EA045746B1 - SYSTEM OF FRACTURE DENSITY MODEL, METHOD AND DEVICE - Google Patents

SYSTEM OF FRACTURE DENSITY MODEL, METHOD AND DEVICE Download PDF

Info

Publication number
EA045746B1
EA045746B1 EA202391308 EA045746B1 EA 045746 B1 EA045746 B1 EA 045746B1 EA 202391308 EA202391308 EA 202391308 EA 045746 B1 EA045746 B1 EA 045746B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
blast
cracks
volume elements
explosion
model
Prior art date
Application number
EA202391308
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А Б М Абдул Али Бхаян
Чарльз Майкл ЛАУНДС
Дейл С. Прис
Original Assignee
Дино Нобель Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дино Нобель Инк. filed Critical Дино Нобель Инк.
Publication of EA045746B1 publication Critical patent/EA045746B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение в целом относится к взрывотехнике. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способам, системам и устройствам для прогнозирования размера фрагментации горных пород от взрыва.The present invention generally relates to explosion technology. More specifically, the present invention relates to methods, systems and apparatus for predicting the size of rock fragmentation from an explosion.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Для легкой идентификации описания любого конкретного элемента или действия наиболее значащая цифра или цифры в номерном обозначении относится к номеру чертежа, в котором этот элемент впервые был представлен.To easily identify the description of any particular element or action, the most significant digit or digits in the number designation refer to the drawing number in which the element was first introduced.

Фиг. 1А иллюстрирует напряжения, приложенные к элементу породы ударной волной, испускаемой из буровой скважины в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 1A illustrates stresses applied to a rock element by a shock wave emitted from a borehole in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 1В иллюстрирует результирующий радиальный разрыв или трещину в элементе породы в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 1B illustrates a resulting radial fracture or fracture in a rock element in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 2А иллюстрирует трехмерную модель части участка взрыва в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 2A illustrates a three-dimensional model of a portion of a blast site in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 2В иллюстрирует трехмерную модель, сегментированную на множество элементов объема в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 2B illustrates a three-dimensional model segmented into multiple volume elements in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 3А иллюстрирует вид в плане сверху трехмерной модели перед любыми симулированными взрывами в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 3A illustrates a top plan view of a three-dimensional model in front of any simulated explosions in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 3В иллюстрирует вид в плане сверху трехмерной модели после симулированных взрывов из первой буровой скважины и второй буровой скважины в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 3B illustrates a plan view of a three-dimensional model after simulated blasts from a first borehole and a second borehole in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 4 иллюстрирует уравнения векторной механики, которые могут использоваться при моделировании плотности трещин (FDM) для расчета функций расстояния и детектирования положений заряда относительно элемента породы во взрыве, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 4 illustrates vector mechanics equations that can be used in fracture density modeling (FDM) to calculate distance functions and detect charge positions relative to a rock element in a blast, in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 5 иллюстрирует вид в плане сверху модели взрыва с призрачными скважинами для определения трещин и интенсивности трещиноватости вследствие отраженных ударных волн в каждом элементе модели взрыва в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 5 illustrates a top plan view of an explosion model with ghost holes for determining fractures and fracturing intensity due to reflected shock waves in each element of the explosion model in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 6 иллюстрирует вид в плане сверху модели взрыва с призрачными скважинами и динамической свободной поверхностью в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 6 illustrates a top plan view of a ghost hole explosion model with a dynamic free surface in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 7А иллюстрирует вид в плане сверху модели взрыва и углы трещин из первой взрывной скважины в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 7A illustrates a plan view of a blast model and fracture angles from a first blast hole in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 7В иллюстрирует вид в плане сверху модели взрыва и углы трещин из призрачной скважины, соответствующей первой взрывной скважине, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 7B illustrates a plan view of a blast model and fracture angles from a ghost hole corresponding to a first blast hole, in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 8 иллюстрирует вид сбоку взрывной скважины в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 8 illustrates a side view of a blast hole in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 9А иллюстрирует трехмерную модель, которая включает свойства типа породы, которые могут быть использованы для более точного прогнозирования интенсивностей трещиноватости в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 9A illustrates a three-dimensional model that includes rock type properties that can be used to more accurately predict fracture rates in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 9В иллюстрирует поперечное сечение вертикальной взрывной скважины с множеством пластов.Fig. 9B illustrates a cross section of a multi-layer vertical blast hole.

Фиг. 10 иллюстрирует симуляцию модели подземного шахтного забоя с использованием FDM в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 10 illustrates a simulation of an underground mine face model using FDM in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 11 иллюстрирует блок-схему способа прогнозирования размера фрагментации породы в результате взрыва в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 11 illustrates a flow diagram of a method for predicting the size of rock fragmentation resulting from a blast in accordance with one embodiment of the invention.

На фиг. 12 проиллюстрирована блок-схема системы FDM в соответствии с одним вариантом согласно одному варианту осуществления изобретения.In fig. 12 illustrates a block diagram of an FDM system in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 13А иллюстрирует трехмерный контурный график FDM интенсивности трещиноватости трехмерной модели взрыва с множеством дискретных элементов в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 13A illustrates a three-dimensional FDM contour plot of the fracture intensity of a three-dimensional explosion model with multiple discrete elements in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 13В иллюстрирует двухмерную кривую распределения размера частиц в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.Fig. 13B illustrates a two-dimensional particle size distribution curve in accordance with one embodiment of the invention.

Фиг. 14 иллюстрирует вид в плане сверху модели взрыва.Fig. 14 illustrates a top plan view of the explosion model.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Взрывчатые вещества широко используются в горнодобывающей, карьерной и экскаваторной промышленности для разрушения пород и руды. Обычно на поверхности, такой как земля, бурят скважину, называемую взрывной скважиной. Затем во взрывную скважину могут быть помещены взрывчатыеExplosives are widely used in the mining, quarrying and excavation industries to destroy rocks and ores. Typically, a hole called a blast hole is drilled into a surface such as the ground. Explosives can then be placed into the blast hole

- 1 045746 вещества. Как правило, для разрушения болыпых объемов пород и руды используются несколько взрывных скважин. Использование нескольких взрывных скважин вносит сложности в планирование взрыва. Например, взрыв может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая интервал между взрывными скважинами, нагрузку взрывных скважин, глубину взрывных скважин, расположение взрывных скважин, количество взрывных скважин, геологические свойства, тип взрывчатого вещества, количество взрывчатого вещества и время инициирования взрывных скважин. Количество возможностей затрудняет планирование взрыва даже для высококвалифицированного инженера-взрывника.- 1 045746 substances. Typically, multiple blast holes are used to destroy large volumes of rock and ore. The use of multiple blast holes introduces complexity into blast planning. For example, blasting may vary depending on a variety of factors, including blasthole spacing, blasthole loading, blasthole depth, blasthole location, number of blastholes, geologic properties, type of explosive, amount of explosive, and time to initiate blastholes. The number of possibilities makes blast planning difficult even for a highly trained blast engineer.

Симуляции взрыва, выполняемые системами моделирования, могут использоваться для прогнозирования результата взрыва. Например, некоторые системы моделирования могут предсказывать распределение размера фрагментации взрыва. Распределение размера фрагментации может предсказывать размеры пород после взрыва. Фрагментация пород от взрывных работ является одним из ключевых результатов в горных работах. Оптимизация фрагментации может значительно улучшить все последующие процессы добычи и измельчения. Точное прогнозирование распределения размера фрагментов на основе всех соответствующих входных данных взрыва помогает в процессе оптимизации.Explosion simulations performed by simulation systems can be used to predict the outcome of an explosion. For example, some modeling systems can predict the size distribution of explosion fragmentation. The fragmentation size distribution can predict the size of rocks after an explosion. Rock fragmentation from blasting is one of the key results in mining. Optimizing fragmentation can significantly improve all downstream mining and grinding processes. Accurately predicting the fragment size distribution based on all relevant blast inputs helps in the optimization process.

Варианты осуществления изобретения в данном документе генерируют трехмерную (3D) модель фрагментации породы. Модель может называться моделью плотности трещиноватости (FDM). Система моделирования может генерировать FDM, сегментируя модель участка взрыва на множество элементов, симулируя взрывы и отслеживая фрагментацию, происходящую в каждом из множества элементов. В некоторых вариантах осуществления изобретения система моделирования может обрабатывать сложные физические сценарии, включая ранее существовавшие отрывы, сработку, динамическую свободную поверхность, изменяющиеся параметры взрыва и отражение волн на свободных поверхностях. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения FDM также может быть расширен для симуляции взрыва породы в подземной среде.Embodiments of the invention herein generate a three-dimensional (3D) rock fragmentation model. The model may be called a fracture density model (FDM). The modeling system can generate FDM by segmenting the blast site model into multiple elements, simulating explosions, and tracking the fragmentation that occurs in each of the multiple elements. In some embodiments of the invention, the simulation system can handle complex physical scenarios, including pre-existing separations, burnout, dynamic free surfaces, changing blast parameters, and wave reflections on free surfaces. Additionally, in some embodiments of the invention, FDM can also be extended to simulate rock blasting in a subterranean environment.

В данном контексте трехмерные элементы FDM являются элементами трехмерной модели FDM. Трехмерные элементы FDM упоминаются в настоящем документе как конечные элементы, элементы объема, множество элементов объема, дискретные элементы, множество дискретных элементов, множество элементов, множество отдельных элементов, элементы и элементы породы. Каждый из этих терминов относится к трехмерным элементам FDM трехмерной модели FDM.In this context, 3D FDM elements are elements of a 3D FDM model. Three-dimensional FDM elements are referred to herein as finite elements, volume elements, multiple volume elements, discrete elements, multiple discrete elements, multiple elements, multiple individual elements, elements, and rock elements. Each of these terms refers to the 3D FDM elements of a 3D FDM model.

Легко понять, что компоненты вариантов осуществления, как в целом описано ниже и проиллюстрировано на здесь фигурах, могут быть множество различных расположений и выполнений. Например, этапы способа не обязательно должны выполняться в каком-либо конкретном порядке или же последовательно, и этапы не обязательно выполняются однократно. Таким образом, нижеследующее более подробное описание различных вариантов осуществления, как описано ниже и представлено на фигурах, не предусматривает ограничение объема охраны настоящего изобретения, но лишь представляет различные варианты осуществления. Хотя различные аспекты вариантов осуществления изобретения представлены на чертежах, чертежи не обязательно выполнены в масштабе, если специально не указано иное.It will be readily understood that the components of the embodiments, as generally described below and illustrated in the figures herein, can take a variety of different arrangements and implementations. For example, the steps of the method need not be performed in any particular order or sequentially, and the steps need not be performed once. Thus, the following more detailed description of the various embodiments, as described below and illustrated in the figures, is not intended to limit the scope of protection of the present invention, but merely represents the various embodiments. Although various aspects of embodiments of the invention are depicted in the drawings, the drawings are not necessarily to scale unless specifically stated otherwise.

Варианты осуществления и реализации описанных здесь систем и способов могут включать различные этапы, которые могут быть реализованы в машиноисполняемых инструкциях, подлежащих исполнению компьютерной системой. Компьютерная система может включать в себя один или более компьютеров общего или специального назначения (или другие электронные устройства). Компьютерная система может включать в себя аппаратные компоненты, которые включают в себя специальную логику для выполнения этапов, или может включать в себя комбинацию аппаратных средств, программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения.Embodiments and implementations of the systems and methods described herein may include various steps that may be implemented in computer-executable instructions to be executed by a computer system. The computer system may include one or more general purpose or special purpose computers (or other electronic devices). A computer system may include hardware components that include special logic for executing steps, or may include a combination of hardware, software, and/or firmware.

Варианты осуществления изобретения могут быть представлены как компьютерный программный продукт, включающий в себя машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, которые могут быть использованы для программирования компьютерной системы или другого электронного устройства для выполнения описанных здесь процессов. Машиночитаемый носитель может включать, не ограничиваясь этим жесткие диски, дискеты, оптические диски, CD-ROM, DVD-ROM, ROM, RAM, EPROM, EEPROM, магнитные или оптические карты, твердотельные запоминающие устройства или другие типы носителей/машиночитаемых носителей, подходящих для хранения электронных инструкций.Embodiments of the invention may be presented as a computer program product including a computer-readable medium containing instructions that can be used to program a computer system or other electronic device to perform the processes described herein. Machine-readable media may include, but are not limited to, hard disks, floppy disks, optical disks, CD-ROM, DVD-ROM, ROM, RAM, EPROM, EEPROM, magnetic or optical cards, solid-state storage devices, or other types of media/computer-readable media suitable for storage of electronic instructions.

Компьютерные системы и компьютеры в компьютерной системе могут быть соединены через сеть. Подходящие сети для конфигурации и/или использования как описано в настоящем документе включают в себя одну или более локальных вычислительных сетей, глобальные вычислительные сети, городские вычислительные сети и/или Интернет или IP-сети, такие как Всемирная паутина, частный Интернет, безопасный Интернет, сеть с добавленной стоимостью, виртуальная частная сеть, экстранет, интранет или же автономные машины, которые взаимодействуют с другими машинами посредством физической транспортировки носителей. В частности, подходящая сеть может быть сформирована из частей или совокупностей двух или более других сетей, включая сети, использующие диспаратные аппаратные и сетевые технологии связи.Computer systems and computers in a computer system can be connected through a network. Suitable networks for configuration and/or use as described herein include one or more local area networks, wide area networks, metropolitan area networks, and/or Internet or IP networks such as the World Wide Web, private Internet, secure Internet, value-added network, virtual private network, extranet, intranet, or standalone machines that communicate with other machines through the physical transport of media. In particular, a suitable network may be formed from parts or combinations of two or more other networks, including networks using disparate hardware and network communication technologies.

Одна подходящая сеть включает в себя сервер и несколько клиентов; другие подходящие сети могут содержать другие комбинации серверов, клиентов и/или одноранговых узлов, и данная компьютерная система может функционировать как в качестве клиента, так и в качестве сервера. Каждая сеть включаетOne suitable network includes a server and several clients; other suitable networks may contain other combinations of servers, clients and/or peers, and a given computer system may function as either a client or a server. Each network includes

- 2 045746 в себя по меньшей мере два компьютера или компьютерные системы, такие как сервер и/или клиенты. Компьютерная система может включать в себя рабочую станцию, портативный компьютер, отключаемый мобильный компьютер, сервер, мэйнфрейм, кластер, так называемый сетевой компьютер или тонкий клиент, планшет, смартфон, персональный цифровой помощник или другое портативное вычислительное устройство, умное устройство или устройство бытовой электроники, медицинское устройство или их комбинацию.- 2 045746 includes at least two computers or computer systems, such as a server and/or clients. The computer system may include a workstation, a laptop computer, a disconnected mobile computer, a server, a mainframe, a cluster, a so-called networked computer or thin client, a tablet, a smartphone, a personal digital assistant or other portable computing device, a smart device, or a consumer electronics device, medical device or combination thereof.

Подходящие сети могут включать в себя коммуникационное или сетевое программное обеспечение, такое как программное обеспечение, доступное от Novell®, Microsoft® и других поставщиков, и могут работать с использованием протоколов TCP/IP, SPX, IPX и других протоколов по витой паре, коаксиальным или оптоволоконным кабелям; телефонные линии; радиоволны; спутники; микроволновые реле; модулированные линии электропередачи переменного тока; физическую передачу данных; и/или другие провода передачи данных, известные специалистам в данной области техники. Сеть может включать в себя более мелкие сети и/или может быть соединена с другими сетями через шлюз или аналогичный механизм.Suitable networks may include communications or networking software, such as those available from Novell®, Microsoft®, and other vendors, and may operate using TCP/IP, SPX, IPX, and other protocols over twisted pair, coaxial, or fiber optic cables; telephone lines; radio waves; satellites; microwave relays; modulated AC power lines; physical data transfer; and/or other data wires known to those skilled in the art. The network may include smaller networks and/or may be connected to other networks through a gateway or similar mechanism.

Каждая компьютерная система включает в себя один или более процессоров и/или запоминающих устройств; компьютерные системы могут также включать в себя различные устройства ввода и/или устройства вывода. Процессор может включать в себя устройство общего назначения, такое как Intel®, AMD® или другой готовый микропроцессор. Процессор может включать в себя специализированное устройство обработки, такое как ASIC, SoC, SiP, FPGA, PAL, PLA, FPLA, PLD или другое индивидуальное или программируемое устройство. Память может включать в себя статическую RAM, динамическую RAM, флэш-память, один или более триггеров, ROM, CD-ROM, диск, ленту, магнитный, оптический или другой компьютерный носитель данных. Устройство(а) ввода может (могут) включать в себя клавиатуру, мышь, сенсорный экран, световое перо, планшет, микрофон, датчик или другое аппаратное обеспечение с сопутствующим встроенным программным обеспечением и/или программным обеспечением. Устройство(а) вывода может (могут) включать в себя монитор или другой дисплей, принтер, синтезатор речи или текста, коммутатор, сигнальную линию или другое аппаратное обеспечение с сопутствующим встроенным программным обеспечением и/или программным обеспечением.Each computer system includes one or more processors and/or storage devices; computer systems may also include various input devices and/or output devices. The processor may include a general purpose device such as an Intel®, AMD®, or other off-the-shelf microprocessor. The processor may include a specialized processing device such as an ASIC, SoC, SiP, FPGA, PAL, PLA, FPLA, PLD, or other custom or programmable device. The memory may include static RAM, dynamic RAM, flash memory, one or more flip-flops, ROM, CD-ROM, disk, tape, magnetic, optical, or other computer storage medium. The input device(s) may include a keyboard, mouse, touch screen, light pen, tablet, microphone, sensor or other hardware with accompanying firmware and/or software. The output device(s) may include a monitor or other display, a printer, a speech or text synthesizer, a switch, a signal line, or other hardware with associated firmware and/or software.

Компьютерные системы могут быть способны использовать гибкий диск, ленточный диск, оптический диск, магнитооптический диск или другие средства для считывания носителя информации. Подходящий носитель данных включает в себя магнитное, оптическое или другое машиночитаемое запоминающее устройство, имеющее конкретную физическую конфигурацию. Подходящие устройства хранения включают гибкие диски, жесткие диски, ленту, CD-ROM, DVD, PROM, RAM, флэш-память и другие устройства хранения компьютерной системы. Физическая конфигурация представляет данные и инструкции, которые побуждают компьютерную систему работать специальным и заранее определенным образом как описано в данном документе.Computer systems may be capable of using a floppy disk, tape disk, optical disk, magneto-optical disk, or other means for reading storage media. A suitable storage medium includes a magnetic, optical or other computer readable storage device having a particular physical configuration. Suitable storage devices include floppy disks, hard disks, tape, CD-ROM, DVD, PROM, RAM, flash memory and other computer system storage devices. Physical configuration represents data and instructions that cause a computer system to operate in a specific and predetermined manner as described herein.

