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本申请属于矿石开采领域，公开了一种矿岩分界线计算方法、装置及设备，预先利用成功开采矿山的历史实地数据作为训练样本，对神经网络系统进行学习训练得到测量孔布置神经模型，直接将勘探设备勘探的实地数据输入该测量孔布置神经模型处理，得到测量孔布置数据，根据测量孔布置数据中的每个测量孔的位置参数绘制测量孔布置图，利用打孔设备根据测量孔布置图进行打孔并布置测量球。无需利用人工根据实地检测的地质情况确定各个测量孔的位置以及间距，当矿山爆破完成后，各个测量球的位置会随着矿岩分界线的变化而发生变化，直接根据测量球的位置就可以获知新的矿岩分界线。这样，利于矿石的铲装运输，降低矿石损失贫化率，提高工作效率。
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本发明提供了一种上盘破碎围岩条件下破碎矿体开采方法，涉及破碎矿体开采技术领域，本发明提供的上盘破碎围岩条件下破碎矿体开采方法包括：将待采矿体划分为开采阶段，阶段内沿矿体倾向划分多个矿房采场，每一个矿房采场两端均布置矿柱；在矿房采场顶部以及底部布置巷道或硐室；各个矿房采场采用中深孔或深孔凿岩爆破方式回采；各个矿房采场采用连续回采顺序，每一个矿房采场回采后立即充填，先回采的矿房采场为后回采的矿房采场提供充填体侧壁的条件。本发明提供的破碎矿体开采方法有效规避了不同充填时序的采场充填接顶问题对开采的不利影响，提高矿体的综合回采效率及采场生产能力，确保破碎矿体采场回采过程的安全稳定性，降低成本。
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一种提取钢尾渣中金属铁及其尾泥综合利用的方法，属于环保和钢尾渣再利用领域。针对目前国内外钢厂干法破碎选铁工艺无法提取这部分残余铁微粒的难题，本发明提出了通过两次磨矿与磁选的过程，得到TFe85%-95%的高品位铁粉,金属铁的回收率为99.01-99.85%；将磁选后剩余的尾泥混合均匀，按尾泥干重80%-90%，脱硫石膏10%-20%湿法混合均匀得到用于胶结充填采矿的胶凝材料净浆，标准养护3d抗压强度1-2MPa，28d抗压强度3-5MPa。得到具有较高市场价值的高品位铁粉，同时使用磁选剩余的尾泥作为胶凝材料制备强度要求相对较低的全尾砂胶结充填料。
本发明提出一种注浆式充填挡墙、构建方法以及空区充填系统、充填方法，注浆式充填挡墙用于封闭待充空区的采矿巷道，以避免充填料浆泄露，该挡墙包括前承载墙、后承载墙、位于前承载墙和后承载墙之间的储浆袋(1)；其中，所述后承载墙位于待充填空区(15)侧，所述前承载墙位于待充填空区(15)相反侧，前承载墙和后承载墙包括防护网和支撑架；所述储浆袋顶部悬挂于巷道顶板，储浆袋前侧预置有充填孔和溢流孔。架设好前、后承载墙及储浆袋后，往袋内充入充填料浆，即浇筑一个“充填体塞子”，可达到有效封堵待充空区采场巷道的目的。本发明的技术方案，施工速度快捷，稳定性好，成本低廉，适应各种巷道断面，可广泛适用于各种待充填采场空区做充填挡墙。
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本发明提供了一种多元孕灾数字孪生智能感知辨识预警系统及方法，涉及矿山生产技术领域，能够实现虚拟和现实的有效互补，信息利用更加精准，有利于动态调整开采方案；该方法步骤包括：S1、根据真实采矿环境建模，得到地层模型；S2、对开采设备、支护设备及监测设备进行轻量化处理并建模，得到设备模型；S3、将设备模型导入到地层模型中，得到最终的数字孪生模型；S4、将开采过程在数字孪生模型中提前演示，根据演示的结果判断是否安全，并映射到现实开采过程；S5、将现实开采的结果反馈到数字孪生模型中，实现现实和虚拟的反复验证和对比，再根据验证和对比的结果调整模型。本发明提供的技术方案适用于矿山开采的过程中。
