爆堆图象处理技术及爆破粒度控制模型的研究

第２４卷增刊合肥工业大学学报（自然科学版）Ｖ０１．２４Ｓ１’２００１年８月ｊｏＵＲＮＡＬＯＦＨＥＦＥＩＵＮＩＶＥＲＳｎ’ＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡｕｇ．２００１

爆堆图象处理技术及爆破粒度控制模型的研究

傅洪贤，张幼蒂，李滔梁

（中国矿业大学能旃科学与工程学院，江苏镣州２２１００８）

■耍，穿孔、辱破是露天矿生产过程中的童要环节，评价鼍破技果有众多指标，其中，鼍堆粒度组成是公认的最难嚣量和控制的指标．文章基于图象处理技术，对爆堆的圈象进行二值化、边界提取、平滑、边再跟踪盈区域充填，统计图象上块度的面积蔑局长．通过统计方法。推铡块度的筛网尺寸、爆堆的粒度组成．利用回归方法。建立了鼍破粒度控劓模型．

关ｔ调：爆破，图象处理，謦堆

中豳分类号ＩＴＰ３９１．４１｝ＴＤ２３５文献标识码ｔＡ文章赞号｝１００３—５０６０（２００１）￥１—０６６２。０４

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｌａｓｔｉｎｇ，ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＇ｍｕｃｋｐｉｈ

０引言

穿孔、爆破是露天矿生产过程中的重要环节。穿孔爆破成本占全矿生产总成本的２０％～４５％，爆破效果对后续采装、运输、破碎等工序的效率及成本有重大影响。如果穿爆环节出现质量事故，如大块率较大、拉底现象较严重、爆堆几何形状不合理及爆堆粒度组成不均匀等，将使采装、运输、破碎环节的效率

收稿日期｝２００１—０５—２５

作者简介，博洪贤（１９６６一），男，河北南富人ｔ中国矿业大学博士生｝张幼蓿（１９３４一），男，江苏徐州人，中国矿业大学教授，博士生导师

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２统计爆堆的粒度分布

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２．２爆堆的粒度分布傅洪贤，等：爆堆图象处理技术及爆破粒度控制模型的研究６６５

由图象上各岩块的面积及周长，推测出各岩块的体积及筛网尺寸。把各岩块的总体积矿作为爆堆的体积，把岩块的筛网尺寸划分为ｎ个区间（ｎ。，ａ。，ａ。，

…，ａＤ，统计落入各区间岩块的体积ｙｌ，ｉ一１，２’．．。，¨?

当岩块的筛网尺寸小于或等于嘶时，筛下质量分数§１ｉ

舶２（善ｕ）／．【，，这样可得ｎ组（斗，毋）。由图１，经过上

述的一系列处理后可得粒度分布曲线，如图５所示。

３暮；块崖抽爆破粒度控制模型的建立田３垃鹰分布曲线

爆堆粒度组成与爆破参数、矿岩物理性质等因素有关。对确定的矿山，其爆堆粒度组成主要与爆破参数有关．爆破参数主要为孔网面积，，炸药单耗ｇ，前排孔底盘抵抗线”，炮孔邻近系数ｍ，炮孔深度ｈ．

采用正交试验，根据生产经验，确定工组爆破参数（ｓ，，ｇ，，嘶，“Ｊ，ｈ，），Ｊ＝１，２’．－?，Ｌ。每组试验参数产生其爆堆。利用图象处理技术可统计出爆堆的粒度组成（弘崩）。

