CN117418863B - 一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置,该方法包括:获取巷道壁面裂隙发育情况的图像采集仪首先通过红外发射器向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,由RGB相机获取巷道壁面裂隙图像,并基于定量分析方法获取不同分区裂隙的分形维数值,区域定位喷液控制面板接收到反馈的图像信息后,依托内置的感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统实现对喷浆机定区域喷浆位置调节与喷浆作业。本发明实现自动对目标巷道壁面裂隙参数信息采集以及根据图像采集信息对喷浆机喷浆位置的自动调节,大大降低了人工作业强度,同时分区域识别喷淋,能够有效提高巷道新生裂隙的封堵效果,从根本上解决漏风引起的瓦斯浓度超限和煤自燃风险增加问题。

Description

一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置
技术领域
本发明专利涉及矿井巷道裂隙封堵技术领域,具体为一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置。
背景技术
巷道是保障井下煤矿安全开采的必要通道,起着输运、通风、排水等重要作用,持续、高效的开采作业要求矿井巷道长期安全稳定的作业空间。据不完全统计,我国国有煤矿每年新掘进的巷道总长达12000km,80%以上是煤巷和半煤岩巷。随着我国新生代第三纪煤田开采,掘进开采深度不断增加,复杂地质条件煤矿的数量和分布范围将会继续增大。而复杂地址条件巷道围岩稳定性差、围岩变形和破坏强烈,严重影响了煤矿的安全生产和经济效益。因此,巷道支护质量和维护直接影响着煤矿开采工作的平稳进行。
为了对开掘完的巷道进行支护,增强巷道围岩的稳定性、减少片帮垮落等有害地质现象的发生,延长巷道的使用寿命,通常对巷道采用支护体进行支护。在架棚、砌碹等矿井巷道的支护形式中,喷浆支护在巷道环境下的应用范围最广。喷浆支护又称混凝土喷浆支护,是指将水泥、砂石、水、速凝剂按一定比例混合搅拌为速凝混凝土浆后,将之层层喷射在巷道岩面上凝结硬化,形成支护结构体的一种支护方式。
然而在实际工作中,由于煤层地应力变化和开采扰动的影响下,巷道发生变形使得煤壁垮落,特别是松软煤层,破碎煤体容易脱落,导致喷浆效果下降,巷道壁面裂隙发育进而造成巷道漏风严重。地面与进风巷之间、进风巷与回风巷道之间以及回风巷与地面之间的风量交换变大,影响煤矿通风系统正常运行,同时采空区沿空留巷漏风易导致采空区气体涌入巷道,增加瓦斯超限的风险,同时易引发采空区煤层自然发生。然而现有技术主要是针对巷道开挖时的巷道支护,尚没有技术针对巷道支护后期对巷道壁面裂隙漏风的封堵,巷道漏风问题严重影响了井下作业过程的安全稳定。因此,亟需提供一种能够适用于巷道全生命周期壁面裂隙封堵的技术方案,以解决由于裂隙漏风带来的瓦斯浓度超限和瓦斯抽采效率降低等问题,以提高矿井灾害防治效果。
发明内容
本申请的目的在于提供一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置,以解决或缓解现有技术中存在的问题。
为实现上述目的,本申请提供了如下的技术方案:
本申请提供的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置,其特征在于:包括以下步骤:
S1受煤层开采扰动的影响,煤壁应力重新分布,煤巷壁面出现大量的裂隙,煤壁裂隙和煤层内部裂隙贯通,成为空气混入煤层以及煤层内瓦斯涌入巷道的通道,同时煤层地应力变化引起巷道变形造成煤壁垮落,巷道壁面开裂影响喷浆支护效果,首先人工筛选出待重点封堵巷道,并将智能区域识别喷淋巷道装置通过巷道中运输轨道输运至指定巷道;
S2然后,由控制器向图像采集仪发出指令,图像采集仪中的红外发射器向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,根据巷道壁面形成的点阵图案的形变,通过RGB相机基于三角测量方法计算距离,进而获取巷道壁面裂隙深度信息图像;
