談露天開采臺階爆破CAD開發(fā)模型探討_礦業(yè)論文

1、談露天開采臺階爆破CAD開發(fā)模型探討_礦業(yè)論文    談露天開采臺階爆破CAD開發(fā)模型探討_礦業(yè)論文2011-07-19 08:09 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 露天開采,開采臺階爆破,cad模型談露天開采臺階爆破CAD開發(fā)模型探討鐘世洪摘要:筆者就論述了爆破 CAD的必要性基礎上, 詮析及總結(jié)了爆破 CAD的目的和主要運用,并結(jié)合爆破工作的特點 , 創(chuàng)建了露天開采臺階爆破 CAD開發(fā)模型。關(guān)鍵詞:露天開采;臺階爆破;CAD；0引言在礦山、公路、水利等工程中露天臺階深孔爆破用途極為普遍,跟著設備的穿孔能力以及效率的提升 ,深孔爆破為生產(chǎn)和建設工程提

2、供了安全、以及高效的作業(yè)條件。在過去的生產(chǎn)實踐中,現(xiàn)今我國的露天深孔爆破設計一直采用爆區(qū)體積平分藥量法、矩形單孔面積法等計算單孔藥量,由于其準確性差、計算工作量大、誤差明顯以及缺乏嚴謹科學性等缺點,沒有能夠真正反映單孔的實際需要裝藥量,使爆破效果難以達到預期的目的,爆破結(jié)果偶然性大。隨著計算機技術(shù)科學的迅速發(fā)展和廣泛應用,運用 CAD系統(tǒng)進行臺階深孔爆破輔助設計、優(yōu)化爆破方案,對提高爆破設計手段、改進穿爆工藝具有重要意義。根據(jù)實際數(shù)據(jù)進行計算機繪圖,實現(xiàn)計算機爆破設計成為必要和可能。一、對露天開采與臺階爆破設計組成1.爆破設計及因素分析根據(jù)礦山爆破設計原理和過程可知 ,爆破設計的目的主要是通過

3、對影響爆破效果的各種因素的分析 ,適當?shù)剡x擇爆破參數(shù),以達到最佳的爆破效果。爆破CAD系統(tǒng)的主要目的是向技術(shù)人員提供最佳的爆破設計方案,包括對選定的爆區(qū)的布孔參數(shù)設計、起爆網(wǎng)絡設計、裝藥結(jié)構(gòu)設計等。這些工作要以圖紙、表格的形式提供給現(xiàn)場工作人員,作為實施爆破作業(yè)的依據(jù)。過去通常由技術(shù)人員手工計算、繪圖、編制爆破說明書等既煩瑣復雜又不準確,無法滿足大規(guī)模作業(yè)對爆破設計效率的要求，因而采用計算機作為輔助工具，根據(jù)實際的工作狀態(tài)和穿爆工作的實際要求，爆破CAD系統(tǒng)將提供爆破方案的布孔圖、起爆網(wǎng)絡圖、裝藥結(jié)構(gòu)圖、炮孔裝藥量計算表和爆破設計說明書等 ,這將有助于提高技術(shù)人員的工作效率,提高爆破設計的可靠

4、性和準確性。2 CAD技術(shù)在露天臺階爆破中的應用范圍目前,CAD技術(shù)在露天臺階爆破中的應用范圍主要有:1)參數(shù)優(yōu)化與方案設計由于爆破方案設計是一項需要大量人力的復雜工作,方案設計中考慮的因素眾多 ,設計時間長。利用計算機輔助設計,可以避免許多重復勞動,節(jié)省大量的人力、物力,縮短設計周期、提高設計精度。2)爆破效果預測利用建立的露天臺階爆破優(yōu)化模型 ,評價各種不同爆破設計方案的成本、破碎效果、爆堆形狀等,從而判斷設計方案是否滿足設計要求。3)鑿巖爆破設計圖形輸出爆破設計包括三大部分:穿爆參數(shù)設計、穿孔施工設計和爆破施工設計。穿爆參數(shù)設計包括孔徑、臺階高度、單耗等原始參數(shù)的輸入,以及抵抗線、孔距、

