基于BP神经网络的沉积岩型矿山爆破开采成本的预测与控制模型

为改善新疆某铅锌矿采用无底柱分段崩落法开采的爆破效果及降低爆破开采成本,本文从该矿区特殊的地质条件和现有的开采技术水平出发,利用人工神经网络建立爆破过程中采矿成本的预测与控制模型,对单位炸药消耗量、扇形深孔排距、孔底距、崩矿步距等爆破参数进行优化试验。试验与模型预测结果表明：炸药单耗为0.85 Kg/m3、排距为1.75m、孔底距为2.1m、崩矿步距为5.25m时能够取得最佳效益;利用BP神经网络对采矿成本的预测与控制模型的方法,可准确地对爆破参数进行优化,为爆破开采参数优化设计提供新思路。     

基于爆破漏斗试验的中深孔凿岩爆破参数研究

根据C.W.Livingston爆破漏斗理论在李楼铁矿采场进行了单孔系列爆破漏斗试验。通过试验测得爆破漏斗体积、爆破半径与药包埋深,并采用Matlab软件对试验数据进行回归分析,计算出爆破漏斗装药最佳埋置位置。通过多孔同段爆破漏斗试验,确定了炮孔的最佳孔底距和炸药单耗。根据斜面台阶爆破试验确定了爆破的炮孔排距。试验研究结果表明,在目前炸药与矿岩匹配条件下,采场中深孔凿岩爆破推荐参数为:Φ65 mm炮孔,排距1.4~1.6m,最大孔底距2.3~2.5m;Φ80mm炮孔,排距1.6~1.8m,最大孔底距2.7~2.9m;炸药单耗q值为0.45~0.49kg/t。     

基于人工神经网络的中深孔爆破参数优选

为了得到合理的中深孔爆破参数,以矿岩的弹性模量、容重、抗拉强度、抗压强度、摩擦角以及黏结力作为输入因子,以炮孔的崩矿步距、孔底距以及炸药单耗为输出因子,以国内爆破工艺相类似矿山的相关数据为训练样本,建立BP神经网络模型进行爆破参数优选。以港里铁矿为工程背景,通过优选和影响因素分析,得到崩矿步距1.67 m,孔底距1.8 m,炸药单耗0.43 kg/t的爆破参数。使用后证明,比原炸药单耗(0.52 kg/t)降低了17.3%。     

基于极限学习机的爆破参数综合优选

为了合理选择川口钨矿变更采矿方法后采场的回采爆破参数,运用传统经验公式计算出爆破参数取值范围,根据极限学习机(ELM)理论,以矿岩容重、弹性模量、抗压强度等6个因素作为输入因子,以排距、孔底距、炸药单耗3个指标作为输出因子,并利用国内应用较成功的上向扇形中深孔崩矿的7个矿山情况为学习、训练样本,建立矿山回采爆破参数优化预测模型。综合经验公式和预测模型的结果,确定采区爆破参数:炮孔排距为1.3 m,孔底距为1.8 m,炸药单耗为0.5 kg/t。优选爆破参数适应本采区工程条件,爆破效果好,震动影响小。     

基于爆破漏斗试验的中深孔爆破参数优化研究

某铜矿采用分段空场中深孔爆破落矿,为了提高爆破质量,基于利文斯顿爆破漏斗理论开展了单孔系列、变孔距多孔同段爆破漏斗试验,并以试验结果为基础设计了中深孔爆破工业试验,最终确定了有利于降低炸药单耗、改善爆破效果的合理爆破参数。爆破漏斗试验得到的药包临界埋深为0.964 m,最佳埋深为0.470 m,最佳爆破漏斗半径为0.429 m,孔间距与最佳漏斗半径的最优比值为1.64;优化后的中深孔爆破孔底距为2.6～2.8 m、排距为2 m;中深孔爆破工业试验过程中,将部分炮孔排距增加到2.2 m,大块率并未提高,爆破效果良好,实际炸药单耗从0.47 kg/t降低到0.39 kg/t。     

锡铁山中深孔爆破参数优化研究与应用

合理的爆破参数不仅能够有效降低采矿损失率、贫化率,而且对提升回采效率,降低采矿成本意义重大。针对理论计算、工程类比等方式确定的中深孔爆破参数现场适用性不强的问题,通过岩石力学参数测试、现场工程地质调查等,对锡铁山矿区的矿岩可爆性进行分析,矿岩的普氏系数为4.4,岩体基本指标BQ为334.6,综合评价锡铁山矿岩属于易爆类型;通过选取与锡铁山岩体参数相近矿山进行工程类比,结合爆破漏斗试验结果,对锡铁山中深孔崩矿参数进行优化,孔底距由原来的1.3～1.5 m调整为1.5～1.8 m,排距由原来的1.3 m调整为1.4～1.6 m。现场工业试验表明：爆破参数优化后,采场爆破效果良好,炸药单耗由0.42 kg/t降低至0.38 kg/t,降幅为9.52%,每米炮孔崩矿量由4.42 t提升至4.86 t,增幅为9.95%。     