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本发明提供一种缓冲矿石撞击主溜井井壁的设施及施工方法，属于采矿技术领域。该设施包括分支溜井、缓冲钢板帘和束矿漏斗，主溜井一侧设置分支溜井，分支溜井和主溜井交接处设置缓冲钢板帘，分支溜井和主溜井交接处下部正对主溜井开口设置束矿漏斗，分支溜井包括格栅、倾斜井壁、垂直井壁、倾斜段顶板、倾斜段底板和缓冲台阶。本发明中缓冲设施结构简单，通过与井壁浇筑为一体，保证了设施强度，可长时间使用，有效减缓主溜井井壁的破坏，避免反复修筑，提高矿山生产效率，降低整体成本。
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本发明涉及一种快速判断矿石黏土含量的方法，属于湿法冶金堆浸领域，所述方法包括：取用一定量采矿地质钻孔矿石样品进行筛分，根据矿石粒径大小由大至小筛分出若干个粒级区间，取各粒级区间矿石样品一定重量分别置于烧杯中，用萃余液将其分别进行三次浸没将每次浸没后的矿石样品洗涤、过滤、烘干，将烘干后各粒级区间矿石样品进行筛分，清除粒径小于一定大小的矿石样品后称重，得到各粒级区间矿石样浸没后减重量；根据三次浸没时间点矿石减量率平均值计算该矿石样品的最终减量率计算矿石样品中的黏土含量。通过测定矿石样品减量率，快速判断出矿石黏土含量，根据黏土含量的不同确定矿石性质，避免出现矿堆渗滤性不足的情况。
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本发明提供了一种基于一体化柔性框架的充填挡墙及施工方法，属于充填采矿领域。所述施工方法在出矿完毕后，在采场与采场联络道相接处确定充填挡墙位置，获取采场轮廓数据，并重构数字化采场轮廓面，再根据重构的数字化采场轮廓面设计包括网状墙体结构、底部固定结构和支撑结构的充填挡墙一体化柔性框架，网状墙体结构横截面为直角梯形，充填挡墙在填充体内的一侧墙面为直角梯形的斜墙面；将一体化柔性框架进行3D打印并封装后运输至现场，展开后固定于采场底板上；再向网状墙体结构内部装投废石，在斜墙面外侧表面铺设滤布并固定，得到充填挡墙。本发明施工简便、迅速，工人劳动强度低，且现场废石得以有效利用，提高了充填挡墙的施工效率。
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本发明公开了一种高强度矿山充填固废互协复合胶凝剂及其制备方法、使用方法，涉及复合胶凝剂技术领域，其中固废互协复合胶凝剂包括以下重量份数的物质：61～92份冶炼废渣、3～29份脱硫石膏、2～21份促凝剂、0.1～4份调凝剂、0.05～0.2份稳定剂，且按重量份数制成充填浆体，其包括3～20份固废互协复合胶凝剂、45～75份尾砂、22～40份水，本发明以固废互协复合胶凝剂取代普通水泥，和矿山尾砂、水混合形成充填浆体，在井下固化，形成高强度充填体，不但大大降低充填采矿成本，还实现了工业废弃物的资源化利用。
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本发明提供了一种采动围岩断裂滑动启动条件及失稳过程分析方法及系统，涉及采矿工程动力灾害预测防治技术领域，能够有效预测动力灾害，大幅度降低深部开采动力灾害发生频次和危害程度，现场实用性强；该方法将采空区对应的直接顶和/或老顶的竖向断裂和水平作用滑动作为判断依据，来分析采动围岩的失稳状态；具体为：在直接顶和/或老顶中设置与监测中心连接的若干力传感器、声发射监测设备和微震传感器，用于采集其所在位置的实时水平向作用力，和计算实时竖向断裂能所需的原始数据；所述监测中心用于对采集的数据进行处理并根据处理结果判断是否进行预警。本发明提供的技术方案适用于围岩垮塌失稳监测的过程中。
