本发明涉及露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测，具体为一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法。
背景技术：
1、露天煤矿的边坡治理是确保矿山安全和稳定的重要工作，其中裂缝监测是关键环节。裂缝的产生和发展会影响边坡的稳定性，甚至引发滑坡等灾害。因此，科学、及时、准确地进行裂缝监测，对边坡治理至关重要。
2、现有用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测的方法多种多样，如视觉检查、裂缝计监测、摄影测量、光纤传感，但是这些方法存在成本高、数据处理复杂、对于范围较大的区域裂缝计监测显然监测能力不足，维护操作复杂，特别是在雨天，影响监测的连续性和及时性，为满足测量需求，本方案意在提出一种能够在雨天连续且及时的监测方法。
技术实现思路
1、本发明提供了一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，促进解决了上述背景技术中所提到的问题。
2、本发明提供如下技术方案：一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，包括：
3、在煤矿边坡与水平地面相交处横向放置多个水流量测量器，记为横向水流量测量器，通过横向水流量测量器监测需要治理监测区域内水流量分布情况；
4、获取横向水流量测量器所测得的水流量值，组成横向水流量集合；
5、对横向水流量集合进行数据处理，判断横向水流量分布是否均匀；
6、如果水流量分布均匀，继续执行监测；
7、如果水流量分布不均匀，通过裂缝长度边界定位策略计算出裂缝横向方向上的长度；
8、在水流量分布不均匀的区域内纵向放置水流量测量器，记为纵向水流量测量器，通过纵向水流量测量器监测需要治理监测区域内水流量分布情况；
9、获取纵向水流量测量器所测得的水流量值，组成纵向水流量集合；
10、对纵向水流量集合数据进行数据处理，获取第一断层水流量值，根据第一断层水流量值找到其在边坡所对应的位置；
11、通过裂缝宽度边界定位策略计算出裂缝宽度并统计；
12、将此次获取到的边坡横向水流量数据进行保存。
13、可选的，所述在煤矿边坡与水平地面相交处横向放置水流量测量器，具体包括：
14、获取煤矿边坡与水平地面相交处的长度，记为l；
15、设定相邻横向水流量测量器间距，记为m；
16、则所需要在煤矿边坡与地面相交处横向放置的水流量测量器数量记为x，x＝(l/m)+1。
17、可选的，所述判断横向水流量分布是否均匀，具体包括：
18、设置横向水流量偏差阈值，记为p1；
19、取横向水流量集合中的第一个数据作为基准值，依次将横向水流量集合中的元素与基准值做差，组成基准差值集合；
20、将基准差值集合中的元素依次与p1做比较；
21、若基准差值中的元素的绝对值均小于等于p1，则认定横向水流量分布均匀；
22、若基准差值中的元素的绝对值存在大于p1的元素，则认定横向水流量分布不均匀，对基准差值集合做数据处理；
23、如果基准差值集合中存在大于零且大于p1的元素，则将此元素删除，将剩余的基准差值元素在横向水流量集合中所对应的元素，组成基准偏差集合；
24、如果基准差值集合中存在大小零且绝对值大于p1的元素，则将此元素保留，否则将此元素删除，将剩余的基准差值元素在横向水流量集合中所对应的元素，组成基准偏差集合。
25、可选的，所述通过裂缝长度边界定位策略计算出裂缝长度，具体包括：
26、获取基准偏差集合中的第一个元素和最后一个元素，分别记为第一基准偏差值和第二基准偏差值；
27、将煤矿边坡与水平地面相交处记为横向水流量测量区域；