千家坪钒矿中深孔爆破参数优化试验研究

以千家坪钒矿水平扇形深孔阶段矿房法回采中深孔爆破为研究对象,针对该矿岩呈薄层状结构、节理裂隙发育的特点,在爆破漏斗试验的基础上,进行中深孔爆破参数的优化研究,获取最适合该矿岩特性的爆破参数,孔排距3.0m,孔底距约3.6m,炮孔临近系数为1.2左右,孔间延时50ms孔底起爆,取得细粒级碎块提高6.8个百分点,大块率降低5.4个百分点的良好效果。     

某矿爆破质量影响因素的灰色关联分析

为分析某矿中深孔爆破质量的影响因素,采用灰色关联理论,根据优势分析原则,对爆破质量的影响因素进行排序。根据国内外矿山的生产经验以及某矿的生产实际,确定影响因素中对爆破质量的影响程度由高到低依次排序为炸药单耗、最小抵抗线、孔底距、炮孔密集系数;因此,确定影响爆破质量的关键因素为炸药单耗、最小抵抗线和孔底距。综合生产实际,选取炸药单耗的合理取值范围为［1.42.0］,最小抵抗线的合理取值范围为2.0~2.4 m,孔底距a的合理取值范围为2.0~2.8 m。     

中深孔凿岩爆破参数试验研究

为了在生产中有效可靠地进行中深孔落矿,并降低爆破大块率和粉矿量,三鑫公司和长沙矿山研究院开展了中深孔凿岩爆破参数试验研究。根据三鑫公司的矿岩条件,通过爆破漏斗试验、宽孔距同段爆破漏斗试验和斜面台阶爆破试验与理论研究,初步确定中深孔凿岩爆破参数,并通过正交爆破试验进行优化,取得了适合三鑫公司的中深孔凿岩爆破参数,推荐采用的爆破参数为:孔底距2.3m,最小抵抗线1.3m,孔底安全药包起爆。     

基于RBF神经网络的爆破参数优选

为确定合理的爆破参数,建立了RBF神经网络模型,统计了8个矿山的样本数据,将影响矿岩可爆性的6项因素:矿石容重、弹性模量、抗拉强度、矿石坚固性系数、摩擦角、黏结力作为RBF神经网络模型的输入因子,排距、孔底距和一次炸药单耗作为影响爆破参数的输出因子,优选样本参数,得出最优的爆破参数。以某矿中深孔爆破为例,通过RBF神经网络模型优选出该矿的爆破参数：排距1.3 m,孔间距2.2 m,炸药单耗0.32 kg/t。实践证明,选择的孔网参数合理,爆破效果良好。     

基于BP神经网络的爆破参数优选

为了得到最优的矿岩爆破参数, 提出以矿岩的容重、弹性模量、抗拉强度、抗压强度、摩擦角及粘结力为输入因子, 炮孔排距、孔底距及一次炸药单耗为输出因子, 并以国内爆破工艺类似、效果良好的矿山为样本来建立BP神经网络模型进行优选的思路。以石人沟铁矿上向扇形中深孔爆破参数选择为例, 优选出的参数适用于矿岩条件, 爆破效果良好。这种思路也可用于使用其它爆破工艺的矿山, 具有广阔的应用前景。     

梅山铁矿采场崩矿步距的探讨

梅山铁矿生产中使用的崩矿步距与优值步距相差较大,对矿山主要技术经济指标有一定的影响。针对矿山15 m×20 m大间距采场结构参数时崩矿步距进行了分析,并结合矿山在不同生产时期开展的现场工业放出体试验和凿岩爆破参数试验工作情况,提出了优化凿岩爆破参数研究的优化崩矿步距的新思路,可供国内同类矿山借鉴。     

庙沟铁矿露天转地下开采爆破参数优化

为给庙沟铁矿露天转地下开采设计提供最优的爆破参数,结合矿山设计的具体情况,在选定爆破抵抗线长度为1.8 m的基础上,以孔底距为主要参数,对地下开采无底柱分段崩落法的爆破参数设计了4个方案。对设计的4个中深孔爆破方案分别进行了数值模拟计算和爆破效果的综合评价分析。数值模拟结果表明,4个方案的爆破有效应力均能达到矿岩破碎的效果,孔底距长度对爆破有效应力值没有显著影响。以炸药成本、采幅、适宜块度率为评价爆破效果的主要因素,通过模糊综合评价,得出矿山的最优爆破参数是孔底距为2.52 m,为矿山的施工提供了数据依据。     

