15、爆破飞石距离预测：数据增强技术的应用与分析

爆破飞石距离预测：数据增强技术的应用与分析

1. 引言

在采矿和建筑领域，爆破是破碎固结矿床的主要技术。然而，爆破过程会给周围的人和物带来诸多风险，其中飞石问题尤为突出。飞石是指爆炸时岩石碎片过度随机抛掷，可能飞出爆破保护区数英里远。根据岩石抛掷类型，飞石可分为三种：面爆、膛炸和坑爆。
- 面爆 ：当炸药与地质结构或薄弱区域相交时发生，高压气体释放不可避免地产生飞石，有效控制飞石距离的方法是调节爆破负担条件。
- 膛炸 ：当堵塞材料无效或缺失时，会导致堵塞物和孔口岩石喷出。
- 坑爆 ：当堵塞长度不足或孔口岩石破碎时，飞石可向任何方向抛出。

由于飞石投影是随机现象，难以进行实验研究，因此基于实测数据集准确预测飞石距离对实际工程具有重要意义。目前，预测飞石距离的研究方法主要有经验法、统计法和机器学习法。
- 经验法 ：构建和使用简单，但具有场地依赖性，仅适用于特定场地测量数据范围，且考虑影响飞石距离的因素有限，无法满足飞石问题的复杂性。
- 统计法 ：根据可用数据集建立，能大致描述飞石距离与影响因素之间的关联，但当新数据与原始数据不同时，需更新回归函数，否则性能会下降。
- 机器学习法 ：能很好地处理高维、大容量数据集和非线性问题，具有灵活性，新数据可用时可简单校准模型。一些研究已证明机器学习模型在预测飞石距离方面的优越性，但它对可用数据集敏感，数据集质量会影响模型的泛化能力和鲁棒性。

此前不同研究