一种超欠挖分析控制方法及系统与流程

技术特征：
1.一种超欠挖分析控制方法，其特征在于，用于对隧道进行爆破掘进循环作业中，包括以下步骤：s1、在上一轮次爆破作业完成后，分别确定各掌子面周边孔在爆破过程中的影响范围；s2、分别对各掌子面周边孔影响范围内的超欠挖值进行积分，得到各掌子面周边孔影响范围内的超欠挖总量；s3、分别对各掌子面周边孔，判断其影响范围内的超欠挖总量是否大于掌子面的超欠挖平均值，若是，则对其下一轮次爆破作业中的爆破参数进行调整；其中，每个掌子面周边孔均包括与其相邻的两个周边孔，记为第一相邻周边孔和第二相邻周边孔；掌子面周边孔与其第一相邻周边孔的孔距中心点记为相邻中心点a，掌子面周边孔与其第二相邻周边孔的孔距中心点记为相邻中心点b；记隧道中心线与掌子面的交点为点o，所述掌子面周边孔影响范围为角∠aob所对应的掌子面的预期开挖轮廓与实际开挖轮廓的轮廓弧所组成的区域；所述超欠挖平均值为掌子面的总超欠挖量与掌子面周边孔的数量之比。2.根据权利要求1所述的超欠挖分析控制方法，其特征在于，所述步骤s2包括：s21、以点o为坐标原点，在掌子面方向建立极坐标系；s22、对每个掌子面周边孔，分别以其对应的相邻中心点a和相邻中心点b的角度坐标作为积分的上下限，对其影响范围内的超欠挖值进行积分，得到各掌子面周边孔影响范围内的超欠挖总量。3.根据权利要求1所述的超欠挖分析控制方法，其特征在于，所述爆破参数包括掌子面周边孔的深度、孔径、以及钻孔角度和装药量。4.根据权利要求1所述的超欠挖分析控制方法，其特征在于，通过对整个掌子面区域范围内的超欠挖值进行积分，得到掌子面的总超欠挖量。5.根据权利要求1-4任意一项所述的超欠挖分析控制方法，其特征在于，所述超欠挖值的获取方法，包括：基于隧道掌子面的点云数据，构建掌子面实景模型，并对所述掌子面实景模型进行网格化，得到掌子面实景网格模型；将所述掌子面实景网格模型与隧道的bim模型进行比对，计算所述bim模型中的各抽样点到所述掌子面实景网格模型中最近的网格面之间的距离，并根据网格的法线方向确定所得距离的符号，得到所述bim模型中各抽样点处的超欠挖值，进而得到掌子面上的超欠挖值分布。6.根据权利要求5所述的超欠挖分析控制方法，其特征在于，获取所述掌子面实景网格模型的方法包括：对隧道掌子面的点云数据进行预处理；其中，所述预处理方法包括去噪和轻量化处理；对预处理后的点云数据依次进行均匀取样、去除噪点和去除孤点后，对点云数据进行网格化，得到掌子面点云网格；根据所述掌子面点云网格空洞处的周边点云数据，对所述掌子面点云网格空洞进行曲率补点，以对所述掌子面点云网格进行修复；对修复后的掌子面点云网格依次进行去钉、网格松弛和顺滑处理，得到所述掌子面实景网格模型。
7.根据权利要求6所述的超欠挖分析控制方法，其特征在于，采用颜色梯度图来表示掌子面上的超欠挖值分布，以实现量化可视化。8.一种超欠挖分析控制系统，其特征在于，用于对隧道进行爆破掘进循环作业中，包括：影响范围确定模块，用于在上一轮次爆破作业完成后，分别确定各掌子面周边孔在爆破过程中的影响范围；超欠挖总量获取模块，用于分别对各掌子面周边孔影响范围内的超欠挖值进行积分，得到各掌子面周边孔影响范围内的超欠挖总量；爆破参数调整模块，用于分别对各掌子面周边孔，判断其影响范围内的超欠挖总量是否大于掌子面的超欠挖平均值，若是，则对其下一轮次爆破作业中的爆破参数进行调整；其中，每个掌子面周边孔均包括与其相邻的两个周边孔，记为第一相邻周边孔和第二相邻周边孔；掌子面周边孔与其第一相邻周边孔的孔距中心点记为相邻中心点a，掌子面周边孔与其第二相邻周边孔的孔距中心点记为相邻中心点b；记隧道中心线与掌子面的交点为点o，所述掌子面周边孔影响范围为角∠aob所对应的掌子面的预期开挖轮廓与实际开挖轮廓的轮廓弧所组成的区域；所述超欠挖平均值为掌子面的总超欠挖量与掌子面周边孔的数量之比。

技术总结
本发明公开了一种超欠挖分析控制方法及系统，属于隧道工程超欠挖技术领域，用于对隧道进行爆破掘进循环作业中，包括：S1、在上一轮次爆破作业完成后，分别确定各掌子面周边孔在爆破过程中的影响范围；S2、分别对各掌子面周边孔影响范围内的超欠挖值进行积分，得到各掌子面周边孔影响范围内的超欠挖总量；S3、分别对各掌子面周边孔，判断其影响范围内的超欠挖总量是否大于掌子面的超欠挖平均值，若是，则对其下一轮次爆破作业中的爆破参数进行调整；相比于现有技术中基于总的超欠挖值依据经验来调整，本发明对每一个爆破孔洞进行了针对性分析，能够精确对各爆破孔洞爆破参数的调整进行指导，既节约了时间也能更加有的放矢，大大提高了经济效益。提高了经济效益。提高了经济效益。


技术研发人员：朱海明 王顺超 方佳龙 万桂军 何永顺 陈维亚 李坦
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/3/15