5、排距、填塞長度、裝藥長度等參數(shù)的計算。穿孔施工設計的主要內(nèi)容是紙上布孔并輸出穿孔設計施工圖。爆破施工設計是獲得實測孔位平面圖后 ,形成和輸出爆破網(wǎng)絡圖、設計任務書、裝藥結(jié)構(gòu)圖等。二、穿爆工作系統(tǒng)分析1. 穿爆工作系統(tǒng)組成穿爆工作系統(tǒng)很復雜,且每個礦山都具有特殊性,在不同的管理方式下其運作方式也不相同。從建立計算機模型的角度來說,可將露天臺階穿爆工作分為三方面的內(nèi)容。1) 參數(shù)設計這一工作是露天臺階穿爆工作的基礎。其實質(zhì)是,在露天開采的基本參數(shù) (臺階高度、坡面角等)以及巖性參數(shù) (可爆性)一定的條件下,設計出抵抗線,孔距、排距等。這種設計是以許多假設為前提的,例如:坡頂、底線平直的,上下盤及坡

6、面平整等故在遇到復雜的實際情況 (如臺階形狀不規(guī)則,地質(zhì)條件變化等)需要工程技術(shù)人員進行調(diào)整。2)穿孔工作這一工作由室內(nèi)和室外兩部分相結(jié)合的,可以分解為以下四個步驟: (1)爆區(qū)測量; (2)紙上布孔(3)現(xiàn)場位置布孔; (4)穿孔施工。3)爆破工作爆破工作可分為以下五個步驟: (1)炮孔驗收(2)藥量調(diào)整; (3)起爆網(wǎng)絡設計; (4)數(shù)據(jù)匯總校核; (5)爆破施工。從以上過程可看出 ,由于受設計及施工過程中多種因素的影響 ,實際穿孔后 ,炮孔孔網(wǎng)參數(shù)與原設計不同 ,因此 ,必須對裝藥量進行調(diào)整 ,通常是實測孔網(wǎng)參數(shù)后回到圖上作裝藥量計算 ,但由于缺乏可靠的手段更準確地調(diào)整裝藥量 ,這使爆破

7、效果不穩(wěn)定。綜上所訴 ,在礦山臺階爆破設計施工的一般程序可總結(jié)如圖1。圖 1穿爆設計施工程序圖由此可看出,在礦山日常爆破作業(yè)中,爆破參數(shù),起爆順序,裝藥結(jié)構(gòu)等的確定是爆破設計的中心環(huán)節(jié)。2. 穿爆工作特點爆破工作與其它生產(chǎn)具有很大的不同 ,具有自己的特點: 1)工作環(huán)境變化大,不確定因素多。爆破工作的對象巖石,它的存在條件復雜多變,它們是客觀存在的,人們要根據(jù)少量信息來估計其可能存在的形態(tài),具有很大的模糊推斷性,因此可靠性差,不可知因素多。2)工作地點總是處于變動中,受到時間、空間的限制。3)工藝過程的不連續(xù)性。這一客觀因素是由臺階爆破作業(yè)的特殊環(huán)境造成的。它并不象其它的生產(chǎn),上一道工序完成,

8、立即進行下一道工序,而是間斷的進行作業(yè)。4)爆破工程技術(shù)人員的知識、經(jīng)驗的重要性。爆破工作的數(shù)據(jù)不確定性 ,以及處理方法、方案的不唯一性,使得爆破問題難以用精確的數(shù)學模型來表達及求解,往往得依靠工程技術(shù)人員的經(jīng)驗和知識,因此經(jīng)驗和知識顯得異常寶貴。綜上所述,爆破工作是復雜的,難以用一定的數(shù)學模型來描述表達和描述,因而不得不依靠地質(zhì)圖紙來完成工程設計。其特點是: (1)就某一次具體的爆破作業(yè)來說,它的地理范圍是一定的; (2)有關(guān)的坐標信息等 ,完全來源于圖 ,并由圖來反映; (3)包含了地形、地物等復雜信息。三、露天臺階爆破 CAD組成結(jié)構(gòu)綜上所述,在充分吸收各種模型的優(yōu)點,克服缺點的前提下,考慮到總體構(gòu)思的原則和目標,同時兼顧購置硬件設備的經(jīng)濟可能性和使用效果的可靠性及使用過程的方便性,現(xiàn)針對臺階爆破的特點和我國臺階爆破施工的現(xiàn)狀,建立露天臺階爆破 CAD的組成結(jié)構(gòu)模