一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法，在礦山露天邊坡上等間距涂上不同顏色的有色染料，形成等間距彩色條狀標(biāo)記（1）；將數(shù)字式高速攝像機(jī)（6）布置在爆區(qū)一側(cè)的安全警戒范圍以外，對(duì)爆破過程進(jìn)行全程攝像，根據(jù)攝制錄像慢速回放技術(shù)提取爆破飛石（2）產(chǎn)生時(shí)間和落地時(shí)間；根據(jù)“彩色標(biāo)記原位追蹤法”，追蹤定位爆破飛石（2）的形成位置；依據(jù)彈道規(guī)律獲取爆破飛石（2）的飛行軌跡，并在爆破設(shè)計(jì)圖上繪制成圖，即可探明爆破飛石（2）的形成分布規(guī)律。本發(fā)明能夠確定飛石防護(hù)重點(diǎn)區(qū)域，可以為礦山露天爆破孔網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化和邊坡防護(hù)提供指導(dǎo)依據(jù)，顯著提高礦山生產(chǎn)安全，有效降低邊坡防護(hù)成本，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利說明】一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種爆破飛石分布規(guī)律的測定方法，尤其是涉及露天礦山在邊坡和臺(tái)階上爆破時(shí)產(chǎn)生的飛石分布規(guī)律的測定，適用于露天開采礦山爆破飛石形成分布規(guī)律研究，為邊坡防護(hù)提供指導(dǎo)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦山爆破是利用炸藥的爆炸作用來破碎巖體，是目前礦山開采過程中一種最有效和應(yīng)用最廣泛的巖體開挖、剝離手段。然而，研究表明，爆破作業(yè)中只有25%左右的能量用于巖體破碎等，以達(dá)到相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)要求，而其他大部分能量則以地震波、空氣沖擊波及熱能等形式傳遞給周圍介質(zhì)或散失在空氣中，引發(fā)爆破公害，其中爆破飛石是爆破工程中最嚴(yán)重的爆破公害之一；在工程爆破中，多年來造成安全事故最多的爆破飛散物，據(jù)礦山爆破統(tǒng)計(jì)，露天爆破中爆破飛石傷亡事故占整個(gè)爆破事故的27%，直接威脅著礦山工作人員、設(shè)備以及周邊建筑物等的安全。
[0003]由于巖石性質(zhì)的復(fù)雜性、爆破條件的多變性，以及炸藥爆炸本身的高速瞬時(shí)性，直接給揭示爆破飛石分布規(guī)律造成了重重障礙；同時(shí)，不同的爆破方式，爆破飛散物的形成規(guī)律也不同，從而給爆破飛石的有效控制和礦山安全帶來巨大挑戰(zhàn)。由于難以掌握爆破飛石形成分布規(guī)律，致使礦山生產(chǎn)爆破作業(yè)中邊坡防護(hù)具有很大的盲目性，實(shí)際操作中往往在露天邊坡和臺(tái)階上部統(tǒng)一采用竹笆、草墊或沙袋等防護(hù)手段，防護(hù)重點(diǎn)不明確，防護(hù)人員、材料和設(shè)備等投入較大，直接導(dǎo)致邊坡防護(hù)成本高居不下，顯著影響著礦山的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為安全有效地揭示露天邊坡爆破飛石的形成分布規(guī)律，為礦山邊坡防護(hù)提供指導(dǎo)依據(jù)，本發(fā)明提供了一種能夠準(zhǔn)確測出飛石的形成位置、飛石速度的礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明采用“數(shù)字式高速攝像技術(shù)”與“彩色標(biāo)記原位追蹤法”相結(jié)合的方式。