28、找出第一基准偏差值和第二基准偏差值在横向水流量测量区域所对应的位置；
29、以第二基准偏差位置为起点，做一条经过第一基准偏差位置的射线，将射线方向记为左侧；
30、以第一基准偏差位置为起点，做一条经过第二基准偏差位置的射线，将射线方向记为右侧；
31、在第一基准偏差值的位置左侧间隔20cm设置一个横向水流量测量器，记为左侧第一横向水流量测量器；
32、获取左侧第一横向水流量测量器测得的水流量值，记为左侧第一横向水流量值；
33、若左侧第一横向水流量值与基准值的差值小于等于p1，则第一基准偏差值位置的左边缘为裂缝的左边缘；
34、若左侧第一横向水流量值与基准值的差值大于p1，则在左侧第一横向水流量测量器左侧间隔20cm设置一个横向水流量测量器，记为左侧第二横向水流量测量器；
35、获取左侧第二横向水流量测量器测得的水流量值，记为左侧第二横向水流量值；
36、若左侧第二横向水流量值与基准值的差值小于等于p1，则左侧第一横向水流量测量器位置的左边缘为裂缝的左边缘；
37、若左侧第二横向水流量值与基准值的差值大于p1，则在左侧第二横向水流量测量器左侧间隔20cm设置一个横向水流量测量器，记为左侧第三横向水流量测量器；
38、获取左侧第三横向水流量测量器测得的水流量值，记为左侧第三横向水流量值；
39、若左侧第三横向水流量值与基准值的差值小于等于p1，则左侧第二横向水流量测量器位置的左边缘为裂缝的左边缘；
40、若左侧第三横向水流量值与基准值的差值大于p1，则在左侧第三横向水流量测量器左侧依次间隔20cm设置一个横向水流量测量器，记为左侧第四横向水流量测量器、左侧第五横向水流量测量器……左侧第n横向水流量测量器，最终找到裂缝的左边缘位置；
41、在第二基准偏差值的位置右侧间隔20cm设置一个横向水流量测量器，记为右侧第一横向水流量测量器；
42、获取右侧第一横向水流量测量器测得的水流量值，记为右侧第一横向水流量值；
43、若右侧第一横向水流量值与基准值的差值小于等于p1，则第二基准偏差值位置的右边缘为裂缝的右边缘；
44、若右侧第一横向水流量值与基准值的差值大于p1，则在右侧第一横向水流量测量器右侧间隔20cm设置一个横向水流量测量器，记为右侧第二横向水流量测量器；
45、获取右侧第二横向水流量测量器测得的水流量值，记为右侧第二横向水流量值；
46、若右侧第二横向水流量值与基准值的差值小于等于p1，则右侧第一横向水流量测量器位置的右边缘为裂缝的右边缘；
47、若右侧第二横向水流量值与基准值的差值大于p1，则在右侧第二横向水流量测量器右侧间隔20cm设置一个横向水流量测量器，记为右侧第三横向水流量测量器；
48、获取右侧第三横向水流量测量器测得的水流量值，记为右侧第三横向水流量值；
49、若右侧第三横向水流量值与基准值的差值小于等于p1，则右侧第二横向水流量测量器位置的右边缘为裂缝的右边缘；
50、若右侧第三横向水流量值与基准值的差值大于p1，则在右侧第三横向水流量测量器右侧依次间隔20cm设置一个横向水流量测量器，记为右侧第四横向水流量测量器、右侧第五横向水流量测量器……右侧第q横向水流量测量器，最终找到裂缝的右边缘位置；
51、则横向裂缝长度＝基准偏差集合元素个数×横向水流量测量器长度+(n-1)×横向水流量测量器长度+(q-1)×横向水流量测量器长度。
52、可选的，所述在水流量分布不均匀的区域内纵向放置水流量测量器，具体包括：
53、获取横向裂缝长度和裂缝的位置；
54、在边坡上边缘的一点出发做一条垂直于裂缝中心位置的线段，该线段长度为纵向测量区域，该区域长度记为w；
55、设定相邻纵向水流量测量器间距，记为k；
56、则所需要在纵向测量区域放置的水流量测量器数量为y，y＝w/k。
57、可选的，所述获取第一断层水流量值，具体包括：
