露天爆破飞石距离智能预测研究

为了在露天爆破中更准确地预测出飞石的抛掷距离,研究引入多科得分的概念,利用多科得分思维进化算法(Multidisciplinary Score Mind Evolutionary Algorithm,MSMEA)对BP神经网络(Back-Propagation Neural Network)进行优化并建立模型来预测飞石距离。通过分析隐含层神经元个数、种群规模、子种群规模、优胜及临时子种群个数建立了64个多科得分思维进化算法优化BP神经网络模型(Back-Propagation Neural Network Optimized by Multidisciplinary Score Mind Evolutionary Algorithm,MSMEA BP),并选取了其中最优的MSMEA BP模型。为了验证预测模型的有效性,分别用MSMEA BP模型、思维进化算法优化BP神经网络模型(Back-Propagation Neural Network Optimized by Mind Evolutionary Algorithm,MEA BP)和BP神经网络模型对10组爆破飞石距离进行预测。结果显示,MSMEA BP模型得到的预测结果与真实值之间的平均相对误差、决定系数、均方根误差、均方根百分比误差分别达到3.67%、0.9808、7.3571、1.33%,依次优于MEA BP模型和BP神经网络模型,表明在相同训练条件下,采用多科得分思维进化算法对BP神经网络模型进行优化,可以克服BP神经网络易陷入局部最优解的问题,进而显著提高模型的预测精度。该方法为预测爆破飞石距离提供了一个新思路。

基于高斯过程回归矿山爆破飞石距离预测模型

为了提高矿山爆破飞石距离预测结果的精度,首先,根据马来西亚某矿山52次爆破作业记录的飞石距离相关参数,建立由6个输入(炮孔孔径、炮孔长度、最小抵抗线/孔距、炮孔填塞长度、最大一段装药量、炸药单耗)和1个输出(飞石距离)组成的数据库。然后,基于高斯过程回归机器学习算法,建立爆破飞石距离的预测模型,将其应用于马来西亚某矿山中,并与2种主流的机器学习方法(支持向量回归和神经网络)的预测结果进行对比。结果表明:从实际图-预测值图和残差分析看,基于双层神经网络构建的飞石距离预测模型的预测效果最差;从回归评价指标看,基于二次有理高斯过程回归建立的飞石距离预测模型的预测效果最优,其R-平方(R^(2))值为0.9、均方根误差(RMSE)值为24.67、均方误差(MSE)值为608.61、平均绝对误差(MAE)值为21.42。由此可知,基于高斯过程回归预测矿山爆破飞石距离更精确。可为类似矿山爆破安全警戒范围计算提供理论基础。

基于事故树-层次分析法的岩巷爆破飞石事故分析

以桑树坪煤矿运输巷钻爆法掘进为工程背景,基于巷道内大型设备后退距离有限现状,根据断面中心楔形掏槽爆破对设备的损害影响,利用事故树-层次分析法对爆破飞石事故进行分析。以“爆破飞石损伤设备”为顶上事件绘制事故树,进行结构总要度分析,构建层次模型,经过层次单排序、总排序,确定了18种影响因素对飞石事故的权重。结果表明:在结构重要度分析中,X_(11)(爆破区域正对设备停放区域)、X_(12)(单次起爆面积大)、X_(17)(防护设施未按要求布置)、X_(18)(防护材料强度不足)占比较大,说明这4个事件容易发生。通过层次总排序得知,18个影响因素中,C_(8)(单次起爆面积大)与C_(9)(爆破区正对设备停放区)的权值最大。基于研究分析,在现场施工中,将现有的断面中心楔形掏槽爆破,改为断面右下方中空孔直眼掏槽爆破,减小了单次爆破面积,将岩石抛掷方向调整为与设备相反巷道一侧,较好地解决了爆破飞石对设备的损坏。

