矸石块体三维形状参数自动获取方法与量化分析
李俊孟1
黄艳利2
浦海3
郭亚超4
高华东4
张伟光5
张俊敏5
1.中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州 221116;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 2211162.中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州 221116;新疆工程学院矿业工程与地质学院,新疆乌鲁木齐 8300233.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 2211164.中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州 2211165.新疆工程学院矿业工程与地质学院,新疆乌鲁木齐 830023
摘要：为了实现对不规则矸石块体三维形状参数的自动获取以及三维形状指标的量化分析,研究块体形状对破碎矸石充填材料承载压缩力学特性的影响规律,设计了 CT扫描试验并利用三维重构技术得到了不规则矸石块体的数字化三维模型,提出了基于最小包容长方体准则与遗传算法的不规则矸石块体三维形状参数自动获取方法,建立了以针度、扁平度、球形度为形状指标的不规则矸石块体三维形状特征量化表征方法,并通过具体案例对所提出方法的可行性与优越性进行了分析.结果表明:不同形状指标对矸石块体形状差异的敏感度不同,敏感度从高到低依次为针度、扁平度、球形度;矸石块体的平均针度约为1.5,平均扁平度约为0.7,平均球形度约为0.8,说明不规则矸石块体具有一定的狭长性和片状性.以10#矸石块体为例,基于本文方法所得矸石块体针度,扁平度分别为1.634,0.849,接近于传统人工测算针度平均值1.638、扁平度平均值0.839,准确度均处于95％的置信范围内.
关键词：矸石块体三维形状参数自动获取形状指标量化分析
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2018YFC0604705)国家自然科学基金(52022107)江苏省自然科学基金(BK20190031)中国博士后科学基金(2020M681771)
论文发表日期：2021-05-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 507-514 )
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