基于三维激光扫描技术的爆破对象数字化研究

爆破对象的数字化,是整个爆破过程数字化的基础。三维激光扫描技术首先快速、准确获取物体表面点的三维坐标数据,然后由点云构建出物体的立体模型。介绍了采用三维激光扫描技术实现爆破对象数字化的过程,包括:爆破对象数字化模型建立、爆破设计数字化、爆破效果数字化和爆破质量控制数字化。     

基于三维激光点云的爆破块度统计预测方法

爆破块度是评价露天矿台阶爆破效果的重要指标,直接影响后续铲装、运输效率和开采综合成本,对爆破块度进行准确预测可反馈优化爆破设计及指导现场爆破施工。三维激光扫面技术是一种非接触面测量技术,能够精确重建物体表面,相对二维图像能够获取物体完整的三维几何形状信息。研究提出一种基于爆堆表面岩块激光点云分析的爆破块度统计预测方法(3DPCFM),具体为采用三维激光扫描仪对爆堆整体进行扫描,获取爆堆表面点云数据并且通过点云配准、过滤、去噪和下采样等处理技术建立爆堆三维点云模型,采用LCCP算法分割爆堆表面岩块点云,基于表面岩块点云借助几何算法获取岩块体积、采用PCA法提取岩块粒径,结合数理统计分析方法进一步获取爆堆表面岩块块度分布,试验通过岩块堆平铺和堆砌2种状态点云模型获取的岩块粒径对比修正堆砌状态提取的块度粒径偏差,然后以表面岩块块度分布作为输入参数,获取爆堆整体块度分布。室内试验结果分析表明:3DPCFM块度预测结果相对二维图像处理块度分析软件Split-Desktop更加接近水缸法实测块度精度,岩块在平铺状态下采用岩块点云数据提取的几何参数与实测值近似相等;小规模现场试验验证3DPCFM块度...     

深基坑临时支撑控制爆破拆除数值分析

采用数值模拟的方法,研究了深基坑临时支撑拆除爆破过程中,应力波在支撑和地下墙中的传播规律以及结构的损伤规律.为了保护地下墙的安全,提出在支撑和地下墙交界处设置能量隔离孔,并模拟分析了能量隔离孔对冲击波能量的隔离作用;计算了不同单孔药量下支撑和地下墙的损伤,确定了最佳单孔药量.在数值模拟结果指导下,对上海五号沟泵站基坑临...     

15层大楼爆破拆除技术探讨

介绍了采用大切口、延时起爆的控制爆破技术拆除了一栋15层剪力墙结构楼房的成功实例。为确保楼体结构充分解体,采用定向倒塌和多节点爆破技术,并对大楼进行了充分的预处理;为减小爆破危害,采取了多段延时爆破技术和安全防护措施,将单次起爆药量降到最低。爆破后证明采用以上技术取得了理想的爆破效果。     

边坡稳定性三维分析精度影响因素研究

有限元强度折减法是边坡稳定性分析的重要方法,但影响该方法计算精度有多种因素,包括屈服准则、关联法则、极限状态判据的选取等。本文采用有限元数值模拟方法,通过一个经典算例探讨了不同屈服准则、流动法则及失稳判据等对边坡稳定性安全系数分析精度的影响。计算结果表明,屈服准则是影响分析精度最主要的因素,且对于不同的屈服准则应采用不同的流动法则,而极限状态判据对安全系数的影响较小,但应注意其适用条件。     

桁架拱桥控制爆破拆除

基于桁架拱桥成功爆破拆除的工程实践,本文总结了拆除爆破桁架拱桥工程的方法。主要阐述了桁架拱桥控制爆破的方案设计与施工、延时起爆网路、安全防护及爆破效果,并对不完善之处提出了改进方案。其爆破经验为类似爆破工程提供借鉴和参考。     

轻小型无人机航测技术在露天矿山中的应用现状与展望

从无人机硬件系统、飞控系统、测量仪器和测量数据处理软件四个方面的支撑技术,分析了轻小型无人机的发展情况。在此基础上,分析了其在露天矿区监测及植被覆绿情况、地形地貌测量与危险源辨识、土石方量的计量等方面的应用现状,并认为存在电池续航能力不足、单一传感器航测精度偏低及各航测平台数据兼容性差等问题。最后,提出了轻小型无人机在露天矿山全生命周期中的应用前景,包括矿区勘察与规划设计、生产计划编制与现场管理、复杂地形测量与工程计量、安全监管及矿区生态环境监控与闭坑管理等。     

三维数字化爆破质量评价技术

爆破质量的全面定量检测和评价是推动精细化爆破的基础。三维激光扫描技术具有快速、准确和区域整体测绘的特点,为高效、定量检测和评价爆破质量提供了技术手段。采用三维激光扫描技术对爆后结构面和爆堆形态进行扫描,建立三维实景数字模型,然后在三维实景模型中进行几何测量和质量评价。研究内容包括爆破结构面、爆堆形态的现场三维激光扫描、三维实景数字化模型建立、爆破质量立体检测和爆破质量评价。研究表明,三维激光扫描技术具备精细化管理的全面质量检测和评价能力,为实现爆破数字化和智能化提供数据基础。     

基于三维激光与红外热像的容器缺陷检测方法

针对传统的红外检测技术的不足,利用三维激光扫描仪和热红外相机相结合的方法,对容器内壁缺陷进行检测.采用三维激光扫描仪获取容器的三维点云数据,建立容器的精准几何场,同时热红外相机获取容器的温度场;将三维几何场和温度场叠加形成三维多源场,在三维多源场上对缺陷进行识别、定位和测量.实验结果表明:方法可以直观、快速、有效地检测出容器缺陷的位置和几何尺寸.     

基于SPH的土质边坡稳定性及失稳后大变形数值模拟

本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)法对土质边坡稳定性及其失稳后的大变形进行数值模拟研究。该方法既可以分析边坡的稳定性系数和潜在滑移面,又可以对土质边坡失稳后的大变形过程进行模拟,从而弥补了传统数值模拟分析方法的不足,为土质边坡稳定性及失稳后滑坡大变形分析提供了一种新的方法。首先,采用Fortran语言编写了模拟土质边坡稳定性及失稳后滑坡大变形分析的SPH程序;其次,采用一个经典算例,验证了本文程序和方法在进行边坡稳定性分析时的准确性;最后,为验证该法模拟黏性土质边坡滑坡大变形的准确性,笔者自行设计了一组黏性土体滑坡大变形物理实验并与SPH模拟结果进行了对比。研究成果表明,基于弹塑性本构模型及D-P屈服准则的SPH方法可以较准确的模拟稳定性系数及潜在滑移面,并且可以较准确地模拟失稳后的滑坡大变形发展过程,弥补了目前数值模拟方法的不足,是一种值得推广的新型稳定性及滑坡大变形分析方法。