[发明专利]基于图像识别和声发射定位锚固岩体裂隙扩展的分析方法

摘要

一种基于图像识别和声发射定位锚固岩体裂隙扩展的分析方法，属于分析锚固岩体裂隙扩展的方法。通过对不同锚固试样进行加载，一方面使得声发射传感器接受试样内部发生的事件和产生的各类信号，对试样声发射振铃计数进行处理得到“活动系数‑时间”曲线，曲线反映了试样加载过程中不同活动期，通过声发射发生事件进行内部定位，以此表征试样内部损伤和断裂情况；另一方面对加载过程中的位移进行数字照相机拍摄，通过计算得到加载过程中，试样计算区域的位移和应变，能够直观判断出试样加载过程中的裂隙扩展过程。揭示不同锚固试样受载荷的声发射特征和形变特征，可对煤矿锚杆支护提供理论基础和数据预测，同时也为相关锚固工程提供良好的参考。

主权项

1.一种基于图像识别和声发射定位锚固岩体裂隙扩展的分析方法，其特征在于：a.利用可进行锚固的模具，制备不同锚固的预置裂隙试样，并在试样表面进行随机散斑处理；b.将6~8个声发射传感器按照不完全共面的方法贴在锚固试样的表面，并用医用耦合剂进行粘结，使其传输和采集信号良好；c.将高清晰数字摄像机对准试样裂隙面，并进行调焦和固定；d.对不同锚固的试样施加恒定的位移载荷，声发射传感器接收不同锚固试样因内部损伤和裂隙扩展而产生的声发射信号，与此同时，数字摄像机拍摄锚固试样加载过程中的高清晰照片；e.将步骤d中声发射信号参数进行提取，得到不同锚固试样的振铃计数、内部事件、幅值、能量、电压、上升时间和持续时间；f.将步骤d中的数字摄像机拍摄的高清晰照片进行感光处理，使照片统一到一致的光照强度下，并进行位移和应变计算；g.选用步骤e中提取的振铃计数和步骤f中通过对进行感光处理的高清晰照片进行位移和应变计算得到的图像对不同锚固试样表面裂隙扩展进行定量的分析，选用步骤e中提取的内部事件对不同锚固试样的内部进行损伤和断裂描述；h.对振铃计数进一步处理，得到岩石的“活动系数”，绘制不同锚固试样演化过程的“活动系数‑时间”曲线图，根据曲线定义岩石受加载过程的不同活动期；对提取的内部事件进行三维定位作图，判断岩石内部的损伤断裂区域位置；根据计算的图像绘制云图，结合数字图像计算的位移和应变得到裂隙扩展的规律。