本申請涉及巷道采掘，具體而言，涉及一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法、硬巖巷道的松動(dòng)爆破裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近些年來，雖然巖巷采用綜掘機(jī)掘進(jìn)的作業(yè)線應(yīng)用越來越多，極大地提高了巷道的掘進(jìn)速度，但由于各層巖石的普氏系數(shù)不同，在使用綜掘機(jī)截割過程中，遇堅(jiān)硬巖石，給綜掘機(jī)的切割帶來了極大的困難，同時(shí)煤礦巖巷掘進(jìn)工作面四周圍巖的夾制作用較強(qiáng)，這不僅大大降低了掘進(jìn)速度，而且還增加了截齒消耗量，帶來了很大的經(jīng)濟(jì)損失。

2、目前，為了解決綜掘機(jī)在截割堅(jiān)硬巖石的過程中截齒消耗嚴(yán)重的技術(shù)問題，通常會(huì)采用掏槽爆破方法使巖石達(dá)到松動(dòng)的效果，以利于綜掘機(jī)切割作業(yè)，但由于掏槽爆破巖石崩落距離較遠(yuǎn)，導(dǎo)致附近設(shè)備防護(hù)困難，且掏槽爆破巖石大塊率較高，使得綜掘機(jī)的整體掘進(jìn)速度仍然不高。

3、因此，亟需一種新的巖石松動(dòng)爆破方法，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中巖石崩落距離較遠(yuǎn)，且影響綜掘機(jī)的整體掘進(jìn)速度的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的主要目的在于提供一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法、硬巖巷道的松動(dòng)爆破裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和電子設(shè)備，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中巖石崩落距離較遠(yuǎn)，且影響綜掘機(jī)的整體掘進(jìn)速度的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法，包括：獲取多個(gè)歷史爆破方案、硬巖巷道的預(yù)設(shè)施工條件和硬巖巷道的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)；根據(jù)多個(gè)歷史爆破方案和產(chǎn)生式表示法，確定多個(gè)歷史爆破方案的多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則；根據(jù)多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則和預(yù)設(shè)施工條件，確定硬巖巷道的初始爆破方案，初始爆破方案具有初始爆破參數(shù)；根據(jù)初始爆破參數(shù)、地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定目標(biāo)爆破參數(shù)，以得到目標(biāo)爆破方案；根據(jù)目標(biāo)爆破方案，生成施工指令并發(fā)送至爆破控制系統(tǒng)，施工指令用于指示爆破控制系統(tǒng)進(jìn)行爆破作業(yè)。

3、可選地，根據(jù)初始爆破參數(shù)、地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定目標(biāo)爆破參數(shù)，包括：根據(jù)初始爆破參數(shù)、地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)；根據(jù)初始爆破參數(shù)和第一爆破參數(shù)的平均值，確定目標(biāo)爆破參數(shù)。

4、可選地，初始爆破參數(shù)包括炮眼深度和修正系數(shù)，炮眼深度為初始爆破方案中所設(shè)炮眼的深度值，地質(zhì)力學(xué)參數(shù)包括擾動(dòng)半徑、原巖應(yīng)力和巖石抗壓強(qiáng)度，根據(jù)初始爆破參數(shù)、地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，包括：根據(jù)擾動(dòng)半徑、修正系數(shù)、原巖應(yīng)力、巖石抗壓強(qiáng)度和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，第一預(yù)設(shè)關(guān)系式為：

5、l0＝βl[(σc-σ0)/σc]2，

6、其中，l0為第一爆破參數(shù)(即炮眼深度)，l為擾動(dòng)半徑，β為修正系數(shù)，σ0為原巖應(yīng)力，σc為巖石抗壓強(qiáng)度。

7、可選地，初始爆破參數(shù)包括炮眼間距、炮眼直徑和準(zhǔn)靜態(tài)壓力，炮眼間距為初始爆破方案中所設(shè)多個(gè)炮眼中相鄰兩個(gè)炮眼之間的距離，炮眼直徑為炮眼的直徑，地質(zhì)力學(xué)參數(shù)包括側(cè)向應(yīng)力系數(shù)、巖石抗壓強(qiáng)度和應(yīng)力衰減系數(shù)，根據(jù)初始爆破參數(shù)、地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，包括：根據(jù)側(cè)向應(yīng)力系數(shù)、準(zhǔn)靜態(tài)壓力、巖石抗壓強(qiáng)度、應(yīng)力衰減系數(shù)、炮眼直徑和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，第一預(yù)設(shè)關(guān)系式為：