S3而后,通过图像采集仪内置图像分析系统,将上述获取巷道壁面裂隙原始图像转化为二值化图,并进一步通过内置计算程序,计算出不同分区的分形维数值D,筛选出分形维数大于预设值的区域,并将此信息反馈给控制器,其中
S4控制器接收反馈信息后进一步反馈给区域定位喷液控制面板,首先区域定位喷液控制面板内置的感知轨迹规划系统根据反馈的不同区域的巷道裂隙分形维数值信息,完成具体区域的定位及动作轨迹的规划,然后调动喷液运动控制系统通过可伸缩支撑轮架的液压杆传感器,实现对可伸缩支撑轮架的升降控制,进一步完成对转载箱上部喷浆机上下位置的调节,通过喷浆机下部旋转盘内置液压杆传感器,完成对喷浆机的左右转向控制,进而实现对待封堵区域的精准定位;
S5最后,通过喷浆机将堵漏浆液分3遍喷涂至目标巷道区域壁面,每遍间隔2~3min待材料反应后再喷涂,喷涂完成后,再次启动图像采集仪进行封堵后巷道壁面图像采集与裂隙分形维数计算分析,对分形维数大于预设值的漏喷或需加强喷涂的区域进行补喷;
S6重复上述过程,直至本区段巷道裂隙分形维数值小于预设值标准,即可进行下一区段巷道壁面的喷浆堵漏维护工作。
所述的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置,主要包括装载箱、喷浆机、图像采集仪、控制器、旋转盘、自动升降旋转杆、万向轮、可伸缩支撑轮架、区域定位喷液控制面板、感知轨迹规划系统、喷液运动控制系统、旋转电机和储液箱,所述装载箱的顶部安装有旋转盘,旋转盘的上部固定有U形支架,U形支架的中部设有环形连接头,装载箱内部抽液管贯穿旋转盘中部通过环形连接头与外部喷浆软管相连,U形支架的上端通过轴承座活动连接喷浆机,所述喷浆机的前端底部通过第一气缸与旋转盘相连接,旋转盘的一侧设置有图像采集仪,图像采集仪通过自动升降旋转杆固定在装载箱的顶部,装载箱的前侧安装有控制器,用于控制图像采集仪和区域定位喷液控制面板的启动;装载箱的下部安装有活动轴,活动轴通过一组可伸缩支撑轮架与万向轮相连接,可伸缩支撑轮架之间设置第二气缸,实现对支撑架的伸缩控制,装载箱的内部设置有储液箱,储液箱上端连接有抽液管,通过喷浆泵和抽液管完成对喷浆机补充浆液;区域定位控制面板内置感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统。
优选的,所述装载箱的内部设有储液箱、喷浆泵、旋转电机,其中储液箱内储存堵漏浆液,储液箱顶部通过抽液管与喷浆泵连接,喷浆泵的另一端与喷浆软管连接并将喷浆泵泵出的堵漏浆液输送到喷浆机,储液箱的底部一侧连接有输液管以及时补充堵漏浆液,另一侧连接排液管以在完成喷液作业后及时排除多余浆液;储液箱的另一侧安装有旋转电机带动装载箱上部旋转盘旋转,进而实现对喷浆机的转向控制。
优选的,所述控制器分别与图像采集仪和区域定位喷液控制内置面板连接,从而实现相互协同控制,首先智能分区域识别喷淋巷道裂隙封堵装置到达目标位置后,控制器向图像采集仪发出启动指令,图像采集仪进行巷道壁面的图像采集,并进行不同分区巷道壁面裂隙分形维数计算,进而筛选出分形维数值大于预设值的区域,并将信息反馈给控制器,控制器接收信息并传输至区域定位喷液控制面板,区域定位喷液控制面板通过内置的感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统完成对目标区域定区域喷浆封堵。
优选的,所述的区域定位喷液控制面板内置感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统。其中感知轨迹规划系统根据控制器基于巷道裂隙分形维数值筛选的目标区域信息,完成对具体目标区域的定位以及对智能分区域识别喷淋巷道裂隙封堵装置动作轨迹的规划;喷液运动控制系统在接收到感知轨迹规划决策系统发布的控制指令后,通过运动控制系统作用于可伸缩支撑轮架的液压杆传感器,实现对可伸缩支撑轮架的升降控制,进一步完成对装载箱上部喷浆机上下位置的调节,通过控制系统作用于喷浆机下部旋转盘内置液压杆传感器,实现对喷浆机左右方向的旋转控制以及喷浆机抬升调节。