爆堆的粒度组成公认为最符台Ｒ—Ｒ分布，即

ｙ＝１一ｅｘｐ［一（ｘ／ｘｏ）。］

式中，——岩块筛网尺寸小于或等于ｚ。时的筛下质量分数

ｚ。——特定的筛网尺寸，即筛下质量分数为６３．２１％时的筛网尺寸

ｎ——分布指数

由粒度组成（，。，ａｉ），利用回归方法，可得出ｚ。、ｎ的值，这样，１组爆破参数（ｓ，ｇ，ｗ，ｍ，＾）产生１爆堆，利用图象处理技术及回归方法可得出１组（Ｘｏ，”）的值。Ｌ组爆破参数（５，，２，，ｖ．ｖｊ，ｍｊ，ｈ』）可得出Ｌ组（ｍｏｊ，ｎＪ）的值，ｊ＝１，２，…，Ｌ。而勘主要与爆破参数（ｊ，口，”，ｍ，＾）成线性关系Ｄ】，即

勘一ｂｌｓ＋ｂｚｑ＋６３∞＋６?ｍ＋ｂｓｈ

利用多元回归方法，可得出ｂ，值，ｉ＝１，２，３，４，５。这样，就得到爆破粒度控制模型，即

ｙ＝１一ｅｘｐ［一ｏ／茁ｏ）。］，

式中ｎ可由经验公式得出。（７）（６）￡ｏ＝６一＋６坷＋６ｉ叫＋６—＋ｂｓｈ（８）

４结束语

从现场拍照的图象，经过人机交互可得目标区域闭合的二值图象，然后可完全自动地实现边界跟踪、区域充填、统计粒度组成及绘制粒度分布曲线。利用统计到的粒度组成，通过回归方法，可建立爆破粒度控制及预测模型，实现爆破优化控制．岩块的筛网尺寸是利用岩块最佳匹配椭圆得到的，是否可通过其他途径得到更合理的筛网尺寸，有待于进一步研究．

［参考文献］

［１］璩世杰．矿岩块度图象分析法研究评连［妇．叠ｊｌ彳－，１，．１９９５，（１１）１１０－－１３．

［２］ＫｅｍｅｎｙＪＭ，ＤｅｖｇａｎＡ，ＨａｇａｍａｎＲＭ，甜４ｆ．Ａｕｔｈｏｒａｎａｌｙｓｉａｏｌｍｅｋｆｒａｇｍ扎ｔａｔ／ｏｎ¨ｉＷ

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爆堆图象处理技术及爆破粒度控制模型的研究

作者：

作者单位：

刊名：

英文刊名：

年，卷(期)：傅洪贤， 张幼蒂， 李通梁中国矿业大学能源科学与工程学院,合肥工业大学学报(自然科学版)JOURNAL OF HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY2001,24(z1)

参考文献(3条)

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2.Kemeny J M;Devgan A;Hagaman R M Author analysis of rock fragmentation using digital imageprocessing[外文期刊] 1993(07)

3.陈付生;傅洪贤 露天矿爆破优化设计软件的开发研究 1993(03)

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3. 刘为洲 台阶爆破的计算机模拟[会议论文]-1999

4. 傅洪贤.张幼蒂 用图像处理技术建立爆破粒度控制模型[期刊论文]-金属矿山2000(11)

5. 刘金明.史秀志.罗周全 铜山口铜矿矿岩分采分爆的试验研究[期刊论文]-采矿技术2002,2(1)

6. 王镇东.孙红星.邓永娣.赵楠楠.WANG Zhen-dong.SUN Hong-xing.DENG Yong-di.ZHAO Nan-nan 手背静脉识别的图像处理算法[期刊论文]-辽宁科技大学学报2010,33(5)

7. 张宪堂.陈士海 节理裂隙岩石爆堆形状预测研究[期刊论文]-煤矿爆破2000(3)

8. 王涤琼 对利用边界标定自动机进行文档图像分析的研究[学位论文]2005

9. 郭瑞和 王官营石灰石矿爆破至粗碎成本优化研究[学位论文]2004

10. 于永江.王来贵.何峰.YU Yong-jiang.WANG Lai-gui.HE Feng 煤体爆堆块度分布的测试[期刊论文]-煤炭学报2005,30(3)

引用本文格式：傅洪贤.张幼蒂.李通梁 爆堆图象处理技术及爆破粒度控制模型的研究[期刊论文]-合肥工业大学学报(自然科学版) 2001(z1)