一種露天礦穿爆設計、施工及管理方法與流程
2024-02-12 03:43:15 1
本發明涉及露天採礦設計施工管理領域，具體是一種露天礦穿爆設計、施工及管理方法。
背景技術：
目前，在制定生產計劃管理、採剝施工計劃、採礦設計和供配礦管理中，更多依靠人為經驗進行統籌規劃，沒有一個系統、直觀及先進的綜合管理手段，很難保證生產計劃、採剝施工計劃、採礦設計及供礦管理的相互銜接，完全暢通、無疏漏。另外，在執行手段上，由於採坑作業人員多、點多面廣，加上高寒氣候持續時間較長，不能實時監管到現場每個作業點情況和安全狀態；採礦穿孔設計主要時間集中在炮孔的布置以及損失率和貧化率的計算上；採礦設計布孔方式上，原採用GPS在現場放點，鑽機找點穿孔方式；以上採礦業務的執行上更多依靠人員加強管理完成，工作效率低且極易產生失誤，不利於大規模外包採礦的損失貧化和供礦品位控制。
技術實現要素：
為解決現有採礦生產管理更多依靠人為經驗進行統籌規劃，沒有一個系統、直觀及先進的綜合管理手段；採礦穿孔設計主要時間集中在炮孔的布置以及損失率和貧化率的計算上；採礦設計布孔方式採用GPS在現場放點，鑽機找點穿孔方式；工作效率低且極易產生失誤，不利於大規模外包採礦的損失貧化和供礦品位控制等問題。本發明提供一種露天礦穿孔設計、施工及管理方法，利用軟體對礦巖交界進行分別穿孔設計，利用無線傳輸技術將穿孔設計數據發送至鑽機自動布孔終端，鑽機利用GPS高精度鑽孔終端自動查找穿孔孔位，穿孔後產生的實際數據自動傳輸到採礦MES系統，技術人員利用軟體自動進行爆破設計。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種露天礦穿爆設計、施工及管理方法，利用三維礦業軟體進行礦巖分穿分爆設計，形成鑽孔坐標報告傳輸到鑽機上，鑽孔結束後，鑽孔的實際坐標、孔深等信息數據傳輸到採礦MES系統，進行爆破設計，在計劃範圍內自動進行穿孔設計，自動形成鑽孔坐標報告，鑽孔坐標通過無線終端傳輸到自動鑽孔系統，鑽孔結束後，鑽孔的實際坐標、孔深信息數據自動傳輸到採礦MES系統，自動進行爆破設計。
作為本發明進一步的方案：在月採剝計劃範圍內，以品位控制模型為地質基礎，利用軟體對礦巖分別進行穿孔設計分穿分爆設計，通過確定礦巖界限，爆破範圍和孔網參數信息，一鍵自動生成穿孔設計，形成鑽孔坐標報告。
作為本發明再進一步的方案：利用無線傳輸技術將穿孔設計數據發送至鑽機自動布孔終端，鑽機利用GPS高精度鑽孔終端自動查找穿孔孔位，穿孔後產生的實際數據自動傳輸到採礦MES系統，技術人員利用軟體自動進行爆破設計。
作為本發明再進一步的方案：利用軟體進行自動起爆網絡連線、爆破模擬以及起爆時間分析工作，通過自動起爆網絡連線設置起爆點和爆破連線規則，自動完成網絡連線，通過爆破模擬發現爆破網絡連線中存在的問題，通過起爆時間分析最大限度的控制爆破震動。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
首先根據月度採剝計劃劃定爆破區域，然後載入現狀約束後的品位控制模型，對品位控制模型根據礦巖屬性進行著色，這樣每個爆破區域的礦巖分界就一目了然了，然後根據礦巖分界進一步細化爆破分區，劃定區域後利用礦巖分界邊界控制功能最終確定爆破區域，實現礦巖分穿分爆，自動計算出損失率和貧化率，進一步降低損失貧化率。根據最終確定爆破區域利用軟體實現自動布孔、出圖，這樣大大提高了的穿孔設計效率。