Подходящее программное обеспечение для содействия в реализации изобретения легко обеспечивается специалистами в соответствующей области техники с использованием представленных здесь сведений и языков программирования и инструментов, таких как Modern Fortran, Java, Pascal, C++, С, PHP, .Net, языки баз данных, API, SDK, сборка, прошивка, микрокод и/или другие языки и инструменты. Подходящие форматы сигналов могут быть реализованы в аналоговой или цифровой форме, с битами обнаружения и/или исправления ошибок или без них, заголовками пакетов, сетевыми адресами в конкретном формате и/или другими вспомогательными данными, легко обеспечиваемыми специалистами в соответствующей области техники.Suitable software to assist in the implementation of the invention is readily available to those skilled in the art using the information provided herein and programming languages and tools such as Modern Fortran, Java, Pascal, C++, C, PHP, .Net, database languages, APIs, SDK, build, firmware, microcode and/or other languages and tools. Suitable signal formats may be implemented in analog or digital form, with or without error detection and/or correction bits, packet headers, format-specific network addresses, and/or other supporting data readily available to those skilled in the art.

Аспекты некоторых вариантов осуществления изобретения могут быть реализованы в виде программных модулей или компонентов. Используемый здесь программный модуль или компонент может включать в себя любой тип компьютерной инструкции или исполняемого компьютером кода, расположенного внутри или на машиночитаемом носителе данных. Программный модуль может, например, содержать один или более физических или логических блоков компьютерных инструкций, которые могут быть организованы в виде программы, объекта, компонента, структуры данных и т.д., которая выполняет одну или более задач или реализует конкретные абстрактные типы данных. Конкретный программный модуль может содержать диспаратные инструкции, хранящиеся в разных местах машиночитаемого носителя данных, которые вместе реализуют описанную функциональность модуля. Действительно, модуль может содержать одну инструкцию или множество инструкций и может быть распределен по нескольким различным сегментам кода, между различными программами и между несколькими машиночитаемыми носителями информации.Aspects of some embodiments of the invention may be implemented as software modules or components. As used herein, a program module or component may include any type of computer instruction or computer-executable code located within or on a computer-readable storage medium. A software module may, for example, contain one or more physical or logical blocks of computer instructions, which may be organized as a program, object, component, data structure, etc., that performs one or more tasks or implements particular abstract data types. A particular software module may contain disparate instructions stored in different locations on a computer-readable storage medium that together implement the described functionality of the module. Indeed, a module may contain a single instruction or many instructions and may be distributed across several different code segments, among different programs, and among several computer-readable storage media.

Некоторые варианты осуществления могут быть реализованы на практике в распределенной вычислительной среде, где задачи выполняются удаленным устройством обработки, связанным через сеть связи. В распределенной вычислительной среде программные модули могут быть расположены на локальных и/или удаленных машиночитаемых носителях. Кроме того, данные, связанные или визуализированные вместе в записи базы данных, могут находиться на одном и том же машиночитаемом носителе или на нескольких машиночитаемых носителях и могут быть связаны вместе в полях записи в базе данных поSome embodiments may be practiced in a distributed computing environment where tasks are performed by a remote processing device coupled through a communications network. In a distributed computing environment, program modules may be located on local and/or remote computer-readable media. In addition, the data linked or visualized together in a database record may be on the same computer-readable medium or on multiple computer-readable media and may be linked together in fields of the database record by

- 3 045746 сети. Согласно одному варианту осуществления изобретения, система управления базами данных (СУБД) позволяет пользователям взаимодействовать с одной или более базами данных и обеспечивает доступ к данным, содержащимся в базах данных.- 3 045746 networks. According to one embodiment of the invention, a database management system (DBMS) allows users to interact with one or more databases and provides access to data contained in the databases.

Фиг. 1А и 1В иллюстрируют напряжения на элементе 102 породы. В частности, фиг. 1А иллюстрирует напряжения, создаваемые на элементе 102 породы ударной волной, испускаемой из взрывной скважины 104, а фиг. 1В иллюстрирует результирующий радиальный разрыв 110 или трещину в элементе 102 породы. Взрывная фрагментация породы - это сложный физический процесс, который включает в себя множество различных физических явлений, таких как генерация и распространение ударных волн, затухание ударных волн в волны напряжения, образование трещин и механизм роста трещин в породах, загрузка газа взрывчатых веществ, движение горной породы и т. д. Это происходит динамически в течение доли секунды. В результате очень трудно уловить эти физические аспекты взрывных работ, используя одно аналитическое уравнение закрытой формы. Многие численные модели были предложены для представления фрагментации при взрыве породы. Некоторые из моделей были более успешными, чем другие, с точки зрения прогнозирования фрагментации.Fig. 1A and 1B illustrate stresses on rock element 102. In particular, FIG. 1A illustrates the stresses created on rock element 102 by a shock wave emitted from blast hole 104, and FIG. 1B illustrates a resulting radial fracture 110 or fracture in rock element 102. Explosive rock fragmentation is a complex physical process that includes many different physical phenomena, such as the generation and propagation of shock waves, the attenuation of shock waves into stress waves, the formation of cracks and the mechanism of crack growth in rocks, explosive gas loading, and rock movement. etc. This happens dynamically within a fraction of a second. As a result, it is very difficult to capture these physical aspects of blasting using a single closed-form analytical equation. Many numerical models have been proposed to represent rock blast fragmentation. Some of the models were more successful than others in predicting fragmentation.

При воздействии ударной волны на стенку ствола скважины сила волны намного превышает прочность пород на сжатие и таким образом повреждает и раздавливает породу на поверхности стенки ствола скважины. Поскольку ударная волна распространяется дальше от взрывной скважины 104, интенсивность ударной волны уменьшается, и ударная волна преобразуется в волны напряжения. Волна напряжения оказывает сжимающее напряжение 106 в радиальном направлении и растягивающее напряжение 108 в тангенциальном направлении. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения тангенциальная прочность элемента 102 породы меньше прочности на сжатие. В результате порода ломается вследствие растягивающего напряжения 108 в тангенциальном направлении и образуется радиальный разрыв 110. Взрывчатый газ высокого давления проникает в радиальный разрыв 110 и дополнительно увеличивает разрушение пород/способствует их разрушению.When a shock wave impacts the borehole wall, the force of the wave far exceeds the compressive strength of the rocks and thus damages and crushes the rock on the surface of the borehole wall. As the shock wave propagates further away from the blast hole 104, the intensity of the shock wave decreases and the shock wave is converted into stress waves. The stress wave exerts a compressive stress 106 in the radial direction and a tensile stress 108 in the tangential direction. In the illustrated embodiment of the invention, the tangential strength of the rock element 102 is less than the compressive strength. As a result, the rock breaks due to tensile stress 108 in the tangential direction and a radial fracture 110 is formed. The high pressure explosive gas penetrates the radial fracture 110 and further increases/promotes rock failure.

Фиг. 2А иллюстрирует трехмерную модель 202 части участка взрыва. Трехмерная модель 202 включает в себя взрывную скважину на каждом углу (например, первую взрывную скважину 206, вторую взрывную скважину 208 и третью взрывную скважину 210). В то время как проиллюстрированный вариант осуществления изобретения показывает взрывные скважины на углах трехмерной модели 202, множество взрывных скважин может быть включено по всей модели участка взрыва. Взрывные скважины трехмерной модели 202 не проходят весь путь до поверхности 212 для моделирования забойки для каждой взрывной скважины.Fig. 2A illustrates a three-dimensional model 202 of a portion of a blast site. The three-dimensional model 202 includes a blast hole at each corner (eg, a first blast hole 206, a second blast hole 208, and a third blast hole 210). While the illustrated embodiment of the invention shows blast holes at the corners of the 3D model 202, multiple blast holes may be included throughout the blast site model. The blastholes of the 3D model 202 do not extend all the way to the surface 212 to model the stope for each blasthole.

Чтобы генерировать трехмерную модель 202, система моделирования может принимать множество входных данных. Входные данные могут быть получены из различных источников. Например, входные данные могут быть получены от одного или более из человеко-машинного интерфейса (HMI), предыдущей модели, сохраненной в системе моделирования, системы сканирования участка взрыва или значений по умолчанию, сохраненных в системе моделирования. Входные данные могут включать данные о взрывных скважинах и данные участка взрыва. Данные взрывной скважины могут включать в себя параметры взрывной скважины, такие как интервал между взрывным скважинами, нагрузка взрывной скважины, глубина взрывной скважины, диаметр взрывной скважины, расположение взрывных скважин, количество взрывных скважин, информацию о забойке, взрывные свойства, угол взрывной скважины, положение взрывной скважины, смещения рядов, сработка, нагрузка переднего ряда, верхние координаты взрывной скважины, нижние координаты взрывной скважины, информация подбуривания и загрузочная информация.To generate the three-dimensional model 202, the modeling system may receive multiple inputs. Input data can be obtained from various sources. For example, input data may be obtained from one or more of a human-machine interface (HMI), a previous model stored in the simulation system, a blast site scanning system, or default values stored in the simulation system. Input data may include blast hole data and blast site data. Blasthole data may include blasthole parameters such as blasthole spacing, blasthole load, blasthole depth, blasthole diameter, blasthole location, number of blastholes, stope information, blasting properties, blasthole angle, position blast hole, row offsets, triggering, front row load, top blast hole coordinates, bottom blast hole coordinates, underdrilling information and loading information.

Данные участка взрыва могут включать информацию о пласте и геологические свойства участка взрыва. Неограничивающие примеры информации о пласте включают в себя угол поверхности, высоту пласта, угол наклона пласта, угол наклона шахты, расположение свободной поверхности и угол пустой породы. Неограничивающие примеры геологических свойств включают минералогию (элементарную и/или минеральную), литологическую структуру (первичную, вторичную, и/или текстуры), пористость, твердость, затухание, модуль Юнга, модуль сдвига, насыпной модуль упругости, коэффициент Пуассона, скорость продольных волн, скорость S-волн, плотность породы, тип породы, прочность породы, условия породы, описание породы, состояние отрыва, угол отрыва, ориентация отрыва, стандартное отклонение интервала между отрывами, сцепление, интервал между вертикальными отрывами, интервал между горизонтальными отрывами, неограниченная прочность на сжатие (UCS), звуковая скорость, стандартное отклонение бурения, ударная скорость, трещиностойкость породы, отражательная способность породы, прочность породы на растяжение, угол внутреннего трения, данные Гюгониота (например, Up min, Up max, Us min, Us max), и напряжения грунта (σ1, σ2, σ3, ориентация напряжения, DIP, наклон и ротация). Текстура относится к размеру, форме и расположению взаимосвязанных минеральных кристаллов, которые образуют породу или другой материал. Геологические свойства могут быть использованы для определения дополнительных геологических характеристик, таких как истираемость и раздробленность.The blast site data may include formation information and geological properties of the blast site. Non-limiting examples of formation information include surface angle, formation height, formation inclination angle, shaft inclination angle, free surface location, and waste angle. Non-limiting examples of geological properties include mineralogy (elemental and/or mineral), lithology (primary, secondary, and/or texture), porosity, hardness, attenuation, Young's modulus, shear modulus, bulk modulus, Poisson's ratio, P-wave velocity, S-wave velocity, rock density, rock type, rock strength, rock conditions, rock description, pullout condition, pullout angle, pullout orientation, standard deviation of pullout interval, cohesion, vertical pullout spacing, horizontal pullout spacing, unlimited strength at compression (UCS), sonic speed, drilling standard deviation, impact velocity, rock fracture toughness, rock reflectivity, rock tensile strength, angle of internal friction, Hugoniot data (e.g. Up min, Up max, Us min, Us max), and soil stresses (σ1, σ2, σ3, stress orientation, DIP, tilt and rotation). Texture refers to the size, shape and arrangement of interlocking mineral crystals that form a rock or other material. Geological properties can be used to determine additional geological characteristics such as abrasion and fragmentation.

Фиг. 2В иллюстрирует трехмерную модель 202, сегментированную на множество элементов объема (например, элемент 204). Трехмерная модель 202 может быть сегментирована на столь большое или малое количество элементов, сколько потребуется. Большое количество элементов может обеспечить луч- 4 045746 шее разрешение для симуляции, в то время как меньшее количество элементов может использовать меньше вычислительных ресурсов.Fig. 2B illustrates a three-dimensional model 202 segmented into a plurality of volume elements (eg, element 204). The 3D model 202 can be segmented into as many or as few elements as desired. A large number of elements can provide better resolution for the simulation, while a smaller number of elements can use less computational resources.

Система моделирования может отслеживать трещины от симулированного взрыва внутри каждого элемента. Полученный в результате FDM может прогнозировать интенсивность трещиноватости внутри каждого элемента. Интенсивность трещиноватости относится к количеству трещин в пределах заданной области (например, элемента). Трещины могут быть либо естественными отрывами, либо трещинами, вызванными ударной волной от взрыва. Интенсивность трещиноватости также можно называть частотностью трещин. Отслеживая интенсивность трещиноватости каждого элемента, система моделирования может прогнозировать размер фрагмента.The simulation system can track cracks from a simulated explosion within each element. The resulting FDM can predict the intensity of fracturing within each element. Fracture intensity refers to the number of cracks within a given area (e.g., element). The cracks can be either natural detachments or cracks caused by the shock wave from the explosion. Fracture intensity can also be called fracture frequency. By monitoring the fracture intensity of each element, the modeling system can predict the size of the fragment.

Фиг. 3А иллюстрирует вид в плане сверху трехмерной модели 202 перед любыми симулированными взрывами. Как проиллюстрировано, трехмерная модель 202 включает в себя первую взрывную скважину 206, вторую взрывную скважину 208, третью взрывную скважину 210 и четвертую взрывную скважину 302. Кроме того, трехмерная модель 202 включает в себя естественные группы 304 отрывов в породе. Группы 304 естественных отрывов являются уже существующими трещинами отрывов, которые являются частью геологических свойств породы. В некоторых вариантах осуществления изобретения группы 304 естественных отрывов могут проходить равномерно вниз по глубине трехмерной модели 202, в то время как в других вариантах группы 304 естественных отрывов могут изменять местоположение и ориентацию по всей трехмерной модели 202. Например, разные слои породы могут быть смоделированы с разной группой естественных отрывов.Fig. 3A illustrates a top plan view of the 3D model 202 before any simulated explosions. As illustrated, the three-dimensional model 202 includes a first blast hole 206, a second blast hole 208, a third blast hole 210, and a fourth blast hole 302. In addition, the three-dimensional model 202 includes natural breakout groups 304 in the rock. Natural detachment groups 304 are pre-existing detachment fractures that are part of the geological properties of the rock. In some embodiments, natural tear groups 304 may extend uniformly downward through the 3D model 202, while in other embodiments, natural tear groups 304 may vary in location and orientation throughout the 3D model 202. For example, different rock layers can be modeled with different group of natural separations.

Фиг. 3В иллюстрирует вид в плане сверху трехмерной модели 202 после симулированных взрывов из первой взрывной скважины 206 и второй взрывной скважины 208. Как показано, взрывы приводят к трещинам (т.е. взрывным трещинам 306), которые проходят от взрывных скважин.Fig. 3B illustrates a plan view of the three-dimensional model 202 after simulated blasts from the first blast hole 206 and the second blast hole 208. As shown, the blasts result in fractures (ie, blast cracks 306) that extend from the blast holes.

Система моделирования с использованием FDM прогнозирует размер фрагментов породы на основе взаимодействия трещин между разрывами из групп 304 естественных отрывов, присутствующих в породе и вызванных взрывом трещин (т.е. взрывных трещин 306) из взрывных скважин. Разрывы из взрывных скважин взаимодействуют друг с другом и с группами 304 естественных отрывов в породе. Эти взаимодействия могут быть использованы системой моделирования для определения эквивалентной интенсивности трещин.The FDM modeling system predicts the size of rock fragments based on fracture-fracture interactions from natural fracture groups 304 present in the rock and caused by blast fractures (ie, blast fractures 306) from blastholes. Fractures from blastholes interact with each other and with groups of 304 natural fractures in the rock. These interactions can be used by the modeling system to determine the equivalent crack intensity.

Как показано, области вблизи взрывных трещин 306 поражают геологическое строение, вызывая множество трещин в пределах этой области. Взрывные трещины 306 распространяются и становятся менее плотными, чем дальше они простираются от взрывных скважин. В области между взрывными скважинами взаимодействия трещин между группами 304 естественных отрывов и взрывными трещинами 306 оказывают большее влияние на фрагментацию породы. В этих областях система моделирования может учитывать суммарный эффект естественной фрагментации и послевзрывной фрагментации и даже перекрывающейся фрагментации из соседних взрывных скважин.As shown, regions near blast fractures 306 impact the geology, causing multiple fractures within that region. Blast cracks 306 propagate and become less dense the further they extend from the blast holes. In the area between blastholes, fracture interactions between natural detachment groups 304 and blast fractures 306 have a greater impact on rock fragmentation. In these areas, the modeling system can account for the combined effects of natural fragmentation and post-blast fragmentation, and even overlapping fragmentation from adjacent blastholes.

В некоторых вариантах осуществления изобретения система моделирования может учитывать трещины от предыдущих взрывов при определении интенсивности трещиноватости. Например, при взрывании пластов после взрыва ряда взрывных скважин создается новая свободная поверхность. В то время как ряд взрывных скважин теперь не существует, система моделирования может хранить трещины, вызванные взрывом, которые находятся в пределах новой свободной поверхности. Предыдущие взрывные трещины могут быть добавлены к естественно возникшим фрагментам и фрагментам следующего взрыва.In some embodiments of the invention, the modeling system may take into account cracks from previous explosions when determining the intensity of fracturing. For example, when blasting formations, a new free surface is created after the explosion of a series of blast holes. While the blasthole row now no longer exists, the modeling system can store blast-induced cracks that are within the new free surface. Previous explosion cracks can be added to naturally occurring fragments and fragments from the next explosion.

Интенсивность возникающих взрывных трещин может быть спрогнозирована эмпирическим уравнением, которое учитывает физические аспекты проблемы, такие как: i) взрывные свойства, ii) свойства породы, iii) геометрия взрыва и iv) время взрыва. Одним из преимуществ концепции интенсивности трещиноватости является то, что интенсивности (определяемые как трещины на единицу длины) могут складываться, если сходными являются их углы к свободной поверхности. Такое сложение может иметь силу независимо от источника эквивалентной трещины.The intensity of the resulting blast cracks can be predicted by an empirical equation that takes into account the physical aspects of the problem, such as: i) blast properties, ii) rock properties, iii) blast geometry and iv) blast time. One advantage of the fracture intensity concept is that the intensities (defined as fractures per unit length) can be added if their angles to the free surface are similar. This addition may be valid regardless of the source of the equivalent crack.

