[发明专利]基于数值模拟的充填体养护龄期确定方法和装置

说明书

本申请实施例适用于采矿技术领域，提供了一种基于数值模拟的充填体养护龄期确定方法和装置，所述方法包括：获取爆破参数，所述爆破参数包括炸药爆破速度、炸药直径和边孔距，所述边孔距为炸药在矿石中的位置与充填体之间的距离；基于所述爆破参数模拟爆破过程，得到爆破产生的应力波在各个养护龄期的充填体内部传播的峰值强度；确定所述充填体在各个所述养护龄期的动态抗拉强度；根据各个所述养护龄期对应的峰值强度和动态抗拉强度，确定所述充填体的最优养护龄期。采用上述方法，可以模拟深孔爆破对充填体稳定性的影响，确定充填体的最优养护龄期，保证回采作业的安全性，提高回采效率。

技术领域

本申请实施例属于采矿技术领域，特别是涉及一种基于数值模拟的充填体养护龄期确定方法和装置。

背景技术

在采矿技术领域，充填体是充填材料充填到采空区后形成的整体。在上向回采的充填采矿法采场中，充填体可充当工作台；在下向回采的充填采矿法采场中，充填体可充当人工顶板。

深孔爆破是采矿的必要步骤之一。通常，同时开采的采场较多，井下多个中段可能同时进行深孔爆破回采。在回采后，采空区需使用充填材料进行充填，形成充填体。但是，由于采场生产任务重，充填体在养护数日后，临近采场便已开始新的爆破作业。此时，充填体的强度非常低，深孔爆破对矿房采场充填体的稳定性破坏较大。因此，研究深孔爆破对矿房充填体的影响，对于保证作业安全，提高回采效率具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于数值模拟的充填体养护龄期确定方法和装置，用以模拟深孔爆破对充填体稳定性的影响，确定充填体的最优养护龄期，保证回采作业的安全性，提高回采效率。

本申请实施例的第一方面提供了一种基于数值模拟的充填体养护龄期确定方法，包括：

获取爆破参数，所述爆破参数包括炸药爆破速度、炸药直径和边孔距，所述边孔距为炸药在矿石中的位置与充填体之间的距离；

基于所述爆破参数模拟爆破过程，得到爆破产生的应力波在各个养护龄期的充填体内部传播的峰值强度；

确定所述充填体在各个所述养护龄期的动态抗拉强度；

根据各个所述养护龄期对应的峰值强度和动态抗拉强度，确定所述充填体的最优养护龄期。

可选地，所述基于所述爆破参数模拟爆破过程，得到爆破产生的应力波在各个养护龄期的充填体内部传播的峰值强度，包括：

针对所述充填体的各个养护龄期，分别基于所述爆破参数模拟爆破过程；

获取模拟所述爆破过程产生的多个爆破云图；

从多个所述爆破云图中识别所述应力波在各个养护龄期的充填体内部传播的峰值强度。

可选地，所述确定所述充填体在各个所述养护龄期的动态抗拉强度，包括：

测定所述充填体在各个所述养护龄期下的静态抗拉强度；

根据所述静态抗拉强度，确定所述充填体在各个所述养护龄期的动态抗拉强度；其中，对于任一所述养护龄期，所述动态抗拉强度为所述静态抗拉强度的4-8倍。

可选地，对于任一所述养护龄期，所述动态抗拉强度为所述静态抗拉强度的8倍。

可选地，所述根据各个所述养护龄期对应的峰值强度和动态抗拉强度，确定所述充填体的最优养护龄期，包括：

针对各个所述养护龄期，根据所述养护龄期对应的峰值强度和所述动态抗拉强度，确定爆破对各个所述养护龄期的充填体的破坏深度；

根据所述破坏深度，确定所述充填体的最优养护龄期。

可选地，所述根据所述破坏深度，确定所述充填体的最优养护龄期，包括：