优选的,所述的图像采集仪工作分析流程主要包括以下步骤:
S101首先图像采集仪中的红外发射器向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,根据巷道壁面形成的点阵图案的形变,通过RGB相机基于三角测量方法计算距离,进而获取巷道壁面裂隙深度信息图像;
S102随后原始图像通过内置传输系统传输至图像分析系统,通过图像分析系统将原始图像进行二值化处理,进而获取二值化图像;
S103而后通过内置系统对二值化图像进行设定分区划分,根据分区结果,分别计算不同分区内二值化图像的分形维数值D,筛选出分形维数值大于预设值的区域,并将筛选结果反馈给控制器以进行下一步定区域喷浆封堵,其中
S104本区域巷道壁面裂隙信息获取完成后,通过连接图像采集仪的自动升降旋转杆实现对图像采集仪旋转方位调节,进而完成下一区域的巷道壁面图像获取工作。
由于采用上述的技术方案,本发明专利的有益效果是:
(1)本发明能够实现自动对目标巷道当前位置巷道壁面裂隙参数的采集,依托图像采集仪中的红外发射器向壁面投射随机性三维红外点阵图案,基于RGB相机成像能够获取巷道壁面真实裂隙分布信息图像,并通过引入裂隙分形维数定量分析方法,能够更加精准识别出裂隙充分发育区域,有效避免了人工巡检存在疏漏以及工作量大,巷道环境差给工人本身带来危险的弊端。
(2)本发明采用区域定位喷液控制面板实现对智能分区域识别喷淋巷道装置的控制,以图像采集仪的反馈图像数据信息为基础,通过区域定位喷液控制面板内置的感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统实现对智能分区域识别喷淋巷道装置喷浆位置的精准调节,实现了重点封堵区域筛选智能化,重点封堵区域裂隙封堵的智能化,提高了巷道封堵的工作效率。
(3)本发明所提出的智能分区域识别喷淋封堵方法及装置,能够获取巷道壁面裂隙实时状态发育,针对喷浆封堵方案及时作出调整,同时分区域封堵,能够及时首先封堵巷道裂隙发育多,漏风严重的重点区域,有效且精准解决漏风问题,快速控制巷道中瓦斯浓度抬升趋势,降低出现瓦斯超限的风险。
(4)本发明所述的分区域识别喷淋封堵方法与传统的大范围喷浆支护方式不同,该方法不仅能够达到对漏风严重区域封堵的效果,同时大大减少了堵漏浆液的用量,工作效率更高,重点区域采用堵漏浆液3遍喷涂1遍复检,能够大大提高漏风区域的封堵效果,从根本上解决漏风引起的瓦斯浓度超限,以及煤自燃风险增加的问题。
附图说明
图1为本发明一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法流程示意图;
图2为本发明一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置结构示意图;
图3为本发明装载箱内部结构示意图;
图4为本发明控制器控制工作原理示意图;
图5为本发明图像采集仪和区域定位喷液控制面板结构示意图;
图示标记:1、装载箱;2、旋转盘;3、U形支架;4、轴承座;5、喷浆机;6、喷浆软管;7、第一气缸;8、图像采集仪;9、自动升降旋转杆;10、控制器;11、活动轴;12、可伸缩支撑轮架;13、万向轮;14、第二气缸;15、喷浆泵;16、抽液管;17、输液管;18、排液管;19、储液箱;20、旋转电机;21、区域定位喷液控制面板;22、红外发射器;23、红外接收器;24、RGB相机;25、感知轨迹规划系统;26、喷液运动控制系统。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作,不能理解为对本发明的限制。
下面将结合附图进一步说明本发明的具体实施方法。
如图1-5所示,本发明提供一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法及装置,其特征在于:包括以下步骤:
