[发明专利]一种炮孔装药量自动计算方法

权利要求书

1.一种炮孔装药量自动计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，测量地质资料；首先进行地质填图，通过地质填图来详细查清地面地质情况，划分岩层，确定矿体分布，以便正确了解矿床与地质构造的关系及规律，然后在平行于矿体走向或者垂直于矿体的走向进行勘探工程的布设；

S2，划分Voronoi网格；根据测量地质资料导入到自动计算软件中，软件根据导入数据绘制Voronoi图，并对其内部进行划分；

S3，确定炮孔的布置位置；根据划分后的Voronoi网格中每个网格的中垂线确定炮孔位置,用红色油漆在基岩上准确标出,此外还要在每个炮孔附近放设出方向点,以供钻机打钻时能够准确确定位置及方向；

S4，确定炮孔的破坏作用范围；选定一个辅助矩形包围所有的给定的边界点，连接矩形任意两个对顶点，形成两个辅助三角形；接着按照加点实施步骤，顺序将各个边界节点加入到辅助矩形区域内；然后所有边界节点插入结束后，将重心不在求解区域内的三角形删除，得到边界匹配的初始Delaunay三角形；

S5，判断最佳爆破时机；根据Voronoi网格划分的各个炮孔作用范围，假如该范围具有三个或以上的自由面，则认为该炮孔具有了爆破条件，通过这种递推方法，可以一步步的进行下去，直到所有炮孔爆完为止；

S6，确定微差间隔时间；根据露天台阶爆破和抵抗线，结合计算公式Δt＝kW进行计算；

S7，确定炸药的单耗；根据矿岩密度、台阶高度、孔网面积以及单孔药量代入公式q＝q₁/(ρHS)进行计算，计算结果即为单耗,q为炸药单耗，ρ为矿岩密度，H是台阶高度,S是孔网面积；

S8，计算炮孔的装药量；在Voronoi图中，每个Voronoi单元包含一个炮孔，认为每个Voronoi单元内的岩土介质是该单元所包含炮孔爆破时的破坏面积，每个炮孔的装药量根据体积法则来计算，Q_i＝ρ_rHS_iq，Q_i是第i个炮孔的装药量，ρ_r是岩土介质密度，H是炮孔深度，q为炸药单耗，S_i是第i个炮孔顶部与底部Voronoi单元面积的平均值。

2.根据权利要求1所述的一种炮孔装药量自动计算方法，其特征在于：步骤S1中，平行于矿体走向的勘探线称为横向勘探线，垂直于矿体走向的勘探线称为纵向勘探线，纵横勘探线相互交叉构成勘探网，勘探网的形状和密度由矿体的种类及产状确定。

3.根据权利要求1所述的一种炮孔装药量自动计算方法，其特征在于：步骤S4中加点实施步骤为：

a.假设己经将平面上一组给定的若干点联结成了满足in-circle准则的Delaunay三角形，对于给定的一组点{P_i}，i＝1,2,Λ,k中任何一个未被联结的点P_i；

b.对每个已经联结的Delaunay三角形做出其对应的外接圆；

c.找出外接圆包含的三角形，在三角形记录数组中将其删除；

d.消去外接圆包含在内的所有三角形的公共边界，形成Delaunay空腔；

e.联结点以及Delaunay空腔的各个顶点，构成Delaunay三角形，将新生成的Delaunay三角形保存在三角形记录数组中。

4.根据权利要求1所述的一种炮孔装药量自动计算方法，其特征在于：步骤S6中，矿山爆破实际采用的微差间隔时间15～75毫秒，对于较硬岩取较小值，较软岩取较大值，对逐孔微差起爆延时间隔孔间取Δt＝6ms/m或8ms/m；排间取△t＝11ms/m或13ms/m。

5.根据权利要求1所述的一种炮孔装药量自动计算方法，其特征在于：步骤S7中，q单位是kg/t；ρ单位是t/m³；单位是m；S单位是m²；q₁是单位是Kg。

6.根据权利要求1所述的一种炮孔装药量自动计算方法，其特征在于：步骤S8中，S_i是第i个炮孔顶部与底部Voronoi单元面积的平均值，即S_i＝(S_t+S_b)/2，S_t与S_b分别为炮孔顶部与底部Voronoi单元面积，Q_i是第i个炮孔的装药量，ρ_r是岩土介质密度，H是炮孔深度，q为炸药单耗。