[發明專利]一種露天爆破方量計算方法

有效

• 申請號: 201810107896.1
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108319782B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 崔年生;毛杜;蔣雨村
• 申請（專利權）人: 福建省新華都工程有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京云科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

本發明涉及露天礦爆破技術領域，具體涉及一種露天爆破方量計算方法，首先收集露天臺階爆破實測數據，包括孔口坐標，臺階高度，爆破方向和緩沖距離；然后建立平面坐標系，按爆破方向和緩沖距離對炮孔點進行偏移處理，得到炮孔點的集合以及2D Alpha Shape算法參數α的取值范圍；接著利用2D Alpha Shape算法，對炮孔點集合進行邊界線提取，調整α的值尋求最佳擬合效果，得到露天臺階爆破區域；最后根據提取的露天臺階爆破區域，結合臺階高度，計算基于上述參數的露天臺階爆破方量。該方法綜合考慮了爆破方向和緩沖距離對爆破區域形成的影響，克服了傳統計算方法中忽視了炮孔間相互影響的缺點，從而提高了計算的準確性。

技術領域

本發明涉及露天礦爆破技術領域，具體涉及一種露天爆破方量計算方法。

背景技術

在露天礦爆破生產過程中，爆破參數的設定與選取對于整個礦山的經濟效益有著至關重要的影響。裝藥量作為重要的爆破參數之一，過多地裝藥會提高爆破生產的成本，浪費炸藥，造成爆堆分散，同時還可能引起飛石，沖擊波等危害；而過少地裝藥將降低爆破的效果，造成巖石破碎不充分，大塊率高等不利影響。在傳統生產過程中，單孔裝藥量通常由炸藥單耗q，孔距a，臺階高度H和抵抗線W計算得來，總裝藥量Q由單孔裝藥量和炮孔總數n決定：

Q＝qHWa×n

其中，炸藥單耗q(Kg/m³)是指爆破每單位體積礦巖所需的炸藥量，可參照國家定額并在礦山進行爆破實驗加以修正；W在前排為抵抗線，在后排為排距；HWa(m³)為一次爆破所產生的爆破方量。由此可見，爆破方量的準確計算能幫助礦山選取合適的裝藥量，在達到預期爆破效果的同時大大地節省爆破成本，減低危害。

然而，由上述方法計算的爆破方量和裝藥量僅僅是基于單個炮孔的爆破效果，沒有考慮炮孔之間的影響，沒有考慮巖體中能量分布對爆破效果的影響，也沒有考慮爆破的前，后，側排的爆破區域的影響。這樣簡單地算數累計所有炮孔的單孔爆破方量，忽略炮孔之間的相互作用，沒有以整體的角度考慮炮孔網絡的爆破效果，必然影響裝藥量的計算準確性，進而損害礦山整體的經濟效益。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何整體地考慮炮孔網絡，結合爆破區域，計算單次爆破總方量。

針對該技術問題，本發明提供了一種露天臺階爆破方量計算的方法，包括：

S1：收集露天臺階爆破實測數據，包括孔口坐標，臺階高度，爆破方向和緩沖距離；

S2：將孔口坐標轉化為平面炮孔點，根據緩沖距離和爆破方向，對炮孔點進行偏移，得到炮孔偏移點；

S3：通過2D Alpha Shape算法，提取炮孔點和炮孔偏移點的邊界線，得到露天臺階爆破區域；

S4：計算露天臺階爆破區域的面積，結合臺階高度，計算本次露天臺階爆破方量。

可選地，所述步驟S1中緩沖距離包括前沖距離D_F，左側沖距離D_L，右側沖距離D_R和后沖距離D_B。

可選地，所述步驟S2包括：

S21：以正北方向為90°構建平面坐標系，爆破方向以角度θ表示；將炮孔坐標轉換成炮孔點集合V＝{v₁,v₂,…v_n}；

S22：根據爆破方向和緩沖距離，計算前、后、左、右四個方向的偏移向量計算公式為：

S23：根據偏移向量和炮孔孔口坐標，分別計算各個炮孔四個方向的偏移點坐標，計算公式為：