S1受煤层开采扰动的影响,煤壁应力重新分布,煤巷壁面出现大量的裂隙,煤壁裂隙和煤层内部裂隙贯通,成为空气混入煤层以及煤层内瓦斯涌入巷道的通道,同时煤层地应力变化引起巷道变形造成煤壁垮落,造成巷道壁面开裂影响喷浆支护效果,首先人工筛选出待重点封堵巷道,并将智能区域识别喷淋巷道装置通过巷道中运输轨道输运至指定巷道;
S2然后,由控制器10向图像采集仪8发出指令,图像采集仪8中的红外发射器22向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,根据巷道壁面形成的点阵图案的形变,通过RGB相机24基于三角测量方法计算距离,进而获取巷道壁面裂隙深度信息图像;
S3而后,通过图像采集仪8内置图像分析系统,将上述获取巷道壁面裂隙原始图像转化为二值化图,并进一步通过内置计算程序,计算出不同分区的分形维数值D,筛选出分形维数大于预设值的区域,并将此信息反馈给控制器10,其中
S4控制器10接收反馈信息后进一步反馈给区域定位喷液控制面板21,首先区域定位喷液控制面板21内置的感知轨迹规划系统25根据反馈的不同区域的巷道裂隙分形维数值信息,完成具体区域的定位及动作轨迹的规划,然后调动喷液运动控制系统26通过可伸缩支撑轮架12的液压杆传感器,实现对可伸缩支撑轮架12的升降控制,进一步完成对装载箱1上部喷浆机5上下位置的调节,通过喷浆机5下部旋转盘2内置液压杆传感器,完成对喷浆机5的左右转向控制,进而实现对待封堵区域的精准定位;
S5最后,通过喷浆机5将堵漏浆液分3遍喷涂至目标巷道区域壁面,每遍间隔2~3min待材料反应后再喷涂,喷涂完成后,再次启动图像采集仪8进行封堵后巷道壁面图像采集与裂隙分形维数计算分析,对分形维数大于预设值的漏喷或需加强喷涂的区域进行补喷;
S6重复上述过程,直至本区段巷道裂隙分形维数值小于预设值标准,即可进行下一区段巷道壁面的喷浆堵漏维护工作。
如图1-3所示,所述的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置,主要包括装载箱1、喷浆机5、图像采集仪8、控制器10、旋转盘2、自动升降旋转杆9、万向轮13、可伸缩支撑轮架12、区域定位喷液控制面板21、感知轨迹规划系统25、喷液运动控制系统26、旋转电机20和储液箱19,所述装载箱1的顶部安装有旋转盘2,旋转盘2的上部固定有U形支架3,U形支架3的中部设有环形连接头,装载箱1内部抽液管16贯穿旋转盘2中部通过环形连接头与外部喷浆软管6相连,U形支架3的上端通过轴承座4活动连接喷浆机5,所述喷浆机5的前端底部通过第一气缸7与旋转盘2相连接,旋转盘2的一侧设置有图像采集仪8,图像采集仪8通过自动升降旋转杆9固定在装载箱1的顶部,装载箱1的前侧安装有控制器10,用于控制图像采集仪8和区域定位喷液控制面板21的启动;装载箱1的下部安装有活动轴11,活动轴11通过一组可伸缩支撑轮架12与万向轮13相连接,可伸缩支撑轮架12之间设置第二气缸14,实现对可伸缩支撑轮架12的伸缩控制,装载箱1的内部设置有储液箱19,储液箱19上端连接有抽液管16,通过喷浆泵15和抽液管16完成对喷浆机5补充浆液;区域定位控制面板21内置感知轨迹规划系统25和喷液运动控制系统26。
如图3所示,所述装载箱1的内部设有储液箱19、喷浆泵15、旋转电机20,其中储液箱19内储存堵漏浆液,储液箱19顶部通过抽液管16与喷浆泵15连接,喷浆泵15的另一端与喷浆软管6连接并将喷浆泵15泵出的堵漏浆液输送到喷浆机5,储液箱19的底部一侧连接有输液管17以及时补充堵漏浆液,另一侧连接排液管18以在完成喷液作业后及时排除多余浆液;储液箱19的另一侧安装有旋转电机20带动装载箱1上部旋转盘2旋转,进而实现对喷浆机5的转向控制。
如图4-5所示,所述控制器10分别与图像采集仪8和区域定位喷液控制内置面板21连接,从而实现相互协同控制,首先智能分区域识别喷淋巷道裂隙封堵装置到达目标位置后,控制器10向图像采集仪8发出启动指令,图像采集仪8进行巷道壁面的图像采集,并进行不同分区巷道壁面裂隙分形维数计算,进而筛选出分形维数值大于预设值的区域,并将信息反馈给控制器10,控制器10接收信息并传输至区域定位喷液控制面板21,区域定位喷液控制面板21通过内置的感知轨迹规划系统25和喷液运动控制系统26完成对目标区域定区域喷浆封堵。
