[发明专利]一种露天爆破矿体边界损失贫化控制系统及操作方法

权利要求书

1.一种露天爆破矿体边界损失贫化控制系统的操作方法，所述控制系统包括参数赋值单元以及依次连接的建模单元、分析计算单元、输出单元和查询单元，所述建模单元、分析计算单元、输出单元和查询单元分别连接所述参数赋值单元，所述查询单元包括后冲线位置、损失率和贫化率三者间的相互查询模块，其特征在于，所述方法包括以下操作步骤：

S1、建立矿体的三维地质模型和块段模型，并赋予块段模型矿岩类型、品位和体重的属性信息；

S2、分析露天爆破台阶面与矿体边界之间的空间位置关系，结合爆破区域信息，定义爆破后冲线的初始位置；

S3、指定露天爆破设计矿体边界损失贫化控制系统的步距Sep和步数Num，计算得到爆破后冲线的2*Num+1个采样位置；

S4、依次计算2*Num+1个爆破后冲线采样位置下的损失率和贫化率；

S5、以爆破后冲线位置为横轴，对应的损失率和贫化率为纵轴，通过最小二乘法分别拟合出损失率、贫化率与爆破后冲线位置的关系曲线；

S6、爆破后冲线位置与损失率和贫化率之间实现双向高精度查询，根据损失贫化要求，确定露天爆破设计后冲线的目标位置。

2.根据权利要求1所述的露天爆破矿体边界损失贫化控制系统的操作方法，其特征在于，所述步骤S1中，首先建立矿体的三维地质模型和块段模型，通过矿体三维地质模型约束块段模型，三维地质模型内的块段的矿岩类型赋值为1，即矿石；三维地质模型外的块段的矿岩类型赋值为0，即废石；结合矿山地质数据库，通过地质统计学方法，对块段模型中各块段的品位和体重属性进行估值。

3.根据权利要求1所述的露天爆破矿体边界损失贫化控制系统的操作方法，其特征在于，所述步骤S2中，由露天爆破台阶面与矿体边界之间的空间位置关系，得到爆破台阶面上的矿岩分界线，提取出爆破区域范围内的矿岩分界线，定义为爆破后冲线的初始位置P₀。

4.根据权利要求1所述的露天爆破矿体边界损失贫化控制系统的操作方法，其特征在于，所述步骤S3中，步距Sep的取值范围为0.1～2.0m，步数Num的取值范围为5～20步，根据指定的步距Sep和步数Num，计算得到爆破后冲线的2*Num+1个采样位置为{P_-Num*Sep,P_-(Num-1)*Sep,…,P_-Sep,P₀,P_Sep,…,P_(Num-1)*Sep,P_Num*Sep}。

5.根据权利要求1所述的露天爆破矿体边界损失贫化控制系统的操作方法，其特征在于，所述步骤S4中，各采样位置P_i下的损失率和贫化率的计算步骤为：

S4.1、通过爆破区域约束块段模型，得到爆破区域内部且矿岩类型值为1的K个块段，计算出动用地质矿量∑Q_k；

S4.2、根据爆破后冲线采样位置P_i，并结合爆破漏斗原理，逆向推算出爆破缓冲面三维形态；

S4.3、通过爆破区域和爆破缓冲面约束块段模型，得到爆破区域内部、爆破缓冲面下部且矿岩类型值为1的M个块段，计算出损失矿石量∑Q_0m；同理得到爆破区域内部、爆破缓冲面上部且矿岩类型值为0的N个块段，从而计算出混入废石量∑R_n；

S4.4、计算出采出矿石量∑T＝∑Q_k-∑Q_0m+∑R_n；

S4.5、根据动用地质的矿石品位α和混入的废石品位α”，计算采出的矿石品位α’＝(∑Q_kα_k-∑Q_0mα_m+∑R_nα_n”)/∑T；

S4.6、计算损失率q＝∑Q_0m/∑Q_k；

S4.7、计算贫化率ρ＝(∑Q_kα_k/∑Q_k-α’)/(∑Q_kα_k/∑Q_k)。