【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及隧洞開挖工程，特別涉及一種中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法、裝置及電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、在隧洞工程中，爆破技術(shù)是實現(xiàn)隧洞開挖的主要手段之一。傳統(tǒng)的爆破方法主要依賴于施工人員的經(jīng)驗，缺乏精確的科學(xué)依據(jù)，導(dǎo)致爆破塊度不均勻，影響施工效率和安全性。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，對爆破塊度進行智能調(diào)控的需求日益迫切。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┮环N中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法、裝置及電子設(shè)備，以解決傳統(tǒng)的爆破方法主要依賴于施工人員的經(jīng)驗，導(dǎo)致爆破塊度不均勻，影響施工效率和安全性的問題。
2、本申請第一方面實施例提供一種中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，包括以下步驟：根據(jù)中硬巖隧洞開挖需求確定目標(biāo)塊度粒徑大小范圍和開挖量；基于爆破塊度與單耗統(tǒng)計的歷史數(shù)據(jù)庫和中硬巖隧洞爆破塊度的實際檢測數(shù)據(jù)，確定爆破塊度與爆破單耗相關(guān)性函數(shù)；基于隧道輪廓成型爆破原理建立中硬巖隧洞爆破輪廓孔裝藥量計算函數(shù)；基于掏槽爆破成腔原理建立中硬巖隧洞掏槽孔裝藥量計算函數(shù)；根據(jù)爆破塊度與爆破單耗相關(guān)性函數(shù)、爆破輪廓孔裝藥量計算函數(shù)和掏槽孔裝藥量計算函數(shù)，建立隧道爆破塊度與掌子面各段位炮孔總裝藥量的相關(guān)函數(shù)模型；根據(jù)目標(biāo)塊度粒徑大小范圍和開挖量、以及相關(guān)函數(shù)模型確定炮孔總裝藥量方案，并根據(jù)中硬巖隧洞的現(xiàn)場爆破數(shù)據(jù)優(yōu)化炮孔總裝藥量方案。
3、可選地，歷史數(shù)據(jù)庫包括炮孔布置方式、孔網(wǎng)參數(shù)、爆破單耗、塊度、輪廓成型效果和巖體性質(zhì)的多個數(shù)據(jù)。
4、可選地，爆破塊度由中值粒徑表征，
5、可選地，爆破輪廓孔裝藥量計算函數(shù)建立時滿足以下條件：相鄰輪廓孔間疊加的拉應(yīng)力峰值大于巖體抗拉強度；炮孔壁上施加的荷載壓力峰值應(yīng)小于巖體抗壓強度的。
6、可選地，掏槽孔裝藥量計算函數(shù)基于掏槽孔的位置、大小和巖石條件建立，且滿足槽腔巖體在爆生氣體的靜作用下達到極限平衡的條件。
7、可選地，掌子面崩落孔區(qū)各段位炮孔總裝藥量由內(nèi)到外線性遞減。
8、可選地，炮孔總裝藥量方案的優(yōu)化目標(biāo)是：增加爆破后塊石料中目標(biāo)塊度粒徑的含量。
9、可選地，通過圖像識別或機械篩分技術(shù)檢測中硬巖隧洞爆破塊度。
10、本申請第二方面實施例提供一種中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控裝置，包括：第一確定模塊，用于根據(jù)中硬巖隧洞開挖需求確定目標(biāo)塊度粒徑大小范圍和開挖量；第二確定模塊，用于基于爆破塊度與單耗統(tǒng)計的歷史數(shù)據(jù)庫和中硬巖隧洞爆破塊度的實際檢測數(shù)據(jù)，確定爆破塊度與爆破單耗相關(guān)性函數(shù)；第一建立模塊，用于基于隧道輪廓成型爆破原理建立中硬巖隧洞爆破輪廓孔裝藥量計算函數(shù)；第二建立模塊，用于基于掏槽爆破成腔原理建立中硬巖隧洞掏槽孔裝藥量計算函數(shù)；第三建立模塊，用于根據(jù)爆破塊度與爆破單耗相關(guān)性函數(shù)、爆破輪廓孔裝藥量計算函數(shù)和掏槽孔裝藥量計算函數(shù)，建立隧道爆破塊度與掌子面各段位炮孔總裝藥量的相關(guān)函數(shù)模型；優(yōu)化模塊，用于根據(jù)目標(biāo)塊度粒徑大小范圍和開挖量、以及相關(guān)函數(shù)模型確定炮孔總裝藥量方案，并根據(jù)中硬巖隧洞的現(xiàn)場爆破數(shù)據(jù)優(yōu)化炮孔總裝藥量方案。
11、本申請第三方面實施例提供一種電子設(shè)備，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執(zhí)行程序，以實現(xiàn)第一方面的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法。