本发明涉及一种含大量垃圾焚烧飞灰和矿渣的胶凝材料及其制备方法和应用。一种含大量垃圾焚烧飞灰和矿渣的胶凝材料，主要由以下成分组成：按重量份计，S95矿渣30‑70份，垃圾焚烧飞灰20‑60份，脱硫石膏7～13份。本发明掺杂了大量的垃圾焚烧飞灰，并且无需添加激发剂、早强剂等外加剂即可显示出良好的可工业应用的抗压强度，既可用作混凝土的胶结料，又可用于采矿胶结充填料，是水泥的良好替代品。
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本发明公开了一种全井工区段或条带采煤方法，其包括：对当前采煤区段进行掘进处理，形成区段平巷；以区段平巷最后掘出的端头作为当前采煤工作面的前端头进行当前采煤工作面的掘进，利用采矿设备，对当前采煤区段进行采煤作业；在采煤过程中，对当前采煤工作面后端头处采出的空间进行巷旁支护，形成当前采煤区段的沿空巷道，并作为下一采煤区段采煤作业中的区段平巷，在减少巷道掘进量与采煤区段布置时间的同时使得相邻的两个采煤区段之间无需留设煤柱。本发明的方法，保证两条巷道和工作面独立通风，减少巷道掘进量和维护量，利于下一区段采煤作业，且下一区段无需掘进区段平巷，相邻区段之间无需留设煤柱，提高采煤效率和资源回收率。
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本发明提供了一种矿体拱形立面开采方法。沿被开采矿体最大主应力方向划分多个矿柱，沿竖向划分多个矿层，从下至上为起始、中间、顶部矿层，沿垂直于最大主应力方向将矿层划分成多个矿房，起始、中间及顶部矿层的中部分别为第一、第二及第三矿房；对第一矿房开采后向其两侧开采，开采预定个数A矿房后充填，同时开采第二矿房及与被充填矿房相邻的矿房；开采完后向第二矿房两侧开采，开采预定个数A矿房后充填，再对位于该矿层上方的中间矿层进行开采，直至开采至顶部矿层；同时开采第三矿房及与被充填矿房相邻的矿房，开采后向第三矿房两侧开采直至所有矿房开采完。本发明解决了现有技术中矿体开采过程中易发生较大地表沉降的问题。
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一种含粉煤灰的尾矿废石高强混凝土的制备方法，属于资源综合利用领域。材料的配料组成为：采矿废石35%-55%，选矿尾矿20%～30%，粉煤灰8%～16%，矿渣6.4%～10%，水泥熟料5.3%～10%，脱硫石膏2.2%～3%。然后外加占胶凝材料2干基质量0.3%～1.4%的高效减水剂和占胶凝材料2干基质量21%～35%的水。制成的含粉煤灰的尾矿废石高强混凝土试件标准养护28天抗折强度8MPa～10MPa，28天抗压强度70MPa～90MPa。与现有生产高强混凝土的技术相比，粗细骨料100%采用固体废弃物，水泥熟料所占比例降低30%以上，而粉煤灰、矿渣和脱硫石膏等固体废弃物比例大幅度提高，能大幅度节省水泥熟料，从而减排CO2，并能利用大量的固体废弃物。
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本发明提供了一种充填体包裹下厚大矿柱开采方法，包括：充填体内巷道的联合支护；异质界面控制爆破；非接触式激光精准扫描与数字建模三维可视化开采。本发明适合于充填采矿法回采的矿山，针对充填体包裹条件下的厚大矿柱安全高效连续开采，既有效控制和管理深井地压，保障采场与充填体的稳定，又能实现深井矿体大规模、高强度的集中强化开采，降低矿石的开采成本，提高开采的经济效益。
