[发明专利]用于设计爆破顺序的装置、方法和计算机程序产品

说明书

一种用于针对一轮钻孔的钻孔图案设计爆破序列的装置和方法。该装置(11)被配置用以针对爆破的每个时间延迟帮助选择一个或多个钻孔(3)。该装置计算所选择出来的钻孔组(34)的爆裂体积(V_B)，并确保在被起爆时先前爆破后的自由体积(V_F)能够接纳所述爆裂体积(V_B)。当建议所述钻孔组时，该装置还可以考虑爆裂角、爆裂距离和地面振动。

技术领域

本发明涉及一种包括用于针对一轮钻孔(round)的钻孔图案的钻孔的爆破顺序进行设计的至少一个数据处理设备的装置。

本发明进一步涉及一种针对一轮钻孔的钻孔的爆破顺序进行设计的方法，并且还涉及一种用于执行所公开的方法和解决方案的计算机程序产品。

本发明的领域在独立权利要求的前序部分中被更具体地限定。

背景技术

地下隧道以多轮钻孔的形式进行挖掘。若干轮接连的钻孔产生了具有隧道面部的隧道。首先，对面部表面钻出钻孔，此后，对所钻出来的孔进行装药和爆破。爆破的质量和效率取决于许多事项，诸如所使用的钻孔图案的可行性、所执行的钻孔的准确性以及限定炸药量和爆破的定时序列的装药计划的成功。所钻出来的孔的起爆的顺序和定时对于爆破的成功而言有重要影响。爆破计划通常是手动设计的。然而，手动设计工作和手动设计的爆破计划已经显示出包含一些缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于针对一轮钻孔的钻孔的爆破顺序进行设计的新颖并且改进的装置、方法和计算机程序产品。

根据本发明的装置的特征在于第一独立装置权利要求的特征。

根据本发明的方法的特征在于独立方法权利要求的特征。

根据本发明的计算机程序产品的特征在于第二独立装置权利要求的特征。

所公开的解决方案的构思是，一种装置被配置用以设计一轮钻孔的面部钻孔图案的钻孔的爆破顺序。该装置包括用于执行设计措施的一个或多个数据处理设备。该一轮钻孔的面部限定了用于爆破的第一自由表面，并且该装置被提供有关于钻孔的数据和所述爆破的可用时间延迟。该装置通过在切割的炸药的初始爆破之后将所述爆破划分成若干个接连的时间延迟来设计用于钻孔图案的爆破序列，所述切割的炸药的初始爆破创建用于所述爆破的初始的第二自由表面。因此，爆破具有两个自由表面，即第一和第二自由表面。该装置可以针对每个较大的时间延迟选择一个或多个钻孔，其中，所述钻孔围绕由具有比所检查的时间延迟短的时间延迟的钻孔限定的先前形成的第二自由表面。所选择出来的钻孔形成了用于所述时间延迟的钻孔组。该装置基于关于所选择出来的钻孔组的输入数据和关于扩张的第二自由表面的数据来确定每个后续的时间延迟的爆裂体积。该装置还针对每个后续的时间延迟确定自由体积，其中，该自由体积通过扩张的第二自由表面和所述一轮钻孔的长度限定。进一步的是，该装置通过将所确定的爆裂体积与输入的膨胀因子相乘来确定膨胀后的爆裂体积，并将膨胀后的爆裂体积与所确定的自由体积进行比较。该装置允许仅选择膨胀后的爆裂体积小于所计算出来的自由体积的钻孔组。

所公开的解决方案的优点是，恰当设计的爆破序列确保了待爆破的岩石材料在每个时间延迟下都具有足够的空间来扩张。当岩石材料被爆破时，它比爆破之前需要更多的空间。换句话说，爆破导致岩石材料膨胀，并且总是需要更大的空间来接纳膨胀后的体积。所公开的解决方案考虑到了这种现象，并且从而可以防止由钻孔的不利的爆破顺序引起的爆破失败。通过所公开的恰当设计的钻孔序列，提高了爆破的质量。当被爆破和碎裂的岩石材料可能朝向相邻的自由空间移动时，爆破不会被阻碍，并且进一步的是，被爆破的松散的岩石材料中的至少部分还可能由于爆炸而顺利地流出自由空间。当被爆破的材料有足够的空间来扩张时，所有这些可以被实现。换句话说，可以减少阻挡倾向，并且可以避免费力且耗时的再次钻孔、再次装药和再次爆破。多轮钻孔可以一口气进行爆破，并且不需要昂贵的校正措施。并且仍然的是，爆破序列可以被设计用以满足所需要的其它质量和有效性要求。