8、

9、其中，a為第一爆破參數(shù)(炮眼間距)，b為側(cè)向應(yīng)力系數(shù)，p2為準(zhǔn)靜態(tài)壓力，σc為巖石抗壓強(qiáng)度，α為應(yīng)力衰減系數(shù)，db為炮眼直徑。

10、可選地，初始爆破參數(shù)包括炮眼直徑、堵塞材料的摩擦系數(shù)和封泥長度，堵塞材料用于堵塞初始爆破方案中所設(shè)的炮眼，封泥長度為堵塞材料的長度，地質(zhì)力學(xué)參數(shù)為側(cè)壓系數(shù)，根據(jù)初始爆破參數(shù)、地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，包括：根據(jù)炮眼直徑、摩擦系數(shù)、側(cè)壓系數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，第一預(yù)設(shè)關(guān)系式為：

11、l＝db/fλ，

12、其中，l為第一爆破參數(shù)，db為炮眼直徑，f為摩擦系數(shù)，λ為側(cè)壓系數(shù)。

13、可選地，松動(dòng)爆破方法應(yīng)用于基于autocad平臺(tái)的繪圖系統(tǒng)，松動(dòng)爆破方法還包括：根據(jù)繪圖系統(tǒng)和目標(biāo)爆破方案，生成目標(biāo)爆破方案的可視化圖紙。

14、可選地，根據(jù)多個(gè)歷史爆破方案和產(chǎn)生式表示法，確定與多個(gè)歷史爆破方案的多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則，包括：獲取多個(gè)歷史爆破方案的多個(gè)歷史爆破參數(shù)，每個(gè)歷史爆破方案具有多個(gè)歷史爆破參數(shù)；根據(jù)每個(gè)歷史爆破方案的多個(gè)歷史爆破參數(shù)和產(chǎn)生式表示法，確定每個(gè)歷史爆破方案中與多個(gè)歷史爆破參數(shù)一一對應(yīng)的多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則。

15、根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破裝置，包括：獲取模塊，用于獲取多個(gè)歷史爆破方案、硬巖巷道的預(yù)設(shè)施工條件和硬巖巷道的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)；第一確定模塊，用于根據(jù)多個(gè)歷史爆破方案和產(chǎn)生式表示法，確定多個(gè)歷史爆破方案的多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則；第二確定模塊，用于根據(jù)多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則和預(yù)設(shè)施工條件，確定硬巖巷道的初始爆破方案，初始爆破方案具有初始爆破參數(shù)；第三確定模塊，用于根據(jù)初始爆破參數(shù)、地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定目標(biāo)爆破參數(shù)，以得到目標(biāo)爆破方案；執(zhí)行模塊，用于根據(jù)目標(biāo)爆破方案，生成施工指令并發(fā)送至爆破控制系統(tǒng)，施工指令用于指示爆破控制系統(tǒng)進(jìn)行爆破作業(yè)。

16、根據(jù)本申請的再一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在程序運(yùn)行時(shí)控制計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行任意一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法。

17、根據(jù)本申請的又一方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：一個(gè)或多個(gè)處理器，存儲(chǔ)器，以及一個(gè)或多個(gè)程序，其中，一個(gè)或多個(gè)程序被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并且被配置為由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，一個(gè)或多個(gè)程序包括用于執(zhí)行任意一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法。

18、應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，提供了一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法，該松動(dòng)爆破方法在獲取多個(gè)歷史爆破方案的情況下，結(jié)合產(chǎn)生式表示法，能夠建立一系列產(chǎn)生式規(guī)則，上述一系列產(chǎn)生式規(guī)則代表不同條件下的爆破策略；在獲取硬巖巷道的預(yù)設(shè)施工條件的情況下，結(jié)合上述一系列產(chǎn)生式規(guī)則，能夠?yàn)樵撚矌r巷道生成一個(gè)初步爆破方案，這個(gè)初步爆破方案包括了初始爆破參數(shù)。進(jìn)一步地，在獲取硬巖巷道的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)的情況下，能夠基于這些地質(zhì)力學(xué)參數(shù)、上述初始爆破參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，對初始爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，生成目標(biāo)爆破參數(shù)，從而得到一個(gè)更精準(zhǔn)、更有效的目標(biāo)爆破方案。最終，根據(jù)優(yōu)化后的目標(biāo)爆破方案，生成相應(yīng)的施工指令，并將其發(fā)送至爆破控制系統(tǒng)，以使該爆破控制系統(tǒng)進(jìn)行爆破作業(yè)。綜上，由于本申請對硬巖巷道的初始爆破參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，使得進(jìn)行爆破作業(yè)之后，硬巖巷道內(nèi)部可以產(chǎn)生大量的裂隙，而非造成硬巖巷道的完全崩落，從而有效控制了爆破后飛石的距離，避免了大塊巖石的產(chǎn)生，減少了對綜掘設(shè)備的直接沖擊，同時(shí)通過控制爆破產(chǎn)生的粉塵量，進(jìn)一步改善了掘進(jìn)工人的工作環(huán)境，保護(hù)了設(shè)備和人員的安全。并且，爆破后的巖石由于預(yù)應(yīng)力裂隙的存在，綜掘機(jī)在切割時(shí)會(huì)更加容易，減少了截齒的損耗和更換頻率，提高了綜掘機(jī)的工作效率，進(jìn)而顯著提升巷道掘進(jìn)速度。