如图5所示,所述的区域定位喷液控制面板21内置感知轨迹规划系统25和喷液运动控制系统26。其中感知轨迹规划系统25根据控制器10基于巷道裂隙分形维数值筛选的目标区域信息,完成对具体目标区域的定位以及对智能分区域识别喷淋巷道裂隙封堵装置动作轨迹的规划;喷液运动控制系统26在接收到感知轨迹规划决策系统25发布的控制指令后,通过运动控制系统作用于可伸缩支撑轮架12的液压杆传感器,实现对可伸缩支撑轮架12的升降控制,进一步完成对装载箱1上部喷浆机5上下位置的调节,通过控制系统作用于喷浆机5下部旋转盘2内置液压杆传感器,实现对喷浆机5左右方向的旋转控制以及喷浆机5抬升调节。
如图4所示,所述的图像采集仪8工作分析流程主要包括以下步骤:
S101首先图像采集仪8中的红外发射器22向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,根据巷道壁面形成的点阵图案的形变,通过RGB相机24基于三角测量方法计算距离,进而获取巷道壁面裂隙深度信息图像;
S102随后原始图像通过内置传输系统传输至图像分析系统,通过图像分析系统将原始图像进行二值化处理,进而获取二值化图像;
S103而后通过内置系统对二值化图像进行设定分区划分,根据分区结果,分别计算不同分区内二值化图像的分形维数值D,筛选出分形维数值大于预设值的区域,并将筛选结果反馈给控制器10以进行下一步定区域喷浆封堵,其中
S104本区域巷道壁面裂隙信息获取完成后,通过连接图像采集仪8的自动升降旋转杆9实现对图像采集仪8旋转方位调节,进而完成下一区域的巷道壁面图像获取工作。
至此,本领域技术人员应认识到,虽本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍然可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (5)

1.一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法,利用一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置进行施工,其特征在于:包括以下步骤:
S1首先人工筛选出待重点封堵巷道,并将巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置通过巷道中运输轨道输运至指定巷道;
S2然后,由控制器向图像采集仪发出指令,图像采集仪中的红外发射器向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,根据巷道壁面形成的点阵图案的形变,通过RGB相机基于三角测量方法计算距离,进而获取巷道壁面裂隙深度信息图像;
S3而后,通过图像采集仪内置图像分析系统,将上述获取的巷道壁面裂隙原始图像转化为二值化图,并进一步通过内置计算程序,计算出不同分区的分形维数值D,筛选出分形维数大于预设值的区域,并将此信息反馈给控制器,其中
S4控制器接收反馈信息后进一步反馈给区域定位喷液控制面板,首先区域定位喷液控制面板内置的感知轨迹规划系统根据反馈的不同区域的巷道裂隙分形维数值信息,完成具体区域的定位及动作轨迹的规划,然后调动喷液运动控制系统通过可伸缩支撑轮架的液压杆传感器,实现对可伸缩支撑轮架的升降控制,进一步完成对装载箱上部喷浆机上下位置的调节,通过喷浆机下部旋转盘内置液压杆传感器,完成对喷浆机的左右转向控制,进而实现对待封堵区域的精准定位;
S5最后,通过喷浆机将堵漏浆液分3遍喷涂至目标巷道区域壁面,每遍间隔2~3min待材料反应后再喷涂,喷涂完成后,再次启动图像采集仪进行封堵后巷道壁面图像采集与裂隙分形维数计算分析,对分形维数大于预设值的漏喷或需加强喷涂的区域进行补喷;
S6重复上述过程,直至本区段巷道裂隙分形维数值均小于预设值标准,即可进行下一区段巷道壁面的喷浆堵漏维护工作;
