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1、露天矿爆破设计系统简介,华北科技学院 狐为民,已获的6项软件著作权 露天矿台阶深孔爆破智能设计系统露天矿三维图形处理平台露天矿地质信息处理平台专门针对本系统出版著作一部露天矿爆破数字化综合处理系统及应用已通过国家863项目鉴定准能集团申请并获得国家科技进步2等奖,一、露天矿数字化爆破设计系统介绍,简介主要功能介绍（1）3D图形编辑、显示平台（2）露天矿地质信息管理系统（3）台阶深孔爆破计算机设计（4）炮堆预测（5）施工设计文档的自动生成（6）外部数据接口,在总结Shotplus 的基础上，创新开发。符合CAD、WINDOWS的操作习惯。软件从基本图形设计、3D图形编辑、爆破设计、智能调整、抛掷
2、炮堆断面效果预测，施工文档自动生成等全部自主开发，具有完全自主的知识产权。,1、简介,2、主要功能介绍,（1）3D图形编辑、显示平台（2）露天矿地质信息管理系统（3）深孔爆破智能设计（4）炮堆预测（5）施工设计文档的自动生成（6）外部数据接口,（1）3D图形编辑、显示平台,与Cad一致，基本图形（如点、线、面、园、文字等）都实现了三维编辑、显示、管理；实现了数据（图形）的“层”管理；实现了爆破设计专用标识的编辑功能（如炮孔点、孔迹、引信、等时线等）；实现了全三维视图功能（定制了主视、俯视、后视、左视、右视、西南等轴测、西北等轴测、东南等轴测、东北等轴测、图形缩放等）；,示例：矿区整体煤层、地质
3、钻孔,示例：“层”管理,与Cad一致，系统数据按层管理，每一个数据都被置于一个“层”上。可以选择显示任何层的数据。,示例：爆破设计图,示例：全三维视图效果,（2）露天矿地质信息管理系统,钻孔数据是爆破设计的重要依据。系统可以对钻孔数据进行管理，可以显示炮孔周围的岩性，并根据岩性选择装药结构，可以显示任意地质剖面。,地质信息数据管理,地质信息包括：地质钻孔成果、年代成果。系统记录并在爆破设计时使用这些数据。,示例：821孔地质钻孔成果、年代成果,示例：地质信息综切面,可以切割显示任何一个地质切面，切面数据由基本地质数据插值得到。,示例：炮孔周围的岩石信息,炮孔周围的岩石信息由基本地质数据插值得到
4、,（3）深孔爆破智能设计,前期数据录入 基本设计智能设计辅助设计,前期数据录入,煤顶板数据是台阶的坡底面，该数据决定了孔底的标高，是设计中不可缺少的重要数据。坡顶面数据是台阶的坡顶面，也是设计中不可缺少的重要数据。坡面数据是通过高精度扫描仪得到的，坡面数据对前排抵抗线的大小有着至关重要的作用，所以详细的坡面数据是决定爆破效果的重要因素。坡顶线、坡底线也是系统设计的基础数据。支持CAD、Excel、txt文件格式。,示例：煤顶板数据导入,示例：坡面数据导入及效果,示例：坡顶线数据,基本设计,爆破区域规划预裂孔设计主体孔设计（即：松动设计、抛掷设计）布孔方向（水平角）设计装药结构调整加密孔设计炮孔
5、属性修改,基本设计：爆破区域规划,爆破区域规划包括：名称、爆破区域四个顶点的坐标、台阶底、台阶顶、台阶高度等。,基本设计：预裂孔设计,需要输入基本参数，如倾角、水平角，确定首孔的位置、装药结构等等。设计界面如右：,基本设计：主体孔设计（即：松动设计、抛掷设计）,根据矿山爆破的需要，开发了松动布孔和抛掷布孔两种布孔方式（包括布孔方向、装药结构等）。,也需要输入基本参数。设计界面如右：,基本设计：水平角设计,基本设计：加密孔设计,在爆破设计过程当中，不规则区域、靠近端帮、坡面位置可能有时需要单独设计加密炮孔。软件专门开发了相关模块：单孔加密、多孔加密。,基本设计：炮孔属性修改,炮孔属性包括炮孔的长
