【技术实现步骤摘要】
本申请涉及矿山开采领域，尤其涉及一种地下矿山炮孔的装药优化方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、在金属矿山地下开采过程中，穿孔爆破是关键的开采工序之一。中深孔爆破技术因其高效率和低成本等优势，广泛用于地下矿山中。对于采用中深孔爆破法的矿山而言，采矿设计技术人员需要使用制图软件，根据实地情况进行大量重复的爆破设计工作。这些设计工作在不同空间位置，需要根据炮孔的分布情况、爆破参数和地质条件的变化进行调整。大量重复性的爆破设计工作费时费力，且在设计过程中，人工交互调整设计方式仅能满足基本的爆破设计参数要求，主观随意性较大。
2、与此同时，为进一步提高爆破效果，爆破装药设计的成果需满足单位炸药担负矿量尽量均匀的要求，人工交互调整设计方式往往难以满足该条件，从而导致爆破质量仍具有较高的提升空间。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种地下矿山炮孔的装药优化方法、装置、设备及存储介质，旨在有效提升地下矿山炮孔的装药结构设计效率和地下矿山的爆破效果。
2、本申请实施例的技术方案是这样实现的：
3、第一方面，本申请实施例提供了一种地下矿山炮孔的装药优化方法，包括：
4、获取爆破装药参数，所述爆破装药参数表征所述地下矿山爆破装药相关的参数要求；
5、针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，基于矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界，生成离散化网格的第一集合，所述第一集合表征相应炮孔的子爆破范围；
6、针对所述
7、基于各炮孔的所述第一集合、所述第二集合和设定的爆破装药结构优化模型，得到各炮孔的装药方案；
8、其中，所述爆破装药结构优化模型以所有的所述第一集合中各网格在炮孔装药结构影响半径范围内的数量最大化为优化目标，所述炮孔的装药方案包括：炮孔的装药结构。
9、上述方案中，所述爆破装药结构优化模型如下：
10、
11、
12、其中，i为离散化网格的索引，xi为第一决策变量，xi＝1表示第i个离散化网格在炮孔装药结构影响半径范围内，xi＝0表示第i个离散化网格不在炮孔装药结构影响半径范围内，s.t.表示约束规则，a表示所有的第一集合，yj,p为第二决策变量，yj,p＝1表示第j个炮孔的第p种装药结构为最终装药结构，yj,p＝0表示第j个炮孔的第p种装药结构不为最终装药结构，h表示所述爆破范围内炮孔的集合，fj表示第j个炮孔的装药结构集合，p表示装药结构的索引，xj,p.k为第三决策变量，xj,p.k＝1表示第j个炮孔的第p种装药结构对应的担负矿量关系集合bj中的离散化网格bj,k在炮孔装药结构影响半径范围内，xj,p.k＝0表示第j个炮孔的第p种装药结构对应的担负矿量关系集合bj中的离散化网格bj,k不在炮孔装药结构影响半径范围内，sj,p表示第j个炮孔的第p种装药结构的装药长度，βl表示装药线密度，sb表示爆破范围面积，dc表示爆破排间距，βb表示炸药单位耗量。
13、上述方案中，所述针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，基于钻机机芯点坐标、矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界，生成离散化网格的第一集合，包括：
14、基于矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界，生成第一最小闭环；
15、针对各炮孔，若确定所述炮孔与矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界的交点数量为一个，则基于所述第一最小闭环、所述炮孔的中点构建第二最小闭环，并对所述第二最小闭环基于设定尺寸的网格进行离散化处理，得到离散化网格的第一集合；
16、若确定所述炮孔与矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界的交点数量大于一个，则基于所述第一最小闭环、所述炮孔的起点与首个交点的中点构建第三最小闭环，并对所述第三最小闭环基于设定尺寸的网格进行离散化处理，得到所述第一集合。
17、上述方案中，所述针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，生成离散化网格的第二集合，包括：
18、针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，选取所述第一集合中网格的质心与相应炮孔的装药结构的最小距离小于设定距离的网格，得到所述第二集合；其中，所述设定距离表征装药结构影响半径。
19、上述方案中，所述方法还包括：
20、对于任意两个炮孔，若两者的装药结构间的最小距离小于所述设定距离，则确定所述两个炮孔的装药结构互斥。
21、第二方面，本申请实施例提供了一种地下矿山炮孔的装药优化装置，包括：
22、获取模块，用于获取爆破装药参数，所述爆破装药参数表征所述地下矿山爆破装药相关的参数要求；
23、第一生成模块，用于针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，基于矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界，生成离散化网格的第一集合，所述第一集合表征相应炮孔的子爆破范围；
24、第二生成模块，用于针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，生成离散化网格的第二集合，所述第二集合表征炮孔装药与担负矿量关系；
25、装药布置模块，用于基于各炮孔的所述第一集合、所述第二集合和设定的爆破装药结构优化模型，得到各炮孔的装药方案；
26、其中，所述爆破装药结构优化模型以所有的所述第一集合中各网格在炮孔装药结构影响半径范围内的数量最大化为优化目标，所述炮孔的装药方案包括：装药结构。
27、上述方案中，所述爆破装药结构优化模型如下：
28、
29、
30、其中，i为离散化网格的索引，xi为第一决策变量，xi＝1表示第i个离散化网格在炮孔装药结构影响半径范围内，xi＝0表示第i个离散化网格不在炮孔装药结构影响半径范围内，s.t.表示约束规则，a表示所有的第一集合，yj,p为第二决策变量，yj,p＝1表示第j个炮孔的第p种装药结构为最终装药结构，yj,p＝0表示第j个炮孔的第p种装药结构不为最终装药结构，h表示所述爆破范围内炮孔的集合，fj表示第j个炮孔的装药结构集合，p表示装药结构的索引，xj,p.k为第三决策变量，xj,p.k＝1表示第j个炮孔的第p种装药结构对应的担负矿量关系集合bj中的离散化网格bj,k在炮孔装药结构影响半径范围内，xj,p.k＝0表示第j个炮孔的第p种装药结构对应的担负矿量关系集合bj中的离散化网格bj,k不在炮孔装药结构影响半径范围内，sj,p表示第j个炮孔的第p种装药结构的装药长度，βl表示装药线密度，sb表示爆破范围面积，dc表示爆破排间距，βb表示炸药单位耗量。
31、上述方案中，所述第一生成模块具体用于：
32、基于矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界，生成第一最小闭环；
33、针对各炮孔，若确定所述炮孔与矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界的交点数量为一个，则基于所述第一最小闭环、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地下矿山炮孔的装药优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述爆破装药结构优化模型如下：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，基于钻机机芯点坐标、矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界，生成离散化网格的第一集合，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，生成离散化网格的第二集合，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.一种地下矿山炮孔的装药优化装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述爆破装药结构优化模型如下：
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一生成模块具体用于：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，
10.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实
...【技术特征摘要】
1.一种地下矿山炮孔的装药优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述爆破装药结构优化模型如下：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，基于钻机机芯点坐标、矿岩分界面、采空区边界、巷道边界和爆破边界，生成离散化网格的第一集合，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述地下矿山的爆破范围内的各炮孔，生成离散化网格的第二集合，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓明，陈鑫，邓波，吴立坚，毛杜，王文洋，娄宏伟，
申请(专利权)人：深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿，
类型：发明
国别省市：
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