基于gnss的露天矿牙轮钻机钻孔导航定位模型与系统研究

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1、BLASTING2014年9月Sep．2014doi:10．3963/j．issn．1001－487X．2014．03．009基于的露天矿牙轮钻机钻孔GNSS导航定位模型与系统研究*11111211吴浩，李奎，陶婧，张建华，叶海旺，艾晓宗，黎华，鲍光明(1．武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉430070;2．金堆城钼业集团有限公司露天矿，华阴714102)摘要:从提高露天矿穿孔工艺质量角度出发，采用GNSS卫星

2、导航定位方法，设计并开发出用于支持牙轮钻机钻孔作业的导航定位系统。介绍了系统的组成结构，重点阐述了支持钻头实时导航的平面定位模型和孔深定位模型，并讨论其具备的图形显示、信息管理、导航定位和质量评估四个核心功能。该系统可以为司机实时提供牙轮机钻头的三维空间位置，指导其钻孔作业全过程，不仅保证了爆破孔网参数的准确性和爆破效果，而且减轻人员工作强度，提高露天矿穿孔工作效率，提升数字矿山的信息化建设水平。关键词:露天矿;牙轮钻机;穿孔爆破;GNSS;导航定位中图分类号:U455．3+2;X924．3文献标识码:A

3、文章编号:1001－487X(2014)03－0047－05ＲesearchofＲotaryDrillNavigationSysteminOpen-pitMinebasedonGNSSWUHao1，LIKui1，TAOJing1，ZHANGJian-hua1，YEHai-wang1，AIXiao-zong2，LIHua1，BAOGuang-ming1(1．SchoolofＲesourcesandEnvironmentalEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuh

4、an430070，China;2．OpenPitMine，JinduichengMolybdenumMiningCorporation，Huayin714102，China)Abstract:Inordertoimprovethedrillingaccuracyandsimplifytheconstructionprocess，arotarydrillnavigationsystembasedonGNSStechnologywasproposedwhichcloselyrelatedtotheeffici

5、entproductioninopen-pitmine．Onthebasisofestablishingthearchitectureofsystem，alocationmodelcontainsplanarpositioninganddepthpositioningwasputforward．Inaddition，thefunctionofsystemwasdetaileddiscussedwhichincludedgraphicaldisplay，informa-tionmanagement，navi

6、gationandqualityevaluation．Developmentofsuchasystemhadasignificantimpactondrillingprocessbyassistingdrivernavigationinreal-time，whichhashelpedinproductivityimprovementanddecreasedextrawork．Besides，ithasprovidedaconstructionmanagementforblastingdesignerwhi

7、chwasmeaningfultothedigitali-zationmonitoringinopen-pitmine．Keywords:open-pitmine;rotarydrill;punchingandblasting;GNSS;navigationpositioning目前国内外露天矿普遍采用爆破技术来松碎矿岩，其爆破质量与效果对采装和运输等生产环节都有着重要影响［1］，一定程度上决定了矿石利用率和生产经济效益［2］。大型牙轮钻机作为露天矿爆破钻孔的重要设备，其定位精度以及作业方式，对实施快速精

8、准的矿岩松碎来说具有不可忽略作用。牙轮钻机的钻孔包括钻孔平面定位和深度定位两个方面。钻孔平面坐标位置不准确具体表现为孔距排距收稿日期:2014－05－05作者简介:吴浩(1977－)，男，湖北黄冈人，武汉理工大学资源与环境工程学院副教授、博士，主要从事卫星导航与对地观测技术应用研究，(E-mail)hwumickey@163．com。项目基金:精密工程与工业测量国家测绘局重点实验室开放基金(PF2011－20);中国博士后科学