В некоторых вариантах осуществления изобретения интенсивность вызванной взрывом трещиноватости может быть следующей:In some embodiments of the invention, the intensity of explosion-induced fracturing may be as follows:

где k - параметр калибровки конкретного участка, который может быть основан на i) взрывных свойствах ii) свойствах породы и ш) геометрии взрыва;where k is a site-specific calibration parameter which may be based on i) blast properties ii) rock properties and iii) blast geometry;

r - расстояние от скважины в футах.r is the distance from the well in feet.

Как показано, интенсивность трещиноватости быстро снижается в зависимости от расстояния от взрывной скважины. Например, на расстоянии одного фута от скважины частотность трещин может составлять 4000 трещин на фут. Находясь на высоте 16 футов, частотность трещин может быть уменьшена до одной трещины на фут.As shown, the intensity of fracturing decreases rapidly depending on the distance from the blast hole. For example, at a distance of one foot from the well, the fracture frequency may be 4,000 fractures per foot. At 16 feet, the frequency of cracks can be reduced to one crack per foot.

В некоторых вариантах осуществления изобретения интенсивность трещиноватости, вызванной взрывом, может быть рассчитана с использованием следующего уравнения:In some embodiments of the invention, the intensity of blast-induced fracturing can be calculated using the following equation:

- 5 045746- 5 045746

F = К *F1 *F2 *F3 (УРАВНЕНИЕ 2) гдеF = K *F1 *F2 *F3 (EQUATION 2) where

F1 соответствует породе и взрывным свойствам, F2 дает форму кривой распределения частиц по размеру (например, геометрический член для цилиндрического заряда), a F3 создает эффект интенсивности, основанный на расстоянии элемента от заряда;F1 corresponds to rock and explosive properties, F2 gives the shape of the particle size distribution curve (eg the geometric term for a cylindrical charge), and F3 creates an intensity effect based on the element's distance from the charge;

K - параметр калибровки конкретного участка. Параметр K может зависеть от свойств трещиноватости породы конкретного участка. Функции в уравнении (2) показаны ниже в подробных уравнениях: / N*K is the calibration parameter for a specific area. The K parameter may depend on the rock fracturing properties of a particular area. The functions in equation (2) are shown below in detailed equations: / N*

F1 = —| i рр*рр / \ у (УРАВНЕНИЕ 3)F1 = —| i pp*pp / \y (EQUATION 3)

ГЯо / 1 нмх .XMSWGNao / 1 nmh .XMSW

F2= tan-1 ——- + tan1 —— ) IF2= tan -1 ——- + tan 1 —— ) I

L я \ R R /J (УРАВНЕНИЕ 4)L i\R R/J (EQUATION 4)

(УРАВНЕНИЕ 5) где где F1, числитель - прочность породы, описываемая плотностью энергии деформации, а знаменатель - доступная энергия взрывчатых веществ;(EQUATION 5) where where F1, the numerator is the rock strength described by the strain energy density, and the denominator is the available explosive energy;

R0 соответствует радиусу скважины;R 0 corresponds to the well radius;

R - радиальное ортогональное расстояние элемента от скважины;R is the radial orthogonal distance of the element from the well;

BR - расстояние элемента от взрывной скважины. (BR отличается от R в зоне забойки);BR is the distance of the element from the blast hole. (BR differs from R in the stopping zone);

НМХ и XMS представляют собой функции расстояния, оцененные для различной ориентации взрывной скважины с использованием векторных уравнений расстояния; и НМХ - это расстояние от нижней части заряда до центра элемента (измеренное вдоль направления взрывной скважины). XMS расстояние от верха заряда до центра элемента (измеренное вдоль направления взрывной скважины).HMX and XMS are distance functions estimated for different blasthole orientations using vector distance equations; and NMX is the distance from the bottom of the charge to the center of the element (measured along the direction of the blast hole). XMS is the distance from the top of the charge to the center of the element (measured along the direction of the blast hole).

Показатели α, Υ и δ калибруют с использованием тестовых взрывов пласта.Indicators α, Υ and δ are calibrated using test blasts of the formation.

PF - порошковый фактор.PF - powder factor.

ЕЕ - энергия взрывчатых веществ.EE is the energy of explosives.

Как можно видеть из уравнений 1-5, эти функции являются безразмерными, что может позволить вариантам осуществления более гибко использовать различные системы единиц, такие как: SI, CGS и т.д. Функции арктангенса F2 могут создавать желаемую форму распределения размера фрагмента.As can be seen from Equations 1-5, these functions are dimensionless, which may allow embodiments to more flexibly use different unit systems such as: SI, CGS, etc. Arctangent F2 functions can create the desired shape of the fragment size distribution.

Для калибровки уравнений и нахождения наилучшего набора параметров (K, α, Υ, δ) может быть вычислена среднеквадратическая погрешность (RMSE) между экспериментальным и численным наборами данных. В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть проведено множество итераций оптимизации для минимизации ошибки RMSE и нахождения наилучшего набора параметров для представления взрыва. В некоторых вариантах осуществления изобретения система FDM может адаптировать модель плотности трещиноватости к взрывному участку с использованием RMSE. Например, исследование RMSE участка может быть выполнено путем многократного выполнения моделей плотности трещиноватости множество раз (например, 1000 симуляций) при постепенном изменении подгоночных параметров FDM (например, K, α, Υ, δ). Для исследования RMSE система может сравнивать результаты FDM с фактическими результатами взрыва на конкретном участке. Система может попытаться оптимизировать параметры FDM (K, α, γ, δ) для соответствия фактическим данным взрыва путем выполнения тысяч итераций RMSE. Используя симуляции, система может получать оптимизированные подгоночные параметры RMSE для FDM (для этого конкретного участка). Результатом исследования RMSE могут быть настроенные подгоночные параметры, которые могут точно предсказать фрагментацию, вызванную будущими взрывными работами.To calibrate the equations and find the best set of parameters (K, α, Υ, δ), the root mean square error (RMSE) between the experimental and numerical data sets can be calculated. In some embodiments of the invention, multiple optimization iterations may be performed to minimize the RMSE error and find the best set of parameters to represent the explosion. In some embodiments, the FDM system can adapt a fracture density model to the blast region using RMSE. For example, a site RMSE study can be performed by repeatedly running fracture density models many times (eg, 1000 simulations) while gradually varying the FDM fitting parameters (eg, K, α, Υ, δ). To study RMSE, the system can compare FDM results with actual blast results at a specific site. The system can attempt to optimize the FDM parameters (K, α, γ, δ) to match the actual blast data by performing thousands of RMSE iterations. Using simulations, the system can obtain optimized RMSE fitting parameters for the FDM (for that specific region). The result of the RMSE study can be tuned fitting parameters that can accurately predict fragmentation caused by future blasting operations.

Интенсивности трещиноватости от взрывных трещин 306 и групп 304 естественных отрывов могут быть объединены для определения общей интенсивности трещиноватости для каждого из элементов, составляющих трехмерную модель 202. Например, для каждого элемента трехмерной модели 202 система моделирования может складывать взрывные трещины 306 и группы 304 естественных отрывов, расположенные в элементе, для определения общей интенсивности трещиноватости для каждого элемента.The fracturing intensities from blast fractures 306 and natural rupture groups 304 may be combined to determine the overall fracturing intensity for each of the elements making up the 3D model 202. For example, for each element of the 3D model 202, the modeling system may add the blast fractures 306 and natural rupture groups 304, located in the element to determine the overall intensity of fracturing for each element.

В некоторых вариантах осуществления изобретения взаимодействие между трещинами может быть объединено с использованием комбинированного правила для FDM. Система моделирования может предсказывать интенсивность трещиноватости в элементе объема с использованием уравнения (2), а затем объединять результат с предыдущими интенсивностями трещиноватости с использованием следующего уравнения 6.In some embodiments of the invention, the interaction between cracks can be combined using a combination rule for FDM. The modeling system can predict the fracturing intensity in a volume element using Equation (2), and then combine the result with previous fracturing intensities using the following Equation 6.

It = (Ze + Zn). cos2(Ae - An) + max(Ze , C. In). sin2 (Ae - An) (УРАВНЕНИЕ 6) гдеIt = (Ze + Zn). cos 2 (Ae - An) + max(Ze, C. In). sin 2 (Ae - A n ) (EQUATION 6) where

Ir - результирующая интенсивность трещиноватости в элементе объема. Ie и Ае - существующая интенсивность трещиноватости и угол трещиноватости соответственно. Сходным образом, In и An соответ- 6 045746 ствуют новой интенсивности трещиноватости и углу трещиноватости. С - коэффициент пересечения разломов, который по существу является фактором снижения интенсивности трещиноватости для ортогональных интенсивностей трещиноватости.I r is the resulting intensity of fracturing in a volume element. Ie and Ae are the existing intensity of fracturing and the angle of fracturing, respectively. Similarly, In and An correspond to the new fracture intensity and fracture angle. C is the fault intersection coefficient, which is essentially a factor reducing the fracturing intensity for orthogonal fracturing intensities.

Как правило, параллельные трещины могут суммироваться и увеличивать интенсивность. С другой стороны, ортогональные трещины имеют тенденцию уменьшать интенсивность трещиноватости в элементе объема. Угол трещины с более высокой интенсивностью может считаться доминирующим и сохраняться для следующей итерации. Определение угла трещины обсуждается со ссылкой на фиг. 7А и фиг. 7В.As a rule, parallel cracks can add up and increase intensity. On the other hand, orthogonal cracks tend to reduce the intensity of fracturing in the volume element. The crack angle with higher intensity can be considered dominant and saved for the next iteration. Determination of the crack angle is discussed with reference to FIG. 7A and FIG. 7B.

Используя общую интенсивность трещиноватости, система моделирования может определять размер фрагментации. В некоторых вариантах осуществления изобретения размер фрагмента для каждого элемента может быть определен путем вычисления:Using the overall fracture intensity, the modeling system can determine the size of the fragmentation. In some embodiments of the invention, the fragment size for each element can be determined by calculating:

Fragment Size = V У /F (УРАВНЕНИЕ 7) где F - общая интенсивность трещиноватости.Fragment Size = V Y /F (EQUATION 7) where F is the total intensity of fracturing.

На фиг. 4 проиллюстрированы уравнения 404 векторной механики, которые могут использоваться системой FDM для расчета функций расстояния и детектирования положений заряда по отношению к элементу породы в взрыве. Уравнения 404 векторной механики используют угол между взрывной скважиной 410 и элементом 402 породы в основании 406 скважины, и угол между взрывной скважиной 410 и элементом 402 породы в верхней части 408 скважины. Уравнения 404 векторной механики в проиллюстрированных вариантах осуществления изобретения являются следующими:In fig. 4 illustrates vector mechanics equations 404 that can be used by an FDM system to calculate distance functions and detect charge positions relative to a rock element in a blast. The vector mechanics equations 404 use the angle between the blast hole 410 and the rock feature 402 at the bottom 406 of the hole, and the angle between the blast hole 410 and the rock feature 402 at the top 408 of the hole. The vector mechanics equations 404 in the illustrated embodiments of the invention are as follows:

И.ST = |Н| |ST| cos θ где Н - вектор с величиной длины и направления взрывной скважины от основания скважины до вершины скважины;I.ST = |H| |ST| cos θ where H is a vector with the length and direction of the blast hole from the base of the hole to the top of the hole;

SB - вектор, проведенный от основания скважины до центра элемента;SB - vector drawn from the base of the well to the center of the element;

ST представляет собой вектор, проведенный от центра элемента до вершины скважины.ST is a vector drawn from the center of the element to the top of the well.

Уравнения 404 векторной механики могут быть использованы для решения расстояний НМХ 416 и XMS 418. НМХ и XMS - это функции расстояния, которые могут использоваться в FDM. НМХ измеряется как расстояние от основания скважины до точки 420 пересечения. XMS измеряется как расстояние от вершины 408 скважины до точки 420 пересечения. Точка 420 пересечения представляет собой место пересечения между перпендикулярной линией, проведенной от центра элемента 402 породы, и линией взрывной скважины, представленной вектором Н. Система FDM может использовать H.SB и H.ST для вычисления углов β и θ. Затем система может использовать эти углы (β и θ) и направляющие косинусы для математического вычисления расстояний НМХ и XMS.Vector mechanics equations 404 can be used to solve the distances HMX 416 and XMS 418. HMX and XMS are distance functions that can be used in FDM. NMX is measured as the distance from the base of the well to the intersection point 420. XMS is measured as the distance from the well top 408 to the intersection point 420. The intersection point 420 is the intersection between a perpendicular line drawn from the center of the rock element 402 and the blast hole line represented by the vector H. The FDM system may use H.SB and H.ST to calculate the angles β and θ. The system can then use these angles (β and θ) and direction cosines to mathematically calculate the distances HMX and XMS.

В некоторых вариантах осуществления изобретения система моделирования FDM может использовать эти уравнения 404 векторной механики для точной обработки породы в различных подзонах модели. Используя скалярные произведения и направляющие косинусы, система моделирования может прогнозировать интенсивность трещиноватости на разных участках без явного определения параметров взрыва, таких как нагрузка, интервал, забойка, вспомогательное бурение и т. д.In some embodiments of the invention, the FDM modeling system can use these vector mechanics equations 404 to accurately process rock in different subzones of the model. Using dot products and direction cosines, the modeling system can predict the intensity of fracturing in different areas without explicitly defining blast parameters such as load, spacing, stoppage, auxiliary drilling, etc.

В некоторых вариантах осуществления изобретения система моделирования FDM может иметь дело с любой ориентацией взрывной скважины и переменным параметром взрыва с использованием уравнений 404 векторной механики. Используя уравнения 404 векторной механики, система моделирования может быть способна точно предсказывать функции расстояния и местоположения заряда независимо от размера, положения или ориентации взрывной скважины. Например, уравнения 404 векторной механики могут использоваться для обработки вычислений для взрывов с наклонными взрывными скважинами и переменными длинами/положениями заряда.In some embodiments of the invention, the FDM modeling system can deal with any blast hole orientation and variable blast parameter using vector mechanics equations 404. Using vector mechanics equations 404, the modeling system may be able to accurately predict charge distance and location functions regardless of the size, position, or orientation of the blast hole. For example, vector mechanics equations 404 may be used to process calculations for blasts with inclined blast holes and variable charge lengths/positions.

Фиг. 5 иллюстрирует вид в плане сверху модели 500 взрыва с призрачными скважинами для определения трещин и интенсивности трещиноватости вследствие отраженных ударных волн в каждом элементе модели взрыва в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Взрывная модель 500 представляет собой модель взрыва пласта со свободной поверхностью 506. Аналогично трехмерной модели 202 с фиг. 2В, модель 500 взрыва может быть трехмерной и включать в себя множество отдельных элементов. Отраженные ударные волны 502 возникают, когда ударная волна от взрыва достигает свободной поверхности 506 и верхней поверхности. В некоторых вариантах осуществления изобретения переменная отражательная способность свободных поверхностей может быть установлена на 100%.Fig. 5 illustrates a top plan view of a ghost hole blast model 500 for determining fractures and fracturing intensity due to reflected shock waves in each element of the blast model in accordance with one embodiment of the invention. The blast model 500 is a formation blast model with a free surface 506. Similar to the three-dimensional model 202 of FIG. 2B, the explosion model 500 may be three-dimensional and include multiple individual elements. Reflected shock waves 502 occur when the shock wave from the explosion reaches the free surface 506 and the top surface. In some embodiments of the invention, the variable reflectivity of the free surfaces can be set to 100%.

Призрачные скважины 504 могут быть расположены на одинаковом расстоянии от свободной поверхности 506, как ряд тестовых взрывных скважин 510. Тестовые скважины 510 представляют собой скважины, находящиеся в данное время в процессе симуляции взрыва. Тестовые скважины 510 расположены от свободной поверхности 506 на расстоянии от нагрузки 508. Соответственно в проиллюстрированном варианте призрачные скважины 504 расположены за пределами свободной поверхности 506 на расстоянии от нагрузки 508. Поскольку призрачные скважины 504 находятся за пределами свободной поверхности 506, призрачные скважины 504 расположены в свободном пространстве и не имеют непосредственного контакта с какими-либо элементами породы взрывной модели 500.The ghost boreholes 504 may be spaced equidistant from the free surface 506, like a series of test blast boreholes 510. The test boreholes 510 are boreholes currently undergoing a simulated blast. Test wells 510 are located from the free surface 506 at a distance from the load 508. Accordingly, in the illustrated embodiment, ghost wells 504 are located outside the free surface 506 at a distance from the load 508. Since the ghost wells 504 are located outside the free surface 506, the ghost wells 504 are located in the free space and do not have direct contact with any explosive Model 500 rock elements.

Для симуляции взрыва из тестовых взрывных скважин 510 система моделирования может иниции- 7 045746 ровать взрыв как из тестовых скважин 510, так и из призрачных скважин 504 одновременно. В результате одновременного инициирования и размещения призрачных скважин 504, когда ударные волны из тестовых взрывных скважин 510 достигают свободной поверхности 506, ударные волны из призрачных скважин 504 действуют как отраженные ударные волны 502 для симуляции взрыва. Таким образом, система моделирования может использовать отраженные ударные волны 502 для симуляции ударных волн из призрачных скважин 504. В некоторых вариантах осуществления изобретения система моделирования может предусматривать, что отражательная способность свободных поверхностей составляет 100%. Таким образом, ударная волна призрачных скважин 504 может быть эквивалентна по величине ударной волне из тестовых скважин 510. Другими словами, уравнения, обсуждаемые со ссылкой на фиг. 3В, могут быть использованы для расчета интенсивности трещиноватости от каждой из тестовых взрывных скважин 510 и каждой из призрачных скважин 504.To simulate an explosion from test blast holes 510, the simulation system can initiate an explosion from both test holes 510 and ghost holes 504 simultaneously. As a result of the simultaneous initiation and placement of ghost holes 504, when shock waves from test blast holes 510 reach the free surface 506, shock waves from ghost holes 504 act as reflected shock waves 502 to simulate an explosion. Thus, the modeling system may use reflected shock waves 502 to simulate shock waves from ghost wells 504. In some embodiments of the invention, the modeling system may assume that the reflectivity of the free surfaces is 100%. Thus, the shock wave from ghost wells 504 may be equivalent in magnitude to the shock wave from test wells 510. In other words, the equations discussed with reference to FIGS. 3B can be used to calculate the fracture intensity from each of the test blast holes 510 and each of the ghost holes 504.

