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成果名称：本钢南芬露天铁矿和歪头山铁矿孔间毫秒延时台阶爆破计算机设计与模拟方法及应用技术研究
申请单位：北京科技大学
成果编号：鉴字[教CW2004]第004号
鉴定日期：2004年11月14日
学 科：地学
成果简介（1000字以内，可公开部分）
本项研究基于对孔间毫秒延时台阶爆破岩体破碎与抛移作用的系统分析，应用爆破漏斗理论和专家经验以及工程统计检验相结合的方法，建立了孔间毫秒延时台阶爆破计算机设计与模拟数学模型，开发了孔间毫秒延时台阶爆破计算机设计与模拟应用软件系统，并相应开发了采场地质地形可视化数据处理技术，建立了4指标岩体可爆性分级方法，在本钢南芬露天铁矿和歪头山铁矿对该软件进行了现场试验应用。本项研究的主要成果如下：
（1）基于岩体爆破的模糊特性和爆破漏斗理论，和专家经验以及工程统计检验相结合，建立的孔间毫秒延时台阶爆破计算机设计与模拟数学模型，方法科学、合理，为孔间毫秒延时台阶爆破计算机设计与模拟应用软件的开发，提供了可靠依据。
（2）本项研究开发并采用的地质地形可视化技术，使全面和准确地考虑地形（包括炮孔起爆瞬间的自由面）和岩体可爆性等不可控客观条件因素对岩体破碎与抛移效果的影响成为可能，为孔间毫秒延时台阶爆破计算机设计与模拟提供了一种有效和可靠的数据处理技术手段。
（3）提出了4指标岩石可爆性分级方法，采用聚类分析方法对岩石的容重γ、抗拉强度σt、冲击动载强度σSHPB、和岩体完整性系数η共4个指标进行可爆性分析计算，可以避免其它方法存在的缺陷，能够基本准确地反映岩体的爆破难易程度。
（4）采用炸药密度ρe、爆热Qv、爆速D和含水量(%)作为衡量炸药威力大小的指标，有效、可行。
（5）本项研究开发的孔间毫秒延时台阶爆破计算机设计与模拟应用软件系统，计算机自动/人机交互设计功能全面、实用，能够满足露天矿山孔间毫秒延时台阶爆破设计工作的需要，为露天矿山爆破设计方法的进步提供了一个现代化技术手段。
（6）基于岩块运动规律分析和台阶炮孔爆破爆堆的普遍几何特征，综合采用弹道方程和威布尔(Weibul)概率分布函数曲线拟合的方法，建立了孔间毫秒延时台阶爆破爆堆形态预测数学模型，综合考虑爆破前爆区地形和各个炮孔的瞬时自由面条件、岩体可爆性、炸药威力以及爆破参数对爆破效果的影响，能够基本准确地对爆破破坏作用范围、爆堆矿岩破碎程度和爆堆形状进行模拟和预测，为合理选取爆破设计参数，实现优化爆破，提供了一个重要的技术手段。
（7）系统采用的地质地形可视化数据处理技术，经过相应的再开发，可以作为矿山生产与技术管理工作的综合平台，对形成矿山生产与技术的多专业计算机综合服务系统，具有参考价值。
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