[發(fā)明專利]一種巖石可鉆性可爆性判定方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011114433.1
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112214730A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建華;趙斌;黃剛;劉志明;姜海博
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

本發(fā)明提供一種巖石可鉆性可爆性判定方法，依次記錄每個鉆孔孔口三維坐標(biāo)，實時記錄每分鐘的炮孔鉆孔數(shù)據(jù)；根據(jù)鉆孔孔口三維坐標(biāo)，在數(shù)字地質(zhì)模型中提取該炮孔負擔(dān)爆破面積區(qū)域內(nèi)巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)；根據(jù)記錄的每分鐘的炮孔鉆孔數(shù)據(jù)，得到炮孔數(shù)據(jù)矩陣；對比和分析巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)矩陣和鉆孔過程中炮孔數(shù)據(jù)矩陣，構(gòu)建巖石可鉆性可爆性判定模型，分析兩個矩陣之間的關(guān)系；利用“鉆進速度?時間”曲線和構(gòu)建的“巖石可鉆性可爆性判定模型”分析巖石的可鉆性和可爆性，對巖石的可爆性進行分級，并將分級數(shù)據(jù)存儲到巖石參數(shù)矩陣中；利用鉆孔過程中的炮孔數(shù)據(jù)矩陣和各個炮孔的巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)矩陣，來對三維數(shù)字地質(zhì)模型進行修正。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦產(chǎn)資源開采露天臺階爆破工程領(lǐng)域，具體涉及一種巖石可鉆性可爆性判定方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

露天礦山開采離不開爆破，礦山鉆爆工藝環(huán)節(jié)包括鉆孔、裝藥、填塞和起爆等，其中影響露天礦山爆破效率的因素有鉆孔速度和爆破效果，因此提高大型露天礦山的鉆爆效率大多從這兩個方面進行優(yōu)化。而待爆巖石的可鉆性和可爆性是影響露天礦山鉆孔效率和爆破效果的主要因素。

以往的學(xué)者和技術(shù)人員都是依據(jù)礦山的地質(zhì)資料，根據(jù)巖石類型和各類數(shù)學(xué)模型對巖石的可鉆性可爆性進行評估，此類方法最主要是根據(jù)經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃偷刭|(zhì)資料，具有一定的局限性，不利于礦山爆破巖石可鉆性可爆性的精細化評估。

隨著礦山開采技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化礦山的建設(shè)也在逐步發(fā)展和建設(shè)之中，大部分礦山依據(jù)勘探資料構(gòu)建了三維數(shù)字地質(zhì)模型，可以對礦山的地質(zhì)資料進行三維數(shù)字化顯示，為礦山開采計劃制定、開采方案設(shè)計提供了依據(jù)，但是依據(jù)勘探數(shù)據(jù)構(gòu)建的地質(zhì)模型精度不高，無法精確表達真實的地質(zhì)狀況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種巖石可鉆性可爆性判定方法和系統(tǒng)，能夠達到礦山待爆巖石可爆性自動分級和地質(zhì)模型自動修正的目的。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種巖石可鉆性可爆性判定方法，其特征在于：本方法包括以下步驟：

S1、鉆機根據(jù)設(shè)計的鉆孔順序和行走路線開始鉆孔工作，鉆機定位系統(tǒng)依次記錄每個鉆孔孔口三維坐標(biāo)，并實時記錄每分鐘的炮孔鉆孔數(shù)據(jù)；

S2、根據(jù)鉆孔孔口三維坐標(biāo)，在數(shù)字地質(zhì)模型中提取該炮孔負擔(dān)爆破面積區(qū)域內(nèi)巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)，構(gòu)成該炮孔在爆破面積區(qū)域內(nèi)巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)矩陣；設(shè)第i個炮孔負擔(dān)的爆破面積區(qū)域由若干單位體構(gòu)成，那么第i個炮孔在爆破面積區(qū)域內(nèi)的第j個單位體的巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)矩陣為D_ij；

設(shè)一次爆破區(qū)域內(nèi)有n個炮孔，每個炮孔的爆破面積區(qū)域均有m個單元體，構(gòu)成巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)矩陣D_nm；

S3、根據(jù)記錄的每分鐘的炮孔鉆孔數(shù)據(jù)，得到第i個炮孔鉆孔數(shù)據(jù)矩陣K_il，其中第i個炮孔第l分鐘的炮孔鉆孔數(shù)據(jù)構(gòu)成炮孔數(shù)據(jù)矩陣K_il；

所述的n個炮孔鉆孔過程中構(gòu)成炮孔數(shù)據(jù)矩陣K_nm；

S4、根據(jù)n個炮孔鉆孔過程中構(gòu)成炮孔數(shù)據(jù)矩陣K_nm，繪制“鉆進距離-時間”、“鉆進速度-時間”曲線；

S5、對比和分析巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)矩陣D_nm和鉆孔過程中炮孔數(shù)據(jù)矩陣K_nm中各個參數(shù)之間一一對應(yīng)的關(guān)系，構(gòu)建巖石可鉆性可爆性判定模型；

S6、利用“鉆進速度-時間”曲線和構(gòu)建的“巖石可鉆性可爆性判定模型”分析巖石的可鉆性和可爆性，對巖石的可爆性進行分級，并將分級數(shù)據(jù)存儲到巖石參數(shù)矩陣中；

S7、利用鉆孔過程中的炮孔數(shù)據(jù)矩陣和各個炮孔的巖石地質(zhì)數(shù)據(jù)矩陣，來對三維數(shù)字地質(zhì)模型進行修正。

按上述方法，本方法還包括：S8、根據(jù)炮孔鉆孔數(shù)據(jù)，生成鉆機鉆頭動畫進行展示。