基于计算机视觉的爆破块度分布统计

爆破块度是评价矿山爆破效果的重要指标。传统的块度统计方法存在效率低、限制多等问题。基于计算机视觉的爆堆块度统计方法,具有高效、精确、灵活的优势。针对爆堆块度统计的计算机视觉识别问题,提出了一种结合Mask B-R-CNN和HSV变换的形态学优化的块度统计方法,并对实验室和鞍千矿业公司的矿山现场爆堆块度统计进行了验证。结果表明,与筛分法相比,基于计算机视觉的爆堆块度分布统计方法的误差小于3%,验证了该方法用于爆堆块度统计的可行性。矿山现场试验结果表明,与传统的矿岩区域提取方法相比,该方法提取矿岩区域更为精准,可应用于鞍千矿业公司的矿山现场;3个爆堆块度分布的累计概率曲线相似,大块率分别为4.21%、3.37%、3.12%,爆破效果较好。     

巴润矿矿岩混合复杂爆区爆破分离技术试验研究

巴润矿床成因复杂,矿体不规整、产状及空间形态无规律,爆区内常出现多矿种、众矿体和多岩性混合的矿岩分布状态。常规露天开采爆破过程使破碎矿(岩)石在爆堆中相互混合,导致矿石贫化、损失较严重。针对矿岩混合复杂爆区存在的矿体边界不清、爆破过程矿岩混合和电铲装车时难以直观辨识矿(岩)石等难题,提出了向矿(岩)体中部抛掷堆聚、矿(岩)体交界处爆破分离成清晰沟槽为核心的分离爆破技术方案。通过钻孔岩粉取样化验圈定爆区内矿(岩)体的实际边界,综合应用矿(岩)体中部等时线定向抛掷堆聚技术、矿(岩)体边界多自由面长延时对孔起爆抛掷分离技术和电子雷管精准起爆技术等,实现了爆破荷载作用下矿(岩)石有序堆聚和边界清晰分离的目标。基于颗粒流PFC3D的数值模拟研究初步确定了台阶深孔爆破矿岩分离的技术参数,在此基础上开展了现场爆破分离试验。现场爆破试验的台阶高度为14 m,炮孔直径为310 mm,孔排距为(8～10) m×6 m,采用三角形布孔方式。先行起爆紧邻矿岩分界的同排两侧炮孔,延时110 ms后同时起爆跨矿岩边界的同排两侧炮孔。爆区内以矿(岩)体中部为起爆零点的多"V"型精准起爆和等时线抛掷堆聚等技术的综合应...     

多排孔微差挤压爆破爆破参数的确定

多排孔微差挤压爆破,在渣堆影响下,会产生较大的透过波损失,其爆破质量直接影响铲装、破碎等后序工作的效率,因此,根据渣堆厚度和松散系数,合理确定爆破单耗、孔距、抵抗线等各项爆破参数,对控制矿岩块度和爆破成本起着尤为重要的作用。     

基于AHP-Fuzzy法的井下采场深孔爆破落矿效果综合评价

为了尽量减少主观偏差对爆破效果评价模型权重分配的影响,使用AHP-Fuzzy复合方法,立足爆破质量、经济技术效益和安全风险及环境影响这3个主要方面,量化并计算爆破筑堆形状、块度分布、炸药单耗、炮孔利用率、对周边巷道围岩及对地表建筑物的影响这6个具体评价指标,提出了硬岩铀矿深孔压渣爆破综合评价模型。通过对南方某铀矿井下采场深孔爆破落矿效果的应用评价实例的验证计算,取得了符合现场实际情况的较好评价效果,对于未来进一步的研究具有积极意义。     