58、从边坡上边缘依次向下获取纵向水流量测量器测得的水流量值，分别记为r1、r2、r3……ry；
59、判断获取的水流量值是否满足r1<r2<r3<……<ry-1<ry；
60、如果满足，则不存在第一断层水流量值；
61、如果不满足，则找到满足ry-1>ry的水流量值，将ry作为第一断层水流量值。
62、可选的，所述通过裂缝宽度边界定位策略计算出裂缝宽度，具体包括：
63、将纵向水流量测量器高度记为h；
64、将经过高度为k的标准水流量记为u；
65、将ry-1的位置记为上边缘基准位置，ry-1记为上边缘基准水流量值；
66、将第一断层水流量值的位置记为下边缘基准位置；
67、以上边缘基准位置为起点，做一条经过下边缘基准位置的射线，将射线方向记为下方；
68、以下边缘基准位置为起点，做一条经过上边缘基准位置的射线，将射线方向记为上方；
69、在上边缘基准位置下方间隔20cm设置一个纵向水流量测量器，记为上边缘第一纵向水流量测量器；
70、获取上边缘第一纵向水流量测量器测得的水流量值，记为上边缘第一纵向水流量值；
71、判断上边缘第一纵向水流量值是否大于上边缘基准水流量值加一倍的u；
72、如果上边缘第一纵向水流量值<上边缘基准水流量值+1×u，则上边缘基准位置的下边缘为裂缝宽度的上边缘；
73、如果上边缘第一纵向水流量值>上边缘基准水流量值+1×u，则在上边缘第一纵向水流量测量器下方间隔20cm设置一个纵向水流量测量器，记为上边缘第二纵向水流量测量器；
74、获取上边缘第二纵向水流量测量器测得的水流量值，记为上边缘第二纵向水流量值；
75、判断上边缘第二纵向水流量值是否大于上边缘基准水流量值加二倍的u；
76、如果上边缘第二纵向水流量值<上边缘基准水流量值+2×u，则上边缘第一纵向水流量测量器位置的下边缘为裂缝宽度的上边缘；
77、如果上边缘第二纵向水流量值>上边缘基准水流量值+2×u，则在上边缘第二纵向水流量测量器下方间隔20cm设置一个纵向水流量测量器，记为上边缘第三纵向水流量测量器；
78、获取上边缘第三纵向水流量测量器测得的水流量值，记为上边缘第三纵向水流量值；
79、判断上边缘第三纵向水流量值是否大于上边缘基准水流量值加三倍的u；
80、如果上边缘第三纵向水流量值<上边缘基准水流量值+3×u，则上边缘第二纵向水流量测量器位置的下边缘为裂缝宽度的上边缘；
81、如果上边缘第三纵向水流量值>上边缘基准水流量值+3×u，则在上边缘第三纵向水流量测量器下方依次间隔20cm设置一个纵向水流量测量器，分别记为上边缘第四纵向水流量测量器、上边缘第五纵向水流量测量器、上边缘第六纵向水流量测量器……上边缘第j纵向水流量测量器，直至找到裂缝上边缘位置；
82、在下边缘基准位置上方间隔20cm设置一个纵向水流量测量器，记为下边缘第一纵向水流量测量器；
83、获取下边缘第一纵向水流量测量器测得的水流量值，记为下边缘第一纵向水流量值；
84、判断下边缘第一纵向水流量值是否大于下边缘基准水流量值减一倍的u；
85、如果下边缘第一纵向水流量值<上边缘基准水流量值-1×u，则下边缘基准位置的上边缘为裂缝宽度的下边缘；
86、如果下边缘第一纵向水流量值>下边缘基准水流量值-1×u，则在下边缘第一纵向水流量测量器上方间隔20cm设置一个纵向水流量测量器，记为下边缘第二纵向水流量测量器；
87、获取下边缘第二纵向水流量测量器测得的水流量值，记为下边缘第二纵向水流量值；
88、判断下边缘第二纵向水流量值是否大于下边缘基准水流量值减二倍的u；
89、如果下边缘第二纵向水流量值<下边缘基准水流量值-2×u，则下边缘第一纵向水流量测量器位置的上边缘为裂缝宽度的下边缘；