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本发明涉及一种应用于边采边复技术的土壤重构方法，属于采矿技术、土壤重构技术和土地复垦技术领域。该方法包括：现场收集研究矿区相关信息，进行动态采煤沉陷预测分析，划分为多个土壤重构单元，应用边采边复技术对塌陷区进行土壤重构：并按整块复垦区域各个土壤重构单元与井下开采耦合的土壤重构顺序进行。本发明能够在提高复垦耕地率的同时确保复垦出优质高效的耕地，避免对复垦区域土源的重复扰动，节省不必要的或重复的复垦施工步骤，缩短复垦时间、降低复垦成本。
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本发明公开了一种利用INSAR精确解算采煤沉陷区地表下沉量的方法，属于卫星雷达测量领域。该方法包括以下步骤：首先根据采空区地质采矿条件的信息计算得到采空区采动影响范围内地表下沉量、地表水平移动量，进而根据X、Y两个方向的水平移动量计算水平移动的矢量朝向，并确定与X轴的夹角，然后结合卫星雷达施测点与监测目标的相对位置关系将卫星雷达视方向变形量解算得到监测目标的下沉量。本发明针对现有技术缺陷发明了利用单颗卫星监测得到的目标点视方向位移量解算该点下沉量的方法，可以将InSAR监测结果与现有开采沉陷理论形成链接，以便更好的将InSAR技术与开采沉陷理论进行融合与相互促进。
本发明涉及用于采煤沉陷地边采边复的基于土方平衡的基塘布局方法，属于采矿技术、土地利用和土地复垦技术领域。该方法包括：该方法主要适用于单一煤层，包括基于概率积分法的采煤沉陷预测与地理信息系统结合，获得各断面的下沉剖面线，根据下沉剖面线从沉陷盆地边缘至盆地中心，依次等距确定多种土方剥离与回填的范围，进而估算各种剥离与回填范围内的土方剥离量与土方回填量，当土方剥离量与回填量趋于相等时所确定的剥离与回填范围，作为最优的基塘空间布局。本发明在确定最佳的土方剥离区域与回填区域达到最大限度保护和利用土资源，最大程度的提高复耕率，同时减小亩均复垦成本。确保矿产资源开采与土地保护的协调发展，创建和谐绿色矿山。
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本发明提供了一种盘区矿柱超前卸压嗣后充填开采方法，包括以下步骤：分块：将矿柱在高度方向上按照设定的高度分为若干阶段，将每个阶段沿所述矿柱的走向按照设定的尺寸分为若干矿块；卸压：在每个阶段由中间位置分别向两侧逐个矿块卸压爆破，每侧由第一阶段向最后一阶段逐层超前其后一阶段至少一个矿块进行卸压爆破；回采：在每阶段由中间位置分别向两侧逐个矿块回采矿石，每侧已卸压爆破的矿块多于已采出的矿块；充填：所述矿块采出矿石后立即用尾砂和水泥胶结充填。利用上述方法逐层超前其后一层卸压爆破，实现了安全高效的回收矿柱。
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本发明公开一种均压瓦斯控制装置及方法，该装置包括：移动风门、大气压传感器、控制器、瓦斯浓度传感器、驱动机构；移动风门设置在采矿区的工作面回风巷和采空区的交界处；移动风门与所述驱动机构连接，所述驱动机构与所述控制器连接；大气压传感器设置在所述工作面回风巷的地面上；所述瓦斯浓度传感器设置在所述工作面回风巷；所述控制器分别与所述大气压传感器和所述瓦斯浓度传感器连接，所述控制器根据所述工作面回风巷的大气压和瓦斯浓度控制所述驱动机构，所述驱动机构驱动所述移动风门移动。本发明通过所述控制器控制所述驱动机构，所述驱动机构驱动所述移动风门移动，实现了大气压的实时自动调节与控制，提高了自动控制的精确度和效率。
