[发明专利]一种校正岩爆碎屑动能测试误差的方法

说明书

本发明公开了一种校正岩爆碎屑动能测试误差的方法。该方法中，基于岩爆碎屑的薄片状特征，制备薄片试样；并根据薄片试样最大长度的测试误差，校正岩爆碎屑质量的测试误差；基于岩爆碎屑的平抛轨迹特征，分析薄片试样运动参数的测试误差，并根据薄片试样运动参数的测试误差校正岩爆碎屑运动速度的测试误差；最后根据岩爆碎屑质量和运动速度的测试误差的校正结果，校正岩爆碎屑动能的测试误差。实现了对岩爆碎屑动能测试中产生的误差的分析和校正，使得基于数字图像记录系统的岩爆碎屑动能测试结果更加可靠，进而使得运用室内实验方法进行岩爆能量机理的研究更加有效顺畅。

技术领域

本发明涉及岩爆技术领域，尤其涉及一种校正岩爆碎屑动能测试误差的方法。

背景技术

岩爆是储存高能量的岩体由于开挖产生临空面，导致应力场改变且伴随能量猛烈释放的非线性动力学现象。岩爆过程中岩石碎块抛掷或弹射所携带的动能是岩爆能量转化过程中重要组成部分，通过室内岩爆实验，开展碎屑动能的定量分析是岩爆能量机理研究的重要手段。

目前，岩爆碎屑动能测试方法通常为：采用双目数字图像记录系统，在室内岩爆实验过程中，根据双目匹配建立左右图像中岩爆碎屑的对应关系，然后通过双目线-线交汇法和双目投影锥交汇法确定碎屑的几何尺寸及运动参数，进而测算岩爆碎屑的动能。

上述方法中，虽然双目数字图像记录系统相较于单目数字图像记录系统在数字图像识别精度方面有了很大的提升，但对于岩爆这种瞬发性的动态现象而言，由于岩爆碎屑具有不规则的轮廓形状及薄片状特征，采用双目投影锥交汇法测量目标体积时，需先用规则图形来拟合目标实际的轮廓，然后再求交汇体积；又因为岩爆碎屑厚度方向尺寸较小，双目数字图像记录系统难以测量，因此会产生体积测量误差。此外，岩爆碎屑高速且复杂的运动特征会影响碎屑形心的三维坐标的确定，从而造成速度测算误差。上述两种误差可能会使岩爆碎屑动能定量分析的结果不可靠，从而影响运用室内实验方法进行岩爆机理的研究。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了如下技术方案。

本发明提供了一种校正岩爆碎屑动能测试误差的方法，包括：

获取薄片试样；

分析数字图像记录系统测量的薄片试样最大长度的测试误差；

根据所述薄片试样最大长度的测试误差，校正数字图像记录系统测量的岩爆碎屑最大长度的测试误差，得到校正后的岩爆碎屑最大长度；

根据校正后的岩爆碎屑最大长度，校正岩爆碎屑质量的测试误差；

基于岩爆碎屑的平抛轨迹特征，分析数字图像记录的薄片试样运动参数的测试误差；

根据薄片试样运动参数的测试误差校正岩爆碎屑运动速度的测试误差；

根据岩爆碎屑质量的测试误差和运动速度的测试误差的校正结果，校正岩爆碎屑动能的测试误差。

优选地，所述分析数字图像记录系统测量的薄片试样最大长度的测试误差包括：

确定薄片试样的实际最大长度值；

利用数字图像记录系统测量薄片试样的最大长度值；

根据实际最大长度值与测量最大长度值，得到薄片试样最大长度的测试误差。

优选地，所述根据所述薄片试样最大长度的测试误差，校正数字图像记录系统测量的不同粒径岩爆碎屑最大长度的测试误差包括：

分析薄片试样形状、尺寸与薄片试样最大长度的测试误差的关系，并依据该关系校正数字图像记录系统测量的不同粒径岩爆碎屑最大长度的测试误差，得到校正后的岩爆碎屑最大长度。

优选地，所述根据校正后的岩爆碎屑最大长度，校正岩爆碎屑质量的测试误差包括：