本发明属于
采矿工程技术领域，具体涉及一种多变量矿山废石混入率动态测算方法。
背景技术：
废石混入率是露天矿山设计、评估的重要指标。目前业界通用的方法是采用平均经验数据，即只采用一个常规经验数据(厚大矿体3％—5％，小矿薄矿体8％左右)应用于项目，实际上矿山废石混入率与矿体产状、采用设备规格以及管理水平均密切相关，在不同矿山项目乃至同一个项目的不同区域该指标均会存在较大差异，采用单一指标不能很好地反应矿山现状，容易造成较大的误差。
技术实现要素：
本发明提供一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，要解决的技术问题是：解决矿山废石混入率测算效率以及准确性低的问题。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
s1、制作矿体各层水平平面图，该平面图包括矿石和围岩；
s2、将彩色的平面图转为灰度图，解析平面图，计算出矿石总面积，以及矿石、围岩接触边总变长；
s3、确定预设参数，包括矿石体重、围岩体重、挖机斗深、铲装容差、超挖比例参数；
s4、测算废石混入率：根据计算得出的矿岩接触边总边长以及矿石总面积，结合s3确定的参数根据公式计算得到废石混入率：
有益效果：本发明通过识别矿体各台阶水平矿岩接触变长，并综合考虑矿体产状、设备规格、管理水平等多种因素，结合计算机图像识别技术进行测算废石混入率，可以提高矿山废石混入率测算效率以及准确性。计算结果相较直接采用统一的经验数据更加准确，符合项目自身特点。适用范围广，不同的露天矿只需输入相关参数即可计算采矿贫化率。本发明用于矿山评估设计工作以及矿山日常生产管理，提高了工作效率，节约大量人工时间。
附图说明
图1矿体水平平面图；
图2矿体超挖区域和重复计算区域；
图3测算流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提出的一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，具体包括以下步骤：
s1、制作矿体各水平平面图：
通过三维矿业软件加载矿体模型，通过水平剖面工具得出矿体的水平剖面图，见图1，其中浅色为矿石，深色为围岩。
s2、解析图片：
将彩色的平面图转为灰度图，通过算法解析平面图，最终根据输入的方块长、宽并识别方块数量计算出矿石总面积(即矿石在平面图上的面积)，以及矿石、围岩接触的总边长(即深色(围岩)以浅色(矿石)方块的接触边边长合计)，具体步骤如下：
s201、逐行对灰度图进行扫描识别
a)当前浅色像素点的左侧是深色像素点或白色像素点，则接触像素点数量加1；
b)当前深色像素点的左侧是浅色像素点，则接触像素点数量加1；
c)当前深色像素点左侧是边框或者深色像素点右侧是边框，记录索引位置；
s202、逐列扫描识别
a)当前浅色像素点上方是深色像素的或者白色像素点，像素点数量加1；
b)当前深色像素点的上方是浅色像素的，像素点数量加1；
c)当前深色像素点上方是边框或者深色像素点下方是边框，记录所索引位置；
s203、根据像素计算总边长
a)水平方向:
计算水平方向每个方块的平均像素点数目，进而计算水平方向方块总边数，并根据输入的方块长度计算水平方向总长度；
b)垂直方向：计算垂直方向每个方块的平均像素点边长；计算垂直方向总边数；根据用户输入垂直边长计算垂直方向总长度；
s204、计算矿石总面积以及矿石、围岩接触的总边长。
s3、确定预设参数，包括矿石体重、围岩体重、挖机斗深、铲装容差(矿岩边界控制水平，以±斗深控制)、超挖比例(损失贫化比例，50％即损失贫化各占50％)参数；
s4、测算废石混入率：根据计算得出的矿岩接触边总边长以及矿石总面积，结合s3确定的参数根据公式计算得到废石混入率，公式如下。
需要注意的是，按照矿岩接触总边长计算超挖体积时，会有部分区域(矿体模型拐角处)产生重复计算，如图2，通过像素扫描识别，得出矿岩接触边角度为直角处即为重叠计算处，则最终废石混入率公式如下
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
s1、制作矿体各层水平平面图，该平面图包括矿石和围岩；
s2、将彩色的平面图转为灰度图，解析平面图，计算出矿石总面积，以及矿石、围岩接触边总变长；
s3、确定预设参数，包括矿石体重、围岩体重、挖机斗深、铲装容差、超挖比例参数；
s4、测算废石混入率：根据计算得出的矿岩接触边总边长以及矿石总面积，结合s3确定的参数根据公式计算得到废石混入率：
2.根据权利要求1所述的一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，其特征在于，由常用矿业软件基于三维矿块模型生成矿石各层水平平面图。
3.根据权利要求1所述的一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，其特征在于，铲装容差为矿石、围岩边界的控制水平，以±斗深控制。
4.根据权利要求1所述的一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，其特征在于，超挖比例为损失贫化比例。
5.根据权利要求1所述的一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，其特征在于，s2具体包括以下步骤：
s201、逐行对灰度图进行扫描识别
a)当前浅色像素点的左侧是深色像素点或白色像素点，则接触像素点数量加1；
b)当前深色像素点的左侧是浅色像素点，则接触像素点数量加1；
c)当前深色像素点左侧是边框或者深色像素点右侧是边框，记录索引位置；
s202、逐列扫描识别
a)当前浅色像素点上方是深色像素的或者白色像素点，像素点数量加1；
b)当前深色像素点的上方是浅色像素的，像素点数量加1；
c)当前深色像素点上方是边框或者深色像素点下方是边框，记录所索引位置；
s203、根据像素计算总边长
a)水平方向:
计算水平方向每个方块的平均像素点数目，进而计算水平方向方块总边数，并根据输入的方块长度计算水平方向总长度；
b)垂直方向：计算垂直方向每个方块的平均像素点边长；计算垂直方向总边数；根据输入的方块宽度计算垂直方向总长度；
s204、计算矿石总面积以及矿石、围岩接触的总边长。
技术总结
本发明涉及一种多变量矿山废石混入率动态测算方法，首先制作矿体各水平平面图，解析平面图，计算出矿体总面积和矿岩接触边长，确定包括矿石体重、围岩体重、挖机斗深、铲装容差、超挖比例在内的预设参数，参数；根据计算得出的矿岩接触边总边长以及矿体总面积，结合预设参数得到废石混入率；本发明综合考虑矿体产状、设备规格等多种因素，结合计算机图像识别技术进行测算，可以提高矿山废石混入率测算效率以及准确性。计算结果相较直接采用统一的经验数据更加准确，符合项目自身特点。适用范围广，不同的露天矿只需输入相关参数即可计算采矿贫化率。本发明提高了工作效率，节约大量人工时间。
技术研发人员：贺超;骆天;祁邦彦;王亮
受保护的技术使用者：万宝矿产有限公司
技术研发日：2021.04.13
技术公布日：2021.07.23
声明：
“多变量矿山废石混入率动态测算方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：万宝矿产有限公司
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