[0006]本發(fā)明在礦山露天邊坡上等間距涂上不同顏色的有色染料，形成等間距彩色條狀標(biāo)記；將數(shù)字式高速攝像機(jī)布置在爆區(qū)一側(cè)的安全警戒范圍以外，且攝像主光軸線與被爆破巖體的拋擲運(yùn)動(dòng)方向相垂直，然后通過選擇合適的焦距來滿足爆破拍攝視場要求；采用數(shù)字式高速攝像機(jī)對(duì)爆破過程進(jìn)行全程攝像，根據(jù)攝制錄像慢速回放技術(shù)提取爆破飛石產(chǎn)生時(shí)間和落地時(shí)間，并將爆破飛石落地位置繪制到爆破設(shè)計(jì)圖上；根據(jù)“彩色標(biāo)記原位追蹤法”，追蹤定位爆破飛石的形成位置，進(jìn)而確定爆破飛石落地位置與產(chǎn)生位置的水平距離；依據(jù)彈道規(guī)律獲取爆破飛石的飛行軌跡，并在爆破設(shè)計(jì)圖上繪制成圖，即可探明爆破飛石的形成分布規(guī)律。[0007]本發(fā)明利用數(shù)字式高速攝像機(jī)記錄的時(shí)間，結(jié)合爆破飛石的產(chǎn)生位置與落地位置的距離，可以計(jì)算出爆破飛石的形成速度。
[0008]本發(fā)明通過改變爆破孔網(wǎng)參數(shù)一孔距、排距和起爆裝藥量，可以確定爆破孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥量與爆破飛石分布規(guī)律的關(guān)系，從而為爆破參數(shù)優(yōu)化提供指導(dǎo)依據(jù)，提高礦山生產(chǎn)安全。
[0009]考慮安全因素，為防止爆破飛石對(duì)人員及實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成不必要的傷害或損壞，所述的數(shù)字式高速攝像機(jī)布置在爆區(qū)一側(cè)的安全警戒線外的300— 400米范圍為宜。
[0010]本發(fā)明一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法的有益效果是，該方法安全較為準(zhǔn)確地確定飛石形成位置、飛石速度，能夠有效揭示飛石的形成分布規(guī)律，明確邊坡防護(hù)重點(diǎn)，該方法操作方便易行、安全可靠，可以為露天爆破參數(shù)優(yōu)化和飛石防護(hù)提供指導(dǎo)依
據(jù)，有效降低邊坡防護(hù)成本，顯著提高礦山生產(chǎn)安全，從而創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效.
Mo
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法的俯視圖。
[0012]圖2是本發(fā)明一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法的縱剖面圖。
[0013]附圖標(biāo)記為:1-彩色條狀標(biāo)記，2_爆破飛石,3_旗桿,4_炮孔,5_露天臺(tái)階,6_數(shù)字式高速攝像機(jī)，a-孔距，b-排距。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]由圖1所示的本發(fā)明一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法的俯視圖并結(jié)合圖2看出，在預(yù)爆破露天臺(tái)階5上，按照設(shè)計(jì)的孔網(wǎng)參數(shù)-孔距a、排距b進(jìn)行梅花形布孔，形成炮孔4。邊坡爆破前，沿著爆破邊坡從上向下(即從坡頂線向坡底線方向)按Im的間隔涂上不同顏色的有色染料，形成等間距彩色條狀標(biāo)記1，以便于爆破飛石2原位追蹤。
[0016]考慮到安全因素，為防止爆破飛石2對(duì)人員及實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成不必要的傷害或損壞，將數(shù)字式高速攝像機(jī)6布置在爆區(qū)一側(cè)(與臺(tái)階坡面平行)的安全警戒范圍300m以外，且攝像主光軸線與被爆破巖體的拋擲運(yùn)動(dòng)方向相垂直，然后通過選擇合適的焦距來滿足爆破拍攝視場要求。
