[发明专利]一种基于分形理论的冒落区堆体孔隙率确定方法

说明书

本发明公开了一种基于分形理论的冒落区堆体孔隙率确定方法，包括：原始冒落岩块堆体图像获取；利用ImageJ软件对图像进行灰度化和二值化等处理，将图像转化为二值数据图像；基于图像处理得到的二值数据图像，编写程序计算堆体的分形维数；获取冒落区岩块密度、冒落岩块极限尺寸，结合分形维数构建堆体孔隙分形模型，计算冒落区堆体孔隙率。本发明基于分形理论的冒落区堆体孔隙率确定方法，运用ImageJ软件进行图形处理，编写MATLAB程序确定分形维数，继而构建冒落区孔隙分形模型，计算孔隙率，具有一定的新颖性，且本发明操作简单，易于实际应用，为冒落区堆体孔隙率的确定提供了一种新的方法和思路。

技术领域

本发明涉及孔隙率计算技术领域，具体涉及一种基于分形理论的冒落区堆体孔隙率确定方法。

背景技术

在对冒落区进行注浆改造工程用以地面减沉时，如何正确合理地计算冒落区堆体孔隙率，对冒落区充填技术中注浆孔位确定、设备选型、工艺流程与施工组织管理等重要环境有及其重要的意义。当前对于冒落区堆体孔隙率的确定有很多方法，如现场实测，数值模拟，理论计算等，在冒落区堆体孔隙率的诸多方法中，现场实测操作较为繁琐，且井下条件复杂多变，难以实现；通过数值模拟手段计算与实际又有较大出入；理论计算参数获取困难，计算结果可靠性不高。经大量研究表明，岩体破碎后所产生的各种尺寸岩块的形状具有分形结构，本发明针对这一特征基于分形理论提供一种操作简单，易于实际应用的冒落区堆体孔隙率确定方法。

发明内容

1.本发明的目的

鉴于此，本发明针对冒落区堆体孔隙率确定的重要性和困难性，提供一种基于分形理论确定冒落区堆体孔隙率的简单方法，为开采冒落区注浆充填量的计算提供基础数据。

2.本发明的技术方案

为实现上述目的，本发明一种领域，具体涉及一种基于分形理论的冒落区堆体孔隙率确定方法，该方法包括：步骤A，原始冒落岩块堆体图像获取；步骤B，利用ImageJ软件对图像进行灰度化、均衡化、去噪和阈值分割等处理，将图像转化为二值数据图像；步骤C，基于步骤B得到的二值图像，利用MATLAB编写程序计算图像堆体的分形维数，步骤D，获取冒落区岩块密度、冒落岩块极限尺寸，结合分形维数构建堆体孔隙分形模型，计算冒落区堆体孔隙率。

发明基于分形理论，依据现场测量和堆体图像，利用ImageJ软件结合MATLAB编写程序计算冒落区堆体的分形维数，继而采用理论推导方式构建冒落区堆体孔隙分形模型，计算堆体孔隙率。本发明具有一定的新颖性，且本发明操作简单，易于实际应用，为冒落区堆体孔隙率确定提供了一种新的方法和思路。

附图说明

此处用来说明的附图是为了对本发明的进一步解释和说明，为本申请的一部分，但并不能限定本发明。

图1为本发明基于分形理论的冒落区堆体孔隙率确定方法流程图。

图2为ImageJ软件图像处理流程图

图3为MATLAB程序执行过程流程图

图4为ImageJ软件处理后冒落区石堆体8位灰度图像

具体实施方案

下面结合附图及本发明所应用的实例，对本发明进行进一步说明。

图1为本发明基于分形理论的冒落区堆体孔隙率确定方法流程图。

图2为ImageJ软件图像处理流程图

图3为MATLAB程序执行过程流程图

图4为ImageJ软件处理后冒落区石堆体8位灰度图像

步骤A，获取要计算的冒落区堆体的照片，照片拍摄时要保持亮度一致，镜头光轴要垂直于堆体表面；