Призрачные скважины 504 могут иметь такую же форму, что и тестовые скважины 510. Например, призрачные скважины 504 могут иметь тот же диаметр и глубину, что и тестовые скважины 510. В некоторых вариантах осуществления изобретения призрачные скважины 504 могут быть симулированы для излучения ударной волны длиной заряда тестовых скважин 510. В других вариантах призрачные скважины 504 могут быть симулированы для излучения ударной волны длиной заряда и забойки тестовых скважин 510.The ghost wells 504 may have the same shape as the test wells 510. For example, the ghost wells 504 may have the same diameter and depth as the test wells 510. In some embodiments, the ghost wells 504 may be simulated to emit a shock wave length charge test wells 510. In other embodiments, ghost wells 504 can be simulated to emit a shock wave with the length of the charge and plug test wells 510.

В некоторых вариантах осуществления изобретения дополнительные призрачные скважины могут быть использованы для моделирования отражения от верхней поверхности модели взрыва, например, призрачные скважины могут быть размещены на расстоянии от верхней поверхности, равном длине области забойки. Эти призрачные скважины могут быть названы призрачными скважинами забойки и могут генерировать отраженные ударные волны в области забойки. Эти призрачные скважины симулируют отражение ударных волн на верхней поверхности взрывов.In some embodiments of the invention, additional ghost boreholes can be used to simulate reflection from the top surface of the explosion model, for example, ghost boreholes can be placed at a distance from the top surface equal to the length of the stope area. These ghost boreholes may be called ghost boreholes and can generate reflected shock waves in the borehole area. These ghost holes simulate the reflection of shock waves on the top surface of explosions.

В некоторых вариантах осуществления изобретения тестовые скважины 510 могут быть расположены на основе фактических данных сканирования или GPS уже пробуренного взрывного участка. В некоторых вариантах тестовые взрывные скважины 510 могут быть основаны на ранее взорванном участке и учитывать взрывные скважины, которые были перегружены, недозаряжены, не смогли сдетонировать должным образом, были частично заполнены водой или иным образом имели нештатные детонации. Эти данные могут быть введены в модель для прогнозирования фрагментации после взрыва.In some embodiments, test holes 510 may be located based on actual scan or GPS data from an already drilled blast site. In some embodiments, test blastholes 510 may be based on a previously blasted area and account for blastholes that were overcharged, undercharged, failed to detonate properly, were partially filled with water, or otherwise had abnormal detonations. This data can be fed into a model to predict post-blast fragmentation.

Отраженные ударные волны 502, которые генерируются в призрачных скважинах 504, могут иметь другой угол, чем ударные волны из тестовых скважин 510. Например, в одном варианте осуществления изобретения отраженные ударные волны 502 из множества призрачных скважин 504 моделируются как растягивающая волна с первым углом, а ударная волна из множества испытательных скважин 510 моделируется как сжимающая волна под вторым углом.The reflected shock waves 502 that are generated in the ghost wells 504 may have a different angle than the shock waves from the test wells 510. For example, in one embodiment of the invention, the reflected shock waves 502 from a plurality of ghost wells 504 are modeled as a first angle tensile wave, and the shock wave from the plurality of test wells 510 is modeled as a compression wave at a second angle.

Призрачные скважины 504 также могут использоваться системой моделирования для создания динамических свободных поверхностей, как описано в связи с фиг. 6 (см. фиг. 6).Ghost wells 504 can also be used by the modeling system to create dynamic free surfaces, as described in connection with FIG. 6 (see Fig. 6).

Фиг. 6 иллюстрирует вид сверху в плоскости взрывной модели 600 с призрачными скважинами 608 и динамической свободной поверхностью 604. Взрывная модель 600 содержит множество рядов взрывных скважин (т.е. ряд R5 612 и ряд R6 610). Взрывные скважины в ряду R5 612 ранее были взорваны. Перед взрывом взрывных скважин ряда R5 612 динамическая свободная поверхность 604 находилась перед рядом R5 612, чтобы включить ряд R5 612 в пласт. Система моделирования переместила динамическую свободную поверхность 604 к заднему ряду R5 612, представляющему элементы породы, отломанные от пласта во время взрыва ряда R5 612. Перемещение динамической свободной поверхности 604 позволяет системе моделирования более точно определять эффекты отраженных ударных волн. В этом примере t0 - время зажигания, а Ri - зажженные ряды (i=1, 2,...n).Fig. 6 illustrates a planar top view of a blast pattern 600 with ghost holes 608 and a dynamic free surface 604. The blast pattern 600 contains multiple rows of blast holes (ie, row R5 612 and row R6 610). The blast holes in Row R5 612 had previously been blasted. Before the blast holes of row R5 612 were blasted, a dynamic free surface 604 was positioned in front of row R5 612 to incorporate row R5 612 into the formation. The modeling system has moved the dynamic free surface 604 to the back row R5 612, representing rock elements broken off from the formation during the explosion of row R5 612. Moving the dynamic free surface 604 allows the modeling system to more accurately determine the effects of reflected shock waves. In this example, t0 is the ignition time and Ri is the ignited rows (i=1, 2,...n).

По мере зажигания каждого ряда во время симуляции, система моделирования динамически перемещает динамическую свободную поверхность 604. Перемещение динамической свободной поверхности 604 может помочь избежать ремеша и включить эффекты обратного разрыва в модель 600 взрыва. Когда ряд зажигается, возникает сработка 606 и новая свободная поверхность, как показано динамической свободной поверхностью 604. Динамическая свободная поверхность 604 будет перемещаться по мере того, как со временем зажигаются дополнительные ряды.As each row fires during the simulation, the simulation system dynamically moves the dynamic free surface 604. Moving the dynamic free surface 604 can help avoid strapping and incorporate reverse rupture effects into the explosion model 600. When a row fires, a firing 606 and a new free surface occurs, as shown by dynamic free surface 604. Dynamic free surface 604 will move as additional rows fire over time.

Сработка 606 представляет собой расстояние между ранее зажженным рядом и новым местоположением динамической свободной поверхности 604. Всякий раз, когда зажигается ряд, элементы породы, расположенные в линию с рядом и между рядом и предыдущей свободной поверхностью, смещаются. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения некоторые элементы породы позади ряда (например, породы, расположенные дальше от предыдущей свободной поверхности, чем взорванный ряд) также смещаются. Например, расстояние между рядом R5 612 и динамической свободной поверхностью 604 является сработкой 606. В некоторых вариантах осуществления изобретения сработка 606 может составлять одну треть нагрузки. В некоторых вариантах осуществления изобретения динамическая свободная поверхность 604 может быть изменена таким образом, что нагрузка множества взрывных скважин изменяется на различных высотах оси Y модели.Trigger 606 represents the distance between the previously ignited row and the new location of the dynamic free surface 604. Whenever a row is ignited, rock elements located in line with the row and between the row and the previous free surface are displaced. Additionally, in some embodiments, some rock elements behind the row (eg, rocks further from the previous free surface than the blasted row) are also displaced. For example, the distance between row R5 612 and dynamic free surface 604 is actuation 606. In some embodiments, actuation 606 may be one third of the load. In some embodiments of the invention, the dynamic free surface 604 may be modified such that the load of the plurality of blastholes changes at different Y-axis heights of the model.

Сработка 606 изменяет нагрузку для следующего ряда, подлежащего зажиганию. Эффективная наTrigger 606 changes the load for the next row to be fired. Effective on

- 8 045746 грузка 602 представляет собой интервал между рядами минус сработка 606. Эффективная нагрузка 602 используется для определения размещения призрачных скважин 608. Призрачные скважины 608 расположены на расстоянии, эквивалентном эффективной нагрузке 602, от динамической свободной поверхности 604. Другими словами, расстояние 618 между рядом R6 610 и динамической свободной поверхностью 604 равно расстоянию 620 между динамической свободной поверхностью 604 и призрачными скважинами 608. Призрачные скважины 608 расположены на противоположной стороне динамической свободной поверхности 604 относительно ряда R6 610.- 8 045746 load 602 is the row spacing minus actuation 606. The effective load 602 is used to determine the placement of ghost wells 608. The ghost wells 608 are located at a distance equivalent to the effective load 602 from the dynamic free surface 604. In other words, the row spacing 618 R6 610 and dynamic free surface 604 is equal to the distance 620 between dynamic free surface 604 and ghost wells 608. Ghost wells 608 are located on the opposite side of dynamic free surface 604 relative to row R6 610.

Призрачные скважины 608 инициируют ударные волны одновременно с ударными волнами от взрывных скважин R6 610. Ударные волны от призрачных скважин 608 достигают динамической свободной поверхности 604 в то же время, что и ударные волны от взрывных скважин ряда R6 610, и симулируют ударные волны, отраженные от динамической свободной поверхности 604. Соответственно, призрачные скважины 608 следуют тому же времени, что и ряд R6 610. То есть, всякий раз, когда одна из взрывных скважин в ряду R6 610 зажигается, зажигается соответствующая призрачная скважина. Например, когда первая взрывная скважина 614 зажигается на 200 миллисекунд (мс) и испускается волна, одновременно ударная волна испускается из первой призрачной скважины 616. Аналогично, в проиллюстрированном варианте осуществления изобретения оставшиеся пары взрывных скважин и призрачных скважин зажигаются на 225 мс, 250 мс, 275 мс и 300 мс.The ghost holes 608 initiate shock waves at the same time as the shock waves from the R6 series blast holes 610. The shock waves from the ghost holes 608 reach the dynamic free surface 604 at the same time as the shock waves from the R6 series blast holes 610 and simulate shock waves reflected from dynamic free surface 604. Accordingly, the ghost holes 608 follow the same timing as row R6 610. That is, whenever one of the blast holes in row R6 610 is ignited, the corresponding ghost well is ignited. For example, when the first blast hole 614 is ignited for 200 milliseconds (ms) and a wave is emitted, a shock wave is simultaneously emitted from the first ghost hole 616. Likewise, in the illustrated embodiment of the invention, the remaining pairs of blast holes and ghost holes are ignited for 225 ms, 250 ms, 275 ms and 300 ms.

Динамическая свободная поверхность 604 может быть создана для любой схемы взрывания или временной последовательности. Кроме того, используя динамическую свободную поверхность 604, система моделирования может избежать ремеша при симуляции большой проблемы с множеством рядов и скважин.Dynamic free surface 604 can be created for any blasting pattern or timing sequence. Additionally, by using dynamic free surface 604, the modeling system can avoid strapping when simulating a large problem with multiple rows and wells.

Фиг. 7А и 7В иллюстрируют, как система моделирования может определять углы трещин. Углы трещин определяются как угол фактических ударных волн и отраженных ударных волн. Фиг. 7А иллюстрирует вид сверху в плоскости взрывной модели 702 и углы трещин из первой взрывной скважины 704. Угол ударной волны от первой взрывной скважины 704 может быть определен системой моделирования путем нахождения углов между свободной поверхностью 708 и направлением падающей ударной волны. Более конкретно, углы для падающей ударной волны представляют собой углы между внутренней стороной свободной поверхности 708 и направлением падающей волны.Fig. 7A and 7B illustrate how the modeling system can determine crack angles. The crack angles are defined as the angle of the actual shock waves and the reflected shock waves. Fig. 7A illustrates a planar top view of blast pattern 702 and fracture angles from the first blast hole 704. The angle of the shock wave from the first blast hole 704 can be determined by the modeling system by finding the angles between the free surface 708 and the direction of the incident shock wave. More specifically, the angles for the incident shock wave are the angles between the inside of the free surface 708 and the direction of the incident wave.

Сходным образом, фиг. 7В иллюстрирует вид сверху в плане модели 702 взрыва и углы трещины от призрачной скважины 706, соответствующей первой взрывной скважине 704. Как показано, углы отраженных ударных волн призрачной скважины 706 могут быть рассчитаны также из внутренней стороны свободной поверхности 708 и направления отраженной волны.Similarly, FIG. 7B illustrates a top plan view of the blast pattern 702 and fracture angles from the ghost hole 706 corresponding to the first blast hole 704. As shown, the reflected shock wave angles of the ghost hole 706 can also be calculated from the inside of the free surface 708 and the direction of the reflected wave.

В некоторых вариантах осуществления изобретения углы считаются положительными. Кроме того, если положение взрывной скважины изменяется в вертикальном направлении (направление Y), система моделирования может использовать направляющие косинусы для точного определения местоположения заряда в плоскости (плоскость X-Z). Система может использовать расчет и сохранение доминирующих углов интенсивности трещиноватости. Например, параллельные трещины взаимодействовать, в то время как ортогональные трещины мешают друг другу. Система может распознавать порядок, в котором появляются трещины, и учитывает взаимодействие вновь созданных трещин с существующими трещинами в каждом элементе объема для каждой скважины, которая зажигается.In some embodiments of the invention, angles are considered positive. In addition, if the position of the blast hole changes in the vertical direction (Y direction), the modeling system can use direction cosines to accurately determine the location of the charge in the plane (X-Z plane). The system can use the calculation and storage of dominant fracture intensity angles. For example, parallel cracks interact, while orthogonal cracks interfere with each other. The system can recognize the order in which fractures appear and takes into account the interaction of newly created fractures with existing fractures in each volume element for each well that is fired.

Фиг. 8 иллюстрирует вид сбоку скважины 802. Как показано, взрывная скважина 802 содержит забойку 804 и заряд 806 взрывчатого вещества. В некоторых вариантах осуществления система моделирования может использовать проиллюстрированные контуры 808 интенсивности трещиноватости эллиптической формы с двойной функцией ArcTan для определения размеров фрагментов для каждого элемента трехмерной модели и получения распределения размеров фрагментации. Контуры 808 интенсивности трещиноватости могут быть центрированы вокруг взрывного заряда 806.Fig. 8 illustrates a side view of a borehole 802. As shown, the blast hole 802 includes a stopper 804 and an explosive charge 806. In some embodiments, the modeling system may use illustrated elliptical fracturing intensity contours 808 with dual ArcTan functionality to determine fragment sizes for each element of the 3D model and obtain a fragmentation size distribution. Fracture intensity contours 808 may be centered around the explosive charge 806.

В некоторых вариантах осуществления изобретения система моделирования FDM может интегрировать FDM с несколькими геологическими слоями и несколькими пластами. Геологические слои и множество пластов могут быть входными данными для системы моделирования FDM.In some embodiments of the invention, the FDM modeling system may integrate FDM with multiple geological layers and multiple reservoirs. Geological layers and multiple strata can be input to an FDM modeling system.

Фиг. 9А иллюстрирует трехмерную модель, которая включает свойства типа породы для более точного прогнозирования интенсивности трещиноватости. Каждый слой породы (также называемый геологическим слоем) может быть связан со свойствами породы, включая плотность, трещиностойкость и модуль. Эти свойства породы могут влиять на то, как образуются трещины в элементах в каждом слое породы. Например, менее плотная порода может позволить трещине распространяться дальше, чем более плотная порода.Fig. 9A illustrates a three-dimensional model that incorporates rock type properties to more accurately predict fracturing severity. Each rock layer (also called a geologic layer) can be associated with rock properties, including density, fracture toughness, and modulus. These rock properties can influence how cracks form in the elements in each rock layer. For example, less dense rock may allow a crack to propagate further than denser rock.

Входные данные для системы моделирования FDM, представляющие геологические слои в шпуре или схему взрывания, могут быть применены к анализу FDM. Геологические слои могут быть слоями с различными геологическими свойствами (например, тип породы, пористость, твердость и т.д.) Система моделирования FDM может использовать геологические свойства для корректировки того, как образуются трещины в породах, на основе геологических свойств, так что трещины в различных геологических слоях могут появляться по-разному. Например, взрывные трещины в каждом из множества элементов объема зависят от того, в каком из геологических слоев расположено множество элементов объема.Input data to the FDM modeling system, representing the geological layers in the hole or blasting pattern, can be applied to the FDM analysis. Geological layers can be layers with different geological properties (such as rock type, porosity, hardness, etc.) An FDM modeling system can use geological properties to adjust how cracks form in rocks based on geological properties, so that cracks in different geological layers may appear differently. For example, blast cracks in each of a plurality of volume elements depend on which geological layer the plurality of volume elements are located in.

- 9 045746- 9 045746

Неограничивающие примеры геологических свойств включают минералогию (элементарную и/или минеральную), литологическую структуру (первичную, вторичную и/или текстуру), пористость, твердость, прочность породы и плотность. Текстура относится к размеру, форме и расположению взаимосвязанных минеральных кристаллов, которые образуют породу или другой материал. Геологические свойства могут быть использованы для определения дополнительных геологических характеристик, таких как истираемость и раздробленность. Геологические свойства могут быть определены прямо или косвенно из таких источников, как сейсмические данные, данные бурения, буровой шлам, образцы керна или их комбинации. Например, буровой шлам и/или образцы керна могут быть проанализированы с использованием рентгеновской или гамма-флуоресценции, сканирующей электронной микроскопии и других методов спектроскопии и/или микроскопии. Геологические данные могут включать информацию на инкрементной основе, например, в пересчете на фут.Non-limiting examples of geological properties include mineralogy (elemental and/or mineral), lithology (primary, secondary and/or texture), porosity, hardness, rock strength and density. Texture refers to the size, shape and arrangement of interlocking mineral crystals that form a rock or other material. Geological properties can be used to determine additional geological characteristics such as abrasion and fragmentation. Geological properties can be determined directly or indirectly from sources such as seismic data, drilling data, drill cuttings, core samples, or combinations thereof. For example, drill cuttings and/or core samples can be analyzed using x-ray or gamma fluorescence, scanning electron microscopy and other spectroscopy and/or microscopy techniques. Geologic data may include information on an incremental basis, such as per foot.

В некоторых вариантах осуществления изобретения геологические свойства геологических слоев могут быть получены из данных бурения. Данные бурения могут быть получены датчиками на бурильной машине с использованием искусственного интеллекта. Данные бурения могут включать в себя такую информацию, как размер буровой головки, скорость вращения буровой головки, крутящий момент буровой головки, скорость проходки, вибрация головки, давление опускания, давление воздуха для деформации, местоположение скважины, номер скважины, а также длина или глубина скважины. Данные бурения могут коррелировать с геологическими свойствами по всей длине взрывной скважины. Таким образом, данные бурения могут быть использованы для создания значений твердости вдоль длины взрывной скважины (т.е. профиля твердости).In some embodiments of the invention, geological properties of subsurface layers can be obtained from drilling data. Drilling data can be obtained by sensors on the drilling machine using artificial intelligence. Drilling data may include information such as drill bit size, drill bit rotation speed, drill bit torque, rate of penetration, bit vibration, drop pressure, deformation air pressure, hole location, hole number, and hole length or depth . Drilling data can be correlated with geological properties along the entire length of the blast hole. Thus, drilling data can be used to create hardness values along the length of the blast hole (i.e., hardness profile).

