术研发人员：陈晓云,任海龙,刘显锋,尹华光,张振江,崔宇,张洪昌
受保护的技术使用者：鞍钢集团矿业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14