巴润矿矿岩混合爆区爆破分离技术研究

巴润矿是以开采铁矿石为主多金属矿种统筹开采的超大型露天矿山,矿床成因复杂,矿体空间上彼 此交联,若采用大区微差爆破模式开采,易造成各类矿、岩相互混入,有用矿石回收率低、贫化率高的现象,若采用 分穿分爆方式开采,爆区规模较小,生产效率低。针对此问题,提出了一次爆破矿岩分离爆破技术和电铲精准挖掘 指示技术,在不降低生产效率的前提下实现矿岩混合爆区矿岩有效分离,降低废石混入率的目标。试验爆区表明, 爆破分离技术实现了矿岩边界明显深凹沟槽、爆破矿石沿等时线方向抛掷运动的良好效果,同时利用矿岩边界指 示系统,方便了电铲司机辨别混合爆堆的矿石和岩石,可有效降低矿岩混合爆区的废石混入率。     

用图像处理技术建立爆破粒度控制模型

用倾斜摄影法，对爆堆进行拍照，然后对图像进行调整，使图像在高度、宽度方向上缩小比例一致。基于图像处理技术，对爆堆图像进行处理，统计岩块的面积、周长，进而推测岩块的粒度组成。利用回归方法，建立爆破粒度控制模型。     

基于三维激光扫描技术的爆破块度识别

为快速、准确的统计现场爆破块度,提出了基于三维点云的爆破块度识别方法。利用三维激光扫描仪获取爆堆点云数据,通过ICP配准、SOR降噪和体素下采样进行点云预处理,采用RANSAC平面拟合对预处理后的点云数据进行初始分割、基于点云密度的DBSACAN算法进行聚类,识别岩块轮廓。通过计算聚类后岩块点云的三维凸包和OBB方向包围盒,获得爆堆点云中所有岩块的体积和最长粒径。结果表明：在室内试验中基于三维点云的爆破块度识别方法与直接测量法相比获取的体积平均相对误差为4.61%,粒径平均相对误差为4.75%;在现场测试试验中的平均识别准确率为80.4%,获得的爆破块度统计结果对爆破参数优化具有一定的参考作用。     

节理裂隙岩石爆堆形状预测研究

爆堆形状是徇爆破效果的重要指标之一。作者充分考虑了运动岩块间的碰撞作用,采用Weibull模型预测了露天台阶爆破的爆堆形状,并通过小模型实验和理论值进行了对比,得出用Weibull分布曲线来模拟台阶爆破的爆堆形状具有很强的实用性,可为台阶爆破的参数设计更加合理提供理论依据的结论。     

块度识别技术在电子雷管延期时间优化中的应用

基于新疆天池能源南露天矿复杂岩性爆破效果不佳的情况,采用控制变量法,通过分析延期时间取值范围,分别针对不同可爆性的岩体进行孔间、排间最优微差时间选取试验;在保持孔网参数和单耗等参数均不变的情况下,调整孔间延时和排间延时,提出相应的爆破参数和方案;通过采用岩块粒度分析软件Split-Desktop 4.0对爆堆图片进行自动识别,得到不同孔间和排间延期时间下大块率及平均块度,以及不同延期时间对爆堆形态及松散度的影响。结果表明：针对南露天矿试验地段复杂岩性,当孔间延时取30 ms,排间延时取51 ms时,爆堆平整,块度均匀,爆破效果较好。     

基于GRA-GRNN模型的露天金属矿爆破后矿岩界线位移分析

为了避免露天金属矿爆破后导致爆堆边缘矿石品位贫化损失,需要根据最低品位阈值重新计算矿岩边界,而影响矿岩边界发生改变因素众多,需要确定主要影响因素。因此,利用爆堆爆破前地形方向和爆堆地质数据,构建灰色关联-广义回归神经网络模型(GRA-GRNN)分析爆堆矿岩边界变化主要影响因素。首先对爆堆钻孔品位数据使用析取克里金法进行空间插值,并根据矿山工艺最低品位阈值提取爆破前的矿岩边界;其次,将爆破前后的数字DEM模型进行求差,求得爆破后的爆堆数字DEM模型,并构建爆破前后爆堆数字DEM模型空间分布椭圆,从而确定爆堆爆破后的水平形变方向;对影响爆堆爆破后形变的可能因素进行提取,并应用GRA-GRNN模型选取主要影响因素及对其强度进行分析,并将其结果与BP神经网络模型预测结果进行了对比。从实验结果可知,影响爆堆爆破后形变强度排前三的因素为:爆破前地形方向、爆孔排距和列距,强度分别为0.880、0.760和0.755,预测结果优于BP模型。     

