[发明专利]爆堆形态预测方法、系统及电子设备

说明书

本发明提供了一种爆堆形态预测方法、系统及电子设备，涉及工程爆破技术领域，该方法能够对露天台阶爆破区域的爆破参数及钻孔信息进行快速处理，根据爆区横剖面炮孔位置及相关参数快速得到的二维爆堆轮廓曲线，并自动将其生成三维爆堆形态曲面。该方法预测爆破效果准确高效，可快速得出露天台阶爆破区域的爆堆形状、前冲距离和松散系数，以便对爆破设计参数进行合理修正和优化，达到改善爆破效果和提高生产效率目的，并解决了现有技术中存在的精度低、易用性差等问题。

技术领域

本发明涉及工程爆破技术领域，尤其是涉及一种爆堆形态预测方法、系统及电子设备。

背景技术

露天台阶爆破主要用于矿山开采、公路铁路的路基施工、水利水电施工以及其它土石方基础开挖等场景的施工工程中。露天台阶爆破过程中，不仅需要考虑爆破质量，还需要考虑爆破后形成的爆堆形态。通过观察分析爆堆形态的各项数据指标，即可从铲装设备的角度上来评价爆破效果。实际场景中，爆堆高度和松散系数这两项数据指标对于后续生产环节中的铲装、运输效率和矿山经济效益等方面都有较大的影响。因此，对爆堆形态进行精准预测，有利于爆破过程中相关参数的优化，提高爆破质量及铲装效率。

由于爆堆形态受到众多爆破设计参数的影响，目前主流的爆堆形态的预测方法主要有弹道理论、神经网络模型等方式。但弹道理论的预测结果不够准确；而神经网络模型在预测过程需要大量样本库，且神经网络模型的训练过程较为复杂，易用性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种爆堆形态预测方法、系统及电子设备，该方法能够对爆破区域的爆破参数及钻孔信息进行快速处理，根据钻孔参数特征快速得到横剖面的二维爆堆轮廓曲线，并自动将其生成三维爆堆形态。该方法预测准确，效率高，可快速得出露天台阶爆破区域的爆堆形状、前冲距离和松散系数，以便对爆破设计参数进行合理修正和优化，解决了现有技术中存在的精度低、易用性差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种爆堆形态预测方法，该方法包括以下步骤：

获取露天台阶的爆破区域范围和地质条件参数，并根据爆破区域范围和地质条件参数确定露天台阶的爆破参数及钻孔信息；

利用爆破参数及钻孔信息，在爆破区域的横剖面中确定爆堆中的多个轮廓横剖面线的关键点；

连接各轮廓剖面线的关键点，生成爆堆的纵截面二维轮廓曲线；

利用爆堆中各个横截面对应的二维轮廓曲线生成爆堆的三维表面轮廓，并根据三维表面轮廓的特征确定爆堆的形态预测结果。

在一些实施方式中，获取露天台阶的爆破区域范围和地质条件参数，并根据爆破区域范围和地质条件参数确定露天台阶的爆破参数及钻孔信息的步骤，包括：

根据爆破区域的地形图，确定露天台阶的爆破区域范围；

获取爆破区域范围内露天台阶的岩体数据，并根据岩体数据确定露天台阶的爆破参数；其中，岩体数据至少包括：台阶高度、岩石的密度和普氏系数；爆破参数至少包括：布孔信息、装药信息、起爆网路信息；

利用爆破参数确定炮孔布置结果，并将炮孔布置结果确定为钻孔信息。

在一些实施方式中，利用爆破参数及钻孔信息，在爆破区域的横剖面中确定爆堆中的多个轮廓横剖面线的关键点的步骤，包括：

在爆破区域的横剖面中获取钻孔的对应位置；

利用爆破参数及钻孔信息确定轮廓剖面线的至少五个关键点位；其中，第一关键点位为靠近爆破区域的后边界线的起始点位；第二关键点位为爆堆的轮廓最低点；第三关键点位为爆堆的轮廓最高点；第四关键点位为靠近爆破区域的坡顶线的轮廓爆堆拐点；第五关键点位为爆堆与台阶地盘面的交点。

在一些实施方式中，第二关键点位的确定过程，包括：