[發(fā)明專利]一種考慮結構面的塊度分區(qū)優(yōu)化爆破設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010360714.9
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111581800B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設計）人: 胡英國;朱敏杰;張中雷;趙根;王林桂;吳新霞;楊中樹;劉美山;李厚龍;鄭皓文;趙建才;李鵬;朱登高
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院;大昌建設集團有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 溫珊姍

1.一種考慮結構面的塊度分區(qū)優(yōu)化爆破設計方法，其特征是，包括步驟：

步驟1，對開采區(qū)巖體的每一臨空面進行結構面三維掃描，獲得巖體結構面的三維圖像；

步驟2，基于巖體表面的節(jié)理裂隙，利用巖體三維結構分析系統(tǒng)在三維圖像上構建巖體的天然裂隙網(wǎng)絡，統(tǒng)計開采區(qū)巖體總體的天然塊度分布；

步驟3，根據(jù)級配需求的各級塊度來劃分開采區(qū)，獲得與各級塊度匹配的塊度區(qū)；

步驟3具體為：

利用巖體三維結構分析系統(tǒng)中掃描窗掃描三維圖像，獲取掃描窗內巖體塊度范圍；

將掃描窗內塊度范圍依次與級配需求的各級塊度范圍比較，當與某級塊度范圍一致，或掃描窗內塊度范圍落入某級塊度范圍內時候，則匹配，掃描窗內區(qū)域被分區(qū)為該級塊度范圍所對應的塊度區(qū)；

當掃描窗內塊度范圍與級配需求的某級塊度范圍部分重疊時，則計算匹配比例，當匹配比例大于預設的閾值時，則匹配；否則，不匹配；

所述匹配比例指部分重疊的塊度在掃描窗內的占比；

步驟4，對塊度不小于20mm的塊度區(qū)，將各級塊度的需求比例分別與匹配的塊度區(qū)內該級塊度的比例進行匹配計算，選擇匹配值最高的塊度區(qū)作為主要或優(yōu)先爆破區(qū)；

步驟5，對塊度小于20mm的塊度區(qū)，記為小塊度區(qū)，進行如下處理：

(5a)選擇3～5小塊度區(qū)分別開展爆破試驗，統(tǒng)計爆破塊度百分比，并采集樣本數(shù)據(jù)；所述樣本數(shù)據(jù)包括各小塊度區(qū)的爆破塊度篩分、以及各小塊度區(qū)相應的爆破參數(shù)；所述爆破參數(shù)包括炸藥密度ρe、炸藥爆速D、藥卷直徑a、炮孔直徑b，炸藥爆速D通過試驗測定；

(5b)以為自變量，分別以2mm、5mm以及10mm級配所占比例為應變量R_x，構建模型其中，σ_d為巖體動態(tài)抗壓強度，α為衰減指數(shù)，γ為等熵指數(shù)，取為3；K_x表示級配系數(shù)；

(5c)利用樣本數(shù)據(jù)訓練模型，獲得反應和R_x數(shù)值關系的擬合曲線；

在小塊度區(qū)爆破時，輸入當前小粒徑級配需求，即輸出值，以值作為實施爆破的參考。

2.如權利要求1所述的考慮結構面的爆破塊度分區(qū)優(yōu)化設計方法，其特征是：

步驟1中，利用無人機或三維掃描設備進行三維掃描。

3.如權利要求1所述的考慮結構面的爆破塊度分區(qū)優(yōu)化設計方法，其特征是：

步驟2中，巖體三維結構分析系統(tǒng)采用JRS-3D系統(tǒng)。

4.如權利要求1所述的考慮結構面的爆破塊度分區(qū)優(yōu)化設計方法，其特征是：

步驟4具體為：

進一步包括匹配計算的預處理以及設計爆破；

匹配計算的預處理為：

提取級配需求中塊度大于20mm的各級級配比例，針對大于20mm的各級級配分別進行匹配計算，即：將各級塊度的需求比例分別與各級塊度相應的塊度區(qū)進行匹配計算，計算匹配值其中，d_sn表示塊度區(qū)內當前級塊度的比例，d_n表示級配需求所要求的當前級塊度的比例；此處，當前級塊度指各級塊度中正在進行匹配計算的塊度級；

設計爆破為：

分別選擇與各級級配匹配值最大的中大塊度區(qū)作為主要或優(yōu)先爆破區(qū)，從而進行爆破設計。