(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210708899.7 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 中国地质大 学 （武汉） 地址 430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388号 (72)发明人 周传波　张升　张旭　蒋楠　 贺广龙　 (74)专利代理 机构 武汉知产时代知识产权代理 有限公司 42 238 专利代理师 徐欢 (51)Int.Cl. G01N 3/313(2006.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种露天深孔台阶爆破大块 率检测方法 (57)摘要 本发明公开一种露天深孔台阶爆破大块率 检测方法， 方法包括以下步骤： 根据露天台阶矿 体的工程地质条件和台阶爆 破技术参数， 对露天 台阶矿体的爆 破进行数值模拟计算， 根据计算结 果确定爆破后露天台阶矿体上大块矿岩的产生 位置； 按照爆破设计参数开展台阶爆破， 台阶爆 破过程中使用高速摄影机朝着根据模拟计算确 定的大块矿岩产生位置的方向进行拍摄记录爆 破过程， 随后对爆破记录摄影资料分析， 确认矿 岩大块的产生位置和抛掷位置； 根据确认的矿岩 大块的抛掷位置， 现场铲装统计矿岩大块， 根据 矿岩大块占台阶岩体的体积比得到大块率。 本发 明能够兼顾台阶爆破大块率检测效率和检测结 果精确度。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115165625 A 2022.10.11 CN 115165625 A 1.一种露天深孔台阶爆破大块 率检测方法， 其特 征在于， 包括以下的步骤： 步骤S1： 根据露天台阶矿体的工程地质条件和台阶爆破技术参数， 对露天台阶矿体的 爆破进行 数值模拟计算， 根据计算结果确定爆破后露天台阶矿体上 大块矿岩的产生 位置； 步骤S2： 按照爆破设计参数开展台阶爆破， 台阶爆破过程中使用高速摄影机朝着根据 模拟计算确定的大块矿岩产生位置的方向进 行拍摄记录爆破过程， 随后对爆破记录摄影资 料分析， 确认矿岩大块的产生 位置和抛掷位置； 步骤S3： 根据确认的矿岩大块的抛掷位置， 现场 铲装统计矿岩大块， 根据矿岩大块占台 阶岩体的体积比得到大块 率。 2.如权利要求1所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 所述步骤S1包 括如下步骤： 步骤S11： 详细勘察露天台阶工程 地质条件； 步骤S12： 在所述台阶矿体上开展小药量试爆试验， 进行爆破振动监测； 根据台阶爆破 技术参数与工程 地质条件， 利用有限元分析 软件建立台阶爆破动力有限元 数值模型； 步骤S13： 将岩体物 理力学经验参数作为初始值代入数值模型中计算， 得到数值计算爆 破振动时程曲线； 步骤S14： 计算现场监测与数值模型中相同点 位爆破振动数据误差； 若现场监测与数值模型中相同点位爆破振动数据计算误差小于10％， 则初始岩体物 理 力学参数适用于 本场地， 执 行步骤S15； 否则， 在初始值基础上进行 逐级调整岩体物理力学参数， 返回执 行步骤S13； 步骤S15： 查看数值计算结果， 导出台阶爆破数值计算效果图， 初步分析爆破后矿岩大 块产生位置。 3.如权利要求2所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 所述步骤S11 包括获取台阶矿体的几何尺寸和岩性。 4.如权利要求2所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 所述爆破技术 参数包括 孔网参数、 装药参数。 5.如权利要求2所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 所述岩体物 理 力学经验参数包括： 密度、 弹性模量、 泊松比、 屈服强度、 切线模量、 硬化系数。 6.如权利要求2所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 所述爆破振动 数据误差指 爆破振动速度峰值与主频误差 。 7.如权利要求2所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 所述步骤S15 包括如下步骤： S151： 数值模拟中岩石爆破损伤模型定义的损伤变量值为 其中D为岩石损 伤变量， Cd为岩石裂纹密度； 数值计算结果可以查看单元的损伤变量D值大小， 结合工程经 验选取临界破碎状态的矿岩损伤变量 值Dc； S152： 根据矿岩的原始节理裂隙发育情况， 设定初始块度直径 R0； 选取模型典型截面按 照长*宽为 R0*R0将台阶矿体模 型的截面分割成正方形网格， 统计各个网格面积区域内的损 伤变量值D的分布， 判断各个网格面积区域内的损伤变量值D与临界破碎状态的岩 体损伤变 量值Dc的大小关系， 若D>Dc则台阶矿体在该网格区域发生断裂破碎， 若D<Dc则台阶矿体在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115165625 A 2该网格区域未发生断裂； 统计台阶矿体模型的截面上未破裂部 分的矿岩长度L， 判断未破裂 部分的矿岩长度L与设定大块尺寸L0的大小关系， 若L>L0则判断为未破裂部分的矿岩为大 块， 得到大块产生 位置。 8.如权利要求7所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 台阶岩体初始 块度根据工程勘察取值。 9.如权利要求7所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 模型典型截面 的选取应等距离均匀选取多个， 临界破碎状态的岩体损伤变量 值Dc根据岩性取值。 10.如权利要求1所述的露天深孔台阶爆破大块率检测方法， 其特征在于： 高速摄影仪 布置在台阶侧面与正 面大于安全警戒线得位置 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115165625 A 3