Фиг. 9В иллюстрирует поперечное сечение вертикальной взрывной скважины 910 с множеством пластов. Пласты могут быть сегментами с различной энергией взрыва. Например, каждый сегмент может иметь различную плотность эмульсии или плотность энергии ANFO. Вертикальная взрывная скважина 910 может быть заполнена взрывчатым изделием 61 (например, сенсибилизированным продуктом), содержащим первое взрывчатое изделие 61а, доставляемое с первой энергией А взрыва, второе взрывчатое изделие 61b, доставляемое со второй энергией В взрыва, третье взрывчатое изделие 61с, доставляемое с третьей энергией С взрыва, и четвертое взрывчатое изделие 61d, доставляемое с четвертой энергией D. Следует понимать, что взрывчатое изделие 61 может также содержать дополнительные сегменты, доставляемые с другой энергией взрыва. Энергия взрыва в каждом пласте может быть задана в соответствии с твердостью породы в этом слое. Твердость слоя породы может быть в любом случайном порядке с глубиной. Таким образом, пластовая энергия взрыва может быть распределена в любом порядке внутри взрывной скважины. Энергия взрыва может быть заполнена в порядке, который пытается привести геологические свойства в соответствии с соседним взрывчатым изделием с энергией взрыва, соответствующей геологическим свойствам.Fig. 9B illustrates a cross section of a multi-layer vertical blast hole 910. Layers can be segments with different explosion energies. For example, each segment may have a different emulsion density or ANFO energy density. Vertical blast hole 910 may be filled with an explosive article 61 (eg, a sensitized product) comprising a first explosive article 61a delivered at a first blast energy A, a second explosive article 61b delivered at a second blast energy B, a third explosive article 61c delivered at a third blast energy C, and a fourth explosive article 61d delivered at a fourth blast energy D. It will be understood that the explosive article 61 may also include additional segments delivered at a different blast energy. The explosion energy in each layer can be set according to the hardness of the rock in that layer. The hardness of a rock layer can be in any random order with depth. Thus, the formation energy of the explosion can be distributed in any order inside the blast hole. The blast energy may be filled in a manner that attempts to match the geologic properties to an adjacent explosive article with a blast energy that matches the geologic properties.

Фиг. 9В иллюстрирует относительное распределение энергии взрыва вдоль взрывной скважины 910 с гистограммой Е по обе стороны от взрывной скважины 910. Несмотря на то, что взрывчатое изделие 61 проиллюстрировано с четырьмя различными подаваемыми плотностями, относительное распределение энергии взрыва в некоторых вариантах осуществления изобретения может постепенно изменяться от верхней части взрывчатого изделия 61 к нижней части взрывчатого изделия 61. В некоторых вариантах осуществления распределение энергии взрыва внутри каждого пласта может оставаться постоянным или почти постоянным, и каждый пласт может включать энергию взрыва, выбранную на основе геологических свойств внутри этого пласта.Fig. 9B illustrates the relative blast energy distribution along blast hole 910 with a histogram E on either side of blast hole 910. Although the explosive article 61 is illustrated with four different feed densities, the relative blast energy distribution in some embodiments of the invention may vary gradually from the top part of the explosive article 61 to the bottom of the explosive article 61. In some embodiments, the distribution of explosion energy within each formation may remain constant or nearly constant, and each formation may include an explosion energy selected based on the geological properties within that formation.

Система моделирования FDM может использовать взрывное наслоение в качестве входных данных для подготовки моделей трещиноватости. Взрывное наслоение может представлять собой наслоение плотностей эмульсии или наслоение энергии взрыва взрывчатого изделия (например, ANFO).The FDM modeling system can use blast layering as input to prepare fracture models. Explosive layering may be layering of emulsion densities or layering of explosive energy from an explosive article (eg, ANFO).

В некоторых вариантах осуществления изобретения система моделирования FDM может использовать как взрывное наслоение, так и геологические слои при подготовке моделей трещиноватости. В некоторых моделях геологические слои и слои энергии взрыва могут совпадать. В других моделях геологические слои и слои энергии взрыва не совпадают.In some embodiments of the invention, the FDM modeling system can use both blast layering and geological layers in preparing fracture models. In some models, geological layers and explosion energy layers may coincide. In other models, the geological layers and the explosion energy layers do not coincide.

Фиг. 10 иллюстрирует симуляцию модели 1000 шахтного забоя с использованием FDM. Как показано в проиллюстрированном примере, система моделирования может симулировать угловые взрывные скважины с различными длинами заряда с использованием FDM. Как можно видеть, физические параметры, такие как длина заряда, забойка и интервал, могут изменяться в разных подзонах модели.Fig. 10 illustrates a simulation of a mine face model 1000 using FDM. As shown in the illustrated example, the modeling system can simulate angled blast holes with different charge lengths using FDM. As can be seen, physical parameters such as charge length, stoppage and spacing can vary in different subzones of the model.

Для определения размера фрагментации и интенсивности фрагментации система моделирования может генерировать параметры взрыва путем считывания верхней и нижней координат заряда и вычисления других параметров с использованием уравнений векторного расстояния, как описано со ссылкой на фиг. 4. Затем интенсивность трещиноватости может быть рассчитана, как здесь описано.To determine fragmentation size and fragmentation intensity, the modeling system can generate explosion parameters by reading the top and bottom coordinates of the charge and calculating other parameters using vector distance equations, as described with reference to FIG. 4. Fracture intensity can then be calculated as described here.

Фиг. 10 также иллюстрирует график 1002 распределения размеров фрагментов. Рядом с взрывными скважинами взрыв производит очень малоразмерные частицы породы. График 1002 распределения размеров фрагментов показывает фрагментацию в различных подзонах модели. Более крупные частицы могут быть показаны с градиентом. График 1002 распределения размеров фрагментов может быть использован для проверки модели и для добавления большей точности для двумерного графика распределенияFig. 10 also illustrates a graph 1002 of fragment size distribution. Near blast holes, the explosion produces very small sized rock particles. Fragment size distribution plot 1002 shows fragmentation in various subzones of the model. Larger particles may be shown with a gradient. The fragment size distribution plot 1002 can be used to validate the model and to add more precision to the two-dimensional distribution plot.

- 10 045746 частиц по размеру.- 10,045,746 particles in size.

Фиг. 11 иллюстрирует блок-схему способа прогнозирования размера фрагментации породы в результате взрыва. В системе моделирования с использованием способа 1100 будет использоваться модель участка взрыва. Модель участка взрыва может включать данные взрывной скважины и данные участка взрыва. Данные взрывной скважины могут включать в себя параметры взрывной скважины, такие как интервал между взрывным скважинами, нагрузка взрывной скважины, глубина взрывной скважины, диаметр взрывной скважины, расположение взрывных скважин, количество взрывных скважин, информацию о забойке, взрывные свойства, угол взрывной скважины, положение взрывной скважины, смещения рядов, сработка, нагрузка переднего ряда, верхние координаты взрывной скважины, нижние координаты взрывной скважины, информация подбуривания и загрузочная информация. В некоторых вариантах осуществления способ 1100 может включать выбор типа используемого взрывчатого вещества, выбор длины заряда и размещение заряда во множестве взрывных скважин.Fig. 11 illustrates a flow diagram of a method for predicting the size of rock fragmentation resulting from an explosion. The modeling system using method 1100 will use a model of the explosion site. The blast site model may include blast hole data and blast site data. Blasthole data may include blasthole parameters such as blasthole spacing, blasthole load, blasthole depth, blasthole diameter, blasthole location, number of blastholes, stope information, blasting properties, blasthole angle, position blast hole, row offsets, triggering, front row load, top blast hole coordinates, bottom blast hole coordinates, underdrilling information and loading information. In some embodiments, method 1100 may include selecting the type of explosive to be used, selecting the length of the charge, and placing the charge in a plurality of blast holes.

Данные участка взрыва могут включать информацию о пласте и геологические свойства участка взрыва. Неограничивающие примеры информации о пласте включают в себя угол поверхности, высоту пласта, угол наклона пласта, угол наклона шахты, расположение свободной поверхности и угол пустой породы. Неограничивающие примеры геологических свойств включают минералогию (элементарную и/или минеральную), литологическую структуру (первичную, вторичную, и/или текстуры), пористость, твердость, затухание, модуль Юнга, модуль сдвига, насыпной модуль упругости, коэффициент Пуассона, скорость продольных волн, скорость S-волн, плотность породы, тип породы, прочность породы, условия породы, описание породы, состояние отрыва, угол отрыва, ориентация отрыва, стандартное отклонение интервала между отрывами, сцепление, интервал между вертикальными отрывами, интервал между горизонтальными отрывами, неограниченная прочность на сжатие (UCS), звуковая скорость, стандартное отклонение бурения, ударная скорость, трещиностойкость породы, отражательная способность породы, прочность породы на растяжение, угол внутреннего трения, данные Гюгониота (например, Up min, Up max, Us min., Us max), и напряжения грунта (σ1, σ2, σ3, ориентация напряжения, DIP, наклон и ротация). Текстура относится к размеру, форме и расположению взаимосвязанных минеральных кристаллов, которые образуют породу или другой материал. Геологические свойства могут быть использованы для определения дополнительных геологических характеристик, таких как истираемость и раздробленность.The blast site data may include formation information and geological properties of the blast site. Non-limiting examples of formation information include surface angle, formation height, formation inclination angle, shaft inclination angle, free surface location, and waste angle. Non-limiting examples of geological properties include mineralogy (elemental and/or mineral), lithology (primary, secondary, and/or texture), porosity, hardness, attenuation, Young's modulus, shear modulus, bulk modulus, Poisson's ratio, P-wave velocity, S-wave velocity, rock density, rock type, rock strength, rock conditions, rock description, pullout condition, pullout angle, pullout orientation, standard deviation of pullout interval, cohesion, vertical pullout spacing, horizontal pullout spacing, unlimited strength at compression (UCS), sonic speed, drilling standard deviation, impact velocity, rock fracture toughness, rock reflectivity, rock tensile strength, internal friction angle, Hugoniot data (e.g. Up min, Up max, Us min., Us max), and soil stresses (σ1, σ2, σ3, stress orientation, DIP, tilt and rotation). Texture refers to the size, shape and arrangement of interlocking mineral crystals that form a rock or other material. Geological properties can be used to determine additional geological characteristics such as abrasion and fragmentation.

Система моделирования может сегментировать модель 1102 участка взрыва на множество элементов объема. Система моделирования может отслеживать интенсивности трещиноватости в каждом элементе объема на протяжении симулируемого взрыва. Например, система моделирования может определять 1104 ранее существовавшие трещины отрыва во множестве элементов объема. Система моделирования может симулировать 1106 взрывы из каждой из множества взрывных скважин и определять 1108 трещины от взрывов (взрывные трещины) во множестве элементов объема. Взрывы могут быть одновременными или последовательными. Для последовательных после каждого взрыва система моделирования может регистрировать интенсивность трещиноватости, созданной взрывом.The modeling system may segment the explosion site model 1102 into multiple volume elements. The modeling system can track fracturing intensities in each volume element throughout the simulated explosion. For example, the modeling system can identify 1104 pre-existing tensile cracks in multiple volume elements. The modeling system can simulate 1106 explosions from each of a plurality of blast holes and identify 1108 blast cracks (blast cracks) in a plurality of volume elements. Explosions can be simultaneous or sequential. For successive after each explosion, the modeling system can record the intensity of fracturing created by the explosion.

В некоторых вариантах осуществления система моделирования может симулировать 1110 отражение ударной волны на свободной поверхности модели путем симуляции взрывов на множестве призрачных скважин за пределами свободной поверхности для определения отражающих трещин во множестве элементов объема. Система моделирования может объединять 1112 ранее существовавшие трещины отрыва, взрывные трещины и отражающие трещины для определения общей интенсивности трещиноватости во множестве элементов объема. Система моделирования может преобразовывать общую интенсивность трещиноватости, связанную с каждым элементом объема, для определения размера фрагментации для каждого элемента объема и обеспечивать 1114 прогнозируемое распределение размера фрагментации для модели на основе общей интенсивности трещиноватости во множестве элементов объема.In some embodiments, the modeling system may simulate 1110 shock wave reflection on the free surface of the model by simulating explosions at a plurality of ghost wells outside the free surface to identify reflective cracks in a plurality of volume elements. The modeling system can integrate 1112 pre-existing rupture cracks, explosion cracks, and reflective cracks to determine the overall intensity of fracturing across multiple volume elements. The modeling system can convert the overall fracture intensity associated with each volume element to determine the fragmentation size for each volume element and provide 1114 a predicted fragmentation size distribution for the model based on the overall fracture intensity across multiple volume elements.

В некоторых вариантах система моделирования может использовать динамическую свободную поверхность. Система моделирования может перемещать динамическую свободную поверхность после того, как взорван ряд. Например, система может перемещать свободную поверхность после взрыва первого ряда в положение позади первого ряда для учета сработки. В некоторых вариантах осуществления изобретения свободная поверхность может перемещаться за первый ряд на одну треть нагрузки. Новое местоположение динамической свободной поверхности затем может быть использовано для взрыва следующего ряда. Движущаяся свободная поверхность может привести к разнице в размещении призрачных скважин. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения призрачные скважины расположены на расстоянии от свободной поверхности, равном расстоянию между взрывными скважинами и свободной поверхностью. Таким образом, призрачные скважины можно считать зеркальными взрывными скважинами, где взрывные скважины находятся на первой стороне свободной поверхности, а призрачные скважины находятся на второй стороне свободной поверхности.In some embodiments, the modeling system may use a dynamic free surface. The modeling system can move the dynamic free surface after the row is blasted. For example, the system may move the free surface after the first row has exploded to a position behind the first row to account for the trigger. In some embodiments of the invention, the free surface may move beyond the first row by one third of the load. The new location of the dynamic free surface can then be used to blast the next row. A moving free surface can cause differences in the placement of ghost wells. For example, in some embodiments, the ghost holes are located at a distance from the free surface equal to the distance between the blast holes and the free surface. Thus, ghost holes can be considered mirror blast holes, where the blast holes are on the first side of the free surface and the ghost holes are on the second side of the free surface.

Способ 1100 может быть использован до бурения взрывных скважин, после бурения взрывных скважин или после того, как произошел взрыв. Например, способ 1100 может быть использован для планирования взрыва, который еще не был выполнен, или он может быть использован для оценки размеров фрагментации взрыва, который уже был выполнен. Например, после завершения взрыва, но до того, как оборудование начало удалять грязь, система может запустить симуляцию на основе сведений о том, какMethod 1100 may be used before blast holes are drilled, after blast holes are drilled, or after an explosion has occurred. For example, method 1100 may be used to plan a blast that has not yet been executed, or it may be used to estimate the extent of fragmentation of a blast that has already been executed. For example, after an explosion has completed, but before the equipment has begun removing dirt, the system can run a simulation based on knowledge of how

- 11 045746 на самом деле произошел взрыв. Таким образом, отверстия, которые были перезаряжены, недозаряжены, не детонировали должным образом, частично заполнены водой и т.д., могут быть введены в симуляцию, и инженер шахты получит обновленный прогноз того, какая фрагментация была вызвана взрывом. В некоторых вариантах осуществления изобретения система может также предсказывать выброс от взрыва и предсказывать области размера фрагментации в отбитой породе. В некоторых вариантах осуществления изобретения предсказание размера отбитой породы и осколков может быть использовано для расчета стоимости и времени удаления материала с взрывного участка, а также времени и затрат, связанных с измельчением руды.- 11 045746 there was actually an explosion. This way, holes that were overcharged, undercharged, did not detonate properly, partially filled with water, etc. can be entered into the simulation and the mine engineer will receive an updated prediction of what fragmentation was caused by the explosion. In some embodiments of the invention, the system may also predict blast ejection and predict fragmentation size areas in the broken rock. In some embodiments of the invention, prediction of the size of the broken rock and fragments can be used to calculate the cost and time of removing material from the blast site, as well as the time and costs associated with crushing the ore.

Фиг. 12 представляет собой блок-схему системы 1200 моделирования FDM в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Система 1200 моделирования FDM может выполнять способы и использовать технологии, описанные со ссылкой на другие фигуры в материалах заявки. Система 1200 моделирования FDM может включать в себя память 1203, один или более процессоров 1204, сетевой интерфейс 1206, интерфейс 1208 ввода/вывода и системную шину 1209.Fig. 12 is a block diagram of an FDM modeling system 1200 in accordance with one embodiment of the invention. The FDM modeling system 1200 may perform the methods and use technologies described with reference to other figures in the application materials. The FDM simulation system 1200 may include a memory 1203, one or more processors 1204, a network interface 1206, an I/O interface 1208, and a system bus 1209.

Один или более процессоров 1204 могут включать в себя одно или более устройств общего назначения, таких как Intel®, AMD® или другой стандартный микропроцессор. Один или более процессоров 1204 могут включать в себя устройство обработки специального назначения, такое как ASIC, SoC, SiP, FPGA, PAL, PLA, FPLA, PLD или другое настраиваемое или программируемое устройство. Один или более процессоров 1204 могут выполнять распределенную (например, параллельную) обработку, чтобы выполнять или иным образом реализовывать функциональные возможности раскрытых здесь вариантов осуществления изобретения. Один или более процессоров 1204 могут запускать стандартную операционную систему и выполнять стандартные функции операционной системы. Предусмотрено, что могут использоваться любые стандартные операционные системы, такие как, например, операционные системы Microsoft® Windows®, Apple® MacOS®, Disk Operating System (DOS), UNIX, IRJX, Solaris, SunOS, FreeBSD, Linux®, ffiM ® OS/2® и так далее.One or more processors 1204 may include one or more general purpose devices such as an Intel®, AMD®, or other standard microprocessor. One or more processors 1204 may include a special purpose processing device such as an ASIC, SoC, SiP, FPGA, PAL, PLA, FPLA, PLD, or other customizable or programmable device. One or more processors 1204 may perform distributed (eg, parallel) processing to perform or otherwise implement the functionality of the embodiments disclosed herein. One or more processors 1204 may run a standard operating system and perform standard operating system functions. It is envisaged that any standard operating systems can be used, such as, for example, Microsoft® Windows®, Apple® MacOS®, Disk Operating System (DOS), UNIX, IRJX, Solaris, SunOS, FreeBSD, Linux®, ffiM® OS /2® and so on.

