GPS技术下的露天矿山爆破设计及布孔

在实际开展爆破设计工作的时候，必须要对爆破区域的岩石炸和药种类、台阶高度、地形特征等方面进行综合考虑，在获得科学的爆破设计后，最关键的就是将设计结果精准无误的使用到施工现场。所以，使用计算机三维空间建模技术具备的可视化优势以及GPS技术的精准度极高特征，和爆破设计与落实进行充分结合，能够切实有效的提升工作水平和效率，更好的加强爆破效果。将GPS技术应用于爆破设计中，使用爆破设计的智能系统，能够在露天矿山的模型上，自动设计布孔、装药结构、快速网路等，并输出爆破结果。另外软件能够在人工操作的状况下，优化爆破结果，使其可以符合现场地质条件的不规则性以及繁杂性，同时取得理想的爆破效果。

1 GPS技术

GPS定位系统主要是通过卫星，在全球范围内开展实时定位以及导航的系统。GPS定位系统必须要具有3个要素，也就是监控平台、GPS终端与传输网络。这3个要素一个都不能少。GPS技术具备高精准度、使用范围广、性能良好等优势，是目前为止使用效果最好的导航定位系统。在国际中持续优化与创新定位系统的形势下，其中的硬件和软件也在持续完善，使用范围也在一直拓展，当前已经遍布我国与经济发展相关的各个领域。根据上述特点，在露天矿山的爆破设计以及布孔施工中应用GPS技术具有十分关键的价值和意义

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古村古镇群共生发展的技术方案的探索，是基于逻辑推演构造技术方案，选择典型案例地实际应用的研究方案，研究得到了比较理想的效果，基本属于实证类研究。研究本身是否带有偶然性？还须进一步探索。全套方案中，内容分析技术多基于研究者的质性研究能力，很难在实际工作中保证每位研究者得到共同的结果。对于方法创新来讲，本文具有明显局限。

表1 测试数据表明设计的自动循迹小车大部分情况下能完成铁丝循迹、检测硬币、实时显示路程距离。但是有时仍然有冲出赛道，警报器乱响的现象。初步分析因为改变了传感器的机械高度会使得传感器的灵敏度上升，返回来的参数变大；通过改变阈值解决了循迹与警报问题。

1.1 GPS技术的工作原理

流动站、基准站与的信息链构成了动态、实时定位的系统，要想确保动态、实时的检测，就必须要建设无线信息通讯系统，其工作原理主要是通过具有极高精准度的控制点当成基准点，设置一台接收机作为参考站，并持续观测卫星，在流动站装置的接收机接收卫星信号的时候，利用无线传输仪器接收基准站检测到的信息，之后流动站中的计算机会结合相关的原理获得流动站的坐标位置以及测量的精准度，这样在测量矿山的时候就能够对具体状况进行动态检测，并且非常准确，在很大程度上节约了测量的时间，进一步提升了工作速度和效率。

1.2 GPS技术的应用优势

要想更好的显示在露天矿山爆破中使用GPS技术布孔的优点，爆破施工中使用的是高精度雷管，同时选择了五种雷管：17ms和42ms的地表头排连接雷管、65ms和100ms的地表排间连接雷管、500ms的孔内高精度雷管，使用逐孔微差起爆的方法

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在实际进行现场放样的时候必须要保证GPS移动站在基准站的信号覆盖区域内，并且信号具有良好的强度，根据设置好的孔坐标以及拾取顺序开展现场的布孔活动，在这一过程中需要注意，在施工现场布孔的时候，应确保GPS移动站杆垂直并且水平在中央位置，确保孔位的精准度。在放置好孔位之后使用相应的措施确保此处的孔位不会出现移动与磨损的情况，并且容易被识别，从而进一步提升布孔的效果。

1.3 载波相位差分原理

露天矿山选择使用的穿孔仪器是YZ555B牙轮钻开展穿孔施工活动；采掘仪器是WK10C电铲，输送设施是MT3700B、MT400、830E电动轮运矿车开展采装工作，从而设计爆破孔网参数。施工现场爆破区域的形状应结合具体的爆区形状以及岩性分布进行设计，在CAD图纸中设计爆破区域的孔位图。爆破区域上方位置的水平均高是1483.11m，下方位置的水平标高是1469m。穿孔面积是25072.3m

