基于残余爆破漏斗反演的炸药-岩石匹配参数优化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115879347A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211681460.6(22)申请日2022.12.15(71)申请人中国葛洲坝集团易普力股份有限公司地址401121重庆市北部新区星光五路2号土星商务中心C1(72)发明人冷振东李宏兵刘令王立锋杨建华史维升蔡路军(74)专利代理机构重庆市前沿专利事务所(普通合伙)50211专利代理师刘代春肖秉城(51)Int.Cl.G06F30/23(2020.01)G06T17/00(2006.01)G06F111/10(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称基于残余爆破漏斗反演的炸药-岩石匹配参数优化方法(57)摘要本发明公开了一种基于残余爆破漏斗反演的炸药‑岩石匹配参数优化设计方法，包括残余爆破漏斗清理和轮廓扫描、残余爆破漏斗的轮廓离散点云拟合、残余爆破漏斗轮廓数值计算反演、残余爆破漏斗轮廓数值反演结果和实际结果对比、残余爆破漏斗差异判断、完整炮孔爆破破坏分区轮廓数值计算反演和效果评价的步骤。本发明的有益效果是，融合了三维激光扫描技术和三维数值仿真技术，考虑了实际工程中真实的爆破漏斗的非对称性和岩体的非均匀性，可以全面准确描述爆破漏斗坑的几何物理信息，不影响爆破生产，节省试验成本，使炸药参数设计方法更加科学合理、高效。CN115879347ACN115879347A权利要求书1/2页1.一种基于残余爆破漏斗反演的炸药‑岩石匹配参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，残余爆破漏斗清理和轮廓扫描：按照初始炸药‑岩石匹配参数进行进行爆破作业、挖装，选取典型炮孔，清理出残余爆破漏斗；采用三维激光扫描仪获取典型残余爆破漏斗的三维激光点云数据模型；S2，残余爆破漏斗的轮廓离散点云拟合：对各典型炮孔的残余爆破漏斗三维激光离散点云数据进行拟合，并计算各个典型炮孔的残余爆破漏斗体积V1、深度H1、横截半径rH1、纵截半径rL1；S3，残余爆破漏斗轮廓数值计算反演：结合现场爆破设计，建立群孔爆破三维数值建模，采用三维动力有限元或离散元模型计算爆破破岩效果，反演得到典型炮孔残余爆破漏斗的理论体积V2、深度H2、横截半径rH2、纵截半径rL2；S4、残余爆破漏斗轮廓数值反演结果和实际结果对比：分别将残余爆破漏斗反演得到的体积V2、深度H2、横截半径rH2、纵截半径rL2与实际残余爆破漏斗的体积V1、深度H1、横截半径rH1、纵截半径rL1进行比较，并分别计算体积差ηV、深度差ηH；横截半径差ηrH和纵截半径差ηrL；S5、残余爆破漏斗差异判断：分别将ηV、ηrH、ηrL和ηH与对应的误差容许值η1、η2、η3和η4比较，若不能同时满足：ηv≤η1，ηrH≤η3，ηH≤η2，则返回步骤S3，并调整数值计算模型参数后，继续执行计算反演；若同时满足：ηV≤η1，ηH≤η2，则进入下一步；其中，η1、η2、η3、η4为误差容许范围；S6，完整炮孔爆破破坏分区轮廓数值计算反演：在群孔爆破数值计算模型上反演完整的炮孔爆破破坏分区轮廓，并在此基础上计算粉矿率Pfine、爆破大块率Poversize和根底率Ptoe；S7、效果评价：分别基于评价标准对粉矿率Pfine、爆破大块率Poversize和根底率Ptoe进行评价，若全部合格，则结束；若任一项不合格，则优化炸药‑岩石匹配参数，并返回S1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，体积差ηV、深度差ηH；横截半径差ηrH和纵截半径差ηrL分别采用以下公式计算：3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S7中，所述粉矿率Pfine、爆破大块率Poversize和根底率Ptoe的评价标准为：若同时满足粉矿率Pfine≤[Pfine]，大块率Poversize≤[Poversize]，根底率Ptoe≤[Ptoe]，则说明现有的炸药‑岩石匹配参数是合理的；否则，则说明之前选取的炸药‑岩石匹配参数是不合理的，需要调整优化炸药性能参数，进入下一轮循环；2CN115879347A权利要求书2/2页其中，[Pfine]是粉矿率控制指标，[Poversize]是大块率控制指标，[Ptoe]根底率控制指标；炸药性能参数包括调整炸药密度、爆速、爆热参数指标。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述典型炮孔的选取方法是，在第一排、中间排和最后排中各选取至少一个炮孔。3CN115879347A说明书1/6页基于残余爆破漏斗反演的炸药‑岩石匹配参数优化方法技术领域[0001]本发明涉及爆破参数设计技术领域，特别是一种针对露天和地下现场混装炸药爆破的基于残余爆破漏斗反演的炸药‑岩石匹配参数优化设计方法。背景技术[0002]爆破漏斗试验是岩体