基于优化Canny-Ostu算法的爆破块度识别

为探讨露天矿台阶爆破块度的空间分布特征,利用无人机拍摄爆破后爆堆图像,结合图像识别算法提取块度分布特征。最后,通过数值分析对爆堆的空间分布特征及影响因素进行分析。结果表明,Canny-Ostu算法能够准确识别爆破块度,并可用于快速评估爆破质量。爆破块度特征参数符合对数正态分布,表层块体的统计平均面积是底部的3倍,而最大直径和长度是底部块体的1.5倍。炮孔填塞率与大块面积成正比,而延期时间、炸药单耗和炮孔排距与大块面积成反比。研究结果可为矿山台阶爆破参数优化提供参考。     

浅析就地爆破浸出深孔筑堆方式

根据就地爆破浸出法溶浸机理的要求，对爆破筑效果提出了一些特殊的要求，分析了深孔筑堆的可行性及存在的主要问题，深孔筑堆方案选择的方法，并对某些爆破技术地探讨。文章的最后列出了仁化铀矿深孔筑实例及爆破效果分析。     

煤体爆破漏斗的试验研究

通过相似材料配比试验得到煤体相似材料及4组配比关系,根据配比制作煤体模型进行爆破漏斗试验。对爆破漏斗半径、可见爆后漏斗深度和爆破体积爆破漏斗参数等试验数据进行分析,得到了相同药量和埋深下,一般煤体(第Ⅱ组)较岩体(第Ⅰ组)容易爆破、不同药量和埋深下煤体爆破漏斗特性曲线及其关系式,1—4组爆破最佳埋深分别为0.092、0.096、0.094和0.100m。试验结果可为煤体爆破作用研究和煤体中爆破参数合理选择提供参考。     

煤矿岩巷爆破掘进大矸的成因分析及控制技术

岩巷爆破产生大矸石是制约岩巷掘进速度和效率的重要影响因素之一。因此,设计合理的爆破方案对于岩巷掘进十分重要。为了解决寺家庄矿岩巷中深孔快速掘进过程中的大矸与进尺问题,运用LSDYNA软件建立了直眼掏槽和楔直复合掏槽模型,模拟了被爆岩体中有效应力波传播规律及被爆岩体底部的有效应力分布规律并进行现场实验研究。经过数值模拟分析和现场实验对比得到楔直复合掏槽爆破大矸较少,日进尺更高,加快了巷道掘进速度,对类似硬岩巷道的爆破掘进施工具有参考价值。     

基于爆破漏斗试验的大直径深孔爆破参数研究

根据利文斯顿爆破能量平衡准则, 在安庆铜矿生产现场, 进行了系列单孔爆破漏斗试验以及变孔距多孔同段爆破漏斗试验。对现场应用的两种炸药爆破漏斗特性曲线、爆破漏斗体积与炸药埋深及其与漏斗半径关系、爆破漏斗的最佳埋深与临界埋深、爆破漏斗的炸药单耗等内容进行了分析研究。据此, 确定了与矿岩条件相匹配的炸药类型, 计算选择了安庆铜矿采矿生产所需的大直径深孔爆破参数, 推荐安庆铜矿1^#矿体深部矿房采场大直径深孔爆破采用MRB乳化岩石炸药, 钻爆设计参数为: 单层药包重量: 中间排孔29～34 kg; 边排孔24 kg。单层药包最佳埋深: 中间排孔1.78～1.89 m; 边排孔2 m。分层装药高度: 中间排孔1.23～1.44 m; 边排孔1 m。分层爆高: 2.5 m。最佳漏斗半径: 1.69 m。炮孔间距: 3.2 m。 单孔控矿面积: 10.24 m²。平均炸药单耗: 0.33 kg ～0.365 kg/t 。     

