(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210759774.7 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 中交第二 航务工程局有限公司 地址 430048 湖北省武汉市东西湖区金银 湖路11号 (72)发明人 姬付全　杨钊　陈培帅　曹昂　 江鸿　邱敏　詹才钊　杨林　 冯德定　梁晓腾　王伟　袁青　 熊齐欢　张子平　陈世豪　于锦　 黄威　许超　李德杰　罗会武　 刘文　熊栋栋　高如超　杨睿　 李雪松　任梦　饶为胜　贺创波　 李嘉成　曾德星　肖靖　张瑞元　 邓志强　宋相帅　温博为　赵旭　 曾旭涛　喻成成　朱俊涛　(74)专利代理 机构 北京远大卓悦知识产权代理 有限公司 1 1369 专利代理师 王莹 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于比钻能的爆破单耗评估计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于比钻能的爆破单耗 评估计算方法， 包括以下步骤： 步骤S1、 获取包括 钻孔截面S、 钻头钻速N、 钻头扭矩T、 钻速V在内的 随钻参数； 步骤S2、 对步骤S1得到的随钻参数进 行校核和处理， 得到处理后的随钻参数， 并采用 能量法计算得到比钻能； 步骤S3、 在隧道掘进施 工现场进行爆破试验， 炮孔布置、 装药结构保持 不变的情况下， 调整炸药单耗， 通过爆后效果确 定最佳炸药单耗； 步骤S4、 将步骤S2得到的比钻 能和步骤S3得到的最佳炸 药单耗进行拟合， 建立 比钻能和爆破单耗的数学关系， 得出对应的公 式， 并利用该公式计算爆破单耗。 本发明建立了 爆破单耗和比钻能的数学关系式， 利用此关系式 计算爆破单耗是一种简洁、 快速的方法。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115329531 A 2022.11.11 CN 115329531 A 1.一种基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1、 获取包括钻孔截面S、 钻头钻速N、 钻头扭矩T、 钻速V在内的随钻参数； 步骤S2、 对步骤S1得到的随钻参数进行校核和处理， 得到处理后的随钻参数， 并采用能 量法计算得到比钻能； 步骤S3、 在隧道掘进施工现场进行爆破试验， 炮孔布置、 装药结构保持不变的情况下， 调整炸药单耗， 进行多次爆破试验， 最后通过爆后效果确定爆破效果最佳的爆破试验下对 应的最佳炸药 单耗； 步骤S4、 将步骤S2得到的比钻能和步骤S3得到的最佳炸药单耗进行拟合， 建立比钻能 和爆破单耗的数 学关系， 得 出对应的拟合公式， 并利用该拟合公式计算爆破单耗。 2.根据权利要求1所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 其特征在于， 所述步骤 S1中， 包括钻孔截面S、 钻头钻速N、 钻头扭矩T、 钻速V在内的随钻参数， 均可在钻孔过程中实 时测量得到 。 3.根据权利要求1所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 其特征在于， 所述步骤 S2中， 对步骤S1得到的随钻参数进 行校核和处理， 具体为： 将步骤S1得到的随钻参数经过置 信区间进行筛 选处理。 4.根据权利要求1所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 其特征在于， 所述步骤 S4中， 通过爆后效果确定最佳炸药单耗， 具体根据爆破后岩石块度的大小以及爆破后爆堆 的形状来确定 。 5.根据权利要求1所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 其特征在于， 所述步骤 S2中， 采用能量法计算得到比钻能， 具体为： 根据能量守恒定律， 将钻孔时施加在钻头上的荷载以及扭矩 做的功计算得到比钻能。 6.根据权利要求1所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 其特征在于， 所述步骤 S3中， 在隧道掘进施工现场进行爆破试验时， 要保证每一次包括炮孔位置、 炮孔角度、 孔径 和孔深在内的爆破参数一 致。 7.根据权利要求1所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 其特征在于， 所述步骤 S4中， 通过MATLAB对步骤S2得到的比钻能和步骤S3确定的最佳单炸药耗进行拟合， 建立两 者的数学关系式。 8.根据权利要求4所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 其特征在于， 所述步骤 S3中， 在隧道掘进施工现场进行爆破试验时， 爆破后岩石块的集中程度需便 于装载机装载。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329531 A 2一种基于比钻能的爆破单耗评估计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及爆破单耗评估方法领域。 更具体地说， 本发明涉及一种基于比钻能的 爆破单耗评估计算方法。 背景技术 [0002]随着我国水利、 铁路、 高速公路和城市轨道交通等的建设， 对于隧道的建设进入了 一个高峰期。 但大部分山岭隧道的建设仍然是以钻爆法为主的， 而在钻爆法隧道的爆破设 计中， 炸药单耗是其设计的关键点之一。 通常的炸药单耗设计是根据地质勘探结果进行确 定， 但是地质勘探结果并没有那么精确， 这就会导致地质勘探结果和现场 实际岩石情况产 生偏差， 导 致炸药单耗的计算出现误差， 影响最终的爆破效果。 [0003]因此， 急需提出一种能够根据钻孔过程中所获得的参数计算爆破单耗的方法， 能 够动态调整爆破单耗， 提高施工质量， 降低成本 。 发明内容 [0004]为了实现根据 本发明的这些目的和其它优点， 本发明的另一实施方案提供了一种 基于比钻能的爆破单耗评估计算方法， 包括以下步骤： [0005]步骤S1、 获取包括钻孔截面S、 钻头钻速N、 钻头扭矩T、 钻速V在内的随钻参数； [0006]步骤S2、 对步骤S1得到的随钻参数进行校核和处理， 得到处理后的随钻参数， 并采 用能量法计算得到比钻能； [0007]步骤S3、 在隧道掘进施工现场进行爆破试验， 炮孔布置、 装药结构保持不变的情况 下， 调整炸药单耗， 进 行多次爆破试验， 最后通过爆后效果确定爆破效果最佳的爆破试验下 对应的最佳炸药 单耗； [0008]步骤S4、 将步骤S2得到的 比钻能和步骤S3得到的最佳炸药单耗进行拟合， 建立比 钻能和爆破单耗的数 学关系， 得 出对应的拟合公式， 并利用该拟合公式计算爆破单耗。 [0009]根据本发明的一优选实施方案， 所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法中， 所述步骤S1 中， 包括钻孔截面S、 钻头钻速N、 钻头扭矩T、 钻速V在内的随钻参数， 均可在 钻孔 过程中实时测量得到 。 [0010]根据本发明的一优选实施方案， 所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法中， 所述步骤S2中， 对步骤S1得到的随钻参数进行 校核和处 理， 具体为： [0011]将步骤S1得到的随钻参数 经过置信区间进行筛 选处理。 [0012]根据本发明的一优选实施方案， 所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法中， 所述步骤S4中， 通过爆后效果确定最佳炸药单耗， 具体根据爆破后岩石块度的大小以及爆 破后爆堆的形状来确定 。 [0013]根据本发明的一优选实施方案， 所述的基于比钻能的爆破单耗评估计算方法中， 述步骤S2中， 采用能量法计算得到比钻能， 具体为： [0014]根据能量守恒定律， 将钻孔时施加在钻头上的荷载以及扭矩做的功计算得到比钻说　明　书 1/4 页 3 CN 115329531 A 3