90、如果下边缘第二纵向水流量值>下边缘基准水流量值-2×u，则在下边缘第二纵向水流量测量器上方间隔20cm设置一个纵向水流量测量器，记为下边缘第三纵向水流量测量器；
91、获取下边缘第三纵向水流量测量器测得的水流量值，记为下边缘第三纵向水流量值；
92、判断下边缘第三纵向水流量值是否大于下边缘基准水流量值减三倍的u；
93、如果下边缘第三纵向水流量值<上边缘基准水流量值-3×u，则下边缘第二纵向水流量测量器位置的上边缘为裂缝宽度的下边缘；
94、如果下边缘第三纵向水流量值>下边缘基准水流量值-3×u，则在下边缘第三纵向水流量测量器上方依次间隔20cm设置一个纵向水流量测量器，分别记为下边缘第四纵向水流量测量器、下边缘第五纵向水流量测量器、下边缘第六纵向水流量测量器……下边缘第v纵向水流量测量器，直至找到裂缝下边缘位置；
95、获取第一断层水流量值所对应的纵向水流量测量器的序号，记为d；
96、则裂缝宽度＝(d×h－下边缘增加的纵向水流量测量器数量×h)－{(d－1)×h+上边缘增加的纵向水流量测量器数量×h}。
97、本发明具备以下有益效果：
98、1、该方法通过放置横向水流量测量器监测水流量在边坡上的分布情况，通过判断边坡上横向水流量分布是否均匀来判定是否需要在纵向上放置水流量进行监测，从而减少了监测步骤的冗余。
99、2、该方法通过与基准值的对比找到裂缝所处的大致位置，能够有效的减少排查项。
100、3、该方法在确定裂缝长度时，通过在裂缝初始边界位置依次放置横向水流量检测器来确定裂缝长度边界位置，提高了裂缝监测的精度和可靠性。
101、4、通过设置纵向水流量测量器并根据其测得的水流量值，能够精确定位裂缝的上下边缘位置。这种方法不仅提供了裂缝位置的准确信息，还通过测量水流量的变化，识别断层水流量值的位置，提高了裂缝监测的精度和可靠性。
102、5、通过精准定位裂缝及其尺寸，可以有效减少不必要的治理区域和措施，集中资源进行针对性治理。这样不仅提高了治理效果，还能显著降低治理成本，避免资源浪费和不必要的开支。
103、6、该方法保存每次监测时测量的横向水流量，可以使得下次测量的数据在时间维度上有可做对比的依据，从而提高了每次测量结果的可信度。
104、7、该方法通过在边坡上布置纵向水流量测量器，依次测量各位置的水流量值，确保了数据采集的全面性和精确性，并根据水流流向的方向依次对位于坡面上的水量进行统计，并比较相邻数据之间的大小，若出现位于坡面靠下部位置的数值小于坡面靠上方位置的水流量数据，则通过这种方式认定此处存在裂缝，通过上述布局方式能够比较精确的在纵向方向上找到可能存在的裂缝位置。
1.一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，其特征在于，所述在煤矿边坡与水平地面相交处横向放置水流量测量器，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，其特征在于，所述判断横向水流量分布是否均匀，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，其特征在于，所述通过裂缝长度边界定位策略计算出裂缝长度，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，其特征在于，所述在水流量分布不均匀的区域内纵向放置水流量测量器，具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，其特征在于，所述获取第一断层水流量值，具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种用于露天煤矿积沙边坡治理的裂缝监测方法，其特征在于，所述通过裂缝宽度边界定位策略计算出裂缝宽度，具体包括：