[0017]在爆破拋擲方向按照3mX 3m的坐標(biāo)網(wǎng)格設(shè)置高度Im的懸掛紅旗旗桿3，以表明爆區(qū)范圍。將爆破臺(tái)階坡面上的彩色條狀標(biāo)記1、旗桿3以及數(shù)字式高速攝像機(jī)6的位置統(tǒng)一繪制在爆破設(shè)計(jì)圖上，確定爆破標(biāo)記與攝影機(jī)的相對(duì)坐標(biāo)，以滿足飛石分布規(guī)律研究的需要。
[0018]爆破開始后，采用數(shù)字式高速攝像機(jī)6對(duì)整個(gè)爆破過程進(jìn)行全程監(jiān)控，根據(jù)攝制錄像慢速回放技術(shù)提取爆破飛石2產(chǎn)生時(shí)間和落地時(shí)間，將爆破飛石2落地位置繪制到爆破設(shè)計(jì)圖上。根據(jù)爆破飛石“彩色標(biāo)記原位追蹤法”，追蹤定位爆破飛石2的形成位置，進(jìn)而確定爆破飛石2落地位置與產(chǎn)生位置的水平距離，依據(jù)彈道規(guī)律可以獲取飛石的飛行軌跡，并繪制成圖，即可探明爆破飛石的形成分布規(guī)律；根據(jù)高速攝像機(jī)6記錄的時(shí)間，結(jié)合飛石產(chǎn)生位置與落地位置的距離可以推算出飛石的形成速度。[0019]基于上述測試方法，通過改變爆破藥量，可以獲得一定的爆破孔網(wǎng)參數(shù)條件下的裝藥量與爆破飛石分布規(guī)律的關(guān)系；通過改變爆破孔網(wǎng)參數(shù)，可以得到一定藥量條件下的孔網(wǎng)參數(shù)與爆破飛石分布規(guī)律的關(guān)系。
【權(quán)利要求】
1.一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法，其特征在于:在礦山露天邊坡上等間距涂上不同顏色的有色染料，形成等間距彩色條狀標(biāo)記(I);將數(shù)字式高速攝像機(jī)(6)布置在爆區(qū)一側(cè)的安全警戒范圍以外，且攝像主光軸線與被爆破巖體的拋擲運(yùn)動(dòng)方向相垂直；采用數(shù)字式高速攝像機(jī)(6)對(duì)爆破過程進(jìn)行全程攝像，根據(jù)攝制錄像慢速回放技術(shù)提取爆破飛石(2)產(chǎn)生時(shí)間和落地時(shí)間，并將爆破飛石(2)落地位置繪制到爆破設(shè)計(jì)圖上；根據(jù)“彩色標(biāo)記原位追蹤法”，追蹤定位爆破飛石(2)的形成位置，進(jìn)而確定爆破飛石(2)落地位置與產(chǎn)生位置的水平距離；依據(jù)彈道規(guī)律獲取爆破飛石(2)的飛行軌跡，并在爆破設(shè)計(jì)圖上繪制成圖，即可探明爆破飛石(2)的形成分布規(guī)律。
2.如權(quán)利要求1所述的一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法，其特征在于:利用數(shù)字式高速攝像機(jī)(6)記錄的時(shí)間，結(jié)合爆破飛石(2)的產(chǎn)生位置與落地位置的距離，可以計(jì)算出爆破飛石(2)的形成速度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法，其特征在于:通過改變爆破孔網(wǎng)參數(shù)一孔距(a)、排距(b)和起爆裝藥量，可以確定爆破孔網(wǎng)參數(shù)、裝藥量與爆破飛石分布規(guī)律的關(guān)系。
4.如權(quán)利要求3所述的一種礦山露天爆破飛石分布規(guī)律的測試方法，其特征在于:所述的數(shù)字式高速攝像機(jī)(6)布置在爆區(qū)一側(cè)的安全警戒線外的300— 400米范圍。
【文檔編號(hào)】G01C11/00GK103968809SQ201410152681
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】劉為洲, 張西良, 儀海豹, 崔正榮, 楊海濤, 顧紅建, 謝亮波, 黃凱和, 袁光明, 余海華, 李龍福, 江東平, 李明 申請人:中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司, 馬鞍山礦山研究院爆破工程有限責(zé)任公司