軟體可自動生成穿孔作業指導書，其中包括編號、爆區、孔口x、孔口y、孔口z、孔徑、孔深、傾角等因素，然後利用鑽孔計算機輔助設計系統將爆破穿孔作業指導書中的孔位坐標、孔深等數據轉換成自動布孔終端可以識別的地圖模式，然後利用無線傳輸技術將地圖發送至鑽機自動布孔終端。
鑽機自動布控終端在鑽杆對準孔位時開鑽，開鑽後根據鑽頭GPS進行孔深測定，等到鑽孔深度達到設計要求時停止鑽孔。在鑽孔結束後鑽機自動布控終端將數據自動利用無線傳輸技術上傳至採礦MES系統。同時在鑽機自動布控終端上顯示下一個鑽孔的位置以及與該炮孔的距離，更加形象方便移動到下一鑽孔。
鑽孔後實際返回的數據包括實際孔位坐標、孔深等信息，設計人員從採礦MES中下載鑽孔實測數據，對照原穿孔設計查看誤差，超過運行誤差則對穿孔人員進行考核，在誤差內的導入軟體進行爆破設計。利用軟體進行自動起爆網絡連線、爆破模擬以及起爆時間分析等工作。通過自動起爆網絡連線可以設置起爆點和爆破連線規則，自動完成網絡連線，大大減輕了人力勞動；通過爆破模擬可以發現爆破網絡連線中存在的問題；通過起爆時間分析可以最大限度的控制爆破震動，特別是在靠近邊幫的爆破作業中作用尤為明顯。使用生成報告功能一鍵生成全面的爆破信息，包括設計報告書、穿孔作業書、裝藥指導書、裝藥結構圖、爆破連線圖、起爆時間和技術經濟等。
通過採用軟體輔助實現穿孔爆破設計半自動化，極大地提高了設計效率，以往的穿孔設計主要時間集中在炮孔的布置以及損失率和貧化率的計算上，通過軟體在極短的時間內就可以完成炮孔布置以及損失率和貧化率的計算，而且根據品位控制模型計算根據真實。通過三維軟體設計代替以往的二維軟體設計，使設計更加形象化，通過三維剖面更加真實的了解礦體形態。通過實測數據的導入增加了爆破設計更加接近實際情況。
附圖說明
圖1為露天礦穿爆設計、施工及管理方法的礦巖分穿分爆設計圖。
圖2為露天礦穿爆設計、施工及管理方法的損失貧化計算程序圖。
圖3為露天礦穿爆設計、施工及管理方法的鑽孔坐標報告圖。
圖4為露天礦穿爆設計、施工及管理方法的自動布孔終端地圖。
圖5為露天礦穿爆設計、施工及管理方法的的自動鑽孔系統圖。
圖6為露天礦穿爆設計、施工及管理方法的採礦MES中穿孔信息圖。
圖7為露天礦穿爆設計、施工及管理方法的自動爆孔連線圖。
圖8為露天礦穿爆設計、施工及管理方法的爆破穿孔作業指導書。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在圖1中，根據月度採剝計劃，將載入現狀約束後的品位控制模型根據礦巖屬性進行著色，然後根據礦巖分界進一步細化爆破分區，劃定區域後利用礦巖分界邊界控制功能最終確定爆破區域，實現礦巖分穿分爆，通過圖2計算損失貧化，進一步降低損失貧化率。
自動生成圖3鑽孔坐標報告，然後利用鑽孔計算機輔助設計系統將爆破穿孔作業指導書中的孔位坐標、孔深等數據轉換成自動布孔終端可以識別的圖4地圖模式，然後利用無線傳輸技術將地圖發送至圖5鑽機自動布孔系統，鑽機自動布控終端在鑽杆對準孔位時開鑽，開鑽後根據鑽頭GPS進行孔深測定，等到鑽孔深度達到設計要求時停止鑽孔。在鑽孔結束後鑽機自動布控終端將數據自動利用無線傳輸技術上傳至圖6採礦MES系統。
鑽孔後實際返回的數據包括實際孔位坐標、孔深等信息，設計人員從採礦MES中下載鑽孔實測數據，利用軟體進行圖7自動起爆網絡連線、爆破模擬以及起爆時間分析等工作。使用生成報告功能一鍵生成圖8爆破穿孔作業指導書，包括設計報告書、穿孔作業書、裝藥指導書、裝藥結構圖、爆破連線圖、起爆時間和技術經濟等。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。