左右，结合孔网参数的设计，预设的穿孔是462个，穿孔米道是7854m；钻孔孔径为310mm，平均段高是13.62m，超深3.5m，孔深为17m，孔距是9m，排距是6m。

1.4 GPS技术的测量功能

本工作主要研究具有固定素因子个数的整数分布情况,探讨了黎曼猜想对其渐近式中误差项的影响.为了方便表达,引入如下记号,设s=σ+it,0＜ε＜1/logx,

2 现状与弊端

首先，以往的放样方法使用的多为拉尺和步量，这样的方式虽然容易理解但是操作起来比较困难，需要持续调整才可以明确孔的具体部位，并且无法精准的确定迈步大小，费时费力。使用拉尺的方法虽然能够改善步量精准度不高的问题，但是无法很好的控制排和排之间的距离，在爆破区域较为复杂的时候，更无法掌握排与排的间距，孔网整齐度不高。其次，设计孔位和实际孔位有一定差异。因为以往的放样方法有局限性，致使爆破预设计丧失了原有的指导意义与价值，直接影响了后期的爆破质量。最后，孔网参数不均匀很容易导致具备位置发生根底及大块，对施工现场的采掘率产生一定的影响。

3 露天矿山爆破设计和布孔中GPS技术的应用

3.1 现场测量

在完成在施工现场爆破区域电子图上初设计布孔后，将爆破区域的形状以及矿岩分布作为基础，设计列以及行的方向，同时设计炮孔位置。利用CAD软件中的VBA管理器加载并运行插件，同时按照相应的顺序对设计好的孔进行逐个标注，同时把所有孔的坐标信息输入到文件中并储存下来，同时把文件的后缀设置成csv，这个时候，原来的文件就会被更改成能够别测量系统识别的csv文件，同时把此文件利用数据线输送到手簿里。

3.2 孔网设计

载波相位差分技术也被叫做两个测站的载波相位下的度，RTK技术可以实时反映检测点的三维坐标，是建立在动态处理两个测站的载波相位同时实现厘米级的高精度。RTK技术主要是通过基准站利用信息链，把基准站载波观测量和坐标位置实时传输给移动站，之后移动站接收GPS卫星和来源于基准站的两个载波相位，同时构成相位差分观测值实时动态处理，可以实时提供厘米级的定位信息。

3.3 生成放样点库文件

爆破效果的和施工现场地形信息的精准度有密不可分的联系，如果爆破区域位置不正确，设计精准度也是无从谈起，并且在施工现场极易导致发生电铲挖掉边排孔的情况，爆破区域边界法更是精准。所以，在电铲收后，应仔细认的测量爆破位置，从而促使获取的信息数据可以切实体现出爆破位置的具体状况以及特点，以此更好的满足爆区目的与设计要求。露天矿山使用的GPS仪器是南方测绘S86T，其具备较高的精准度和极强的信号，覆盖范围很广，能够用于采集爆破位置的信息数据。爆破位置的坡顶线测量是否准确，会对后续爆区设计的精准性产生直接影响，可以说坡顶线决定了爆破区域的位置与形状。因此在实际应用GPS仪器的时候，应注意确保此爆破区域坡顶线的测量精准度，确保测绘出的爆破区域形状符合施工现场，在采集施工信息数据的时候，架设基准站的规定和架设野外移动站的要求存在一定差异，具体如下

：①应该在地基比较稳定的地方架设基准站，并且地基应稍微高一点，容易放置。②基准站的周围应防止存在功率比较大的无线电发射器和高压电线，这些物品产生的磁场会严重干扰GPS信号；并且周围应避免出现高大的构筑物和建筑物，这主要是由于高大建筑物会对信号的传递产生遮挡。③在架设基准站的过程中，需要防止周围出现大范围的水域，或是对卫星信号产生干扰的物品，防止接收信号较差出现的多路径效应。使用移动站测点时的注意事项：①在实际应用移动站的过程中，需要注意危险的坡底以及边帮。比如在收集坡底线以及坡顶线的时候，需要防止出现交叉打点的情况，并且在这两个位置需要注意上方岩石存在的垮塌风险，在确保人身安全的状况下保证获取的精度。②在应用移动站收集信息的时候，应注意区分采集到的点，也就是相同台阶边界内的点以及边界上的点应注意分类。③爆破区域的现场如果地形比较复杂，应注意区分采集到的点，同时对图形做好标记，以便于后续在进行信息处理的时候改正。

