露天工程爆破计算机辅助设计系统

露天工程爆破计算机辅助设计系统

刘庆利

唐山市保国环境资源开发有限责任公司 河北 唐山 063000

摘要：伴随着我国先进科学技术的发展，在露天爆破中应用了计算机、钻孔设备、GPS 等多项设备与技术，有效的提高 露天爆破工程的工作效率与工作质量。本文主要在露天爆破工程中，对 GPS 测量的应用进行分析，希望为相关人士提

供一些微薄的参考意见。

关键词：计算机；露天爆破工程 ；应用分析

引言：近代科学技术的发展表明．要使工程技术设计走上现代化道路，必须充分利用近代电子技术和电子计算机技术的发 展成果，这其中最常用的就是计算机辅助设计技术(CAD)。 随着计算机技术的高速发展，国内外爆破界也很重视计算机 辅助设计技术在爆破设计领域中的应用．并且广泛开展了这 方面的研究。爆破设计的特点是过程复杂，工作重复零乱，劳 动强度大，耗费时间多。利用计算机技术加强爆破设计和爆 破管理．可以把工程技术人员从繁重的设计计算和绘图工作 中解放出来，使其能够把更多的精力投入到创造性的工作中， 并且CAD系统的应用使得工程设计精度和爆破质量有大幅 度的提高。

正文：

一、国内发展与现状

国内把计算机辅助设计引入爆破领域是从20 世纪80年代初期开始的，研究内容主要集中于爆 破设计和爆破优化问题的解决。目前能够达到生产 应用要求的有露天矿生产爆破CAD系统、硐室爆破 CAD系统、露天台阶爆破矿岩破碎过程模拟等。从 整体而言．目前我国爆破工程领域的CAD技术研究 和推广工作和国外相比还有很大差距。 国内最早开展爆破CAD研究的是马鞍山矿山 研究院．在对澳大利亚G．Horries爆破数学模型分析 的基础上．该院于1982年提出了“露天矿台阶爆破 岩石破碎过程三维数学模型”，并研发了相应的 BMMC软件包。随后，该研究院将R—R分布和Bond 破碎理论相结合，提出了能够预测爆破岩石块度分 布的Bond—Ram模型。

二、GPS 测量在爆破工程中的应用

随着测绘技术的不断发展，现代测绘技术已具有高精度， 长距离、大范围，实时快速，“四维”、操作简便等特点，广泛运用 于大地测量、海洋测绘、工程测量、行政区域界线测绘、航空摄 影等诸多方面。本施工现场主要使用中海达 V90进行测量， 国家 2000坐标系统，采用围绕采区多个固定控制点进行参数校

验，各个控制点互不干涉，每一次碎部测量均为独立进行，避免 了累计误差，可快速、高精度的运用到地形测绘、爆破设计、炮孔 布设和爆后总结中。不仅提高了爆破技术人员的工作效率、节 省预算开支，而且加强了露天矿山的数字化、精细化建设。

三、CPS 测量在露天爆破工程中的应用价值

GPS 测量属于测绘技术的一种，当前我国测绘技术已经呈 现出精度高、远距离、范围广、操作便利的特点，现已应用在各行 各业，如土地测量、海洋测量、工程测量等方面，在这样的社会背 景下，GPS 测量技术逐渐走进露天爆破工程的领域。 本文所研 究的露天爆破工程是在现场中，对固定控制点进行参数校验时，

每个控制点都不具有关联性，所以在进行测绘工作时，要独立进 行测量，以免误差出现，将 GPS 测量技术应用在该工程的露天 爆破施工中，为爆破设计提供准确的技术资料、对爆破量进行科 学的计算，有效的调功钻孔以及炮孔布置的效率，确保露天爆破 施工的安全性， 降低了工程造价， 本文主要从以下几方面对 GPS 测量在露天爆破工程中的应用价值进行探析。

3.1 提供精准的技术资料

在露天报批工程中的爆破设计中，GPS 测量可以为其提供 精准的数据资料。现阶段我国在露天爆破工程中，经常选用深孔 台阶的爆破方式，该方式主要是在地面上进行土方爆破时，依据 台阶的推进形式， 随着我国测绘技术以及爆破器材的发展与完 善，深孔台阶的爆破方式已经逐渐走向成熟，为了有效的提高爆 破质量，当前我国对爆破设计提出了更为严格的要求与标准。在 爆破施工中，爆破设计为施工的第一个环节，直接决定后续爆破 工作的效果， 在爆破设计中，GPS 测量技术可以对爆破周边的 地形、地貌等数据资料进行采集，并将其以平面图、断面结构图 的形式显示出来， 在爆破设计中， 为其提供精准的技术资料支 持，在该工程中，GPS 测量技术对台阶的结构图进行绘制，这时 爆破技术人员依据图纸，对装药结构进行合理的设计，确保其间 隔的准确性，将一些硬度较差的岩石进行合理，避免该区域出现 粉碎过渡的情况，从而有效的降低药的使用量，通过调查发 现，该技术的应用可节省将近 20%的炸药量。

3.3计算爆破工程量

生产调度室往往需要根据爆破后岩石剥离量安排挖装设 备，确定挖运方案，所以如何确定爆破工程量直接影响采剥工 序衔接。一般情况下，爆破工程师根据炸药使用量和经验单耗 确定，往往不准确。利用 GPS测量只需要预先架设好基准站， 根据采区周边固定已知控制点进行参数计算，快速采集炮区， 计算爆破工程量。既可以为生产部门提供依据，又可以为 爆破工程师调整爆破参数提供四、总结

综上所述， 在露天爆破工程中，GPS 测量技术具有重要的 应用价值，通过其高精度、高效率等特征，可以保障露天爆破施 工的顺利展开，为露天爆破设计提供强有力的支持，提高爆破施 工的精度与准确，使得各项施工作业紧密的连接在一起。 通过 调查发现，将 GPS 测量应用在露天爆破工程中，可以提供精准 的技术资料、确保炮孔配置的科学性、计算爆破工程量，从而实 现露天爆破工程的可持续发展。

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