本發(fā)明屬于采礦工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法。

背景技術(shù)：

廢石混入率是露天礦山設(shè)計(jì)、評(píng)估的重要指標(biāo)。目前業(yè)界通用的方法是采用平均經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即只采用一個(gè)常規(guī)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(厚大礦體3％—5％，小礦薄礦體8％左右)應(yīng)用于項(xiàng)目，實(shí)際上礦山廢石混入率與礦體產(chǎn)狀、采用設(shè)備規(guī)格以及管理水平均密切相關(guān)，在不同礦山項(xiàng)目乃至同一個(gè)項(xiàng)目的不同區(qū)域該指標(biāo)均會(huì)存在較大差異，采用單一指標(biāo)不能很好地反應(yīng)礦山現(xiàn)狀，容易造成較大的誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，要解決的技術(shù)問(wèn)題是：解決礦山廢石混入率測(cè)算效率以及準(zhǔn)確性低的問(wèn)題。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

s1、制作礦體各層水平平面圖，該平面圖包括礦石和圍巖；

s2、將彩色的平面圖轉(zhuǎn)為灰度圖，解析平面圖，計(jì)算出礦石總面積，以及礦石、圍巖接觸邊總變長(zhǎng)；

s3、確定預(yù)設(shè)參數(shù)，包括礦石體重、圍巖體重、挖機(jī)斗深、鏟裝容差、超挖比例參數(shù)；

s4、測(cè)算廢石混入率：根據(jù)計(jì)算得出的礦巖接觸邊總邊長(zhǎng)以及礦石總面積，結(jié)合s3確定的參數(shù)根據(jù)公式計(jì)算得到廢石混入率：

有益效果：本發(fā)明通過(guò)識(shí)別礦體各臺(tái)階水平礦巖接觸變長(zhǎng)，并綜合考慮礦體產(chǎn)狀、設(shè)備規(guī)格、管理水平等多種因素，結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行測(cè)算廢石混入率，可以提高礦山廢石混入率測(cè)算效率以及準(zhǔn)確性。計(jì)算結(jié)果相較直接采用統(tǒng)一的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，符合項(xiàng)目自身特點(diǎn)。適用范圍廣，不同的露天礦只需輸入相關(guān)參數(shù)即可計(jì)算采礦貧化率。本發(fā)明用于礦山評(píng)估設(shè)計(jì)工作以及礦山日常生產(chǎn)管理，提高了工作效率，節(jié)約大量人工時(shí)間。

附圖說(shuō)明

圖1礦體水平平面圖；

圖2礦體超挖區(qū)域和重復(fù)計(jì)算區(qū)域；

圖3測(cè)算流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明提出的一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，具體包括以下步驟：

s1、制作礦體各水平平面圖：

通過(guò)三維礦業(yè)軟件加載礦體模型，通過(guò)水平剖面工具得出礦體的水平剖面圖，見圖1，其中淺色為礦石，深色為圍巖。

s2、解析圖片：

將彩色的平面圖轉(zhuǎn)為灰度圖，通過(guò)算法解析平面圖，最終根據(jù)輸入的方塊長(zhǎng)、寬并識(shí)別方塊數(shù)量計(jì)算出礦石總面積(即礦石在平面圖上的面積)，以及礦石、圍巖接觸的總邊長(zhǎng)(即深色(圍巖)以淺色(礦石)方塊的接觸邊邊長(zhǎng)合計(jì))，具體步驟如下：

s201、逐行對(duì)灰度圖進(jìn)行掃描識(shí)別

a)當(dāng)前淺色像素點(diǎn)的左側(cè)是深色像素點(diǎn)或白色像素點(diǎn)，則接觸像素點(diǎn)數(shù)量加1；

b)當(dāng)前深色像素點(diǎn)的左側(cè)是淺色像素點(diǎn)，則接觸像素點(diǎn)數(shù)量加1；

c)當(dāng)前深色像素點(diǎn)左側(cè)是邊框或者深色像素點(diǎn)右側(cè)是邊框，記錄索引位置；

s202、逐列掃描識(shí)別

a)當(dāng)前淺色像素點(diǎn)上方是深色像素的或者白色像素點(diǎn)，像素點(diǎn)數(shù)量加1；

b)當(dāng)前深色像素點(diǎn)的上方是淺色像素的，像素點(diǎn)數(shù)量加1；

c)當(dāng)前深色像素點(diǎn)上方是邊框或者深色像素點(diǎn)下方是邊框，記錄所索引位置；

s203、根據(jù)像素計(jì)算總邊長(zhǎng)

a)水平方向:

計(jì)算水平方向每個(gè)方塊的平均像素點(diǎn)數(shù)目，進(jìn)而計(jì)算水平方向方塊總邊數(shù)，并根據(jù)輸入的方塊長(zhǎng)度計(jì)算水平方向總長(zhǎng)度；

b)垂直方向：計(jì)算垂直方向每個(gè)方塊的平均像素點(diǎn)邊長(zhǎng)；計(jì)算垂直方向總邊數(shù)；根據(jù)用戶輸入垂直邊長(zhǎng)計(jì)算垂直方向總長(zhǎng)度；

s204、計(jì)算礦石總面積以及礦石、圍巖接觸的總邊長(zhǎng)。

s3、確定預(yù)設(shè)參數(shù)，包括礦石體重、圍巖體重、挖機(jī)斗深、鏟裝容差(礦巖邊界控制水平，以±斗深控制)、超挖比例(損失貧化比例，50％即損失貧化各占50％)參數(shù)；

s4、測(cè)算廢石混入率：根據(jù)計(jì)算得出的礦巖接觸邊總邊長(zhǎng)以及礦石總面積，結(jié)合s3確定的參數(shù)根據(jù)公式計(jì)算得到廢石混入率，公式如下。

