岩石竖井三维爆破方案的自动化设计方法

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摘要针对传统爆破设计依赖经验，存在效率低、精度不足等问题，提出一种基于理论计算与数学建模的爆破自动化设计方法，通过构建掏槽孔、辅助孔和周边孔的自动布置算法，结合装药结构与起爆顺序优化，可实现爆破方案的自动设计、爆破图表输出与三维可视化展示。通过岩石竖井实际工程应用验证，自动化爆破方案爆后井壁平整度和岩体破碎效果良好，验证了自动化爆破设计方案的可行性，为爆破设计提供了科学、高效的技术支持。

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关键词: 爆破自动化设计炮孔布置装药结构

Key words: Traditional blasting design methods relying on empirical approaches often suffer from low efficiency and inadequate precision. To overcome these limitations, an automated blasting design method was developed based on theoretical calculations and mathematical modeling. By developing algorithms for automatic layout of cut holes, auxiliary holes, and perimeter holes, coupled with optimization of charge structures and initiation sequences, the proposed method achieved automated blasting scheme generation, diagram output, and 3D visualization. The proposed method was validated in a practical rock shaft engineering project, where excellent wall smoothness and rock fragmentation effects were achieved. The results confirmed the feasibility of the automated blasting design, providing a scientific and efficient technical solution for blasting design challenges.
Keywords：blasting automated design blasthole layout charge structure

收稿日期: 2025-06-20 修回日期: 2025-08-14 发布日期: 2025-08-14

中图分类号:

TD235

基金资助: 国家自然科学基金资助项目（12472405）；中铁二十三局集团有限公司资助项目（2025GKF-0312）；核工业北京地质研究院资助项目（FZ2105-2021-11）

通讯作者: 魏新栋（1994-），男，河南郑州人，助理研究员，博士，主要研究方向为岩石多尺度数值计算、岩石爆破。 E-mail: xd_wei@tju.edu.cn

作者简介: 赵高峰（1982-），男，山西长治人，教授，博士生导师，博士，主要研究方向为岩石动力学数值计算理论、岩石爆破。E-mail:gaofeng.zhao@tju.edu.cn

引用本文:

赵高峰, 谢昕哲, 郝益民, 刘延龙, 李洁勇, 马洪素, 魏新栋. 岩石竖井三维爆破方案的自动化设计方法[J]. 隧道与地下工程灾害防治, .
ZHAO Gaofeng, XIE Xinzhe, HAO Yimin, LIU Yanlong, LI Jieyong, MA Hongsu, WEI Xindong. Automated design methodology for 3D blasting schemes in rock shafts. Hazard Control in Tunnelling and Underground Engineering, 0, (): 1-16.

链接本文:

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