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本发明公开了一种深埋变形粘土隔水性试验装置及方法，包括粘土拉伸变形装置、粘土剪切变形装置、粘土弯曲变形装置和粘土渗透性装置。首先对不同深度的原状粘土试样进行拉伸、弯曲和剪切破坏试验，掌握粘土变形破坏规律；然后对粘土试样进行定量拉伸、剪切和弯曲，测试此时变形土样的渗透性，通过对比变形前后粘土的渗透性，总结采动变形粘土的隔水性质变化规律；最后对已知采矿工程条件下的隔水关键粘土层进行采动变形预计，根据试验总结规律对隔水关键粘土层隔水性进行评价，用于指导相关技术人员对水体下采煤做出正确决策。
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本发明提供一种提高充填接顶率的磷石膏基全固废充填料配比优化方法，属于绿色充填采矿技术领域。该方法首先对磷石膏以及低品质固废进行矿物分析和粒径测试；然后开展不同配比的磷石膏基全固废充填料充填体强度试验与膨胀率测试；再根据试验结果建立充填体强度和膨胀率数学模型；进而建立磷石膏基全固废充填料的配比优化模型；最后求解该配比优化模型获得磷石膏基全固废充填料优化配比。该方法充分利用磷石膏的自膨胀性，并实现多种低品质固废配比优化组合和协同作用，能够避免充填体膨胀过大导致充填体强度劣化，可在满足充填体强度的基础上，最大限度地发挥磷石膏膨胀性，从而提高充填采场的接顶率。
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本发明提供一种薄煤层无煤柱前进式采煤方法，包括：确定采矿区域、布置巷道、布置工作区间、开采充填和完全开采。本发明提供的薄煤层无煤柱前进式采煤方法，具有以下有益效果：采煤系统布置简单，一次可同时开采2个工作面，生产效率高；工作面采用前进式开采工艺，3条巷道同时服务2个工作面，巷道掘进率低，出煤速度快，且有益于缓解采掘接续紧张；采用跳采方式，所形成的固废收纳空间形状规则，两侧均为实体结构，容易形成规则充填体；将采空区作为固废收纳空间利用，实现地下废弃空间有效利用，减弱矿山压力显现，降低留巷难度，防止地表下沉；工作面不留煤柱，提高了煤炭资源采出率。
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本发明提供一种铝土矿开采方法，包括在采矿区域进行探巷并形成至少两条探矿巷道，在相邻两条所述探矿巷道之间设置贯巷，并在所述贯巷内布置长壁工作面。本发明提供的铝土矿开采方法，在探矿巷道之间开设一条贯巷，并在贯巷内设置长壁工作面，利用液压支架避免空顶作业，利用长壁工作面形成连续布置并进行回采，结合爆破落矿工艺，便可形成开采铝土矿的长壁开采方法，通过设置柔性帘，工作人员在液压支架内可保证安全，并且利用铲料槽与耙装机和三轮车之间相配合，实现安全高效的实现铝土矿体回收，工人可避免空顶作业，利用长壁工作面形成矿体连续性开采可提高工作效率，克服了现有技术中需要留设矿柱支撑的问题，提高了资源回收率。
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一种采煤沉陷区地表建设光伏发电汇集站适宜性评估方法，包括以下步骤：(a)确定采煤沉陷区评估范围；(b)收集采煤沉陷区评估范围内的地质采矿条件数据和开采数据以及所属矿区的地表沉陷数据；(c)获得开采煤层埋深、采空区塌陷状况相关数据；(d)得到的评估范围内各地表变形值最大值；(e)评估汇集站建设荷载对地下采空区的稳定性影响；(f)评估范围内地下采空区处于相对稳定状态情况下，根据下表所示的汇集站建设适宜性分类准则进行综合评估，给出拟建光伏发电汇集站区域的适宜性。本发明能够为光伏发电项目汇集站在采煤沉陷区地表的建设提供科学依据，确保汇集站建成后正常运行。
