基于三维巷道模型的深孔爆破扇形布孔优化设计

郭进平，刘益超，李角群，卢皎旭，张 雯

(西安建筑科技大学资源工程学院，西安 710055)

深孔爆破设计是一项非常重要的采矿设计，原则上要求每个爆破排面线都要给出相应设计，这是由于每个爆破排面线中凿岩巷道位置及矿体轮廓线都会发生变化，导致深孔爆破设计的工作量非常大。目前对深孔爆破优化设计的研究，主要围绕深孔爆破参数进行优化，采用技术手段主要包括：现场实验、数值模拟、建立非线性预测模型等[1-11]，目前关于深孔爆破优化设计的相关研究比较少。

深孔爆破设计主要包括：一是爆破排面线小剖面的绘制；二是深孔布孔设计。随着矿山三维模型可视化技术的发展，爆破排面线小剖面的绘制已经从手工、人机交互、迈入到矿山三维模型自动切剖阶段，深孔布孔设计已经从手工模板、计算机模板、人机交互、迈入到计算机自动完成优化设计阶段[1]。利用三维巷道模型完成爆破小剖面设计，结合动态规划的思想，将深孔扇形炮孔布置转换为从起始炮孔到终止炮孔的单源最短路径问题，建立基于三维巷道实体模型的扇形深孔爆破设计算法模型，可以实现深孔爆破布孔设计的模块化、智能化。本文给出三维巷道模型建模及切剖方法，在此基础上基于Dijkstra算法实现双排起爆的深孔布孔优化设计系统，基于Auto CAD平台进行二次开发，开发地下矿扇形深孔爆破优化设计系统。

1 三维巷道模型构建与切割

矿山三维巷道模型包括2类：一是根据巷道中心线和巷道设计断面，采用拉伸技术完成了三维巷道模型构建；……