6、度调整、方位调整、装药和火工品调整等。分单孔属性和多个炮孔属性修改。,单孔属性,多孔属性,整体布孔结果,装药结构结果,智能设计（创新研究）,爆破参数智能计算前排孔位置智能调整交叉孔孔长的智能计算连线成批智能设计延时自动调整,智能设计：爆破参数智能计算,影响抛掷爆破效果的主要设计因素包括：台阶高度H与采宽w之比、倾斜炮孔、炸药类型和炸药单耗、延时时间间隔、预裂爆破、孔距和排距等。根据不同的地形地质条件，软件采用了经验法和理论结合的选参方式，在设计过程中系统会自动提供相应的参数，设计人员可以根据经验加以参考。,智能设计：前排孔位置智能调整,在爆破设计中，前排抵抗线往往根据坡面情况进行调整，这种调整
7、通常是依据经验，费时耗力，效果与设计人员的经验有很大关系，主观性很强。软件开发了前排孔位置智能调整。方法：通过前后左右平移前排孔三维空间位置、调整炮孔角度等来保持前排抵抗线达到最佳，在整个调整过程中，兼顾了与临近孔位的空间距离。,操作如右图，效果如下图：,东八区爆破设计：前排孔手工与智能设计对比（上图为手工调整图，下图为ksbp软件智能设计图）,示例：智能调整与手工调整对比,示例：智能调整前后对比图,注：左图为调整前炮孔图；右图为调整后炮孔图,A27号孔,智能设计：交叉孔孔长的智能计算,在抛掷爆破设计当中，涉及到3类短孔：边帮预裂短孔、端帮预裂短孔和端帮主炮孔短孔。短孔调整是依据安全距离不得超
8、过最小安全距离的原理设计的。,智能设计：连线成批智能设计,炮区智能连线设计的必要性：抛掷爆破每次设计孔数达600-700个之多，逐孔连线费时费力，又容易出错。当列间炮孔连线方式有规律时，用户可以使用列智能连线功能。,智能设计：延时自动调整,根据一定时间段内（8MS）内同时起爆药量不的超过一定的量（11吨），以抑制震动的要求开发的自动调整爆破延时的功能。,辅助设计,炸药、火工品管理装药结构模板、火工品模板,辅助设计：炸药、火工品管理,辅助设计：装药结构模板、火工品模板,（4）炮堆预测,（5）施工设计文档的自动生成,自动生成爆破设计施工文档每排装药图孔位布置图、连线图、等时线图、炮区延时图8毫秒起
9、爆药量图。炮堆预测图系统可以将计算统计结果以Word、Excel文件输出。其它输出,自动生成爆破设计施工文档（word文档）,其他输出示例：部分效果图（东区）,示例：部分效果图（东区）,A排（A35）,I排(J35),B排(B35),示例：部分Word文件输出结果（东区）火工品统计表,示例：部分Word文件输出结果（东区）排基本信息统计表,示例：部分Word文件输出结果（东区）各排装药结构统计表,（6）外部数据接口,提供了丰富的外接程序,支持各种数据间的转换（Word、Excel、Text、Cad、Access等）。AutoCad数据的自动提取。高精度扫描仪数据的转换。其它数据导入、导出。,数据接口：AutoCad数据读取,系统可以从矿上的Cad图中提取任何基础数据（如：坡顶面、坡底线、煤顶板等）,数据接口：高精度扫描仪数据的转换,系统专门开发了数据的转换模块，可以直接从高精度扫描仪的原始文件中读取扫描数据。,数据接口：其它数据的导入、导出,地质钻孔基本数据地质年代成果数据煤顶板、爆破区域、坡面数据、坡顶线数据等。支持Text、Excel文件格式,请提出宝贵意见谢谢,