束状孔分层落矿采矿方法研究

针对球形药包分层崩落采矿法落矿分层厚度小、采场生产能力较低的问题,基于束状孔爆破理论,研发束状孔分层落矿采矿方法。束状孔爆破具有增强破岩作用的爆破效应。4～5个炮孔组成的束状孔,采用当量球形药包装药,爆破分层高度为单孔球形药包爆破的2～3倍。束状孔分层落矿采矿方法采用束状深孔当量球形药包漏斗爆破,束状炮孔间距7～8 m,采用普通工业炸药爆破。每次分层爆破落矿高度5～8 m,贫化率8%,损失率10%,大块率<5%,采场生产能力1 800～2 400 t/d。与单孔球形药包爆破VCR法比较,大块率降低10%～20%,采场生产能力提高1倍以上。束状孔分层落矿采矿方法是一种适用于厚大矿体、中厚急倾斜矿体的大规模高效开采方法。     

白云鄂博铁矿矿岩交界区混爆技术方案研究

以白云鄂博铁矿为研究实践对象,因其采场内矿体产状及地质构造成因的复杂性,不可避免的发生矿岩同区混合爆破情况,随之出现爆破根块率及矿石贫化率偏高的问题。总结现场爆破实践经验,分别从"爆区布孔"与"网络起爆"两方面进行技术改进并实践。实践表明,矿岩混爆出现的问题均得到改善,年减少二次爆破费用约19万元,矿石贫化率降低到1.39%,低于正常水平。     

采用散装乳化炸药提高金堆城露天矿爆破、生产效率

散装乳化炸药已成为矿用炸药的主要技术发展方向。矿用炸药现场制备与机械化装药,可有效改善装药、爆破效果,提高矿山爆破和生产效率。20世纪80年代以来,中国大中型露天矿山已普遍装备了乳化炸药现场混装车,并开发成功了一系列具有中国特色的散装乳化炸药技术。本文介绍了散装乳化炸药应用于金堆城露天矿所取得的良好效果:单孔爆破矿石(或岩石)面积增加30%以上,延米炮孔爆破量由160t/m提高到180t/m,综合爆破成本降低73 5%,每吨矿岩铲装成本降低24 4%,万吨矿岩钻孔量减少6 4%。     

硬岩掘进中主要爆破参数的确定与作用

煤矿坚硬岩巷掘进中,各爆破参数对掘进速度影响程度是尚待研究的问题。以四川煤炭产业集团广能公司下属矿井为研究背景,利用数值模拟与现场实验结合方法加以研究。根据凿岩台车钻速、钻臂特点设计掏槽角范围和孔长;按现场实际建立5个计算模型,在掏槽角、单孔药量、中心孔装药爆破等3种掏槽参数变化下,对爆破动态应力、破碎范围、掘进进尺进行量化分析和比较。研究结果显示:钻车条件下掏槽角度变化有限,因此正常掏槽角度对进尺影响较小。采用1.2 kg单孔药量时在掏槽关键区间内,有中心孔爆破时平均有效应力峰值较无中心孔爆破增加46.4%~76.7%,主要截面破碎面积增加24.7%~51.8%。如只增加药量对提高进尺效果则不明显:单孔药量增加50%,主要剖面破碎范围提高8.5%~13%,现场爆破进尺仅提高2%~10%。研究表明:掏槽中心孔爆破是影响硬岩掘进速度关键因素。     

BP神经网络在岩层爆破参数优化中的应用

某矿在长期的岩层剥离过程中,由于岩性分布不均,导致了原有的爆破参数与不同爆区的具体岩性不相匹配,从而使得有的爆区爆破效果不是很好,爆区有的爆破效果非常差,大块率、单耗偏高,残留根底,而且大部分爆区需要二次爆破,直接影响着铲装、运输、破碎等后续工序和采矿总成本。通过对岩层爆破参数进行优化研究,在理论上找出使采矿总成本为最低的"最佳爆破效果",为提高该矿的经济效益提供参考。