【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及塌落預(yù)測，尤其涉及一種松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、隨著礦產(chǎn)資源開采技術(shù)水平的提高，爆破技術(shù)的進步成為了提高礦山生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，爆破開采作為礦山開采的重要手段，其在設(shè)計過程中的爆堆形態(tài)預(yù)測成為關(guān)鍵問題。爆破作業(yè)常因礦體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、爆破參數(shù)多樣以及環(huán)境條件不確定，導(dǎo)致實際爆破結(jié)果偏離預(yù)期，影響后續(xù)作業(yè)的效率和安全性。因此，精準預(yù)測和控制爆堆形態(tài)是提升礦山工程效率的核心需求。
2、傳統(tǒng)的爆堆預(yù)測多依賴工程師的經(jīng)驗和試驗數(shù)據(jù)，然而這種方法難以應(yīng)對復(fù)雜的爆破物理現(xiàn)象，如應(yīng)力波傳播、巖體破碎和碎塊運動等。此外，傳統(tǒng)試驗方法成本高、周期長，難以在大規(guī)模采礦項目中滿足高效和精準的要求。因此，開發(fā)基于現(xiàn)代計算技術(shù)的松散顆粒體塌落預(yù)測算法，代替經(jīng)驗預(yù)測，顯得尤為重要。
3、近年來，隨著計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)建模和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，基于數(shù)值模擬、機器學(xué)習(xí)和人工智能的爆堆預(yù)測算法逐漸興起。數(shù)值模擬技術(shù)如有限元法、離散元法和流體動力學(xué)方法通過建立復(fù)雜的物理模型，能夠精確模擬爆破過程。然而，數(shù)值模擬的計算量大，耗時較長，難以在實際工程中快速應(yīng)用，為解決這一問題，機器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)也被引入爆堆預(yù)測領(lǐng)域。
4、當前，塌落預(yù)測算法正朝著集成多種技術(shù)的發(fā)展方向邁進。通過融合數(shù)值模擬與機器學(xué)習(xí)技術(shù)，結(jié)合礦體結(jié)構(gòu)、爆破參數(shù)和環(huán)境因素等多種信息，亟需一種新型松散顆粒體預(yù)測算法在復(fù)雜條件下能夠提供更精準的預(yù)測。這一技術(shù)不僅將提升了礦山爆破作業(yè)的效率和安全性，也為礦山工程的智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有力支持。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中塌落形態(tài)難以精確預(yù)測、成本高的缺陷，實現(xiàn)塌落形態(tài)預(yù)測的高精度和高效性。
2、本專利技術(shù)提供一種松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，包括：
3、獲取初始松散顆粒體分布曲線；
4、對所述初始松散顆粒體分布曲線離散化處理，得到第一離散化數(shù)組；
5、對所述第一離散化數(shù)組相鄰比較并重新賦值，得到第二離散化數(shù)組；
6、對所述第一離散化數(shù)組范數(shù)尋找，得到范數(shù)指標，根據(jù)所述范數(shù)指標建立結(jié)束條件；
7、根據(jù)所述結(jié)束條件對所述第二離散化數(shù)組循環(huán)計算，得到第三離散化數(shù)組；
8、根據(jù)所述第三離散化數(shù)組生成優(yōu)化松散顆粒體分布曲線，所述優(yōu)化松散顆粒體分布曲線用于反映松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測結(jié)果。
9、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，在所述獲取初始松散顆粒體分布曲線之后，還包括：
10、建立初始條件，并作為所述初始松散顆粒體分布曲線離散化處理的要求，其中，所述初始條件包括：均一性和相對細觀性。
11、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，所述對所述初始松散顆粒體分布曲線離散化處理，得到第一離散化數(shù)組，包括：
12、對所述初始松散顆粒體分布曲線分割為若干個等間距的采樣點xi＝a+i·s(i＝0,1,2,…,n-1)，其中，步長a和b表示曲線數(shù)值化后，所在區(qū)間的左右兩個端點的值；
13、根據(jù)所述采樣點計算函數(shù)值yi＝f(xi)(i＝0,1,2,…,n-1)，得到第一離散化數(shù)組[yi](i＝0,1,…,n-1)。
14、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，所述對所述第一離散化數(shù)組相鄰比較并重新賦值，得到第二離散化數(shù)組，包括：
15、根據(jù)所述第一離散化數(shù)組[yi](i＝0,1,…,n-1)計算得到向前差分數(shù)組與向后差分數(shù)組[yhi](i＝0,1,…,n-2)；
16、對所述向前差分數(shù)組與向后差分數(shù)組[yhi](i＝0,1,…,n-2)信息比較，根據(jù)比較結(jié)果和差分數(shù)組特性，從所述第一離散化數(shù)組的子集[yi](i＝1,…,n-2)開始，調(diào)整所述第一離散化數(shù)組[yi](i＝0,1,…,n-1)對應(yīng)元素的值，得到第二離散化數(shù)組。
17、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，所述對所述向前差分數(shù)組與向后差分數(shù)組[yhi](i＝0,1,…,n-2)信息比較，根據(jù)比較結(jié)果和差分數(shù)組特性，從所述第一離散化數(shù)組的子集[yi](i＝1,…,n-2)開始，調(diào)整所述第一離散化數(shù)組[yi](i＝0,1,…,n-1)對應(yīng)元素的值，得到第二離散化數(shù)組，包括：
