矿山炮孔参数测量技术与装置研究.pdf

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1、第67卷增刊有色金属(矿山部分)2015年8月doi：10．3969／J．issn．1671—4172．2015．z1．011矿山炮孔参数测量技术与装置研究杜晨，陆得盛，张达(1．北京矿冶研究总院，北京100160；2．金属矿山智能开采技术北京重点实验室，北京102628)摘要：介绍了目前矿山炮孔参数测量的常用技术，并根据测量方式、测量原理的不同对常用的炮孔测量装置进行了分类和介绍。针对下向大直径深孔，研究设计了一套基于MEMS微机械式陀螺仪的高精度炮孑L参数测量装置。经过测试证明，该炮孔参数测量装置工作稳定、性

2、能良好，在矿山炮孔参数测量方面具有较强的应用价值。关键词：炮孔参数测量；微机械式陀螺仪；测量装置中图分类号：TD176；TD178文献标志码：A文章编号：1671-4172(2015)SO一0044—03ReviewoftechniquesanddevicesfordrillholeparametermeasuringinmineDUChen一，LUDesheng一。ZHANGDa’(1．BeijingGeneralResearchInstituteofMining＆Metallurgy。Beijing10016

3、0，China；2．BeijingKeyLaboratoryofNonferrousIntelligentMiningTechnology，Beijing102628，China)Abstract：Thispaperintroducesthecurrenttechniquesanddevicesappliedindrillholeparametermeasuringinmine，classifiescommondevicesaccordingtOthedifferentmeasuremethodsandbasic

4、principles，andprovidesintroductionsindetail．Forapplicationindownwardlarge-diameterdrillholeparametermeasuring，thispaperdescribesasetofhigh—precisionmeasuringdevicebasedOnMEMSgyroscopedesignedbyBGRIMM．Thedebuggingandtestresultsprovethatthisdevicehastheadvantag

5、esofstable，goodperformance，withstrongapplicationvalueindrillholeparametermeasuringinmine．Keywords：drillholeparametermeasuring；MEMSgyroscope；measuringdevice采矿爆破是地下金属矿山的主要作业方式，随矿凿岩爆破的需要，矿山亟需一种能够高效、准确、着矿产资源开发效率需求的日益提升，大直径深孔可靠地进行炮孔参数测量的仪器设备。采矿已成为很多矿山的首选。然而，由于钻孔深度

6、1矿山炮孔参数测量技术现状及分类大，钻机水平落后，常出现较大偏斜，若按照设计方式装药、爆破，势必会造成大块率高等问题，严重影塔尺和坡度规是矿山早期使用的炮孑L测量工响矿山生产效率、经济效益和安全水平l_1]。因此每具，测量精度有限，且操作复杂，其便携性和工作效一次爆破前都需要进行炮孑L参数实测，需要测量的率都已不能满足矿山高效生产要求。根据测量方式参数包括炮孔倾角、方位角、深度数据等，其主要目的不同，目前市场上可应用于矿山炮孔测量的仪器的是为优化爆破设计提供参考依据。可分为孔口测量式和孔内测量式两种。与一般的地质

7、钻孑L不同，采矿炮孔的测量不仅1)孔口测量式对精度要求较高，同时要求装置有很高的防护和可此类炮孔测量设备需要将探头置于孔口进行测靠性，能够适应炮孔潮湿、沙土等恶劣环境。采矿炮量，探头大都搭载超声波、激光类仪器，通过声波、光孔测量往往一次需要测量数十甚至上百个炮孔，因波测量孔深数据，倾角、方位角的数据取孔口附近的此对其测量的效率要求也较高。为了满足精细化采角度。此类设备的工作效率高、操作简易、成本较低，对上向、水平向、下向孔均适用。缺点是仅适用基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目于直孔，且声波、光波的

8、测量方式受炮孔内部环境影(20】1AA060405)作者简介：杜晨(1988一)，女，助理工程师，硕士，控制理论与控制工响较大：当炮：fL~L壁出现裂隙或碎石，声波测量结果程专业，主要从事矿山领域智能测量仪器的研究。常出现较大误差；而激光测量对表面反射率要求较增刊杜晨等：矿山炮孔参数测量技术与装置研究45高，在井下炮孔的应用受到限制。而光纤陀螺仪不含任何转动部件，可实现全