技术摘要：
本发明公开了一种考虑结构面的块度分区优化爆破设计方法，包括：步骤1，对开采区岩体的每一临空面进行结构面三维扫描，获得三维图像；步骤2，基于岩体表面的节理裂隙，利用岩体三维结构分析系统在三维图像上构建岩体的天然裂隙网络，统计开采区岩体总体的天然块度分布  全部
背景技术：
科学的利用炸药爆炸能量有效的破碎岩体形成理想的爆破块度，是此过程中涉及 的关键  技术之一。如在水电工程领域，开采的堆石坝级配料合格与否，直接关系到大坝的 填筑质量  和坝体运行期的安全，需引起足够重视。大量资料表明，原生地质结构弱面占爆 破岩块表面  总量的80％以上；然而随着粒径减少，其破碎面中原结构面影响所占的比例逐 渐减少，对于  粒径小于10cm的岩块，结构面影响所占的比例从50％降到10％。因此结构面 对爆破级配形 成的影响具有明显的分区特性。 要从根本上解决爆破块度控制问题，必须在岩体爆破的物理力学过程准确考虑天 然结构 面的影响，才能更为贴近实际的指导岩体爆破块度的控制。
技术实现要素：
针对现有爆破块度控制技术未充分考虑结构面影响的工程技术现状，本发明考虑 到岩体  爆破过程中天然结构面的影响，提出了一种考虑结构面的块度分区优化爆破设计 方法。 本发明提供的考虑结构面的块度分区优化爆破设计方法，包括步骤： 步骤1，对开采区岩体的每一临空面进行结构面三维扫描，获得岩体结构面的三维 图像； 步骤2，基于岩体表面的节理裂隙，利用岩体三维结构分析系统在三维图像上构建 岩体 的天然裂隙网络，统计开采区岩体总体的天然块度分布； 步骤3，根据级配需求的各级块度来划分开采区，获得与各级块度匹配的块度区； 步骤4，对块度不小于20mm的块度区，将各级块度的需求比例分别与匹配的块度区 内 该级块度的比例进行匹配计算，选择匹配值最高的块度区作为主要或优先爆破区； 步骤5，对块度小于20mm的块度区，记为小块度区，进行如下处理： (5a)选择3～5小块度区分别开展爆破试验，统计爆破块度百分比，并采集样本数 据；  所述样本数据包括各小块度区的爆破块度筛分、以及各小块度区相应的爆破参数；所 述爆破  参数包括炸药密度ρe、炸药爆速D、药卷直径a、炮孔直径b，炸药爆速D通过试验测 定； (5b)以 为自变量，分别以2mm、5mm以及10mm级配所占比例为应变  量 Rx，构建模型 其中，σd为岩体动态抗压强度，α为衰  减指 4 CN 111581800 A 说　明　书 2/6 页 数，γ为等熵指数，取为3；Kx表示级配系数； (5c)利用样本数据训练模型，获得反应 和Rx数值关系的拟合曲线； 在小块度区爆破时，输入当前小粒径级配需求，即输出 值，以 值作为实施爆破的参考。 进一步的，步骤1中，利用无人机或三维扫描设备进行三维扫描。 进一步的，步骤2中，岩体三维结构分析系统采用JRS-3D系统。 进一步的，步骤3具体为： 利用岩体三维结构分析系统中扫描窗扫描三维图像，获取扫描窗内岩体块度范 围； 将扫描窗内块度范围依次与级配需求的各级块度范围比较，当与某级块度范围一 致，或  扫描窗内块度范围落入某级块度范围内时候，则匹配，扫描窗内区域被分区为该级 块度范围 所对应的块度区； 当扫描窗内块度范围与级配需求的某级块度范围部分重叠时，则计算匹配比例， 当匹配 比例大于预设的阈值时，则匹配；否则，不匹配； 所述匹配比例指部分重叠的块度在扫描窗内的占比。 进一步的，步骤4具体为： 进一步包括匹配计算的预处理以及设计爆破； 匹配计算的预处理为： 提取级配需求中块度大于20mm的各级级配比例，针对大于20mm的各级级配分别进 行  匹配计算，即：将各级块度的需求比例分别与各级块度相应的块度区进行匹配计算，计 算匹  配值 其中，dsn表示块度区内当前级块度的比例，dn表示级配需求所要 求的 当前级块度的比例。此处，当前级块度指各级块度中正在进行匹配计算的块度级； 设计爆破为： 分别选择与各级级配匹配值最大的中大块度区作为主要或优先爆破区，从而进行 爆破设  计。 和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果： 本发明基于结构面对爆破块度形成的影响力学机制，从结构面与爆源机制的影响 权重  角度进行分区，提出爆破开采全过程的分区设计与优化技术。本发明可精确控制爆破 级配，  操作简单且省时省力；可用于水利水电、交通、矿山等行业的石料爆破开采中，以提 高炸药  爆炸能量的利用率。 附图说明 图1为爆破块度分区优化设计方法的具体流程示意图； 图2为实施例中待开采山体照片； 5 CN 111581800 A 说　明　书 3/6 页 图3为实施例中的岩体三维扫描与裂隙重构图； 图4为实施例中爆区岩体的天然块度分布及爆破筛分块度分布； 图5为实施例中开采区的分区结果示意图； 图6为小粒径块度级配系数拟合曲线。