Память 1203 может включать в себя статическую RAM, динамическую RAM, флэш-память, один или более триггеров, ROM, CD-ROM, диск, ленту, магнитный, оптический или другой компьютерный носитель данных. Память 1203 может включать в себя множество программных модулей 1210 и программных данных 1220. Память 1203 может быть локальной для системы 1200 моделирования FDM, как показано, или может быть распределенной и/или удаленной относительно системы 1200 моделирования FDM.Memory 1203 may include static RAM, dynamic RAM, flash memory, one or more flip-flops, ROM, CD-ROM, disk, tape, magnetic, optical, or other computer storage media. Memory 1203 may include a plurality of program modules 1210 and program data 1220. Memory 1203 may be local to the FDM simulation system 1200, as shown, or may be distributed and/or remote relative to the FDM simulation system 1200.

Данные, сгенерированные или используемые системой 1200 моделирования FDM, например программными модулями 1210 или другими модулями, могут храниться в памяти 1203, например, как сохраненные программные данные 1220. Данные 1220 могут быть организованы как одна или более баз данных.Data generated or used by FDM modeling system 1200, such as program modules 1210 or other modules, may be stored in memory 1203, such as stored program data 1220. Data 1220 may be organized as one or more databases.

Данные 1220 могут включать в себя данные модели взрывного участка 1222, интенсивности 1224 трещиноватости и контакт, размер 1226 фрагмента. Данные 1222 модели участка взрыва могут вводиться пользователем через интерфейс 1208 ввода/вывода или приниматься из других источников, таких как бурильная машина с использованием искусственного интеллекта и компьютерная система проектирования взрыва. В некоторых вариантах осуществления изобретения данные 1222 модели участка взрыва могут включать в себя данные взрывной скважины, информацию пласта, информацию о взрывчатом веществе, информацию о естественном отрыве и входные данные геологии. В некоторых вариантах осуществления система 1200 моделирования FDM может быть соединена с бурильной машиной с использованием искусственного интеллекта, содержащей датчики для получения свойств породы для последующего моделирования фрагментации. Геологические свойства объемных элементов могут быть основаны на данных бурильной машины с использованием искусственного интеллекта. Геологические свойства могут влиять на то, как фрагментируется каждый элемент объема. В некоторых вариантах осуществления система 1200 моделирования FDM может быть связана с компьютерной системой проектирования взрыва для создания расположения зарядов для последующего моделирования фрагментации. В некоторых вариантах осуществления система 1200 моделирования FDM может считывать взрывные свойства из каждой скважины с использованием данных анализа отдельных взрывных скважин. Интенсивности 1224 трещиноватости могут включать трещины для каждого из множества элементов объема модели участка взрыва. В некоторых вариантах осуществления изобретения интенсивности 1224 трещиноватости хранятся в группах для каждого элемента объема, причем каждая группа содержит естественную интенсивность отрыва, интенсивность трещиноватости от каждого симулированного взрыва взрывной скважины и интенсивность трещиноватости от отраженных ударных волн от каждого симулированного взрыва взрывной скважины. Данные размера фрагмента 1226 могут записывать размер фрагмента, связанный с каждым элементом объема, на основе интенсивностей 1224 трещиноватости.The data 1220 may include blast site model 1222, fracture intensity 1224, and contact, fragment size 1226 data. The blast site model data 1222 may be input by the user through the input/output interface 1208 or received from other sources such as an artificial intelligence drilling machine and a computer-aided blast design system. In some embodiments, blast site model data 1222 may include blast hole data, formation information, explosive information, natural lift information, and geology input data. In some embodiments, the FDM modeling system 1200 may be coupled to an artificial intelligence drilling machine containing sensors to obtain rock properties for subsequent fragmentation modeling. Geological properties of volumetric features can be based on drilling machine data using artificial intelligence. Geological properties can influence how each volume element fragments. In some embodiments, the FDM modeling system 1200 may be coupled to a computer-based blast design system to create charge arrangements for subsequent fragmentation modeling. In some embodiments, the FDM modeling system 1200 may read blast properties from each well using individual blast hole analysis data. Fracture intensities 1224 may include fractures for each of a plurality of volume elements of the blast site model. In some embodiments, fracturing intensities 1224 are stored in groups for each volume element, with each group containing natural lift-off intensity, fracturing intensity from each simulated blasthole explosion, and reflected shock wave fracturing intensity from each simulated blasthole explosion. Fragment size data 1226 may record the fragment size associated with each volume element based on fracture intensities 1224.

Программные модули 1210 могут включать в себя все или части других элементов системы 1200 моделирования FDM. Программные модули 1210 могут выполнять множество операций одновременно или параллельно посредством или на одном или более процессорах 1204. В некоторых вариантах осуществления изобретения, части раскрытых модулей, компонентов и/или средств реализованы в виде исполSoftware modules 1210 may include all or parts of other elements of the FDM modeling system 1200. Software modules 1210 may perform multiple operations simultaneously or in parallel through or on one or more processors 1204. In some embodiments of the invention, portions of the disclosed modules, components, and/or means are implemented as

- 12 045746 няемых инструкций, реализованных в аппаратных средствах или встроенном программном обеспечении, или хранятся на энергонезависимом машиночитаемом носителе данных. Исполняемые инструкции могут содержать компьютерный программный код, который при выполнении процессором и/или вычислительным устройством побуждает вычислительную систему реализовывать определенные этапы обработки, процедуры и/или операции, как здесь описано. Раскрыты здесь модули, компоненты и/или средства могут быть осуществлены и/или реализованы в виде драйвера, библиотеки, интерфейса, API, данных конфигурации FPGA, встроенного программного обеспечения (например, сохраненного в EEPROM) и/или тому подобного. В некоторых вариантах осуществления изобретения части раскрытых здесь модулей, компонентов и/или средств, реализованы в виде компонентов машины, таких как общие и/или специализированные устройства, включая, но не ограничиваясь этим: схемы, интегральные схемы, компоненты обработки, компоненты интерфейса, аппаратный контроллер(ы), контроллер(ы) хранения, программируемое аппаратное обеспечение, ПЛИС, ASIC и/или тому подобное. Соответственно, раскрытые здесь модули могут называться контроллерами, уровнями, службами, двигателями, средствами, драйверами, схемами, подсистемами и/или тому подобным.- 12 045746 non-volatile instructions implemented in hardware or firmware, or stored on a non-volatile computer-readable storage medium. Executable instructions may comprise computer program code that, when executed by a processor and/or computing device, causes a computing system to implement certain processing steps, procedures and/or operations as described herein. The modules, components and/or means disclosed herein may be implemented and/or implemented as a driver, library, interface, API, FPGA configuration data, firmware (eg, stored in EEPROM) and/or the like. In some embodiments, portions of the modules, components, and/or means disclosed herein are implemented as machine components, such as general and/or dedicated devices, including, but not limited to: circuits, integrated circuits, processing components, interface components, hardware controller(s), storage controller(s), programmable hardware, FPGAs, ASICs and/or the like. Accordingly, the modules disclosed herein may be referred to as controllers, layers, services, engines, means, drivers, circuits, subsystems, and/or the like.

Модули 1210 могут содержать симулятор 1212 трещин, калькулятор 1214 комбинации трещины и преобразователь 1216 размера фрагментации. Симулятор 1212 трещиноватости может симулировать взрывы из каждой взрывной скважины и отраженные ударные волны из множества связанных призрачных скважин. Симулятор трещиноватости может также отслеживать интенсивности 1224 трещиноватости по симулированным взрывам. Калькулятор 1214 комбинации трещин может комбинировать интенсивности трещиноватости. Преобразователь 1216 размера фрагментации может преобразовывать общую интенсивность трещиноватости каждого элемента объема в размер 1226 фрагмента. В некоторых вариантах осуществления изобретения модули 1210 системы 1200 моделирования FDM могут быть использованы для выполнения детального анализа взрыва. Детальный анализ взрыва может включать в себя: двухмерный PSD график, трехмерный PSD, и предсказывать местоположение больших валунов. В некоторых вариантах осуществления изобретения модули 1210 системы 1200 моделирования FDM могут быть использованы для оптимизации проекта взрыва/расположения зарядов (например, нагрузка, интервальные коэффициенты, диаметр скважины, энергия взрыва и т.д.) для получения требуемого профиля фрагментации. Например, система 1200 моделирования FDM может принимать входные данные, характеризующие желаемый размер фрагментации, и выполнять множество различных симуляций с использованием множества проектов взрыва, чтобы определить окончательный проект взрыва (например, нагрузку между рядами, интервал между скважинами, диаметр скважины, энергию взрыва и т. д.), результатом которого является желаемый размер фрагментации. Окончательный проект взрыва может быть выведен на графический пользовательский интерфейс (GUI). В некоторых вариантах осуществления изобретения финальный проект взрыва может быть использован для управления одним или более из бурения взрывной скважины, загрузки взрывной скважины и/или определения последовательности детонации.Modules 1210 may include a fracture simulator 1212, a fracture combination calculator 1214, and a fragmentation size converter 1216. Fracture simulator 1212 can simulate explosions from each blast hole and reflected shock waves from a plurality of associated ghost holes. The fracture simulator can also track fracture intensities 1224 from simulated explosions. The fracture combination calculator 1214 can combine fracture intensities. The fragmentation size converter 1216 may convert the overall fracture intensity of each volume element into a fragment size 1226. In some embodiments, modules 1210 of FDM modeling system 1200 may be used to perform detailed explosion analysis. Detailed blast analysis can include: 2D PSD plot, 3D PSD, and predict the location of large boulders. In some embodiments, modules 1210 of FDM modeling system 1200 may be used to optimize blast design/charge placement (eg, load, interval factors, borehole diameter, blast energy, etc.) to obtain a desired fragmentation profile. For example, the FDM simulation system 1200 may receive inputs characterizing the desired fragmentation size and perform many different simulations using multiple blast designs to determine the final blast design (e.g., row load, well spacing, well diameter, blast energy, etc. ...), which results in the desired fragmentation size. The final blast design can be displayed on a graphical user interface (GUI). In some embodiments of the invention, the final blast design may be used to control one or more of blasthole drilling, blasthole loading, and/or detonation sequencing.

Интерфейс 1208 ввода/вывода может облегчать взаимодействие пользователя с одним или более устройствами ввода и/или одним или более устройствами вывода. Устройство(а) ввода может (могут) включать в себя клавиатуру, мышь, сенсорный экран, световое перо, планшет, микрофон, датчик или другое аппаратное обеспечение с сопутствующим встроенным программным обеспечением и/или программным обеспечением. Устройство(а) вывода может (могут) включать в себя монитор или другой дисплей, принтер, синтезатор речи или текста, коммутатор, сигнальную линию или другое аппаратное обеспечение с сопутствующим встроенным программным обеспечением и/или программным обеспечением. Например, в одном варианте осуществления изобретения интерфейс 1208 ввода/вывода содержит дисплей для предоставления графического пользовательского интерфейса (GUI), иллюстрирующего потенциальные периметры абляции. Интерфейс 1208 ввода/вывода может принимать входные пользовательские данные 1222. В некоторых вариантах осуществления изобретения интерфейс 1208 ввода/вывода представляет собой сенсорный экран, и ввод размера принимается через сенсорный экран. В некоторых вариантах осуществления интерфейс 1208 ввода/вывода может накладывать целевые периметры абляции на изображение ткани.The input/output interface 1208 may facilitate user interaction with one or more input devices and/or one or more output devices. The input device(s) may include a keyboard, mouse, touch screen, light pen, tablet, microphone, sensor or other hardware with accompanying firmware and/or software. The output device(s) may include a monitor or other display, a printer, a speech or text synthesizer, a switch, a signal line, or other hardware with associated firmware and/or software. For example, in one embodiment of the invention, input/output interface 1208 includes a display for providing a graphical user interface (GUI) illustrating potential ablation perimeters. The input/output interface 1208 may receive user input 1222. In some embodiments of the invention, the input/output interface 1208 is a touch screen, and the size input is received through the touch screen. In some embodiments, the I/O interface 1208 may overlay target ablation perimeters onto the tissue image.

Сетевой интерфейс 1206 может содействовать связи с другими вычислительными устройствами и/или сетями и/или другими вычислительными и/или коммуникационными сетями. В некоторых вариантах осуществления изобретения сетевой интерфейс 1206 может осуществлять связь с одним или более из бурильной машины с использованием искусственного интеллекта, системы проектирования взрыва и машины для доставки взрывчатого вещества. Сетевой интерфейс 1206 может быть обеспечен обычными средствами сетевого подключения, такой как, например, Ethernet (IEEE 1102.3), Token Ring (IEEE 1102.5), Fiber Distributed Datalink Interface (FDDI) или Asynchronous Transfer Mode (ATM). При этом сетевой интерфейс 1206 может конфигурирован для поддержки различных сетевых протоколов, таких как, например, Интернет-протокол (IP), Протокол управления передачей (TCP), Сетевая файловая система по UDP/TCP, Блок серверных сообщений (SMB), Общая файловая система Интернета (CIFS) Microsoft®, Протоколы передачи гипертекста (HTTP), Файловая система прямого доступа (DAFS), Протокол передачи файлов (FTP), Протоколы подписки на публикацию в реальном времени (RTP), Протоколы взаимодействия открытых систем (OSI), Протокол передачи простой почты (SMTP), Secure Shell (SSH), SecureNetwork interface 1206 may facilitate communication with other computing devices and/or networks and/or other computing and/or communications networks. In some embodiments of the invention, the network interface 1206 may communicate with one or more of an artificial intelligence drilling machine, a blast design system, and an explosive delivery vehicle. Network interface 1206 may be provided by conventional network connectivity means, such as, for example, Ethernet (IEEE 1102.3), Token Ring (IEEE 1102.5), Fiber Distributed Datalink Interface (FDDI), or Asynchronous Transfer Mode (ATM). However, the network interface 1206 may be configured to support various network protocols, such as, for example, Internet Protocol (IP), Transmission Control Protocol (TCP), Network File System over UDP/TCP, Server Message Block (SMB), Shared File System Microsoft® Internet Services (CIFS), Hypertext Transfer Protocols (HTTP), Direct Access File System (DAFS), File Transfer Protocol (FTP), Real Time Publishing Subscription Protocols (RTP), Open Systems Interconnection Protocols (OSI), Transfer Protocol Simple Mail (SMTP), Secure Shell (SSH), Secure

- 13 045746- 13 045746

Socket Layer (SSL) и так далее.Socket Layer (SSL) and so on.

Системная шина 1209 может содействовать связи и/или взаимодействию между другими компонентами системы 1200 моделирования FDM, включая один или более процессоров 1204, память 1203, интерфейс 1208 ввода/вывода и сетевой интерфейс 1206.The system bus 1209 may facilitate communication and/or interaction between other components of the FDM simulation system 1200, including one or more processors 1204, memory 1203, I/O interface 1208, and network interface 1206.

ПримерExample

Следующий пример иллюстрирует раскрытые способы. В свете этого раскрытия специалистам в данной области техники будет понятно, что вариации этих примеров и других примеров раскрытого способа будут возможны без чрезмерного экспериментирования.The following example illustrates the disclosed methods. In light of this disclosure, those skilled in the art will appreciate that variations on these examples and other examples of the disclosed method will be possible without undue experimentation.

Пример 1. Результаты испытаний с использованием данных Горного управления США.Example 1: Test results using US Bureau of Mines data.

Горное управление США (USBM) провело серию из 29 взрывов на экспериментальном участке Роллы в Университете Миссури и провело скрининг взорванных пород, с тем, чтобы получить график распределения размеров фрагментов (Otterness et al., 1991). Взрывы имели 3 или 4 взрывных скважины, с задержкой 1-4 мс на фут нагрузки. Другими параметрами проекта были высота пласта, нагрузка, интервал, забойка и диаметр скважины. В табл. 1 показан диапазон параметров, которые использовались в испытании USBM (все единицы указаны в дюймах). Пласты, использованные для взрывов, находились в массивной доломитовой формации, а используемые заряды были из аммиачного динамита плотностью 1,12 г/см3. FDM был создан для симуляции этих 29 взрывов пласта USBM.The United States Bureau of Mines (USBM) conducted a series of 29 blasts at the Rolla Experimental Site at the University of Missouri and screened the blasted rocks to obtain a fragment size distribution plot (Otterness et al., 1991). The blasts had 3 or 4 blast holes, with a delay of 1-4 ms per foot of load. Other design parameters were formation height, load, interval, bottomhole and well diameter. In table Figure 1 shows the range of parameters that were used in the USBM test (all units are in inches). The strata used for the explosions were in a massive dolomite formation and the charges used were ammonia dynamite with a density of 1.12 g/cm 3 . FDM was created to simulate these 29 USBM formation explosions.

Таблица 1. Диапазон физических параметров, используемых в испытанииTable 1. Range of physical parameters used in the test

USBM 29 (Otterness et. al, 1991)USBM 29 (Otterness et al, 1991)

Трехмерная (3D) сетка с примерно 20 000 дискретными элементами объема была создана для представления геометрии взрыва пласта USBM. Уравнения 2-5 использовались для прогнозирования интенсивности трещиноватости на каждом элементе объема. Затем интенсивности трещиноватости преобразовывали в эквивалентный размер, присвоенный каждому элементу. Числовые элементы дискретизации использовались для отбора размеров и создания кривой распределения размера фрагмента. Для калибровки уравнений 2-5 и нахождения наилучшего набора параметров (K, α, Υ, δ) может быть вычислена среднеквадратическая погрешность (RMSE) между экспериментальным и численным наборами данных. Было проведено несколько тысяч итераций оптимизации, чтобы минимизировать ошибку RMSE и, наконец, найти лучший набор параметров для представления 29 взрывов USBM.A three-dimensional (3D) mesh with approximately 20,000 discrete volume elements was created to represent the blast geometry of the USBM formation. Equations 2-5 were used to predict the intensity of fracturing at each volume element. Fracture intensities were then converted to an equivalent size assigned to each element. Numerical bins were used to select sizes and create a fragment size distribution curve. To calibrate Equations 2-5 and find the best set of parameters (K, α, Υ, δ), the root mean square error (RMSE) between the experimental and numerical data sets can be calculated. Several thousand optimization iterations were performed to minimize the RMSE error and finally find the best set of parameters to represent the 29 USBM explosions.

Фиг. 13А иллюстрирует трехмерный контурный график 1302 FDM интенсивности трещиноватости трехмерной модели взрыва с множеством дискретных элементов. В частности, на фиг. 13А показан трехмерный контурный график FDM интенсивности трещиноватости для одного из 29 взрывов USBM. Как можно видеть, вблизи взрывных скважин наблюдается очень высокая интенсивность трещин. Эта высокая интенсивность соответствует очень небольшому размеру породы вблизи взрывных скважин. Дальше от скважин интенсивность ослабевает и, следовательно, размеры породы увеличиваются.Fig. 13A illustrates a three-dimensional FDM contour plot 1302 of the fracture intensity of a three-dimensional explosion model with multiple discrete elements. In particular, in FIG. 13A shows a 3D FDM contour plot of fracture intensity for one of the 29 USBM blasts. As can be seen, very high crack intensity is observed near the blast holes. This high intensity corresponds to the very small size of the rock near the blast holes. Further from the wells, the intensity weakens and, consequently, the size of the rock increases.

