[發明專利]一種聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法

在審

• 申請號: 202010638128.6
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111814372A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 張中雷;胡英國;項存平;趙根;朱敏杰;吳新霞;王林桂;劉美山;葛坤;鄭皓文;廖敏敏
• 申請（專利權）人: 大昌建設集團有限公司;長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/10;G06F119/14
• 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

1.一種聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法，其特征是，包括：

步驟一，進行現場巖體爆破試驗，獲得爆破塊度篩分結果；同時測爆區后沖向不同位置的爆破振動速度，計算實測爆破振動衰減規律曲線；

步驟二，校核數值計算模型的動力參數；本步驟進一步包括：

2.1利用數值計算模型，在不同動力參數下分別進行爆破數值仿真，計算出爆破后沖向位置的爆破振動速度；

2.2基于所計算的爆破振動速度，計算仿真爆破振動衰減規律曲線；

2.3比較仿真爆破振動衰減規律曲線與實測爆破振動衰減規律曲線，取與實測爆破振動衰減規律曲線最相符的仿真爆破振動衰減規律曲線對應的動力參數；

步驟三，采用步驟二所得動力參數繼續進行爆破數值仿真，提取不同位置的應變率ξ及由步驟一所得的爆破塊度篩分結果作為樣本數據，利用樣本數據對函數X＝m·ξⁿ進行擬合，確定參數m和n，從而構建應變率-爆破塊度預測模型；

步驟四，利用數值計算模型分別在不同工況下開展爆破數值仿真，計算炸藥單耗，利用應變率-爆破塊度預測模型預測爆破塊度分布；以不同工況下的炸藥單耗q和爆破塊級配占比為樣本數據，對函數Y＝A·q^B進行擬合，構建爆破塊度-單耗預測模型；Y為小于不同預設級配等級的爆破塊級配占比；A和B為參數；

步驟五，爆破參數的設計與優化，具體包括：

根據已知的目標優化塊度線獲取不同級配等級對應的級配占比，分別代入相應的Y＝A·q^B，計算不同級配占比對應的單耗值，所有單耗值取平均即最優單耗。

2.如權利要求1所述的聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法，其特征是：

步驟一中，在進行現場的巖體爆破試驗前，有基于阻抗匹配選取炸藥的操作，即：對炸藥進行爆速測試，獲得巖體的縱波速度，選取波阻抗與巖體波阻抗最接近的炸藥進行巖體爆破試驗。

3.如權利要求1所述的聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法，其特征是：

步驟一中，測得爆區后沖向的爆破振動分布，具體為：

在爆區后沖向若干不同工程位置布設爆破振動測試儀，通過爆破振動測試儀測量不同工程位置的爆破振動速度。

4.如權利要求1所述的聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法，其特征是：

步驟一中的實測爆破振動衰減規律曲線和步驟二中的仿真爆破振動衰減規律曲線均采用薩道夫斯基公式計算并擬合得到。

5.如權利要求1所述的聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法，其特征是：

子步驟2.1中，進行爆破數值仿真時，計算出與爆破試驗工程位置相同處的爆破振動速度，爆破試驗工程位置指步驟一中的爆破振動速度實測點位置。

6.如權利要求1所述的聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法，其特征是：

子步驟2.3中，分別計算各仿真爆破振動衰減規律曲線相對實測爆破振動衰減規律曲線的誤差率，取最小誤差率對應的仿真爆破振動衰減規律曲線，即與實測爆破振動衰減規律曲線最相符的仿真爆破振動衰減規律曲線。

7.如權利要求1所述的聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法，其特征是：

步驟三進一步包括：

3.1采用步驟二所得動力參數開展爆破數值仿真，獲取應變率信息；

3.2根據步驟一爆破試驗所得的爆破塊度篩分結果，按照不同級配的同心圓將爆破塊度分布映射到數值計算模型，獲得同一位置的爆破塊度和應變率信息；

3.3從炮孔由內向外，提取若干位置節點，以位置節點處的應變率ξ和爆破塊度X為樣本數據，對函數X＝m·ξⁿ進行擬合，確定參數m和n。

8.如權利要求1所述的聯合數值計算和塊度篩分的爆破塊度控制方法，其特征是：

步驟五中，目標優化塊度線的獲得方法為：

根據已知的爆破塊度要求獲得上、下包線，求上、下包線的平均值得目標優化塊度線。