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龙图腾网获悉沈阳工业大学申请的专利基于表面裂隙与岩体内部岩性智能识别的隧道爆破方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116912300B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311094912.5，技术领域涉及：G06T7/33；该发明授权基于表面裂隙与岩体内部岩性智能识别的隧道爆破方法是由王军祥;吴佳鑫;郭连军;宁宝宽;牟天蔚设计研发完成，并于2023-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于表面裂隙与岩体内部岩性智能识别的隧道爆破方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于表面裂隙与岩体内部岩性智能识别的隧道爆破方法，具体步骤包括：S1：对隧道掌子面进行三维激光扫描，获得点云数据，并根据处理后的点云数据实体建模；S2：根据实体建模对掌子面节理进行识别，结合数值计算程序对不同节理角度下岩石双孔爆破进行数值计算分析，获得破碎区的数值模拟结果；S3：根据破碎区的数值模拟结果，进行隧道的炮孔参数设计及炮孔布置设计并钻孔，得到待爆破的炮孔，记录炮孔数据；S4：将炮孔数据储存至岩性参数数据库，对待爆破的炮孔进行岩体三维实体建模；S5：对待爆破炮孔进行装药量计算，对隧道爆破。本发明通过在爆破方法中结合表面裂隙和岩体内部的岩性，针对掌子面信息提供专项爆破方案。

本发明授权基于表面裂隙与岩体内部岩性智能识别的隧道爆破方法在权利要求书中公布了：1.一种基于表面裂隙与岩体内部岩性智能识别的隧道爆破方法，其特征在于，该方法按照如下步骤进行： S1：使用三维激光扫描仪对隧道掌子面进行三维激光扫描，获得点云数据，对点云数据处理，并根据处理后的点云数据进行实体建模； S2：根据实体建模对掌子面节理进行识别，根据识别结果，并结合数值计算程序对不同节理角度下岩石双孔爆破进行数值计算分析，进而基于表面裂隙获得破碎区的数值模拟结果； S3：根据破碎区的数值模拟结果，进行隧道的炮孔参数设计及炮孔布置设计，并根据炮孔参数设计和炮孔布置设计的结果进行钻孔，得到待爆破的炮孔，并记录炮孔数据； S4：将炮孔数据储存至岩性参数数据库，并根据数据库的岩体内部岩性参数数据对待爆破的炮孔进行岩体三维实体建模，并得到待爆破炮孔的岩性分布图； S5：根据岩性分布图对待爆破炮孔进行装药量计算，根据装药量计算结果对炮孔进行装药，进而对隧道进行爆破； 在步骤S2中，对掌子面的节理进行识别包括两个步骤： S2.1掌子面提取： Unet神经网络模型为Encoder-Decoder结构，Encoder由卷积操作和下采样操作组成，Decoder由卷积操作、上采样和残差连接组成； S2.2对掌子面节理进行识别： DeepCrack网络结构由全卷积网络和域分离网络组成，其中，FCN以VGG-16模型的前13层为基础，通过在卷积层和激活函数ReLU之间加入BN层提高模型泛化能力，通过聚合多尺度和多层次的特征形成特征预测结果； 在步骤S5中，装药量计算包括： S5.1在隧道掌子面平面图上确定爆破范围，结合炮孔数据，描绘爆破范围多边形内的炮孔孔口位置，得到炮孔孔口位置点集，再对炮孔孔口位置点集和爆破范围多边形按Delaunay准则进行三角面剖分，进而得到三角面集；炮孔影响面积的计算公式如下： 式中：ai为第i个炮孔的影响面积；So为与该炮孔连接的第o个三角形的面积，o∈[1,b]，b为与炮孔i相连接三角面的总数；λo为与第o个三角形连接的炮孔个数； 根据与炮孔点连接的三角形计算该炮孔的影响面积，得到炮孔影响面积集； S5.2基于岩性分层数据和炮孔影响面积，计算炮孔装药量，由于炮孔按岩性分层，所以计算炮孔的装药量时，按岩层分层顺序计算各岩层所需要的炸药量Qik，计算公式如下： Qik＝aiqkLk9 式中：Qik为第i个炮孔第k层岩层所需的炸药量，k∈[1,l]，l为第i个炮孔的岩层分层总数；ai为第i个炮孔的影响面积；qk为第k层岩层的炸药单耗；Lk为第k层岩层的厚度； 各分层所需炸药量之和即为该炮孔的装药量Qi，计算公式如下： 式中：Qi为第i个炮孔的装药量；Qik为第i个炮孔第k层岩层所需的炸药量。

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