地下矿山中深孔爆破设计专家系统研究
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摘要
本文以程潮铁矿井下中深孔爆破为工程背景，在对矿山爆破知识表示方法及知识库的构造等进行研究的基础上，采用面向对象的编程技术，以Delphi为工作平台，用模块化的设计思想，通过综合运用专家系统原理、人工神经网络技术、模糊控制理论、数据库建立方法开发了一套具有实用价值的地下矿山中深孔爆破设计专家系统。
同时根据KUZ-RAM模型的应用条件，将平行孔向扇形中深孔转化作了一次等效转换，从而将KUZ-RAM模型在露天矿的应用引入地下矿山，并结合R-R分布曲线与实测块度分布曲线的关系，直接应用现场数据对KUZ-RAM数学模型进行了修正，建立了程潮铁矿主要的爆破参数计算公式。最后结合一个应用实例详细介绍了该专家系统的功能和使用方法，经过现场实践证明，其预测结果与实际相符，为地下矿山的爆破设计、块度控制、生产管理提供了一种有效的工具。
Taking the medium-depth holes blasting of underground mine in Chengchao Iron Mine as engineering background, on the basis of the knowledge representation method of mineral blasting and the structure of knowledge base, the author adopts the technology of object-oriented programming and the idea of modularization on the Delphi platform. A practical expert system of medium-depth holes blasting design of underground mine is developed by synthetically using the principle of expert system, the technology of artificial neural network, the theory of fuzzy control and the method of database foundation.
Meanwhile, according to the applying conditions of KUZ-RAM Model, an equivalent transformation from parallel holes to fan-shaped medium-depth holes is also put up to apply the KUZ-RUM Model in open mine to underground mine. Combining with the relation between the R-R distributing curve and the real measured block distributing curve, the KUZ-RAM mathematics model is amended and some main calculation formulae of blasting parameters in Chengchao Iron Mine are established by applying the field data directly. At last detailed introduction about the expert system' s function and its use is given through a practical implementation, which proves that the prognostic results are in accordance with practice and thus an effective means is put forward for the blasting design, block controlling and production management of underground mine.
同时根据KUZ-RAM模型的应用条件，将平行孔向扇形中深孔转化作了一次等效转换，从而将KUZ-RAM模型在露天矿的应用引入地下矿山，并结合R-R分布曲线与实测块度分布曲线的关系，直接应用现场数据对KUZ-RAM数学模型进行了修正，建立了程潮铁矿主要的爆破参数计算公式。最后结合一个应用实例详细介绍了该专家系统的功能和使用方法，经过现场实践证明，其预测结果与实际相符，为地下矿山的爆破设计、块度控制、生产管理提供了一种有效的工具。
Taking the medium-depth holes blasting of underground mine in Chengchao Iron Mine as engineering background, on the basis of the knowledge representation method of mineral blasting and the structure of knowledge base, the author adopts the technology of object-oriented programming and the idea of modularization on the Delphi platform. A practical expert system of medium-depth holes blasting design of underground mine is developed by synthetically using the principle of expert system, the technology of artificial neural network, the theory of fuzzy control and the method of database foundation.
Meanwhile, according to the applying conditions of KUZ-RAM Model, an equivalent transformation from parallel holes to fan-shaped medium-depth holes is also put up to apply the KUZ-RUM Model in open mine to underground mine. Combining with the relation between the R-R distributing curve and the real measured block distributing curve, the KUZ-RAM mathematics model is amended and some main calculation formulae of blasting parameters in Chengchao Iron Mine are established by applying the field data directly. At last detailed introduction about the expert system' s function and its use is given through a practical implementation, which proves that the prognostic results are in accordance with practice and thus an effective means is put forward for the blasting design, block controlling and production management of underground mine.
引文
1 杨军，金乾坤等．岩石爆破理论模型及数值计算[J]．科学出版社，1999
2 Favreau，R．F．．台阶爆破岩石位移速度．第一届国际爆破破岩会议论文集(译文集)，408～417，1983
3 于亚伦．论计算机模拟爆破的新发展[J]．唐山工程技术学院学报，1991，No．4，42～49
4 钟冬望等著．爆炸技术新进展[M]．湖北科学技术出版社，2002，8
5 莫志勇．浅析中深孔崩矿参数的设计与优化[J]．冶金矿山设计与建设，1999，1，Vol 31
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7 王仕军，王铁林．一种用模糊-神经技术建造专家系统的方法[J]．计算机研究与发展，1994，31(5)17～23
8 魏一鸣等．基于神经网络的矿山井巷工程专家系统[J]．中国有色金属学报，1995，3：7～11
9 张权寿，周建峰．专家系统建造原理及方法[M]．中国铁道出版社，1992
10 于亚伦．爆破工程计算机模拟技术的进展[J]．金属矿山，1995，Series No．280：1～4
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12 郭连军，徐小荷等．爆破专家系统原理及应用[M]．冶金工业出版社，1998
13 钟冬望．拆除爆破模糊专家系统原理[J]．武汉钢铁学院学报，1992(3)：50～53
14 郭声远，朱建平．坑道工程爆破专家系统[J]．探矿工程，1989，5：27～35
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16 蔡美峰．金属矿山采矿设计优化与地压控制—理论与实践[M]．科学出版社，2001
17 Harries, G.A Mathematical Model of Cratering and Blasting, National Symposium on Rock Fragmentation, Adelaide, 41—45,1973
18 邹定祥．露天矿台阶爆破破碎过程的三维数学模型[J]．爆炸与冲击，1984
19 刘有才，刘增良．模糊专家系统原理与设计[M]．北京航空航天大学出版社，1996
20 王东平，孙启宏．神经网络与专家系统．计算机与数字工程，1994，1：34～41
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49 房泽法等．专家系统推理机高耸建筑物拆除爆破的应用[J]．西部探矿工程，2002
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70 程潮铁矿二期勘探报告．1994
71 曹志威等．Delphi 6实用编程技术[M]．中国水利水电出版社，2002
72 李羽．控制井下爆破块度的计算机模拟系统[J]．矿业研究与开发，Vol．17 Sept 1997