24、基于贝叶斯优化XGBoost模型的采石场爆破空气超压预测研究

基于贝叶斯优化XGBoost模型的采石场爆破空气超压预测研究

1. 案例研究背景

1.1 研究地点

本次研究对马来西亚柔佛地区的四个花岗岩采石场进行了调查，分别是古来采石场、武吉英达采石场、达曼贝斯塔里采石场和昔加末再也采石场。这些采石场爆破作业的目标是根据天气情况，每月生产160,000 - 380,000吨的骨料。其中，古来采石场的台阶高度最低，为10米，而武吉英达采石场的台阶高度最高，达到28米。

在达曼贝斯塔里、昔加末再也、古来和武吉英达采石场，发现了多种岩体风化带，从中等风化（MW）到完全风化（CW）。此外，为了确定风化带，采用了施密特锤试验来估算岩体强度。试验结果显示，单轴抗压强度（UCS）的最小值和最大值分别为40.7和99.8。需要注意的是，单轴压缩试验是在从采石场采集的少量块状样品上进行的。此外，地质不连续性，即岩石质量指标（RQD）值，以长度为100毫米或更长的钻芯长度的百分比来量化。RQD结果的最小值和最大值分别为22.5和61.25。

1.2 数据收集

在这四个花岗岩采石场共记录了166次爆破事件，构成了本研究使用的数据集。本研究选择用于估算空气超压（AOp）的参数包括抵抗线与孔间距比（BS）、炸药单耗（PF）、单段最大药量（MC）和距爆破面的距离（DI）。其中，BS、PF和MC是根据每次爆破实例的设计参数计算得出的，DI是通过测量每次爆破作业的爆破点与爆破面之间的距离记录的。

此外，主要炸药是铵油炸药（ANFO），起爆使用炸药。炮孔用细砾石堵塞。AOp值使用带有传感器的VibraZEB地震仪记录。连接到记录设备AOp通道的线性L型麦克风用于监测AOp值。VibraZEB测量的AOp水平范