大直径深孔阶段空场法凿岩爆破参数研究

某多金属矿床极厚矿体设计采用大直径深孔阶段空场法回采,为了确定矿山适宜的凿岩爆破参数,采用3种可爆性分级方法对矿岩的可爆性进行了评价,并开展了爆破漏斗试验和现场爆破试验。推荐的凿岩爆破参数为排距2.8m、孔距3.5m,爆破后的大块率在5%以下,炸药单耗为0.33kg/t,落矿成本为4.58元/t,为矿山大直径深孔采矿提供了科学依据。     

扇形垂直中深孔爆破参数选取的正交试验研究

在广西锡矿采矿方法的扇形中深孔爆破试验中,通过正交试验法定量分析了爆破参数对大块率、粉矿率的影响。试验研究表明,影响爆破质量的主次因素依次为抵抗线、装药结构、孔底距,且最优组合为孔底距2.3 m、抵抗线1.3 m、孔底起爆。正交实验法能减少试验次数,为合理选取最优爆破参数,提高爆破效果提供了一种科学、有效的方法。     

杏山铁矿中深孔爆破参数优化与高效改进措施

杏山铁矿为地采矿山,较高的爆破大块率一直影响生产效率。结合杏山铁矿生产实际和地质条件,对布孔方式、填塞长度、起爆方式等在爆破落矿过程中大块产生原因进行了分析。研究结果表明：对地质条件和矿岩结构准确的分析对爆破参数的选择非常重要。三角形布孔方式、不小于400 mm的炮孔填塞和小抵抗线大孔距的参数优化能有效降低大块率。依据现场实测将排距定为1.9 m,边孔角为57°,崩矿步距为3.8 m,采场平均大块率从18%～20%降至7%～10%,在现场实践中取得了良好的效果,解决了杏山铁矿在工程实践中大块率居高不下的难题。     

新集二矿211113综采面坚硬顶板深孔预裂爆破技术与实践

为解决新集二矿211113综采面顶板坚硬、不易垮落的问题,采用UDEC数值模拟解释了深孔预裂爆破技术处理坚硬顶板减轻工作面矿压显现的原因。根据工作面生产地质条件,制定了深孔预裂爆破方案,并确定了合理的爆破循环步距、放顶高度、炮孔角度、炮孔深度及炮眼间排距;对预裂爆破后的工作面进行了现场测量,测量结果分析表明,该设计有效地减少了来压步距,顶板压力现象不强烈,保证了工作面安全生产。     

大直径深孔凿岩爆破参数优化研究

以某铜镍矿试验采场为研究对象,通过爆破漏斗试验、正交试验等方法对采场在回采过程中的大直径深孔凿岩爆破参数进行优化研究。重点探讨了孔底距和排距对试验采场爆破效果的影响,从而确定大直径深孔爆破最优参数。     

大结构参数无底柱分段崩落法结构参数优化研究

毛公铁矿采用大结构参数无底柱分段崩落法开采,生产过程中矿石贫损率较高,回收率低于50%。针对此问题,本文借助崩落体形态与放出体形态的匹配关系分析了崩矿步距对矿石回采指标的影响,并通过实验室物理模拟实验,研究了崩矿步距为一排炮孔和崩矿步距为两排炮孔条件下的纯矿石放出量、矿石回收率及混岩率等回采指标,得出崩矿步距为两排炮孔条件下的纯矿石放出量、矿石回收率及混岩率均好于崩矿步距为一排炮孔条件下的纯矿石放出量、矿石回收率及混岩率。本研究对于矿山实际生产有指导意义。     

高分段大间距无底柱分段崩落采矿新技术

采用高分段大间距是无底柱分段崩落采矿法在世界各国的发展方向。为配合昆钢大红山铁矿400万t/a采、选、管道工程建设项目,进行了20 m分段高20 m进路间距的无底柱分段崩落采矿新技术研究。针对大间距进路应用了大间距进路放矿理论,从根本上改变了传统放矿理论放出椭球体的排列方式,实现了放出椭球体完全相切排列;用工业试验的方法研究了采用这种结构参数时的崩矿步距、炮孔排距和孔底距的最佳组合。试验表明,这样可使崩落矿石的大块率控制在3%以内,出矿贫化率控制在5%左右,矿石综合回收率在85%以上。20 m×20 m结构的无底柱分段崩落采矿法在大红山铁矿的试验成功,极大地提高了矿山的生产能力,降低了采矿成本。同时,大大地拉近了我国与国外先进采矿技术水平（分段高30 m）的距离。