需要注意的是，按照礦巖接觸總邊長(zhǎng)計(jì)算超挖體積時(shí)，會(huì)有部分區(qū)域(礦體模型拐角處)產(chǎn)生重復(fù)計(jì)算，如圖2，通過(guò)像素掃描識(shí)別，得出礦巖接觸邊角度為直角處即為重疊計(jì)算處，則最終廢石混入率公式如下

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

1.一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

s1、制作礦體各層水平平面圖，該平面圖包括礦石和圍巖；

s2、將彩色的平面圖轉(zhuǎn)為灰度圖，解析平面圖，計(jì)算出礦石總面積，以及礦石、圍巖接觸邊總變長(zhǎng)；

s3、確定預(yù)設(shè)參數(shù)，包括礦石體重、圍巖體重、挖機(jī)斗深、鏟裝容差、超挖比例參數(shù)；

s4、測(cè)算廢石混入率：根據(jù)計(jì)算得出的礦巖接觸邊總邊長(zhǎng)以及礦石總面積，結(jié)合s3確定的參數(shù)根據(jù)公式計(jì)算得到廢石混入率：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，其特征在于，由常用礦業(yè)軟件基于三維礦塊模型生成礦石各層水平平面圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，其特征在于，鏟裝容差為礦石、圍巖邊界的控制水平，以±斗深控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，其特征在于，超挖比例為損失貧化比例。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，其特征在于，s2具體包括以下步驟：

s201、逐行對(duì)灰度圖進(jìn)行掃描識(shí)別

a)當(dāng)前淺色像素點(diǎn)的左側(cè)是深色像素點(diǎn)或白色像素點(diǎn)，則接觸像素點(diǎn)數(shù)量加1；

b)當(dāng)前深色像素點(diǎn)的左側(cè)是淺色像素點(diǎn)，則接觸像素點(diǎn)數(shù)量加1；

c)當(dāng)前深色像素點(diǎn)左側(cè)是邊框或者深色像素點(diǎn)右側(cè)是邊框，記錄索引位置；

s202、逐列掃描識(shí)別

a)當(dāng)前淺色像素點(diǎn)上方是深色像素的或者白色像素點(diǎn)，像素點(diǎn)數(shù)量加1；

b)當(dāng)前深色像素點(diǎn)的上方是淺色像素的，像素點(diǎn)數(shù)量加1；

c)當(dāng)前深色像素點(diǎn)上方是邊框或者深色像素點(diǎn)下方是邊框，記錄所索引位置；

s203、根據(jù)像素計(jì)算總邊長(zhǎng)

a)水平方向:

計(jì)算水平方向每個(gè)方塊的平均像素點(diǎn)數(shù)目，進(jìn)而計(jì)算水平方向方塊總邊數(shù)，并根據(jù)輸入的方塊長(zhǎng)度計(jì)算水平方向總長(zhǎng)度；

b)垂直方向：計(jì)算垂直方向每個(gè)方塊的平均像素點(diǎn)邊長(zhǎng)；計(jì)算垂直方向總邊數(shù)；根據(jù)輸入的方塊寬度計(jì)算垂直方向總長(zhǎng)度；

s204、計(jì)算礦石總面積以及礦石、圍巖接觸的總邊長(zhǎng)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種多變量礦山廢石混入率動(dòng)態(tài)測(cè)算方法，首先制作礦體各水平平面圖，解析平面圖，計(jì)算出礦體總面積和礦巖接觸邊長(zhǎng)，確定包括礦石體重、圍巖體重、挖機(jī)斗深、鏟裝容差、超挖比例在內(nèi)的預(yù)設(shè)參數(shù)，參數(shù)；根據(jù)計(jì)算得出的礦巖接觸邊總邊長(zhǎng)以及礦體總面積，結(jié)合預(yù)設(shè)參數(shù)得到廢石混入率；本發(fā)明綜合考慮礦體產(chǎn)狀、設(shè)備規(guī)格等多種因素，結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行測(cè)算，可以提高礦山廢石混入率測(cè)算效率以及準(zhǔn)確性。計(jì)算結(jié)果相較直接采用統(tǒng)一的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，符合項(xiàng)目自身特點(diǎn)。適用范圍廣，不同的露天礦只需輸入相關(guān)參數(shù)即可計(jì)算采礦貧化率。本發(fā)明提高了工作效率，節(jié)約大量人工時(shí)間。

技術(shù)研發(fā)人員：賀超;駱天;祁邦彥;王亮

受保護(hù)的技術(shù)使用者：萬(wàn)寶礦產(chǎn)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.04.13

技術(shù)公布日：2021.07.23