3.4 现场放样

二是以实现中华民族伟大复兴为引领，明确不同领域知识分子的具体责任。党的十八大后，习近平提出了实现中华民族伟大复兴的中国梦，而且他多次强调“我们从来没有像今天这样离实现中华民族伟大复兴的目标如此之近”。中国的知识分子作为社会的精英，应该立时代之潮头、通古今之变化、发思想之先声，以时不待我的紧迫感、舍我其谁的责任感担负起历史赋予的光荣使命。［16］习近平还多次强调一代人有一代人的使命，广大知识分子既要勇于担当、引领创新，又要天下为公、担当道义，无论是当老师、做研究，还是搞创作，都要立足于我国社会主义初级阶段的基本国情，为国家发展做贡献。

3.5 网路设计

GPS技术的优点主要包括以下三方面：首先是操作便捷，使用效率高。只要在GPS基站的覆盖领域内，并且周围地势清晰简单的状况下，就能够非常便捷简单的实现施工作业。在整个操作期间，只需要一名施工人员就能够完成任务，几乎没有什么施工难度，可以在很大程度上提高工作水平和效率，切实有效的降低施工成本增加经济效益。其次，具有很高的定位精确度和极强的信息安全性。在基准站覆盖的区域内，GPS技术的精准度能够实现毫米层级，加强了布孔作业的精确性，提高了爆破工作的安全性。最后是能够高效处理信息数据。GPS技术是在专业设施的基础上建立的，操作非常便捷，能够在极短的时间内实现对比以及比较基准数据，并且输送回手簿中。

①点测量功。GPSRTK技术在基础的地形下，只需要一名施工人员带着设备站在碎部点上等候极短时间，就可以获得三维坐标信息，还能够实时明确定位的精度。完成测量之后通过简单的信息处理在使用三维建模系统，就能够形成三维空间的矿山模型。点测量是采集地形信息的时候经常会使用到的功能，在实际开展点测量工作前，应明确软件是否处于固定解状态中。在测量界面下有四个按钮，可以呈现出的内容主要包括天线高、东坐标、北坐标、点名等。按“A”键可以迅速保存现阶段的点坐标，同时输入天线高，持续存储点坐标的时候，点名就会自动累计。②点放样功能。一般的布孔和验孔需要使用卷尺对孔位进行明确，不但要消耗很多的时间和力气，并且无法更好的确保精准度，另外需要好几名施工人员的配合，才可以完成相应的工作，但是将GPS技术应用其中，只需要预先在手簿中储存炮孔坐标信息，就能够精准并且快速的开展布孔和验孔工作。通过点放样功能就能够实现布孔和验孔，能够明确坐标管理库中的点在地形中的具体部位。在进入坐标管理库之后，选取放样点进入指示界面，界面中就会呈现从出目前点和放样点之间的距离与方位，并给出提示实施移动放样，在移动到距离目标点一米的位置时，软件就会出现局部精准放样，另外软件会给控制器发出提示指令。

3.6 爆破效果评价

爆堆形状与矿岩块度是评价爆破效果的主要准则，矿岩块度对后续的采装与设备更换成本具有直接影响。爆破区域使用以往步量的布控方法布孔之后，岩石块度的不均匀，大块率比较高，而露天矿山爆破就应尽可能防止并降低出现大块的几率，不然就会延长重型运矿车的等待时间与大型液压铲的无效时间，会致使装运工作无法顺利进行。在使用GPS技术进行爆破之后，获得了十分理想的爆破效果，结合相关施工统计显示，大块率下降了百分之四十，能够满足露天矿山的采装需要。

4 露天矿山爆破安全问题的防治措施

4.1 加固矿山附近的边坡

要想切实有效的保证露天矿山开展爆破工作的安全性，就需要加固矿山周围的边坡。第一，在实际开展爆破工作之前，二次考察爆破区域附近的地质条件、岩石与土壤结构等，同时结合考察状况，使用切实可行的防护手段。第二，在矿山周围设置出合理的安全距离，同时安放隔离带和其他的防护装置，这样就算是在引爆矿山的时候产生很多碎石，也不会对施工人员和附近人群的安全产生影响；第三，使用全新的设备，全面考查矿山，认真对比山体结构，同时在容易出现安全事故的位置，设置显著的标识，同时生成自动化方案，定期观测周围的边坡，从而实现对症下药，并对极易出现滑坡的位置进行重点防护，其他位置就能够适当的放松防护，从而对矿山周围的边坡进行加固，最大限度确保施工现场的安全性

