摘要:數字礦山是基于信息數字化、生產過程虛擬化、管理控制一體化、決策處理集成化為一體,將當今的采礦科學、信息科學、人工智能、計算機技術、3S技術發展高度結合產物。新開元目前也在逐步向數字化礦山邁進,其中爆破優化項目是計算機技術與采礦技術結合的產物。
數字礦山是基于信息數字化、生產過程虛擬化、管理控制一體化、決策處理集成化為一體,將當今的采礦科學、信息科學、人工智能、計算機技術、3S技術發展高度結合產物。新開元目前也在逐步向數字化礦山邁進,其中爆破優化項目是計算機技術與采礦技術結合的產物。
新開元的爆破存在巖石爆破塊度不均勻,大塊率較高,根底、傘檐面積大等問題,不僅降低了礦山生產效率,提高了生產成本,還存在安全隱患。為了克服爆破作業過程中存在的問題,對爆破關鍵技術進行深入研究,優化爆破設計方案,改善爆破效果,降低爆破成本;開發爆破數字化智能設計系統,應用于日常爆破設計和管理工作,加強爆破作業環節管理,節約人力物力、保障施工安全。項目的實施有助于提高新開元爆破數字化、科學化管理水平,改善爆破效果,提高經濟效益。
(1)孔網參數優化
將爆區原孔網參數4.2×3m優化為4.7×2.7m,在保證孔網面積基本不變情況下,縮短各排炮孔抵抗線,在不增加炸藥成本的前提下,克服臺階底部因阻力過大導致產生根底的問題。
優化前 優化后
(2)超深優化
對于出現大面積根底問題,分析可能由于底部超深不足導致炮孔底部爆破威力不足以破碎阻力最大的根底巖石。將超深由原2m增大至2.5m,降低底部裝藥重心,增強底部炸藥爆炸威力,克服大面積的根底。
超深擴大至2.5m
(3)連線方式優化
對于目前采用的V形連線方式,將原設計由起爆孔兩側炮孔開始與后排孔相連改為從兩側第二個炮孔開始與后排孔相連,通過改變連網方式,來增大實際的孔網密集系數(Sc與Bc比值),增大碰撞角θ。
原設計孔網
優化后孔網
(4)起爆位置
將原設計孔內單發起爆彈改為雙發起爆彈,在炮孔裝藥部分上部及底部各裝一枚,防止起爆彈未引爆導致整個炮孔拒爆的情況發生。另外,將起爆位置控制為正向起爆和反向起爆同時進行,保證了孔底炸藥爆轟作用時間和臺階上部巖石充分破碎。
(5)爆破數字化綜合處理系統
針對礦山爆破情況,結合國內外露天礦山爆破技術及數字化應用水平,開發了專業的爆破數字化設計軟件——臺階爆破數字化綜合處理系統,系統主要包括五大部分功能:三維可視化圖形管理平臺、爆破地質信息管理平臺、數據動態交互平臺、臺階爆破智能設計平臺、爆破模擬及數據統計輸出平臺。
系統界面
三維爆區
爆破區域設計
布孔設計
連線設計
爆破過程模擬
自動生成施工組織文檔
(6)指導現場測量及精確鉆孔
爆區原設計需用水準儀測量每個炮孔水平高度,在圖紙上繪出炮孔,指導鉆孔作業。
原設計布孔位置及孔深
使用軟件只需測量坡頂面高低起伏的折點,將坐標導入軟件,即可擬合臺階坡頂面,布孔時軟件自動計算孔長和孔深,軟件自動輸出孔長圖,可精確指導穿孔作業。
編輯:金哲