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本发明属于矿山开采技术领域，具体是一种基于水环境容量的离子型稀土矿山开采预测方法及系统，所述开采预测方法包括如下步骤：采集矿山基础数据，所述矿山基础数据包括：拟采矿块基本属性数据、流域基本属性数据、水质监测属性数据、气象属性数据和污染源基本属性数据；基于所采集矿山基础数据计算离子型稀土矿山开采地表水的氨氮浓度；基于氨氮浓度对离子型稀土矿山的开采进行决策，氨氮浓度大于1mg/L的开采年份减少开采量。本发明的预测方法能够准确反应稀土矿分散开采导致的面源污染时空动态变化，使复杂问题简单化，操作简便。
本发明公开了一种基于激光扫描和序列编码图形的地下空间高精度定位方法。该方法以无GPS信号的矿山地下井巷环境中移动目标的快速高精度定位、定向、定姿和导航为目标,从编码图形的设计、解码和优化布局,经济快速获取精细准确的矿山井下巷道组成的道路网络——三维井巷网络空间模型,井巷约束空间中移动目标的高精度定位算法(位置、方向、姿态参数的精确解算),三维井巷空间模型匹配算法,三维导航技术,到最终的导航平台和终端控制系统等关键方向上进行突破,形成地下快速高精度定位导航关键技术和软硬件系统,最终推动我国矿山“地下无人采矿”技术跨越。除此之外,本发明还可以满足大城市地下空间、深长交通隧道、大型岩洞、大型建筑物内部、大型立交桥、地铁空间中对移动目标的快速高精度定位和导航的应用需求,推动我国地下空间定位技术的发展。
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一种缓倾斜极薄沉积型地下铁矿床的开采方法，属于采矿工程领域。设计过程为：1、沿倾向布置液压支架(2)，支架与支架之间距离0.5～3.5m，支架与前方工作面矿体距离4～10m。2、采用树脂锚杆(1)与金属网片(5)对顶板围岩进行加固。3、沿回采方向布置平行炮孔(3)，回采宽度5～10m，在矿体厚度较薄处爆破高度即为矿体厚度；当矿体厚度大于3m，采用分层爆破。4、采用电动铲运机(4)、转载机、胶带输送机(6)联合方式搬运崩落的矿石。本发明的特点是既能简化采矿工艺流程，提高资源回收率，又能减少采准、切割工程量，缩短施工工期，降低工程费用，并能提高矿石运搬效率。
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一种用于大变形量测的分布式光纤传感器,属于土木工程测试仪器领域。本传感器主体结构由金属杆体与内置光纤的外层橡胶体组成,金属杆体与外层橡胶体之间设置润滑层,外层橡胶体内布设四根光纤,其中两根光纤按照螺旋状布设于外层橡胶体表层,与橡胶体组成实体,共同变形,同时在外层橡胶体层内设预留孔,孔内布设另外两根光纤,连接组成回路,作为温度补偿,可消除温度效应对测量结果的影响。测量时,外部岩土体变形引起传感器外层橡胶体沿轴向变形,由于用于量测变形的光纤按照螺旋状布设,沿光纤轴向仅发生微小变形,从而实现大变形量测。本传感器可应用于土木工程、采矿工程等领域中的岩土体或结构物的沉降、滑移、离层等现象的大变形量测,加工方便,结构简单,造价低廉。
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本实用新型实施例提供一种露天矿爆破矿石流跟踪系统，属于采矿技术领域。该系统包括：跟踪球及通信探测仪；跟踪球被设置在矿石待爆破区域内；通信探测仪，用于在矿石爆破结束后，对爆破矿堆内的跟踪球进行定位。由于可以对爆破时矿石位移量进行监控，模拟出矿石在爆破区间发生位移的轨迹，从而确定矿石/废石边界的位置，通过基于智能跟踪球随爆位移分布的矿岩边界曲线拟合算法，自动根据定位结果圈定不同品位的矿石边界，降低由爆破引起的采矿贫化率和矿损率，达到尽量减少矿石损失和矿石贫化的目的，并与前期设计进行比对，减少分级错误的发生，增强露天矿精细化开采水平，从而提高矿山经济效益和资源利用率。
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