專利名稱：數字礦山中的爆破仿真方法
技術領域：
本發(fā)明屬于爆破仿真技術領域，尤其涉及ー種數字礦山中的爆破仿真方法。
背景技術：
隨著社會經濟生產發(fā)展的需要，高效安全的數字化采礦技術成為了是我國礦業(yè)生產的必然趨勢。目前，我國采礦信息化建設剛剛起歩，總體信息化水平還不夠高，正處于迅速發(fā)展階段。而爆破的數字化自動化也是刻不容緩的內容。由于爆破的復雜性、不確定性、不可重復性，任何爆破的設計都是要根據礦山地質條件、礦巖的物理性質、設備條件、經濟效益等約束條件進行。目前，對于模擬爆破與爆破沖擊波的系統(tǒng)模型主要有三類，即經驗模型(或關聯(lián)模 型)、現(xiàn)象模型(或物理模型)、以及可計算流體力學(CFD)模型(或數值模擬模型)。在模擬爆炸和爆破沖擊波系統(tǒng)領域的研究已有二十多年了。針對爆破設計與仿真的需求，它們有如下幾點不足和局限性
1.沒有結合爆破原理和參數模型的計算，并不適用于采礦爆破；
2.復雜的幾何物體和場景需要太多的計算資源；
3.部分需要特殊的硬件和軟件；
4.部分沒有考慮三維場景中的障礙物體；
5.速度與精度往往不能平衡。往往對于爆破的設計與仿真，不僅僅需要模擬模型，還需要將爆破模擬與爆破參數及其設計相結合。對于爆破參數的設計，大多研究工作是針對某種特定的對象和爆破方法，結合人工智能算法優(yōu)化爆破參數，如粗糙集和人工神經網絡來訓練關鍵的爆破參數。根據成功爆破經驗，基于模糊神經網絡來優(yōu)化學習結果、優(yōu)化爆破參數，其工作效果達到專家團隊的級別。這些方法在自學過程中，模型完全利用了成功案例的優(yōu)點，并回避了他們的缺點。所以如果優(yōu)化模型用于設計工程爆破，它可以緩減爆破專家經驗上的限制和缺陷，減少不好的爆破效果，甚至避免爆破災害的發(fā)生。然而，優(yōu)化模型的質量與輸入的學習示例的數量和質量有緊密的聯(lián)系。在學習樣例的數量限制上，神經網絡很難確保精確性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供ー種可應用于數字礦山中的爆破仿真方法，具體包括如下步驟
步驟(I).選擇瀑破方式，
所述的爆破方式包括巷道掘進爆破、地下崩落采礦爆破、露天爆破；
步驟(2).設計爆破參數，根據步驟(I)所選擇的爆破方式生成相應的爆破參數設計對話框，具體爆破參數設計步驟如下
2-1.用戶輸入基本瀑破參數，基本瀑破參數包括巖石性能參數、斷面參數、炸藥參數、鉆孔設備參數。2-2.基本爆破參數設置好后，根據經驗公式自動計算孔網參數，孔網參數包括各個類型炮孔的炮孔個數、炮孔深度、炮孔間距、炮孔排距、裝藥方式；孔網參數計算模型如下
炮孔總數計算公式為
權利要求
1.數字礦山中的爆破仿真方法，其特征在于包括如下步驟 步驟(I).選擇瀑破方式， 所述的爆破方式包括巷道掘進爆破、地下崩落采礦爆破、露天爆破； 步驟(2).設計爆破參數，根據步驟(I)所選擇的爆破方式生成相應的爆破參數設計對話框，具體爆破參數設計步驟如下 2-1.用戶輸入基本瀑破參數，基本瀑破參數包括巖石性能參數、斷面參數、炸藥參數、鉆孔設備參數； 2-2.基本爆破參數設置好后，根據經驗公式自動計算孔網參數，孔網參數包括各個類型炮孔的炮孔個數、炮孔深度、炮孔間距、炮孔排距、裝藥方式； 孔網參數計算模型如下 炮孔總數計算公式為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數字礦山中的爆破仿真方法。現(xiàn)有的爆破沒有將三維場景中的障礙物體和爆生氣體的模擬相結合。本發(fā)明首先在爆破方式模塊中選擇爆破方式；其次在參數設計模塊生成相應的爆破參數設計；接著點擊效果生成模塊生三維炮孔布置可視化界面、破參數報表；最后在效果生成模塊生成三維預測爆破效果動態(tài)仿真，給用戶一個視覺和數據上的優(yōu)化依據。本發(fā)明用戶交互操作簡便，能夠根據不同巖石條件、巷道斷面、炸藥類型和性能參數，布置各種形狀的孔網參數及其可視化設計，并給出三維預測爆破效果的動態(tài)仿真。
文檔編號G06F17/50GK102663183SQ20121009114
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權日2012年3月31日
發(fā)明者張明敏, 朱婷婷, 潘志庚 申請人:浙江大學