12、由此，本申請包括如下有益效果：
13、本申請實施例可以根據(jù)中硬巖隧洞開挖需求確定目標(biāo)塊度粒徑大小范圍和開挖量，再基于爆破塊度與單耗統(tǒng)計的歷史數(shù)據(jù)庫和中硬巖隧洞爆破塊度的實際檢測數(shù)據(jù)，以及隧道輪廓成型爆破原理等，確定爆破塊度與爆破單耗相關(guān)性函數(shù)、中硬巖隧洞爆破輪廓孔裝藥量計算函數(shù)與中硬巖隧洞掏槽孔裝藥量計算函數(shù)，接著根據(jù)上述函數(shù)，建立隧道爆破塊度與掌子面各段位炮孔總裝藥量的相關(guān)函數(shù)模型，最后根據(jù)目標(biāo)塊度粒徑大小范圍和開挖量、以及相關(guān)函數(shù)模型確定炮孔總裝藥量方案，并根據(jù)中硬巖隧洞的現(xiàn)場爆破數(shù)據(jù)優(yōu)化炮孔總裝藥量方案，提高了爆破塊度的均勻性，減少了爆破過程中的資源浪費，實現(xiàn)了爆破過程的智能化和自動化，減少對人工經(jīng)驗的依賴，提高了隧道開挖的效率和安全性。由此，解決了傳統(tǒng)的爆破方法主要依賴于施工人員的經(jīng)驗，導(dǎo)致爆破塊度不均勻，影響施工效率和安全性的問題。
14、本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。
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1.一種中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述歷史數(shù)據(jù)庫包括炮孔布置方式、孔網(wǎng)參數(shù)、爆破單耗、塊度、輪廓成型效果和巖體性質(zhì)的多個數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述爆破塊度由中值粒徑表征，通過最小二乘法回歸分析擬合得到所述爆破塊度與爆破單耗相關(guān)性函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述爆破輪廓孔裝藥量計算函數(shù)建立時滿足以下條件：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述掏槽孔裝藥量計算函數(shù)基于掏槽孔的位置、大小和巖石條件建立，且滿足槽腔巖體在爆生氣體的靜作用下達到極限平衡的條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述掌子面崩落孔區(qū)各段位炮孔總裝藥量由內(nèi)到外線性遞減。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述炮
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，通過圖像識別或機械篩分技術(shù)檢測中硬巖隧洞爆破塊度。
9.一種中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控裝置，其特征在于，包括：
10.一種電子設(shè)備，其特征在于，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，所述處理器執(zhí)行所述程序，以實現(xiàn)權(quán)利要求1-8任一項所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述歷史數(shù)據(jù)庫包括炮孔布置方式、孔網(wǎng)參數(shù)、爆破單耗、塊度、輪廓成型效果和巖體性質(zhì)的多個數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述爆破塊度由中值粒徑表征，通過最小二乘法回歸分析擬合得到所述爆破塊度與爆破單耗相關(guān)性函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述爆破輪廓孔裝藥量計算函數(shù)建立時滿足以下條件：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬巖隧洞開挖爆破塊度智能調(diào)控方法，其特征在于，所述掏槽孔裝藥量計算函數(shù)基于掏槽孔的位置、大小和巖石條件建立，且滿足槽腔巖體在爆生氣體的靜作用下達...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王洋，盧文波，鄭嘉惟，陳明，嚴(yán)鵬，王高輝，李勇震，
申請(專利權(quán))人：武漢大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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