基于改进随机森林算法的岩石爆破块度预测

为提高岩石爆破块度预测效果,利用多个矿山的岩石爆破统计数据,通过影响爆破岩石块度因素的重要度计算和皮尔逊相关系数判定筛选出炸药单耗、岩石块度尺寸、岩石弹性模量以及炮孔堵塞长度与炮孔排距比(T/B)等６个特征变量作为输入参数,建立一种基于改进随机森林回归算法的爆破块度预测模型.该模型预测的爆破块度逼近真实值,预测结果的可决系数(R２)、均方根误差(RMSE)和平均相对误差(MRE)分别为０．９８８１,０．０４３０和０．１４４５,相较于线性回归预测模型和 BP神经网络预测模型而言,其预测效果更优,因此该模型在实际应用中更具适用性,能够为爆破参数设计和优化提供参考.     

岩石爆破块度分布的分形结构

应用分形几何理论研究了岩石爆破块度的分形特性，发现岩石的爆破块度具有良好的分形结构。建立了爆破块度的分维数与爆破参数的关系。由此可进行岩石爆破后的块度估算，爆破块度的预报和爆破参数的优化。     

黄麦岭露天矿层状岩体爆破参数优化

台阶爆破是露天矿山开采工艺中的重要环节,爆破效果直接影响到矿山总体效益,针对黄麦岭露天矿层状岩石,结合逐孔起爆技术对台阶爆破参数进行优化,提出了前排孔分层装药,其他各排孔耦合装药的爆破技术。优化后,爆破块度均匀,无根底产生,爆破效果明显改善。     

露天矿中深孔微差控制爆破技术的试验与生产应用

结合自己多年来广州市珠江水泥厂石灰石露天矿中深孔微差控制爆破技术的试验与生产应用，通过计算机模拟爆破试验，进行起爆网络设计，爆破过程控制，爆破方向控制，岩石移动方向，块度大小控制，爆破振动，根底，硬墙的状况，爆堆的松散性、形状，后冲，实现“逐孔起爆”技术，改善爆破效果。并对过去的生产爆破参数和爆破方案加以修正，掌握了露天矿山爆破关键技术，优化露天矿山爆破参数，实现最小的投入，赢取最大的收益，降低矿山综合成本，充分合理的利用国家矿山资源。     

岩石爆破块度分布的分形与分维

应用分形几何理论研究了岩石爆破块度的分形特性，发现岩石的爆破块度分布具有良好的分形特性。建立了爆破块度分维数与爆破参数的关系。由此可进行岩石爆破参数的优化和爆破块度的预测。     

计算机技术在露天矿山生产爆破中的应用

介绍了计算机技术在我国露天矿生产爆破中的应用，阐述了在爆破破碎块度预测模型、爆破CAD系统、爆破专家系统研究方面取得的成果，分析了它们在应用中存在的问题，并就完善爆破破碎块度预测模型、爆破CAD系统、爆破专家系统提出了建议。     

煤矿采掘爆破中的块度问题

通过实验室和现场试验结果分析及理论探讨，对评价爆破效果的块度指标大块率、Ｋ_（５０）及块度分布律的统计方法进行分析；对影响块度的几个主要因素：炸药岩石阻抗匹配、不偶合装药结构、微差爆破技术及参数等进行了试验和分析，并得出了块度指标最优时的匹配因数、不偶合因数和微差爆破参数范围值。     

岩石爆破块度的数值流形方法预测

岩石爆破块度预测是岩石爆破研究中的一个重要内容,针对以往爆破块度预测方法的不足,提出了一种新的岩石爆破块度预测方法——数值流形方法。该方法通过对裂纹产生与扩展的处理,能够自动计算出爆破后岩石块体的大小,这为估计岩石爆破块度的大小提供了一条新的思路。最后通过一个数值算例阐述了该方法的应用。     

大孔径深孔控制爆破技术在露天矿边坡工程中的应用

为确保露天矿山的可持续发展和边坡开采安全高效进行,解决边坡爆破滚石控制难问题,基于四川广元五栗子石灰岩矿山边坡高、陡、狭长复杂地质地形环境特征,提出了大孔径深孔爆破的边坡滚石控制爆破技术并进行了现场应用。结果表明:大孔径深孔爆破的边坡滚石控制爆破技术爆破效果好,能够提高岩石爆破块度并降低爆破有害效应,有效地控制了边坡滚石事故发生。     

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。     

露天矿山台阶爆破合理微差时间优选及应用

为了降低露天台阶爆破后的岩石块度,减少二次破碎成本,根据杨家岭矿山的实际地质情况建立有限元模型,研究了微差时间对岩石损伤程度的影响,分析了关键测点随延期时间变化的规律,最后开展现场试验并利用块度分析软件WipFrag4.0对爆后岩石进行块度分析。结果表明：随着微差时间的增加,岩石的损伤程度先增加后减小,在孔间、排间微差时间分别为40、70 ms时,岩石的损伤程度达到最大;通过在现场开展爆破试验发现,在孔间延期时间为35、40 ms,排间延期时间为65、70 ms时,块度主要集中在10 cm处,块度大于31.6 cm的占比分别为21.26%、23.19%,明显小于其他方案;分析后发现爆后块度分布规律与数值模拟得到的岩石损伤程度变化规律具有较好一致性,验证了数值模拟的准确性;通过数值模拟岩石损伤程度的量化与现场爆破试验相结合,为后续研究岩石损伤提供新思路。     

