爆破过程的高速影像分析

爆破是露天开采工艺过程中最有效、最频繁的破岩手段,是矿山生产的重要一环。近些年由于产量的压力及大型铲运设备的使用,促使南芬露天铁矿的爆破作业日趋频繁,而且时有飞石伤人事件发生。本文采用理论分析和现场试验相结合的方法,应用Blaster's Ranger高速摄像系统对南芬露天铁矿的台阶爆破过程进行了深入的研究。 在大量试验数据的基础上,论文运用运动分析软件MAS对爆破网络中控制排的传爆进行了验证,实际起爆时间和预定起爆时间最大相差12ms,最小相差0ms,控制排的26个炮孔的平均相差时间为2.71ms,平均相差时间在导爆管传爆时间范围之内。通过MAS对台阶的运动过程进行分析,深入了解爆堆形成过程。对爆区首个炮孔爆生气体在岩体内作用时间进行分析,得出两个爆区的作用时间分别为154ms和265ms。利用MAS对炮孔喷出物进行跟踪测量得出牙3爆区炮孔喷出物平均喷出速度为175m/s,爆区最边缘飞石最大速度为115m/s,并计算出理论上飞石的最大飞行距离为661m。分析认为部分爆区存在拒爆问题。通过对爆区冲炮炮孔与未冲炮炮孔的比较,认为装药密度不均是造成冲炮的主要原因,而对于整体冲炮炮孔较多问题,本论文建议提高填塞密度,降低单耗。