所述的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置,主要包括装载箱、喷浆机、图像采集仪、控制器、旋转盘、自动升降旋转杆、万向轮、支撑架、区域定位喷液控制面板、感知轨迹规划系统、喷液运动控制系统、旋转电机和储液箱,所述装载箱的顶部安装有旋转盘,旋转盘的上部固定有U形支架,U形支架的中部设有环形连接头,装载箱内部抽液管贯穿旋转盘中部通过环形连接头与外部喷浆软管相连,U形支架的上端通过轴承座活动连接喷浆机,所述喷浆机的前端底部通过第一气缸与旋转盘相连接,旋转盘的一侧设置有图像采集仪,图像采集仪通过自动升降旋转杆固定在装载箱的顶部,装载箱的前侧安装有控制器,用于控制图像采集仪和区域定位喷液控制面板的启动;装载箱的下部安装有活动轴,活动轴通过一组可伸缩支撑轮架与万向轮相连接,可伸缩支撑轮架之间设置第二气缸,实现对可伸缩支撑轮架的伸缩控制,装载箱的内部设置有储液箱,储液箱上端连接有抽液管,通过喷浆泵和抽液管完成对喷浆机补充浆液;区域定位控制面板内置感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法,其特征在于:所述装载箱的内部设有储液箱、喷浆泵、旋转电机,其中储液箱内储存堵漏浆液,储液箱顶部通过抽液管与喷浆泵连接,喷浆泵的另一端与喷浆软管连接并将喷浆泵泵出的堵漏浆液输送到喷浆机,储液箱的底部一侧连接有输液管以及时补充堵漏箱中的堵漏浆液,另一侧连接排液管以在完成喷液作业后及时排除多余浆液;储液箱的另一侧安装有旋转电机带动装载箱上部旋转盘旋转,进而实现对喷浆机的转向控制。
3.根据权利要求1所述的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法,其特征在于:所述控制器分别与图像采集仪和区域定位喷液控制内置面板连接,从而实现相互协同控制,首先巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置到达目标位置后,控制器向图像采集仪发出启动指令,图像采集仪进行巷道壁面的图像采集,并进行不同分区巷道壁面裂隙分形维数计算,进而筛选出分形维数值大于预设值的区域,并将信息反馈给控制器,控制器接收信息并传输至区域定位喷液控制面板,区域定位喷液控制面板通过内置的感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统完成对目标区域定区域喷浆封堵。
4.根据权利要求3所述的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法,其特征在于:所述的区域定位喷液控制面板内置感知轨迹规划系统和喷液运动控制系统;其中感知轨迹规划系统根据控制器基于巷道裂隙分形维数值筛选的目标区域信息,完成对具体目标区域的定位以及对巷道裂隙分区识别与喷浆封堵装置动作轨迹的规划;喷液运动控制系统在接收到感知轨迹规划决策系统发布的控制指令后,通过运动控制系统作用于可伸缩支撑轮架的液压杆传感器,实现对可伸缩支撑轮架的升降控制,进一步完成对装载箱上部喷浆机上下位置的调节,通过控制系统作用于喷浆机下部旋转盘内置液压杆传感器,实现对喷浆机左右方向的旋转控制以及喷浆机抬升调节。
5.根据权利要求1所述的一种巷道裂隙分区识别与喷浆封堵方法,其特征在于:所述的图像采集仪工作分析流程主要包括以下步骤:
S101首先图像采集仪中的红外发射器向巷道壁面投射随机性三维红外点阵图案,根据巷道壁面形成的点阵图案的形变,通过RGB相机基于三角测量方法计算距离,进而获取巷道壁面裂隙深度信息图像;
S102随后原始图像通过内置传输系统传输至图像分析系统,通过图像分析系统将原始图像进行二值化处理,进而获取二值化图像;
S103而后通过内置系统对二值化图像进行设定分区划分,根据分区结果,分别计算不同分区内二值化图像的分形维数值,筛选出分形维数值大于预设值的区域,并将筛选结果反馈给控制器以进行下一步定区域喷浆封堵;
S104本区域巷道壁面裂隙信息获取完成后,通过连接图像采集仪的自动升降旋转杆实现对图像采集仪旋转方位调节,进而完成下一区域的巷道壁面图像获取工作。
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