(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111610508.X (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 地址 113122 辽宁省抚顺市沈抚示范区滨 河路11号 (72)发明人 何帅　赵力　赵静　杨天宇　张扬　 侯成恒　缪海宾　赵雪　宁亮　 陈炳坤　 (74)专利代理 机构 沈阳易通专利事务所 21 116 代理人 夏子涵 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06F 30/17(2020.01) E21C 41/26(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种露天矿台阶钻爆孔 位设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种露天矿台阶钻爆孔位设 计方法， 包括： 确定露天矿自由面钻区中的布孔 设计区； 基于获取的布孔参数确定头排设计线和 边排设计线上的外部孔位； 基于边排设计线的弯 曲程度确定与边排方向线平行的第一内部设计 线， 第一内部设计线与后排方向线相交于初始孔 位； 基于布 孔参数以第一内部设计线为对象向边 排方向线阵列设置， 以确定全部的内部设计线； 基于布孔参数和内部设计线长度确定内部孔位； 结合全部的外部孔位和 内部孔位确定孔位布设 数据。 本发 明针对露天矿台阶钻爆中双自由面情 况， 根据钻区范围、 岩性、 最小抵抗线等因素进行 布孔设计， 解决了实际操作过程中整体钻区孔网 参数不均匀的问题， 提高了爆破质量， 降低了穿 孔成本。 权利要求书3页 说明书7页 附图10页 CN 114372617 A 2022.04.19 CN 114372617 A 1.一种露天矿台阶钻爆孔 位设计方法， 其特 征在于， 包括： S1： 确定露天矿自由面钻区中的布孔设计区； 其中， 布孔设计区包括依次连接以形成闭 合的： 头排设计线、 边排设计线、 与露天矿山的坡底线平行 的后排方向线、 与边排坡顶线两 端连线平行的边 排方向线； S2： 基于获取的布孔 参数确定 头排设计线和边 排设计线上的外 部孔位； S3： 基于边排设计线的弯曲程度确定与边排方向线平行的第一内部设计线， 其中， 第一 内部设计线与后排方向线相交于初始孔 位； S4： 基于布孔参数以第一内部设计线为对象向边排方向线阵列设置， 以确定布孔设计 区中全部的内部设计线； S5： 基于布孔 参数和内部设计线自身长度确定各内部设计线上的内部孔 位； S6： 结合全部的外 部孔位和内部孔 位确定孔 位布设数据。 2.根据权利要求1所述的一种露天矿台阶钻爆孔位设计方法， 其特征在于， 所述步骤S1 之前， 还包括： 基于现场测点数据， 确定相交 的头排坡顶线和边排坡顶线； 其中， 头排坡顶线和边排坡 顶线两者未相交的一端为各自的终点， 相交的一端为 起点； 所述步骤S1， 包括： 基于边排坡顶线的终点， 以及从边排坡顶线的终点出发沿露天矿山的坡底线走向上测 点的现场测点数据， 确定后排方向线； 基于头排坡顶线的终点， 以及边排坡顶线的起点、 终点的连线的方向， 确定与后 排方向 线相交的边 排方向线； 将头排坡顶线向内侧沿后排方向线方向移动作业安全距离， 得到头排设计线； 将边排 坡顶线向内侧沿边 排方向线方向移动作业 安全距离， 得到边 排设计线； 确定由头排设计线、 边排设计线、 后排方向线和边排方向线围成的封 闭区域为布孔设 计区。 3.根据权利要求1所述的一种露天矿台阶钻爆孔位设计方法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 布孔参数包括： 孔距、 排距、 头排等距孔距、 头排疏孔距、 头排密孔距、 边排等距孔距、 边 排疏孔距、 边 排密孔距。 4.根据权利要求3所述的一种露天矿台阶钻爆孔位设计方法， 其特征在于， 所述步骤S2 包括： 获取露天矿头排自由面的底盘抵抗线与排距比较， 若大于等于1.3倍的排距， 则采用疏 密布孔方式， 并以头排设计线和边排设计线的交点为布孔的起点， 以头排疏孔距、 头排密孔 距为孔距参数确定头排设计线上的外部孔位； 若小于1.3倍的排距， 则采用等距布孔方式， 并以头排设计线和边排设计线的交点为布孔的起点， 以等距孔距为孔距参数确定头排设计 线上的外 部孔位； 获取露天矿边排自由面的底盘抵抗线与排距比较， 若大于等于1.3倍的排距， 则采用疏 密布孔方式， 并以头排设计线和边排设计线的交点为布孔的起点， 以边排疏孔距、 边排密孔 距为孔距参数确定边排设计线上的外部孔位； 若小于1.3倍的排距， 则采用等距布孔方式， 并以头排设计线和边排设计线的交点为布孔的起点， 以等距孔距为孔距参数确定边排设计 线上的外 部孔位。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114372617 A 25.根据权利要求3所述的一种露天矿台阶钻爆孔位设计方法， 其特征在于， 所述步骤S3 包括： 获取边排设计线沿后排方向线上距离边 排方向线的最短直线和最长直线； 通过以下表达式确定边 排设计线弯曲度： r＝△h/a/0.154 其中， r为边排设计线弯曲度， △h为直线最远距离和直线最近距离的差值， a为布孔参 数中的孔距； 通过以下表达式确定初始孔 位与边排设计线终点的距离： 其中， h后为后排方向线长度， hmin为最短直线； 确定过初始孔位且平行于边排方向线的第 一内部设计线， 第 一内部设计线与头排设计 线相交点 位为初始点 位。 6.根据权利要求3所述的一种露天矿台阶钻爆孔位设计方法， 其特征在于， 所述步骤 S4， 包括： 以第一内部设计线为阵列对象， 布孔参数的孔距为阵列间隔， 向边排方向线列阵阵列 设置， 以确定布孔设计区中全部的内部设计线。 7.根据权利要求3所述的一种露天矿台阶钻爆孔位设计方法， 其特征在于， 所述步骤 S5， 包括： 确定各内部设计线的自身长度； 基于各内部设计线的自身长度确定对应的设计线等分数， 表达式如下： 其中， L为内部设计线的自身长度， b为 排距， m为设计线等分数； 基于各内部设计线的设计线等分数确定对应的内部孔 位。 8.根据权利要求3所述的一种露天矿台阶钻爆孔位设计方法， 其特征在于， 步骤S6之前 还包括： 确定自第一内部设计线上各内部孔位起， 与后 排方向线平行设置且各自相交于边排设 计线设置的孔 位补充平行线， 基于以下表达式确定各孔 位补充平行线上增 加的内部孔 位：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114372617 A 3