爆破飞石安全风险致因BN模型分析

为探究爆破飞石安全风险,特采用贝叶斯网络法(BN)构建风险致因分析模型,研究结果表明,顶上事件发生时,装药量过大、警戒线安全距离不够、覆盖防护不够是爆破飞石事故重要的伴随诱因,三个因素导致安全事故发生的发生概率分别为38%、32%、32%。从敏感性分析可知,警戒线安全距离不够、覆盖防护不够等管理因素为导致事故发生的最敏感因素。

城市拆除控制爆破中的飞石控制

根据长期现场工程实践总结出,在城市拆除控制爆破中,引发飞石的主要原因是:对被爆介质的性能和结构特点了解不够,炮眼的布置和钻眼的方向、最小抵抗线的位置和大小、炸药单耗的高低、装药结构形式等爆破参数选择不当,施工质量未达到要求,覆盖位置不对或覆盖厚度不够等。针对于此,提出防治爆破飞石的有效技术措施有:熟悉被爆体的力学性能和结构特点,正确选定最小抵抗线的位置和方向,微分装药并严格控制装药量和选择合理的装药结构,保证正确顺序起爆,精确钻眼和施爆,加强覆盖防护。此外,文中还介绍了几种爆破飞石抛掷距离的估算方法。

拆除爆破飞石控制与防护研究

系统分析了城市拆除爆破中飞石的类型和产生的原因,给出了拆除爆破中飞石飞散高度和飞散距离的估算公式,提出了预防飞石危害的主动控制和被动防护技术。对提高爆破飞石控制的可靠性,保证拆除爆破的安全,减小爆破事故危害有一定参考意义。

事故树分析法在爆破飞石事故分析中的应用

在综合分析影响露天爆破飞石事故因素的基础上,采用事故树分析方法得到影响顶事件的各阶最小割集,通过计算基本事件的结构重要度,确定了影响爆破飞石事故的主要因素,并提出相应的安全措施,对降低露天爆破安全事故有重要意义。

爆破飞石致人死亡案例分析

根据爆破飞石在空气中的抛掷规律及岩石结构的物理性质 ,对爆破飞石致人死亡典型案例进行分析 ,为法院定案提供了科学依据。

爆破飞石产生原因事故树分析

为了避免爆破飞石伤人事故的发生,确保爆破安全,根据现场调研,运用安全分析理论查找爆破飞石产生的原因,为爆破作业设计、施工和安全管理提供科学依据。运用事故树分析法FTA(fault tree analysis)对某一爆破飞石伤人事故进行全面、系统的分析,确定引起顶上事件发生的因素,提出相应的预防措施。

基于层次分析法的矿山爆破飞石伤人事故风险分析

本文通过对矿山爆破中飞石伤人事故进行系统的分析,找出了飞石伤人的致因,建立了爆破飞石伤人事故的故障树模型,同时运用层次分析法对该模型进行了风险分析和演算,得出了影响爆破飞石伤人事故的主要因素,并提出了控制这些因素的有效措施。

拆除爆破的飞石防护

分析了拆除爆破飞石产生的原因,认为爆破拆除飞石问题可以通过主动防护、被动防护和设置安全区域的办法进行解决。

一起爆破飞石事故的事故树分析

在诸多露天采场爆破事故中,飞石事故占很大的比率,对矿区的安全生产构成了严重威胁。针对一起飞石事故案例,利用系统安全分析中的事故树分析方法,通过最小割集和最小径集的求取,寻找事故发生的原因,提出爆破飞石事故的预防途径和控制措施,从而有针对性地采取安全对策,以减少事故的发生。

爆破飞石飞散距离计算公式浅析

爆破飞石是造成大量工程事故的五大爆破危害之一，其飞散距离的估算存在较大难度，主要是因为确定爆破飞石飞散距离的因素很多。本文查阅了大量相关资料，总结得出了计算爆破飞石飞散距离的经验公式、统计规律公式、弹道公式和其他公式。从使用情况来看，几何相似公式的使用次数最多，但是该公式的系数K1的选取存在较大差异，取值范围大多为1～2；而该系数对计算结果有直接影响，需要广大爆破工作者进行相应的试验来细化K1的取值。