18、分別獲取所述向后差分數(shù)組[yhi]和前差分數(shù)組中的元素yhi和yqi+1，將yhi和yqi+1分別除以步長后取絕對值得到|yhi/s|和|yqi+1/s|，判斷|yhi/s|和|yqi+1/s|的絕對值大小是否超過休止角正切絕對值未超過的繼續(xù)向后比較；
19、|yhi/s|和|yqi+1/s|的絕對值大小存在超過休止角正切絕對值的元素，則再對|yhi/s|和|yqi+1/s|進行比較，若|yhi/s|>|yqi+1/s|，且yhi>0，令其中(δ≥1)為迭代因子，則對[yi](i＝1,…,n-2)數(shù)組元素進行操作：控制收斂速度，若|yhi/s|>|yqi+1/s|，且yhi<0，令則：若|yhi/s|<|yqi+1/s|，且yqi+1<0，令則：若|yhi/s|<|yqi+1/s|，且yqi+1>0，令則：在對第一離散化數(shù)組[yi](i＝1,…,n-2)遍歷完成該操作后，得到第二離散化數(shù)組[δk](k＝1,2,…)。
20、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，所述范數(shù)指標包括：單次循環(huán)高差極值和單次循環(huán)塌落和，所述結(jié)束條件包括：根據(jù)所述單次循環(huán)塌落和加速迭代計算過程，根據(jù)所述循環(huán)高差極值進行條件校驗。
21、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，在所述根據(jù)所述第三離散化數(shù)組生成優(yōu)化松散顆粒體分布曲線之后，還包括：將所述優(yōu)化松散顆粒體分布曲線與實際測量數(shù)據(jù)進行校驗。
22、本專利技術(shù)還提供一種松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測裝置，包括：
23、曲線獲取模塊，用于獲取初始松散顆粒體分布曲線；
24、離散處理模塊，用于對所述初始松散顆粒體分布曲線離散化處理，得到第一離散化數(shù)組；
25、比較賦值模塊，用于對所述第一離散化數(shù)組相鄰比較并重新賦值，得到第二離散化數(shù)組；
26、范數(shù)尋找模塊，用于對所述第一離散化數(shù)組范數(shù)尋找，得到范數(shù)指標，根據(jù)所述范數(shù)指標建立結(jié)束條件；
27、循環(huán)計算模塊，用于根據(jù)所述結(jié)束條件對所述第二離散化數(shù)組循環(huán)計算，得到第三離散化數(shù)組；
28、曲線生成模塊，用于根據(jù)所述第三離散化數(shù)組生成優(yōu)化松散顆粒體分布曲線，所述優(yōu)化松散顆粒體分布曲線用于反映松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測結(jié)果。
29、本專利技術(shù)還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，在所述獲取初始松散顆粒體分布曲線之后，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述對所述初始松散顆粒體分布曲線離散化處理，得到第一離散化數(shù)組，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述對所述第一離散化數(shù)組相鄰比較并重新賦值，得到第二離散化數(shù)組，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述對所述向前差分數(shù)組與向后差分數(shù)組[yHi](i＝0,1,…,n-2)信息比較，根據(jù)比較結(jié)果和差分數(shù)組特性，從所述第一離散化數(shù)組的子集[yi](i＝1,…,n-2)開始，調(diào)整所述第一離散化數(shù)組[yi](i＝0,1,…,n-1)對應(yīng)元素的值，得到第二離散化數(shù)組，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述范數(shù)指標包括：單次循環(huán)高差極值和單次循環(huán)塌落和，所述結(jié)束條件包括：根據(jù)所述單次循環(huán)塌落和加速
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述第三離散化數(shù)組生成優(yōu)化松散顆粒體分布曲線之后，還包括：將所述優(yōu)化松散顆粒體分布曲線與實際測量數(shù)據(jù)進行校驗。
8.一種松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法。
10.一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，在所述獲取初始松散顆粒體分布曲線之后，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述對所述初始松散顆粒體分布曲線離散化處理，得到第一離散化數(shù)組，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述對所述第一離散化數(shù)組相鄰比較并重新賦值，得到第二離散化數(shù)組，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的松散顆粒體塌落形態(tài)預(yù)測方法，其特征在于，所述對所述向前差分數(shù)組與向后差分數(shù)組[yhi](i＝0,1,…,n-2)信息比較，根據(jù)比較結(jié)果和差分數(shù)組特性，從所述第一離散化數(shù)組的子集[yi](i＝1,…,n-2)開始，調(diào)整所述第一離散化數(shù)組[yi](i＝0,1,…,n-1)對應(yīng)元素的值，得到第二離散化數(shù)組，包括：
6.根據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊志龍，張程嬌，冷振東，李宏兵，劉令，羅寧，向華仙，
申請(專利權(quán))人：中國葛洲壩集團易普力股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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