[发明专利]一种基于近景摄影测量技术的台阶爆破动态设计方法

摘要

一种基于近景摄影测量技术的台阶爆破动态设计方法，包括如下步骤：①布设量测控制点；②拍摄爆破区域的像片；③对像片进行编辑，生成台阶面DEM模型；④爆破设计；⑤爆破安全校核；⑥爆破施工；⑦爆堆近景摄影；⑧爆堆形态和块度分析；⑨定量评价爆破效果，优化爆破参数；⑩进行下一轮爆破设计与施工。优点是：近景摄影技术通过非接触式获取空间信息，极大的降低了外业的劳动量和危险性，变大量繁琐的野外施工测量为高效简单的室内图像处理，降低了工程成本，提高了设计和施工效率。本发明基于DEM模型的这种三维块度统计方法比现有的基于单图像处理的二维块体统计更加精确。

主权项

一种基于近景摄影测量技术的台阶爆破动态设计方法，其特征在于包括如下步骤：① 在准备实施爆破的区域上布置3个以上控制点；② 从不同的角度以定焦距拍摄待开挖面的像片对；③ 使用数字量测软件导入控制点，对像片对进行相对定向、绝对定向、生成核线、图像匹配和匹配结果编辑，生成待开挖台阶面及其邻近区域的DEM模型；④ 在DEM模型上划分爆破区域，识别开挖临空面、永久开挖面和临时开挖面，根据规范和常规手段得到的包括炮孔倾角β、超钻深度ΔL、排距a、孔距b的爆破参数，完成包括炮孔的自动布置、装药结构设计、起爆网络设计的台阶爆破初始设计，将设计结果反映到DEM模型中，得到钻爆设计的三维视图、剖面图和平面图；从各个方向搜索炮孔到台阶面的最短距离，快速准确地确定炮孔的实际抵抗线大小Wi；⑤ 根据爆破飞石的安全距离校核公式Rf=20KfR2/Wi，进行爆破安全校核；若校核不满足要求，则返回步骤④，调整包括炮孔倾角β、超钻深度ΔL、排距a、孔距b的爆破参数以改变前排炮孔抵抗线Wi的大小；若校核满足要求，则进入步骤⑥；⑥ 根据经安全校核后的爆破参数和前排炮孔抵抗线Wi进行实际施工，实施爆破；⑦ 从不同的角度全方位拍摄爆堆的像片对，利用数字量测软件生成单模DEM，根据相邻分区DEM模型重合部分上的公共点按照相似变换法进行模型连接，形成完整的爆堆DEM模型，得到包括底部截面长度L1和宽度L2、最大高度H、最远抛掷距离S的爆堆三维形态的几何参数；⑧ 采用体积作为块度的特征物理量，对整体DEM模型上爆破块体的体积进行搜索统计，得到爆堆的块度分布；⑨ 根据步骤⑦得到的爆堆三维形态的几何参数分析其有效抛掷率和拉斗铲效率，根据步骤⑧得到的块度分布分析其是否满足施工骨料的级配要求，从而定量评价爆破效果，并在此基础上优化装药结构和包括炮孔倾角β、超钻深度ΔL、排距a、孔距b的爆破参数，作为下一爆破循环的设计参数；⑩ 进行下一轮爆破设计与施工。