不偶合装药爆炸作用机理及试验研究

在实验室采用水泥砂浆模型和不同直径的ＲＤＸ炸药对不偶合装药的爆炸作用进行了模拟试验。对模型内的爆炸应力波进行了测试，并对模型的爆破块度进行了筛分统计。通过试验结果分析和在爆破模型的有限元计算结果基础上，得出了最佳的不偶合装药系数。在矿山岩巷掘进工作面进行现场试验，提出了该条件下的最佳不偶合装药条件：当岩石坚固性系数ｆ为３￣４及４￣６时，最佳不偶合系数应为１．３５￣１．５０及１．２５￣１．４０。     

基于分形理论的大直径深孔爆破块度分析

爆破块度作为爆破效果评估的重要因素,对于铲装运输等后续采矿工艺的开展具有极其重要的影响。基于凡口铅锌矿爆破块度优化的现场需要,对三种地下深孔爆破装药结构开展了爆破块度对比分析,运用分形理论研究了装药结构与爆破块度的关系。分析结果表明:分形维数与爆破块度呈现正相关关系,第一种装药结构最为合理,其爆破块度适中,爆破效果最好。研究成果为凡口铅锌矿爆破工艺优化提供了指导,为类似矿山生产实践提供了参考。     

岩石爆破技术的现状与发展

介绍了近年来国内外岩石爆破理论与控制爆破技术方面的新进展,认为随着先进的数字化测试技术和计算机技术的广泛应用,岩石爆破工艺不断更新,爆破施工的综合机械化水平不断提高,人们更加关注降低工程爆破作业的有害效应。这些发展已对该领域的技术进步产生了重要影响。     

矿岩爆破块度研究的现状与分析

采矿过程中,矿岩的破碎块度是评价爆破效果的重要指标,它直接影响矿山的技术方案、设备选型、经济效果等问题,甚至会严重威胁矿山连续安全生产。首先分析了矿岩爆破块度对矿山的影响,然后重点归纳总结了现阶段矿岩爆破块度的影响因素、描述方法、基本理论、预测方法,最后根据矿岩爆破块度研究的现状,通过分析得出了一些结果,为矿山爆破工程提供参考。     

现代岩石爆破技术

本文介绍了十年来爆破器材、控制爆破技术、计算机在爆破中的应用、爆破块度分布、岩石爆破性分级与爆破理论研究等在国内外取得的进展。     

平朔东露天矿半连续开采工艺配套爆破方案

通过优化爆破起爆网络、调整装药结构、采用预裂爆破等综合爆破施工工艺能够有效减小爆破岩石破碎块度和控制爆破岩石前冲、后翻距离,消除台阶深孔爆破时的安全风险,达到MMD全移动破碎站半连续工艺系统在东露天矿安全高效运行的目的。     

精确量化爆破破碎作用给爆破工作带来的进展

费尔普斯道奇莫伦西矿已经实施了前瞻性爆破设计以改进爆破后破碎块度的策略，此策略是在特定阶段中开发的，包括爆破工作的稳定化，爆破设计的系统改进和爆破块度分布的定量阶段，对爆破后的破碎块度分布没有精确的定量方法是不可实施这个新策略的，Split图像处理系统正被用于估算破碎块度，它使用的是每日进行的爆堆数字成像技术和安装在粗破碎机上的联机破碎作用分析系统，目前正在使用Split图像处理装置去估算破碎块度，把穿焊变量和破碎块度输入到一个数据库中，在一个地理信息系统中进行立体评价，然后用于矿山设计工作，由于应用这一策略，爆破后的破碎作用已经得到很大改进，并有望在未来的几年里得到继续改进。     

基于全过程综合能耗控制的爆破设计方法研究

为了降低砂石矿山开采加工全过程的综合能耗,运用物联网技术构建生产工艺在线能耗监测云平台,对砂石矿山各个工艺流程的能耗数据进行全面采集。通过岩石块度图像分析技术,构建爆破参数、岩体条件和爆破块度的数据库,建立了全过程综合能耗分析模型。研究发现,通过改进爆破方案控制爆破效果尤其是初始块度,可以显著地降低下游工艺的能耗和成本,虽然炸药单耗增加了29%,但是砂石骨料加工环节的单位电耗由2.8 (k W·h)·t-1降至2.5 (k W·h)·t-1,综合成本降低8%以上。结果表明:基于开采加工全流程能耗分析的爆破设计方法将钻爆和后续的铲装运输、加工整体考虑,爆破设计更加科学合理。     

分形几何学在爆破块度统计中的应用

本文介绍了利用分形几何学的分维数表征岩石爆破破碎块度的统计意义,推导了分维数的求解方法。在实验室条件下采用浇注的混凝土试件代替岩石进行爆破实验,然后应用提出的方法进行了分维数计算。认为分维数是评价岩石爆破块度分布的理想指标,对预期岩石块度的爆破参数设计具有指导作用。