Фиг. 13В иллюстрирует двумерную кривую 1304 распределения частиц по размеру. Двумерная кривая 1304 распределения частиц по размеру хорошо согласуется с экспериментальными данными USBM. Для получения двумерной кривой 1304 распределения частиц по размеру система моделирования использовала интенсивности трещиноватости и преобразовывала их в эквивалентный размер, назначенный каждому элементу. В системе моделирования использовались числовые элементы дискретизации для отбора размеров и построения кривой распределения размера фрагмента. Двумерная кривая 1304 распределения частиц по размеру иллюстрирует процент пород, способных проходить через фильтры различных размеров.Fig. 13B illustrates a two-dimensional particle size distribution curve 1304. The two-dimensional particle size distribution curve 1304 is in good agreement with the USBM experimental data. To produce a two-dimensional particle size distribution curve 1304, the modeling system used fracture intensities and converted them to an equivalent size assigned to each element. The modeling system used numerical bins to select sizes and plot the fragment size distribution curve. A two-dimensional particle size distribution curve 1304 illustrates the percentage of rocks capable of passing through various filter sizes.

Двумерная кривая 1304 распределения частиц по размеру включает в себя прогнозируемую кривую 1306 распределения по размеру фрагмента с использованием FDM и фактическую кривую 1308 распределения по размеру фрагмента. Как можно видеть, прогнозируемая кривая 1306 распределения размера фрагмента хорошо согласуется с фактической кривой 1308 распределения размера фрагмента.The two-dimensional particle size distribution curve 1304 includes a predicted fragment size distribution curve 1306 using FDM and an actual fragment size distribution curve 1308 . As can be seen, the predicted fragment size distribution curve 1306 matches the actual fragment size distribution curve 1308 well.

Фиг. 14 иллюстрирует вид в плане сверху модели 1400 взрыва. В проиллюстрированном варианте осуществления трехмерная взрывная модель 1400 содержит три взрывных скважины, показанные в виде кругов (первая взрывная скважина 1402, вторая взрывная скважина 1404 и третья взрывная скважина 1406), и множество элементов породы, показанных в виде боксов с пунктирными границами (например, элемент FDM 1408). Как показано, из взрывных скважин выходят три разрыва (например, первый разрыв 1410, второй разрыв 1412 и третий разрыв 1414). Разрывы иллюстрируются зигзагообразными линиями со стрелкой на конце, представляющей направление, в котором образовался разрыв.Fig. 14 illustrates a plan view of an explosion model 1400. In the illustrated embodiment, the three-dimensional blast model 1400 includes three blast holes, shown as circles (first blast hole 1402, second blast hole 1404, and third blast hole 1406), and a plurality of rock features, shown as boxes with dotted boundaries (e.g., feature FDM 1408). As shown, three fractures emerge from the blast holes (eg, first fracture 1410, second fracture 1412, and third fracture 1414). Breaks are illustrated by zigzag lines with an arrow at the end representing the direction in which the break occurred.

Время является важным параметром проектирования взрыва. Время между скважинами в ряду иTime is an important parameter in explosion design. Time between wells in a row and

- 14 045746 время между рядами может существенно повлиять на фрагментацию породы. В общем случае, короткое время задержки (одновременное зажигание) или очень долгое время задержки может привести к плохой фрагментации. Время задержки может быть оптимальным, результатом чего может быть лучшая фрагментация для взрыва. В FDM система может обрабатывать эффект времени задержки, как описано ниже.- 14 045746 time between rows can significantly affect rock fragmentation. In general, a short delay time (simultaneous ignition) or a very long delay time can lead to poor fragmentation. The delay time may be optimal, which may result in better fragmentation for the explosion. In FDM, the system can handle the effect of delay time as described below.

Время появления разрыва от различных взрывных скважин на интересующем элементе (например, FDM-элементу 1408) может быть вычислено с использованием уравнения 8. Затем, используя комбинированное правило, частоты трещин могут быть объединены в последовательности, в которой они появились на интересующем элементе. Это дает результирующую частотность трещин и данные о фрагментации для каждого представляющего интерес элемента. В уравнении 8 представляет собой время зажигания скважины (NH), которое известно по времени задержки среди скважин в ряду и по времени задержки среди рядов. t0(NH)The timing of fracture occurrence from various blastholes on an element of interest (eg, FDM element 1408) can be calculated using Equation 8. Then, using a combination rule, the fracture frequencies can be combined in the sequence in which they appeared on the element of interest. This gives the resulting crack frequency and fragmentation data for each element of interest. In Equation 8, represents the well ignition time (NH), which is known from the delay time among wells in a row and the delay time among rows. t 0 (NH)

Время (появление разрыва) = --------скорбь р„р.,„. (vc)--------- + «ΝΗ’ (УРАВНЕНИЕ 8)Time (the appearance of a gap) = --------sorrow p„р.,„. (v c) --------- + « ΝΗ ' (EQUATION 8)

Как показано на фиг. 14, разломы достигают интересующего элемента из взрывных скважин (NH=1, NH=2 и NH=3), проходя расстояния BR1, BR2 и BR3, соответственно. Скорость разлома (может быть оценена как 30% скорости звука в породе Vc) Эти переменные могут использоваться для расчета времени появления разлома в элементе (с использованием уравнения 8), после чего система может комбинировать интенсивности трещиноватости в последовательности, в которой они появились на элементе из разных скважин.As shown in FIG. 14, the faults reach the element of interest from the blast holes (NH=1, NH=2 and NH=3), passing distances BR1, BR2 and BR3, respectively. Fracture velocity (can be estimated as 30% of the speed of sound in the rock Vc ) These variables can be used to calculate the time at which a fracture occurred in an element (using Equation 8), after which the system can combine the fracture intensities in the sequence in which they appeared on the element from different wells.

В некоторых вариантах осуществления изобретения система может изменять интенсивности трещиноватости на основе времени задержки между скважинами. При этом система может комбинировать интенсивности трещиноватости в последовательности (как описано выше) для получения результирующих интенсивностей трещиноватости FDM. Модификации интенсивностей трещиноватости могут отражать качество фрагментации на основе времени задержки. Например, очень короткая задержка, вероятно, приведет к плохой фрагментации, а оптимальная задержка вероятно приведет к хорошей фрагментации.In some embodiments of the invention, the system can change fracture intensities based on the delay time between wells. In this case, the system can combine fracture intensities in a sequence (as described above) to obtain the resulting FDM fracture intensities. Modifications of fracture intensities can reflect the quality of fragmentation based on lag time. For example, a very short delay is likely to result in poor fragmentation, while an optimal delay is likely to result in good fragmentation.

Любые описанные здесь способы включают один или более этапов или действий для осуществления описанного способа. Этапы и/или действия способа могут быть взаимозаменяемыми друг с другом. Другими словами, если для правильной работы варианта осуществления изобретения не требуется конкретный порядок этапов или действий, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий может быть модифицирован.Any methods described herein include one or more steps or actions for carrying out the described method. The steps and/or steps of the method may be interchangeable with each other. In other words, if a particular order of steps or actions is not required for proper operation of an embodiment of the invention, the order and/or use of the specific steps and/or actions may be modified.

Хотя были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты реализации систем и способов моделирования взрывных процессов, следует понимать, что раскрытое изобретение не ограничивается точной конфигурацией и раскрытыми компонентами. Различные модификации, изменения и вариации, очевидные для специалистов в данной области техники, имеющих преимущество данных материалов, могут быть сделаны в компоновке, эксплуатации и деталях раскрытых способов и систем с помощью настоящих материалов.While specific embodiments of systems and methods for simulating explosion processes have been illustrated and described, it should be understood that the disclosed invention is not limited to the precise configuration and components disclosed. Various modifications, changes and variations obvious to those skilled in the art having the advantage of these materials can be made in the layout, operation and details of the disclosed methods and systems using the present materials.

По умолчанию подразумевается, что специалист в данной области техники может использовать предшествующее описание для использования настоящего изобретения в полном объеме. Раскрытые здесь примеры и варианты осуществления изобретения должны толковаться лишь как иллюстративные и примерные, а не как ограничение объема настоящего изобретения каким-либо образом. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что могут быть внесены изменения в детали вышеописанных вариантов осуществления изобретения без отступления от сущности изобретения.It is understood by default that one skilled in the art can use the foregoing description to utilize the present invention to its fullest extent. The examples and embodiments of the invention disclosed herein are to be construed as illustrative and exemplary only and not as limiting the scope of the present invention in any way. It will be apparent to those skilled in the art that changes may be made to the details of the above-described embodiments without departing from the spirit of the invention.

Claims (44)