爆破飞石预测公式的量纲分析法

在爆破飞石距离的研究方面,目前还没有一个普遍接受的爆破飞石预测公式。量纲分析法不涉及物理问题的数量方程,可以简化数学分析过程,减少相关参数,因此特别适合用于爆破理论分析。用量纲分析法对爆破飞石的产生过程进行了研究,将其分为炸药爆炸和飞石抛掷两个过程,得出特定情况下爆破飞石抛掷距离的通用预测公式。

拆除爆破中飞石产生的原因及其防护

分析了拆除爆破中飞石产生的原因及影响因素 ;推荐了估算飞石距离的公式 ;探讨了预防飞石危害的主动和被动防护技术 ;并以一个拆除爆破的工程实例 。

拆除爆破飞石产生的原因与防护研究

飞石是引起爆破安全事故的主要因素,系统分析了城市拆除爆破中飞石的类型和产生的原因,提出了预防飞石危害的有效措施。对提高爆破飞石控制的可靠性,保证拆除爆破的安全,减小爆破事故危害有一定参考意义。

露天矿边坡在爆破中的飞石距离研究

露天矿边坡爆破产生的飞石对周围人机系统造成破坏,基于颗粒流理论研究了爆破后飞石的飞出距离。以海州矿某边坡为例,在边坡上设置了3种药量TNT的15个爆破点,对计算平衡后模型中颗粒飞出的散落情况进行了研究。结果表明,细观过程可分为3个阶段:爆炸冲击起主导作用的阶段、重力占优势的上覆岩层塌落阶段、颗粒下滑局部调整至平衡阶段。最大飞石距离小于450 m;A1到A15的飞石距离逐渐减小;1 kg TNT使岩石松动滑落,5 kg TNT飞石距离在250 m以内,10 kg TNT的飞石距离随爆破点的位置不同而不同。同时,飞石的距离与上覆岩层的完整性有很大关系。

基于灰色Elman神经网络的爆破飞石距离预测研究

针对单一神经网络预测方法存在一些不足,将建立灰色关联分析法与Elman神经网络的耦合模型,对爆破飞石最大飞散距离进行预测研究。首先,利用灰色关联分析方法对数据进行预处理,确定各影响因素与爆破飞石距离之间的关联度;然后,根据关联度的大小,选择关联度较大的影响因素作为Elman神经网络的输入层数据;最后,用神经网络的功能对数据进行训练和预测。研究结果表明:利用灰色关联分析方法确定主要影响因素作为输入层,比单一使用Elman神经网络的预测精度更高,达到95%以上。

事故树在露天矿爆破飞石危险性分析中的应用

应用安全系统工程事故树分析方法,对大型露天金属矿爆破飞石事故的影响因素进行综合分析,并绘制出爆破飞石事故树分析图。在此基础上进行定量计算,得到爆破飞石事故的结构重要度,解析爆破飞石事故的原因、规律,为今后的爆破设计、施工和爆破安全管理提供科学的依据。同时找出影响爆破飞石事故的主要因素,提出了相应的防范措施。

边排孔位置与爆破飞石距离控制的匹配

为有效控制爆破飞石距离,提高露天矿山爆破作业的安全性,从边排孔偏差的角度,分析边排孔偏差发生原因,应用偏差距离对孔位进行描述.通过调整边排孔a以及第二排相邻钻孔b、钻孔c装药量的方式进行爆破效果优化.对提出的装药量方案进行数值模拟,比较各方案应力分布曲线与设计孔位应力分布曲线的相对误差,进而确定最优方案.应用最小二乘法拟合装药量与偏差距离间的关系.研究结果表明:边排孔偏差距离为δ时,确定了钻孔a、钻孔b、钻孔c三钻孔最优装药量方案,此方案可有效提高爆破作业安全性.