技術(shù)特征：

1.一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的松動(dòng)爆破方法，其特征在于，根據(jù)所述初始爆破參數(shù)、所述地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定目標(biāo)爆破參數(shù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的松動(dòng)爆破方法，其特征在于，所述初始爆破參數(shù)包括炮眼深度和修正系數(shù)，所述炮眼深度為所述初始爆破方案中所設(shè)炮眼的深度值，所述地質(zhì)力學(xué)參數(shù)包括擾動(dòng)半徑、原巖應(yīng)力和巖石抗壓強(qiáng)度，根據(jù)所述初始爆破參數(shù)、所述地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的松動(dòng)爆破方法，其特征在于，所述初始爆破參數(shù)包括炮眼間距、炮眼直徑和準(zhǔn)靜態(tài)壓力，所述炮眼間距為所述初始爆破方案中所設(shè)多個(gè)炮眼中相鄰兩個(gè)所述炮眼之間的距離，所述炮眼直徑為所述炮眼的直徑，所述地質(zhì)力學(xué)參數(shù)包括側(cè)向應(yīng)力系數(shù)、巖石抗壓強(qiáng)度和應(yīng)力衰減系數(shù)，根據(jù)所述初始爆破參數(shù)、所述地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的松動(dòng)爆破方法，其特征在于，所述初始爆破參數(shù)包括炮眼直徑、堵塞材料的摩擦系數(shù)和封泥長度，所述堵塞材料用于堵塞所述初始爆破方案中所設(shè)的炮眼，所述封泥長度為所述堵塞材料的長度，所述地質(zhì)力學(xué)參數(shù)為側(cè)壓系數(shù)，根據(jù)所述初始爆破參數(shù)、所述地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定第一爆破參數(shù)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的松動(dòng)爆破方法，其特征在于，所述松動(dòng)爆破方法應(yīng)用于基于autocad平臺(tái)的繪圖系統(tǒng)，所述松動(dòng)爆破方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的松動(dòng)爆破方法，其特征在于，根據(jù)多個(gè)所述歷史爆破方案和產(chǎn)生式表示法，確定與多個(gè)所述歷史爆破方案的多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則，包括：

8.一種硬巖巷道的松動(dòng)爆破裝置，其特征在于，包括：

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在所述程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：一個(gè)或多個(gè)處理器，存儲(chǔ)器，以及一個(gè)或多個(gè)程序，其中，所述一個(gè)或多個(gè)程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并且被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，所述一個(gè)或多個(gè)程序包括用于執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N硬巖巷道的松動(dòng)爆破方法和硬巖巷道的松動(dòng)爆破裝置。該松動(dòng)爆破方法包括：獲取多個(gè)歷史爆破方案、硬巖巷道的預(yù)設(shè)施工條件和硬巖巷道的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)；根據(jù)多個(gè)歷史爆破方案和產(chǎn)生式表示法，確定多個(gè)歷史爆破方案的多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則；根據(jù)多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則和預(yù)設(shè)施工條件，確定硬巖巷道的初始爆破方案，初始爆破方案具有初始爆破參數(shù)；根據(jù)初始爆破參數(shù)、地質(zhì)力學(xué)參數(shù)和第一預(yù)設(shè)關(guān)系式，確定目標(biāo)爆破參數(shù)，以得到目標(biāo)爆破方案；根據(jù)目標(biāo)爆破方案，生成施工指令并發(fā)送至爆破控制系統(tǒng)，施工指令用于指示爆破控制系統(tǒng)進(jìn)行爆破作業(yè)。通過本申請，解決了現(xiàn)有技術(shù)中巖石崩落距離較遠(yuǎn)，且影響綜掘機(jī)的整體掘進(jìn)速度的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：高雁,趙振飛,馬國軍,裴元成,劉文學(xué),孫小軍,王軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2