1. Способ моделирования взрыва, содержащий сегментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема, при этом модель содержит множество взрывных скважин и свободную поверхность;1. A method for modeling an explosion, comprising segmenting a model of at least part of the explosion area into a plurality of volume elements, wherein the model contains a plurality of blast holes and a free surface; определение ранее существовавших трещин отрыва в каждом из множества элементов объема;identifying pre-existing tensile cracks in each of the plurality of volume elements; симуляцию взрывов из каждой из множества взрывных скважин;simulating explosions from each of a plurality of blast holes; определение взрывных трещин в каждом из множества элементов объема от взрывов из каждой из множества взрывных скважин;identifying blast cracks in each of the plurality of blast volume elements from each of the plurality of blast holes; симуляцию отражения ударной волны на свободной поверхности модели путем симуляции взрывов на множестве призрачных скважин за пределами свободной поверхности для определения отражающих трещин в каждом из множества элементов объема;simulating shock wave reflection on the free surface of the model by simulating explosions at a plurality of ghost wells outside the free surface to determine reflective cracks in each of the plurality of volume elements; объединение ранее существовавших трещин отрыва, взрывных трещин и отражающих трещин для определения общей интенсивности трещиноватости в каждом из множества элементов объема и определение размеров фрагментации для каждого из множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости.combining pre-existing detachment cracks, explosion cracks and reflective cracks to determine the overall fracturing intensity in each of the plurality of volume elements and determining fragmentation sizes for each of the plurality of volume elements based on the overall fracturing intensity. 2. Способ по п.1, в котором взрывы являются последовательными и взрывные трещины и отра-2. The method according to claim 1, in which the explosions are sequential and explosion cracks and reflections - 15 045746 жающие трещины определяются после каждого взрыва.- 15 045746 crushing cracks are determined after each explosion. 3. Способ по п.1, в котором множество взрывных скважин содержит ряды, которые подлежат взрыванию последовательно, при этом способ дополнительно содержит создание новой свободной поверхности для модели после взрыва каждого ряда.3. The method of claim 1, wherein the plurality of blast holes comprise rows that are to be blasted sequentially, the method further comprising creating a new free surface for the model after each row is blasted. 4. Способ по п.3, в котором новая свободная поверхность расположена на одной трети расстояния нагрузки от ранее взорванного ряда.4. The method of claim 3, wherein the new free surface is located one third of the load distance from the previously blasted row. 5. Способ по п.1, в котором модель представляет собой подземный вентиляторный взрыв, а множество взрывных скважин расположены под углом.5. The method according to claim 1, in which the model is an underground fan explosion, and a plurality of blast holes are located at an angle. 6. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, некоторые из множества взрывных скважин расположены под углом, а модель является моделью поверхностного взрыва.6. The method of claim 1, wherein at least some of the plurality of blast holes are angled and the model is a surface blast model. 7. Способ по п.1, в котором взрывные трещины и отражающие трещины определяют с использованием свойств породы, взрывных свойств и расстояния от взрывной скважины.7. The method of claim 1, wherein blast cracks and reflective cracks are determined using rock properties, blast properties, and distance from the blast hole. 8. Способ по п.1, в котором множество призрачных скважин расположены на равном расстоянии от свободной поверхности в качестве следующей взрывной скважины, подлежащей взрыванию.8. The method of claim 1, wherein a plurality of ghost holes are located at equal distances from the free surface as the next blast hole to be blasted. 9. Способ по п.1, в котором силу из множества призрачных скважин моделируют как растягивающую волну с первым углом, а силу из множества взрывных скважин моделируют как сжимающую волну под вторым углом.9. The method of claim 1, wherein the force from the plurality of ghost holes is modeled as a tensile wave at a first angle, and the force from the plurality of blast holes is modeled as a compression wave at a second angle. 10. Способ по п.1, в котором симулированные взрывы на множестве призрачных скважин и симулированные взрывы на множестве взрывных скважин происходят одновременно.10. The method of claim 1, wherein the simulated explosions at the plurality of ghost wells and the simulated explosions at the plurality of blastholes occur simultaneously. 11. Способ по п.1, в котором определение размеров фрагментации для множества элементов объема содержит решение: 1/общая интенсивность трещиноватости.11. The method according to claim 1, in which determining the size of fragmentation for a plurality of volume elements contains the solution: 1/total intensity of fracturing. 12. Способ по п.1, в котором дополнительно суммируют общее количество различных размеров фрагментации для получения прогнозируемого распределения размера фрагментации для модели;12. The method of claim 1, further comprising summing the total number of different fragmentation sizes to obtain a predicted fragmentation size distribution for the model; 13. Способ по п.1, в котором ранее существовавшие трещины отрыва включают в себя естественные трещины, которые являются геологическим свойством.13. The method of claim 1, wherein the pre-existing tensile fractures include natural fractures that are a geological feature. 14. Способ по п.1, в котором ранее существовавшие трещины отрыва содержат различные трещины на различных плоскостях вдоль оси Y модели.14. The method of claim 1, wherein the pre-existing pullout cracks comprise different cracks on different planes along the Y-axis of the model. 15. Способ по п.1, дополнительно содержащий выбор типа используемого взрывчатого вещества;15. The method according to claim 1, further comprising selecting the type of explosive used; выбор длины заряда и позиционирование заряда во множестве взрывных скважин.selection of charge length and charge positioning in multiple blast holes. 16. Способ по п.1, в котором взрывные трещины определяют путем решения следующих уравнений для каждого из множества элементов объема:16. The method of claim 1, wherein the blast cracks are determined by solving the following equations for each of the plurality of volume elements: F = #*F1*F2*F3 / ^-2 \δ F = #*F1*F2*F3 / ^- 2 \ δ Fl = I —— I \ PF*ЕЕ )Fl = I —— I \ PF*EE ) [Ro Λ ^HMX t ^XMSXV[Ro Λ ^HMX t ^XMSXV [ R \ R R /J[R\R R/J где F1, числитель - прочность породы, описываемая плотностью энергии деформации, а знаменатель - доступная энергия взрывчатых веществ;where F1, the numerator is the rock strength described by the deformation energy density, and the denominator is the available energy of explosives; R0 соответствует радиусу скважины;R 0 corresponds to the well radius; R - радиальное ортогональное расстояние элемента от скважины;R is the radial orthogonal distance of the element from the well; BR - расстояние элемента от взрывной скважины (BR отличается от R в зоне забойки);BR is the distance of the element from the blast hole (BR differs from R in the blast hole zone); НМХ и XMS - функции расстояния, оцененные для различной ориентации взрывной скважины с использованием векторных уравнений расстояния; и показатели α, Υ и δ калибруют с использованием тестовых взрывов пласта.HMX and XMS are distance functions estimated for different blasthole orientations using vector distance equations; and the α, Υ and δ indices are calibrated using test blasts of the formation. 17. Способ по п.1, в котором свободную поверхность изменяют таким образом, что нагрузка множества взрывных скважин изменяется на разных высотах оси Y модели.17. The method of claim 1, wherein the free surface is varied such that the load of the plurality of blast holes varies at different heights of the Y axis of the model. 18. Способ по п.1, в котором средний интервал и средняя нагрузка не используются для определения интенсивностей трещиноватости.18. The method according to claim 1, in which the average interval and average load are not used to determine the intensity of fracturing. 19. Способ по п.1, в котором множество взрывных скважин располагают на основе фактических данных сканирования или GPS уже пробуренного участка взрыва.19. The method of claim 1, wherein the plurality of blast holes are located based on actual scan or GPS data of an already drilled blast site. 20. Способ по п.1, в котором множество взрывных скважин основано на ранее взорванном участке и в модель вводят взрывные скважины, которые были перезаряжены, недозаряжены, не детонировали должным образом или частично заполнены водой.20. The method of claim 1, wherein the plurality of blast holes are based on a previously blasted area and blast holes that have been overcharged, undercharged, not detonated properly, or partially filled with water are introduced into the model. 21. Способ моделирования взрыва, содержащий сегментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема, причем модель содержит ряды взрывных скважин;21. A method of modeling an explosion, comprising segmenting a model of at least part of an explosion area into a plurality of volume elements, the model containing rows of blast holes; определение ранее существовавших отрывов во множестве элементов объема;identification of pre-existing separations in multiple volume elements; - 16 045746 последовательная симуляция взрывов для каждого из рядов взрывных скважин;- 16 045746 sequential simulation of explosions for each row of blast holes; определение интенсивностей взрывной трещиноватости во множестве элементов объема от взрывов, причем трещины от взрывов определяют после детонации каждого из рядов взрывных скважин;determining the intensities of explosive fracturing in a variety of volume elements from explosions, and the cracks from explosions are determined after the detonation of each of the rows of blast holes; симулируют отражение ударной волны от взрывов на свободной поверхности модели для определения интенсивностей отражающих трещин во множестве элементов объема, причем местоположение свободной поверхности смещается после детонации каждого из рядов взрывных скважин, а трещины от отражения ударной волны определяют после детонации каждого из рядов взрывных скважин с использованием местоположения свободной поверхности;simulate the reflection of a shock wave from explosions on the free surface of the model to determine the intensities of reflective cracks in a variety of volume elements, wherein the location of the free surface is shifted after the detonation of each of the rows of blast holes, and the cracks from the reflection of the shock wave are determined after the detonation of each of the rows of blast holes using the location free surface; комбинирование ранее существовавших отрывов, интенсивностей взрывной трещиноватости и интенсивностей отражающей трещиноватости для определения общей интенсивности трещиноватости во множестве элементов объема и прогнозирование размеров фрагментации для множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости.combining pre-existing detachments, explosive fracturing intensities, and reflective fracturing intensities to determine the overall fracturing intensity across multiple volume elements, and predicting fragmentation sizes for multiple volume elements based on the overall fracturing intensity. 22. Способ по п.21, в котором симуляция отражения ударной волны содержит симуляцию взрывов на множестве призрачных скважин за пределами свободной поверхности.22. The method of claim 21, wherein the shock wave reflection simulation comprises simulating explosions at a plurality of ghost wells beyond the free surface. 23. Способ по п.22, в котором множество призрачных скважин расположены на равном расстоянии от свободной поверхности в качестве следующей взрывной скважины, подлежащей взрыванию.23. The method of claim 22, wherein a plurality of ghost holes are arranged at equal distances from the free surface as the next blast hole to be blasted. 24. Способ по п.22, в котором силу из множества призрачных скважин моделируют как растягивающую волну с первым углом, а силу из множества взрывных скважин моделируют как сжимающую волну под вторым углом.24. The method of claim 22, wherein the force from the plurality of ghost holes is modeled as a tensile wave at a first angle and the force from the plurality of blast holes is modeled as a compression wave at a second angle. 25. Способ по п.22, в котором симулированные взрывы на множестве призрачных скважин синхронны с симулированным взрывом следующего ряда скважин.25. The method of claim 22, wherein the simulated explosions at the plurality of ghost wells are synchronous with the simulated explosion of the next row of wells. 26. Невременный машиночитаемый носитель данных, причем машиночитаемый носитель данных содержит инструкции, которые при выполнении компьютером побуждают компьютер сег ментировать модель по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема, причем модель содержит ряды взрывных скважин;26. A non-transitory computer-readable storage medium, wherein the computer-readable storage medium contains instructions that, when executed by a computer, cause the computer to segment a model of at least a portion of a blast site into a plurality of volumetric elements, the model comprising rows of blast holes; опр еделять ранее существовавшие трещины отрыва во множестве элементов объема;identify pre-existing tensile cracks in multiple volume elements; последовательно симулировать взрывы для каждого из рядов взрывных скважин и для каждого симулированного взрыва:sequentially simulate explosions for each row of blast holes and for each simulated explosion: опр еделять взрывные трещины, вызванные непосредственно взрывом во множестве элементов объема;identify explosion cracks caused directly by an explosion in a variety of volume elements; опр еделять местоположение динамической свободной поверхности для модели, причем местоположение динамической свободной поверхности смещается после каждого симулированного взрыва;determine the location of the dynamic free surface for the model, with the location of the dynamic free surface shifting after each simulated explosion; сим улировать отражение ударной волны на динамической свободной поверхности модели для определения отражающих трещин во множестве элементов объема;simulate the reflection of a shock wave on the dynamic free surface of the model to determine reflective cracks in a variety of volume elements; объединять ранее существовавшие трещины отрыва, взрывные трещины и отражающие трещины для определения общей интенсивности трещиноватости во множестве элементов объемаи прогнозировать размеры фрагментации для множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости.combine pre-existing detachment cracks, explosion cracks, and reflective cracks to determine the overall fracturing intensity in multiple volume elements, and predict fragmentation sizes for multiple volume elements based on the overall fracturing intensity. 27. Невременный машиночитаемый носитель данных по п.26, в котором симуляция отражения ударной волны содержит симуляцию взрывов на множестве призрачных скважин за пределами динамической свободной поверхности.27. The non-transitory computer readable storage medium of claim 26, wherein the shock wave reflection simulation comprises a simulation of explosions at a plurality of ghost wells beyond the dynamic free surface. 28. Невременный машиночитаемый носитель данных по п.27, в котором множество призрачных скважин расположены на равном расстоянии от динамической свободной поверхности в качестве следующего ряда подлежащих взрыванию взрывных скважин.28. The non-transitory computer readable storage medium of claim 27, wherein a plurality of ghost holes are disposed equidistant from the dynamic free surface as the next row of blast holes to be blasted. 29. Невременный машиночитаемый носитель данных по п.27, в котором сила из множества призрачных скважин моделируется как растягивающая волна с первым углом, а сила из рядов взрывных скважин моделируется как сжимающая волна под вторым углом.29. The non-transitory computer readable storage medium of claim 27, wherein the force from the plurality of ghost holes is modeled as a tensile wave at a first angle and the force from the series of blast holes is modeled as a compression wave at a second angle. 30. Невременный машиночитаемый носитель данных по п.27, в котором симулированные взрывы на множестве призрачных скважин синхронны с симулированным взрывом следующего ряда взрывных скважин.30. The non-transitory computer readable storage medium of claim 27, wherein the simulated explosions at the plurality of ghost wells are synchronous with the simulated explosion of the next row of blast holes. 31. Способ моделирования взрыва, содержащий сег ментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема, при этом модель содержит множество взрывных скважин и свободную поверхность;31. A method for modeling an explosion, comprising segmenting a model of at least part of an explosion area into a plurality of volume elements, wherein the model contains a plurality of blast holes and a free surface; опр еделение ранее существовавших трещин отрыва в каждом из множества элементов объема;identification of pre-existing tensile cracks in each of the many volume elements; сим уляцию взрывов из каждой из множества взрывных скважин;simulating explosions from each of a plurality of blast holes; опр еделение взрывных трещин в каждом из множества элементов объема от взрывов из каждой из множества взрывных скважин;identifying blast cracks in each of the plurality of volume elements from explosions from each of the plurality of blast holes; сим уляцию отражения ударной волны на свободной поверхности модели для определения отражающих трещин в каждом из множества элементов объема;simulating the reflection of a shock wave on the free surface of the model to determine reflective cracks in each of the many volume elements; объ единение ранее существовавших трещин отрыва, взрывных трещин и отражающих трещин для определения общей интенсивности трещиноватости в каждом из множества элементов объема;combining pre-existing rupture cracks, explosion cracks, and reflective cracks to determine the overall intensity of fracturing in each of multiple volume elements; - 17 045746 определение размеров фрагментации для каждого из множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости и прогнозирование областей размера фрагментации в результирующей отбитой породе.- 17 045746 determining fragmentation sizes for each of a plurality of volume elements based on the overall intensity of fracturing and predicting fragmentation size areas in the resulting broken rock. 32. Способ моделирования взрыва, содержащий сег ментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема, при этом модель содержит множество взрывных скважин и свободную поверхность;32. A method of modeling an explosion, comprising segmenting a model of at least part of the explosion area into a plurality of volume elements, wherein the model contains a plurality of blast holes and a free surface; опр еделение ранее существовавших трещин отрыва в каждом из множества элементов объема;identification of pre-existing tensile cracks in each of the many volume elements; сим уляцию взрывов из каждой из множества взрывных скважин;simulating explosions from each of a plurality of blast holes; опр еделение взрывных трещин в каждом из множества элементов объема от взрывов из каждой из множества взрывных скважин;identifying blast cracks in each of the plurality of volume elements from explosions from each of the plurality of blast holes; сим уляцию отражения ударной волны на свободной поверхности модели для определения отражающих трещин в каждом из множества элементов объема;simulating the reflection of a shock wave on the free surface of the model to determine reflective cracks in each of the many volume elements; объ единение ранее существовавших трещин отрыва, взрывных трещин и отражающих трещин для определения общей интенсивности трещиноватости в каждом из множества элементов объема;combining pre-existing rupture cracks, explosion cracks, and reflective cracks to determine the overall intensity of fracturing in each of multiple volume elements; определение размеров фрагментации для каждого из множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости и расчет стоимости и времени удаления материала с участка взрыва на основе размеров фрагментации и доступного оборудования.determining the size of fragmentation for each of a number of volume elements based on the overall intensity of fracturing and calculating the cost and time of removing material from the blast site based on the size of the fragmentation and available equipment. 33. Способ по п.32, дополнительно содержащий вычисление времени и стоимости измельчения руды на основе размеров фрагментации.33. The method of claim 32, further comprising calculating the time and cost of grinding the ore based on the size of the fragmentation. 34. Способ моделирования взрыва, содержащий сег ментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема, при этом модель содержит одну или более взрывных скважин и множество геологических слоев;34. A method of modeling an explosion, comprising segmenting a model of at least a portion of an explosion site into a plurality of volume elements, the model comprising one or more blast holes and a plurality of geological layers; опр еделение ранее существовавших трещин отрыва в каждом из множества элементов объема;identification of pre-existing tensile cracks in each of the many volume elements; сим уляцию взрывов из одной или более взрывных скважин;simulating explosions from one or more blast holes; опр еделение взрывных трещин в каждом из множества элементов объема от взрывов из каждой одной или более взрывных скважин, причем на взрывные трещины в каждом из множества элементов объема влияет то, в каком из геологических слоев расположено множество элементов объема;identifying blast cracks in each of the plurality of volume elements from explosions from each of the one or more blast holes, wherein the blast cracks in each of the plurality of volume elements are affected by in which of the geological layers the plurality of volume elements are located; объединение ранее существовавших трещин отрыва и взрывных трещин для определения общей интенсивности трещиноватости в каждом из множества элементов объема и определение размеров фрагментации для каждого из множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости.combining pre-existing detachment cracks and explosion cracks to determine the overall fracturing intensity in each of the plurality of volume elements; and determining fragmentation sizes for each of the plurality of volume elements based on the overall fracturing intensity. 35. Способ по п.34, в котором геологические слои содержат свойства породы для различных участков взрывной скважины или схемы взрывания.35. The method of claim 34, wherein the geological layers contain rock properties for different sections of the blast hole or blast pattern. 36. Способ по п.35, в котором свойства породы получают из данных бурения.36. The method of claim 35, wherein rock properties are obtained from drilling data. 37. Способ по п.34, в котором модель дополнительно содержит взрывное наслоение, причем взрывное наслоение содержит взрывчатое изделие с изменяющейся энергией взрыва в пределах одной или более взрывных скважин, при этом взрывные трещины в каждом из множества элементов объема основаны на взрывном наслоении.37. The method of claim 34, wherein the model further comprises an explosive layer, wherein the explosive layer comprises an explosive product with varying blast energy within one or more blast holes, wherein the blast cracks in each of the plurality of volume elements are based on the explosive layer. 38. Способ моделирования взрыва, содержащий сегментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема, при этом модель содержит одну или более взрывных скважин и множество взрывных слоев, представляющих взрывчатое изделие с изменяющейся энергией взрыва в пределах одной или более взрывных скважин;38. A method of modeling an explosion, comprising segmenting a model of at least part of an explosion area into a plurality of volume elements, wherein the model contains one or more blast holes and a plurality of blast layers representing an explosive product with varying explosion energy within one or more blast holes; определение ранее существовавших трещин отрыва в каждом из множества элементов объема;identifying pre-existing tensile cracks in each of the plurality of volume elements; симуляцию взрывов из одной или более взрывных скважин;simulating explosions from one or more blast holes; определение взрывных трещин в каждом из множества элементов объема от взрывов из каждой одной или более взрывных скважин, при этом на взрывные трещины в каждом из множества элементов объема влияет изменяющаяся энергия взрыва;determining blast cracks in each of the plurality of volume elements from explosions from each of the one or more blast holes, wherein the blast cracks in each of the plurality of volume elements are affected by varying explosion energy; объединение ранее существовавших трещин отрыва, взрывных трещин и отражающих трещин для определения общей интенсивности трещиноватости в каждом из множества элементов объема и определение размеров фрагментации для каждого из множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости.combining pre-existing detachment cracks, explosion cracks and reflective cracks to determine the overall fracturing intensity in each of the plurality of volume elements and determining fragmentation sizes for each of the plurality of volume elements based on the overall fracturing intensity. 39. Способ моделирования взрыва, содержащий при ем входных данных от датчиков, расположенных на бурильной машине;39. A method for simulating an explosion, comprising receiving input data from sensors located on a drilling machine; опр еделение геологических свойств на основании входных данных;determination of geological properties based on input data; сег ментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема, причем модель содержит одну или более взрывных скважин, при этом каждый из множества элементов объема содержит геологические свойства;segmenting a model of at least a portion of the blast site into a plurality of volume elements, the model comprising one or more blast holes, each of the plurality of volume elements comprising geological properties; опр еделение ранее существовавших трещин отрыва в каждом из множества элементов объема;identification of pre-existing tensile cracks in each of the many volume elements; сим уляцию взрывов из одной или более взрывных скважин;simulating explosions from one or more blast holes; определение взрывных трещин в каждом из множества элементов объема от взрывов из каждой од- 18 045746 ной или более взрывных скважин, причем взрывные трещины в каждом из множества элементов объема основаны на геологических свойствах;identifying blast cracks in each of the plurality of blast volume elements from each one or more blast holes, wherein the blast cracks in each of the plurality of blast volume elements are based on geological properties; объединение ранее существовавших трещин отрыва и взрывных трещин для определения общей интенсивности трещиноватости в каждом из множества элементов объема и определение размеров фрагментации для каждого из множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости.combining pre-existing detachment cracks and explosion cracks to determine the overall fracturing intensity in each of the plurality of volume elements; and determining fragmentation sizes for each of the plurality of volume elements based on the overall fracturing intensity. 40. Способ по п.39, дополнительно содержащий получение расположения зарядов из компьютерного проекта взрыва.40. The method of claim 39, further comprising obtaining the location of the charges from a computer-generated explosion design. 41. Способ по п.39, дополнительно содержащий выполнение детального анализа взрыва, причем детальный анализ взрыва включает одно или более из двухмерного графика, трехмерного графика и прогнозирования местоположения больших валунов.41. The method of claim 39, further comprising performing a detailed blast analysis, wherein the detailed blast analysis includes one or more of a two-dimensional plot, a three-dimensional plot, and large boulder location prediction. 42. Способ по п.39, дополнительно содержащий считывание взрывных свойств из каждой одной или более взрывных скважин с использованием данных анализа отдельных взрывных скважин.42. The method of claim 39, further comprising reading blast properties from each of the one or more blast holes using analysis data from the individual blast holes. 43. Способ моделирования взрыва, содержащий прием входных данных, характеризующих желаемый размер фрагментации;43. A method for simulating an explosion, comprising receiving input data characterizing the desired size of fragmentation; сегментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема;segmenting the model of at least part of the explosion area into a plurality of volume elements; определение ранее существовавших трещин отрыва в каждом из множества элементов объема;identifying pre-existing tensile cracks in each of the plurality of volume elements; выполнение множества симуляций взрывов, причем каждая из множества симуляций связана с различным проектом взрыва;performing a plurality of explosion simulations, each of the plurality of simulations associated with a different explosion design; определение взрывных трещин в каждом из множества элементов объема из множества симуляций взрывов;identifying blast cracks in each of a plurality of volume elements from a plurality of blast simulations; объединение для каждой из множества симуляций, ранее существовавших трещин отрыва и взрывных трещин для определения общей интенсивности трещиноватости в каждом из множества элементов объема;combining, for each of a plurality of simulations, pre-existing tensile and blast cracks to determine the overall intensity of fracturing in each of the plurality of volume elements; определение размеров фрагментации для каждого из множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости для каждой из множества симуляций;determining fragmentation sizes for each of the plurality of volume elements based on the overall intensity of fracturing for each of the plurality of simulations; определение окончательного проекта взрыва из множества симуляций, который обеспечивает размер фрагментации, наиболее близкий к желаемому размеру фрагментации; и выведение окончательного проекта взрыва на графический пользовательский интерфейс (GUI).determining a final blast design from multiple simulations that produces a fragmentation size that is closest to the desired fragmentation size; and rendering the final blast design onto a graphical user interface (GUI). 44. Способ моделирования взрыва, содержащий сегментирование модели по меньшей мере части участка взрыва на множество элементов объема;44. A method for modeling an explosion, comprising segmenting the model of at least part of the explosion area into a plurality of volume elements; определение ранее существовавших трещин отрыва в каждом из множества элементов объема;identifying pre-existing separation cracks in each of the plurality of volume elements; выполнение исследования среднеквадратической ошибки (СКО) для определения подгоночных параметров модели плотности трещиноватости для участка;performing a root mean square error (RMSE) study to determine the fitting parameters of the fracture density model for the site; симуляцию взрывов из одной или более взрывных скважин;simulating explosions from one or more blast holes; определение взрывных трещин в каждом из множества элементов объема от взрывов из каждой одной или более взрывных скважин, причем взрывные трещины в каждом из множества элементов объема основаны на подгоночных параметрах модели плотности трещиноватости для участка;determining blast cracks in each of a plurality of blast volume elements from each of the one or more blast holes, wherein the blast cracks in each of the plurality of blast volume elements are based on fitting parameters of a fracture density model for the area; объединение ранее существовавших трещин отрыва и взрывных трещин для определения общей интенсивности трещиноватости в каждом из множества элементов объема и определение размеров фрагментации для каждого из множества элементов объема на основе общей интенсивности трещиноватости.combining pre-existing detachment cracks and explosion cracks to determine the overall fracturing intensity in each of the plurality of volume elements; and determining fragmentation sizes for each of the plurality of volume elements based on the overall fracturing intensity.
EA202391308 2020-11-03 2021-11-02 SYSTEM OF FRACTURE DENSITY MODEL, METHOD AND DEVICE EA045746B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US63/109,033 2020-11-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045746B1 true EA045746B1 (en) 2023-12-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11416645B2 (en) Systems for automated blast design planning and methods related thereto
US20210365608A1 (en) Distinct element rock blasting movement methods, apparatuses, and systems
US11797726B2 (en) Systems for automated blast design planning and methods related thereto
Sainoki et al. Dynamic modelling of fault slip induced by stress waves due to stope production blasts
AU2021374637A1 (en) Fracture density model system, methods, and apparatuses
EA045746B1 (en) SYSTEM OF FRACTURE DENSITY MODEL, METHOD AND DEVICE
Yang et al. A Case Study on Trim Blast Fragmentation Optimization Using the MBF Model and the MSW Blast Vibration Model at an Open Pit Mine in Canada
AU2022274110A1 (en) Blast design system for reflecting blast site situation, and operation method therefor
Kouzniak et al. Supersonic detonation in rock mass—analytical solutions and validation of numerical models—Part 1: stress analysis
Catalan Implementation and assessment of intensive preconditioning for cave mining applications
RU2386032C1 (en) Definition method of content of effective component in imploded mountain mass at its excavation at motions
Heal et al. In-situ testing of ground support performance under strong dynamic loading
Valliappan Numerical modelling of tunnel blasting
Yang An Integral System for Monitoring and Modeling of Rock Fragmentation and Blast Vibration
Liddell Investigation into methods to identify and accurately locate misfired explosive charges following drill and blast operations
Kucewicz et al. Numerical modeling of blast-induced rock fragmentation in deep mining with 3D and 2D FEM method approaches
Ryadinsky et al. Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal)
Yang et al. A Case Study on Trim Blast Fragmentation Optimization Using MBF and MSW Models at an Open Pit Mine in Canada
Triguerosa et al. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences
EA043552B1 (en) METHOD FOR FORMING A DRILLING AND BLASTING PLAN
CN117647162A (en) Hole-by-hole blasting simulation system and method based on electronic detonator priming network