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4.2 科学采集数据，准确设置参数

精准的信息数据是矿山爆破的主要内容。只有保证收集的信息足够精准，才可以确保矿山爆破活动的安全开展，从而防止发生各种安全问题。爆破设计的内容主要包括科学的设计所有爆破参数，因为矿区岩石的性质与结构不一样，爆破方法也存在相应的差异，所以爆破参数应结合具体进行科学的设计，应结合当地的地形、气候以及环境进行合理的设置，最大限度的应用钻探等设备深入调查地质状况，结合获取的信息分析爆破条件，对相应的爆破方式进行实践，最终制定出最切实可行的爆破方案。

(2)体系上，框架不尽合理，不利于学生构建完善的知识体系。全书以问题式的导入方式，向读者介绍了体育法律相关的8个问题，可以说，这8个问题都是体育法学领域的核心问题，但是，这样的篇章结构却没有构建起体育法学这门学科的基本体系，我们不求学生在学完体育法教科书后能回答出“什么是体育法”这一学界尚存争议的问题，但我们希望学生能够在学完之后回答出“体育法基本的知识体系是什么”这一基础理论问题。国内学者在借鉴哈特利教授的体育法教科书时还应注意问题主导这种结构的弊端——学科体系的混乱，我们应当在编排中兼顾阅读趣味性和体系构建两个方面，才能编出一本有趣而实用的教科书。

4.3 检验爆破器材，消除爆破隐患

要想彻底消除爆破工作存在的安全隐患，相关施工单位需要建立科学严谨的规章制度，引导相关的工作人员树立积极的爆破意识。要求他们在正式进行爆破工作前根据相关规定对需要使用的器材进行检验，全面并且仔细的检查器材的使用性能、外观与质量等方面，还要注意检测导火索、雷管等指标以及性能，检验炸药的爆炸范围、强度、速度等参数，对爆破现场的具体情况进行充分勘查，查看现场能够达到爆破作业的所有要求，对于不满足相应参数或者老化的器材应及时更换，严格禁止施工人员在无法确保安全性的环境中开展爆破作业，在实际开展连线、装药与引爆等工作的时候必须要严格遵循我国的有关规制，严格认真落实爆破工作，尽可能消除此项工作中的所有安全隐患

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4.4 严抓质量管理，提升安全意识

在实际开展爆破工作的过程中，有关的管理人员以及操作人员需要亲自到施工现场，指导施工人员准确的开展作业，帮助他们处理工作中存在的各种状况。爆破人员需要通过专业的培训同时获取相关的许可证件才可以上岗，定期考核施工人员的专业技能，组织开展相应的安全教育宣教活动，鼓励所有工作人员加强自身的职业素养，为企业和自身今后的良好稳定发展奠定坚实的基础。在管理相应的施工设备上，严格按照要求摆放爆破器材，确保仓库的湿度、温度都处于器材要求的正常状态中，避免因为外界因素致使设备出现损坏情况。另外，在实际开展爆破作业的时候需要结合有关的安全规制开展装药、填塞和起爆等工作，完成爆破工作之后根据相关的规定勘查爆破场地，科学合理的处置盲炮，切实有效的消除爆破之后的安全隐患，从而进一步优化爆破工作

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5 结语

综上所述，利用GPS技术打点取样获得所需的信息数据，通过人工处理之后形成精准的爆破区域CAD图，同时在此前提下开展爆破设计活动，获得所有孔的坐标位置后，再使用GPS技术开展布孔工作，提升了布设孔网的精准度，经过相关的实践结果显示，将GPS技术应用于露天矿山的现场布孔中获得了十分理想的效果，并且最后的爆破效果很好。但是在这一过程中需要注意，布置爆破区域坡顶线孔的时候，可能会碰到头排抵抗线太大但是小于排距的现象，所以在施工现场必须要注意布设前两排孔。

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