数字化矿山——新开元爆破优化项目

来源:湖州新开元碎石有限公司
时间:2015-11-24
摘要:数字矿山是基于信息数字化、生产过程虚拟化、管理控制一体化、决策处理集成化为一体,将当今的采矿科学、信息科学、人工智能、计算机技术、3S技术发展高度结合产物。新开元目前也在逐步向数字化矿山迈进,其中爆破优化项目是计算机技术与采矿技术结合的产物。
  数字矿山是基于信息数字化、生产过程虚拟化、管理控制一体化、决策处理集成化为一体,将当今的采矿科学、信息科学、人工智能、计算机技术、3S技术发展高度结合产物。新开元目前也在逐步向数字化矿山迈进,其中爆破优化项目是计算机技术与采矿技术结合的产物。

  新开元的爆破存在岩石爆破块度不均匀,大块率较高,根底、伞檐面积大等问题,不仅降低了矿山生产效率,提高了生产成本,还存在安全隐患。为了克服爆破作业过程中存在的问题,对爆破关键技术进行深入研究,优化爆破设计方案,改善爆破效果,降低爆破成本;开发爆破数字化智能设计系统,应用于日常爆破设计和管理工作,加强爆破作业环节管理,节约人力物力、保障施工安全。项目的实施有助于提高新开元爆破数字化、科学化管理水平,改善爆破效果,提高经济效益。

  (1)孔网参数优化

  将爆区原孔网参数4.2×3m优化为4.7×2.7m,在保证孔网面积基本不变情况下,缩短各排炮孔抵抗线,在不增加炸药成本的前提下,克服台阶底部因阻力过大导致产生根底的问题。

  

优化前                            优化后


  (2)超深优化

  对于出现大面积根底问题,分析可能由于底部超深不足导致炮孔底部爆破威力不足以破碎阻力最大的根底岩石。将超深由原2m增大至2.5m,降低底部装药重心,增强底部炸药爆炸威力,克服大面积的根底。

超深扩大至2.5m


  (3)连线方式优化

  对于目前采用的V形连线方式,将原设计由起爆孔两侧炮孔开始与后排孔相连改为从两侧第二个炮孔开始与后排孔相连,通过改变连网方式,来增大实际的孔网密集系数(Sc与Bc比值),增大碰撞角θ。

原设计孔网


优化后孔网


  (4)起爆位置

  将原设计孔内单发起爆弹改为双发起爆弹,在炮孔装药部分上部及底部各装一枚,防止起爆弹未引爆导致整个炮孔拒爆的情况发生。另外,将起爆位置控制为正向起爆和反向起爆同时进行,保证了孔底炸药爆轰作用时间和台阶上部岩石充分破碎。

  (5)爆破数字化综合处理系统

  针对矿山爆破情况,结合国内外露天矿山爆破技术及数字化应用水平,开发了专业的爆破数字化设计软件——台阶爆破数字化综合处理系统,系统主要包括五大部分功能:三维可视化图形管理平台、爆破地质信息管理平台、数据动态交互平台、台阶爆破智能设计平台、爆破模拟及数据统计输出平台。

系统界面


三维爆区



爆破区域设计



布孔设计


线设计


爆破过程模拟


自动生成施工组织文档


  (6)指导现场测量及精确钻孔

  爆区原设计需用水准仪测量每个炮孔水平高度,在图纸上绘出炮孔,指导钻孔作业。

原设计布孔位置及孔深


  使用软件只需测量坡顶面高低起伏的折点,将坐标导入软件,即可拟合台阶坡顶面,布孔时软件自动计算孔长和孔深,软件自动输出孔长图,可精确指导穿孔作业。


编辑:金哲