地下采场爆破计算机辅助设计技术研究

论文摘要

爆破是矿山生产的主要环节之一。爆破质量的好坏不仅影响着矿山生产过程中的铲装、运输、机械破碎等后续工艺的效率和总的经济效益,而且对矿山生产安全也有重要影响。CAD和三维建模技术近几年迅猛发展,地下采场爆破CAD系统是一个利用CAD和三维建模技术,实现地下采场爆破设计的二维和三维建模以及完成爆破效果预测的完整而实用的系统。本文对地下采场爆破的爆破方案、爆破参数选取、炮孔布置与绘图、爆破效果预测等科学问题进行研究。综合运用地下采场爆破设计原理、计算机数据库技术、计算机图形学原理,实现了地下采场爆破的计算机辅助设计系统。本系统包含三个方面的功能：数据库管理、地下平行孔爆破CAD和地下扇形孔爆破CAD。其中数据库管理包括对岩石和炸药数据的管理与维护。地下平行孔爆破设计实现了空间任意平面的平行孔布置,实现炮孔布置平面和炮孔的二维和三维建模,在爆破效果预测模块根据输入的爆破参数实现理想装药量计算、落矿量预测、落矿范围三维建模等。地下扇形孔爆破设计实现了空间任意巷道任意扇面的扇形孔布置,实现巷道和炮孔的二维和三维建模,实现扇形孔的理想装药量计算、落矿量预测、落矿范围三维建模等。本系统不仅实现了地下采场爆破CAD,而且在三维建模方面,本系统建立可以独立显示的炮孔外部和内部装药的三维结构。在爆破效果预测方面,系统不仅对炸药、岩性等进行考虑,还考虑了地质构造影响因素。地下采场爆破CAD系统不仅可以简化爆破设计人员的爆破设计工作,也提高了爆破设计数据的准确性。地下采场爆破CAD系统具有极大的实用价值,应用前景非常广阔。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 爆破CAD研究现状及存在问题
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 2 矿山爆破理论知识
• 2.1 矿用炸药分类
• 2.2 岩石分级
• 2.3 岩石爆破理论
• 2.4 地下采场爆破方法
• 2.5 本章小结
• 3 数据库设计与数据格式
• 3.1 数据库设计
• 3.2 数据格式
• 3.3 本章小结
• 4 地下采场爆破CAD系统的分析与设计
• 4.1 地下采场爆破CAD系统的分析
• 4.2 地下采场爆破CAD的总体设计
• 4.3 本章小结
• 5 地下平行孔爆破CAD的详细设计与实现
• 5.1 平行孔爆破参数确定
• 5.2 平行孔二维模型设计与实现
• 5.3 平行孔三维模型设计与实现
• 5.4 平行孔爆破效果预测
• 5.5 本章小结
• 6 地下扇形孔爆破CAD的详细设计与实现
• 6.1 扇形孔爆破参数确定
• 6.2 扇形孔二维模型的设计与实现
• 6.3 扇形孔三维模型的设计与实现
• 6.4 扇形孔爆破效果预测
• 6.5 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 参考文献