[发明专利]相似实验岩体形变监测数据获取方法、系统及设备

说明书

本发明涉及一种相似实验岩体形变监测数据获取方法、系统及设备，属于露天转地下开采采矿技术领域，通过在待监测表面均匀涂抹石膏，使得岩体形变曲线更明显，便于研究人员准确识别岩体变形，从而进行观察和分析变形现象。通过设置用于固定应变片所接信号线的铁丝网结构，使得应变片布置更加稳定，不易受信号线的干扰，减小了实验误差。通过应变片的贴合顺序及铁丝网的移动顺序的设置，使得应变片贴合更加顺利。通过采用鞭炮模拟了地下爆破对露天阶梯采场的振动作用，可用于研究地下爆破对露天阶梯采场稳定性的影响规律。本发明中的用于固定应变片所接信号线的铁丝网具有较好的可重复性，可重复使用。

技术领域

本发明属于露天转地下开采采矿技术领域，具体涉及一种相似实验岩体形变监测数据获取方法、系统及设备。

背景技术

随着我国采矿业的不断发展、开采技术不断进步，越来越多的露天矿山开始转向地下开采，从而提高矿产资源利用效率。在露天转地下矿山的地下开采工程中，由于其上部(地表)是露天开采后留下的阶梯采场，且在地下开采过程时，露天阶采场往往还处于被使用状态，还肩负着部分生产任务，如运输任务。所以如何保证地表阶梯采场的稳定是露天转地下开采过程中至关重要的一点。而露天转地下开采相似实验岩体稳定性作为保证地表阶梯采场的稳定的重要一环，受到越来越多的科研人员的关注。

现有技术中，关于露天转地下开采相似实验岩体稳定性的研究中，通常采用的监测岩体变形的方法为：摄像机拍摄和铺设应变片相结合的监测方法，其中的摄像机适用于变形(裂隙)较大的监测情况，应变片用于岩体中的小应变监测。该方法主要通过在相似岩体的附近摆设高速摄像机和在岩体表面布置应变片并结合信号处理装置，实现对岩体变形的监测目的。

但是，该方法存在下述问题：通过摄像机拍摄的图片通过肉眼判断岩体变形，由于相似模型岩体大多为砂、重晶石、水泥等材料筑成，其表面较为粗糙且颜色暗淡，使得在观察变形时，常常会遗漏某些细微的变形曲线，如下沉曲线。因此，如何准确识别岩体变形，提升实验精度，成为现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

为了至少解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种相似实验岩体形变监测数据获取方法、系统及设备。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，一种相似实验岩体形变监测数据获取方法，应用于露天转地下开采，包括：

根据预设相似比的模型及预设尺寸，砌筑相似实验岩体；

在所述相似实验岩体风干后，拆除所述模型，获取目标实验岩体；

确定所述目标实验岩体的待监测表面，在所述待监测表面均匀涂抹石膏；

基于预设应变片布置位置，在所述待监测表面布置应变片；

基于预设规则，在所述目标实验岩体上布置模拟爆破装置；

根据设置规则，设置摄像机、爆破振动传感器和应变收集器；

触发所述模拟爆破装置，通过所述摄像机采集所述待监测表面的图片，通过所述爆破振动传感器采集爆破振动参数，通过所述应变采集器采集所述应变片的参数。

可选的，在所述待监测表面均匀涂抹石膏，之后，还包括：在所述石膏风干到预设程度后，用砂纸对石膏表面进行磨平。

可选的，所述基于预设应变片布置位置，在所述待监测表面布置应变片，包括：

在距离所述目标实验岩体的表面预设距离处，设置丝网，所述丝网上设置有分别可以在纵向和竖向移动的横丝和竖丝；所述横丝和所述竖丝的根数分别为至少2根；

若所述待监测表面为所述目标实验岩体的前面和后面，则分别按照由上至下的规则和由两边到中间的规则，将横向应变片和竖向应变片贴在所述待监测表面，并将所述横向应变片的信号线和竖向应变片的信号线分别缠绕在所述横丝和竖丝上。