巷道随掘变形监测系统的制作方法

本发明涉及采矿，尤其是涉及一种巷道随掘变形监测系统。

背景技术：

1、受掘进工作面空间所限，目前巷道矿压监测传感器均布置在掘进工作面后方。巷道变形主要集中在围岩揭露初期3小时内，因此及时获取随掘过程中的巷道变形情况对评价巷道围岩稳定性、优化巷道支护方案具有重要意义。

2、现有的掘进过程中，由于机组持续移动，且现场作业人员持续进行铺连网及锚杆支护作业，难以采用十字布点法等传统巷道变形测量方法。而且，在掘进工作面进行三维激光扫描后，粉尘严重阻碍激光在空气中的传播，以至采集的点云数据中有大量的粉尘噪点，激光扫描或激光雷达获取巷道形貌点云并实时计算巷道表面变形量的技术路径难以实现。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种巷道随掘变形监测系统，对巷道表面的变形情况进行实时监测。

2、本发明实施例的巷道随掘变形监测系统包括：多个特征点，多个所述特征点分散设在巷道表面，所述特征点能够发出光线或者反射光线；至少一组变形监测双目相机，所述变形监测双目相机从不同角度对所述特征点进行拍摄，采集到的图像中包括所述特征点的光线；计算机，所述变形监测双目相机与所述计算机信号连接，以将采集的图像传输至计算机，所述计算机根据所述变形监测双目相机采集的不同角度图像中所述特征点的视差，实时计算所述特征点在相机坐标系下的三维空间坐标，进而实时计算巷道表面变形情况。

3、本发明实施例的巷道随掘变形监测系统在巷道表面设置特征点，变形监测双目相机从不同位置对特征点进行拍摄，计算机实时采集相机的图像并进行视觉运算，利用双目视觉测量原理实现巷道表面变形的实时监测。

4、在一些实施例中，所述特征点为反光辅助特征点，多个所述相机包括用于补光的补光灯，所述反光辅助特征点能够反射所述补光灯发出的光线，以使多个所述相机采集到的图像中包括所述特征点的反射光。

5、在一些实施例中，所述特征点为贴片反光辅助特征点或球形反光辅助特征点。

6、在一些实施例中，所述特征点为发光辅助特征点，所述发光辅助特征点能够发出光线，以使多个所述相机采集到的图像中包括所述特征点的发射光。

7、在一些实施例中，所述特征点包括一个第一特征点、一个第二特征点和一个第三特征点，所述第一特征点设在巷道的顶板上，所述第二特征点设在巷道的左帮上，所述第三特征点设在巷道的与所述左帮相对的右帮上。

8、在一些实施例中，将所述第一特征点到所述第二特征点和所述第三特征点之间的连线的垂直距离变化量作为顶板下沉量，将所述第二特征点和所述第三特征点之间的连线的长度变化量作为两帮移近量。

9、在一些实施例中，所述变形监测双目相机包括在水平方向上间隔设置的第一相机和第二相机，所述第一相机临近巷道的左帮，所述第二相机临近巷道的右帮。

10、在一些实施例中，所述变形监测双目相机还包括安装架、第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨均设在所述安装架上且均沿所述水平方向延伸，所述第一相机可枢转地设在所述第一导轨上且沿所述第一导轨可滑动，所述第二相机可枢转地设在所述第二导轨上且沿所述第二导轨可滑动。

11、在一些实施例中，所述变形监测双目相机的安装架安装在掘锚一体机或锚杆转载机上。

12、在一些实施例中，所述变形监测双目相机为多组，多组所述变形监测双目相机从不同角度进行拍摄。

技术特征：

1.一种巷道随掘变形监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

5.根据权利要求1-4中任一项所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的巷道随掘变形监测系统，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种巷道随掘变形监测系统，包括多个特征点、至少一组变形监测双目相机和计算机，多个特征点分散设在巷道表面，特征点能够发出光线或者反射光线，变形监测双目相机从不同角度对特征点进行拍摄，采集到的图像中包括特征点的光线，变形监测双目相机与计算机信号连接，以将采集的图像传输至计算机，计算机根据变形监测双目相机采集的不同角度图像中特征点的视差，实时计算特征点在相机坐标系下的三维空间坐标，进而实时计算巷道表面变形情况。本发明的巷道随掘变形监测系统在巷道表面设置特征点，变形监测双目相机从不同位置对特征点进行拍摄，计算机对图像进行视觉运算，利用双目视觉测量原理实现巷道表面变形的实时监测。

技术研发人员：姜鹏飞,陈志良,王子越,郭吉昌,刘畅,罗超,韦尧中,何宗科,李帅,张辉,朱凯雄,李世林
受保护的技术使用者：中煤科工开采研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11