基于Hilbert-Huang变换的爆破振动信号分析

某矿为了保护周围建筑物、提高生产规模,在矿区周边建筑物附近布置了5个测点进行爆破振动测试。对测得的爆破振动信号进行Hilbert-Huang变换分析,得到爆破振动频率>50Hz的占7.56%,10～50Hz的频率占83.34%,<10Hz的频率占9.10%。将爆破振动实测数据进行回归,得到该矿区爆破振动传播规律,从而得到该矿最大段药量与周围砖砌民房的最大许可振动速度有关。结合爆破振动分析和爆破安全规程,把周边建筑物的最大许可振动速度由原来的2.0cm/s提高到2.3cm/s,有效地提高了最大段药量,提升了矿区生产规模,并确保了周边建筑物无损坏。     

大型构筑物拆除爆破振动与塌落触地振动分析

对某两连体石灰窑的拆除爆破振动进行了监测，采集了石灰窑爆破及塌落产生的振动数据。石灰窑拆除塌落触地振动的场地常数K为0.132，衰减指数α为1.489，得出石灰窑塌落触地振动经验公式。爆破振动最大振动速度为3.287 cm/s，主频主要集中在6.104~28.076 Hz；塌落触地振动最大振动速度为7.322 cm/s，主频主要集中在2.441~6.714 Hz。塌落触地振动速度比爆破振动速度大，主频更接近建筑物的固有频率，因此，在大型构筑物倒塌方向应采取缓冲措施。这些资料可为石灰窑、烟囱及楼房等大型建筑物的爆破拆除设计及对周围环境的影响评估提供参考。     

石油化工企业技术改造中的控制爆破

为了确保拆除爆破产生的振动不致影响石油化工装置安全,分别对3次建筑物拆除爆破进行了振动测试.实测结果表明;烟囱倒塌落地的最大质点振速是其爆破最大质点振速的1.44倍,而框架结构物爆破中触地振动大于爆破振动不明显;当地条件下拆除爆破振动主频约为20～50 Hz,建筑物落地振动主频约为10 Hz.经分析认为,石油化工装置的爆破安全振速可定为1.0 cm/s.     

青岛地铁太延区间爆破振动控制及影响评价

城市浅埋隧道下穿建筑物的爆破施工应加强爆破振动控制。针对青岛地铁3号线太延区间段隧道下穿青岛疗养区供应公司,埋深为7.4 m、围岩IV~V级、地下水丰富等特点,结合先前其他区间段隧道施工经验,对该区段隧道施工进行专项爆破振动控制设计。通过采用大直径中空直眼掏槽和减小单段最大起爆药量,合理布置炮孔间排距、优化爆破网路,对爆破振动速度进行控制。对地上建筑物振动实时监测,爆破振速满足2 cm/s的爆破振速控制标准,振动峰值速度在砖混结构建筑物顶层存在放大效应。此爆破振动控制方案取得了良好的爆破振速控制效果和工程、社会效益,可为类似城市浅埋隧道施工提供参照意义。     

爆破振动对建筑物的影响评价研究

根据沪蓉西高速公路ZK107＋157-268段路堑边坡和ZK107＋730-816段路堑边坡爆破工程现场爆破振动测试得到的数据,经数学回归分析处理,得到该爆破工程的爆破振动传播经验公式,由所得到的公式计算出在不同的爆破药量下不同距离处建筑物的振动速度,再参照不同类型建筑物在爆破时所允许的安全振动速度标准,对爆区周围民用建筑的安全进行了评价,同时给出了爆破振动安全允许距离。     

工程爆破对周围环境振动影响的测试与分析

基于基坑三向振动速度现场测试,通过数据处理与1/3倍频分析,研究了不同距离测点的爆破振动频率特性,段药量和不同起爆网路对爆破振动频率的影响,各向振动加速度振级随距离的变化规律。结果表明,爆破地震的频率主要集中在15Hz⁸0Hz范围内;段药量越小,主振频率越高,主频域处于较高的频率范围,高频所占的能量比例较大;地表延时分区起爆与V型起爆相比,其质点振动加速度峰值较小,主频有明显提高,并且出现多峰;爆破引起的地面垂直方向振级大于两个水平方向振级,Z向振级为50dB80Hz范围内;段药量越小,主振频率越高,主频域处于较高的频率范围,高频所占的能量比例较大;地表延时分区起爆与V型起爆相比,其质点振动加速度峰值较小,主频有明显提高,并且出现多峰;爆破引起的地面垂直方向振级大于两个水平方向振级,Z向振级为50dB¹15dB,X向振级为45dB115dB,X向振级为45dB¹10dB,Y向振级为40dB110dB,Y向振级为40dB¹05dB,随着测点至爆源距离的增大,不同方向的振级均呈现衰减趋势,同时又表现出一定的波动性,50m以内时,振级衰减较快,50m以外,振级衰减较慢。     

地铁隧道爆破参数优化及其振动效应研究

贵阳轨道交通二号线富源北路站至森林公园段部分区间采用爆破法开挖,由于地铁隧道周边民房较多,对于控制质点峰值振动速度提出很高的要求。采用分台阶爆破施工方法进行隧道开挖,上台阶超前于下台阶3~5 m。选择炮孔直径40 mm,炮孔深度1.5~1.7 m,隧道爆破每循环进尺控制在1.2 m以内,孔内采用1~15段毫秒延期导爆管雷管进行起爆。通过合理布置测点进行了现场爆破振动监测,拟合出了考虑高程差条件下的振动速度预测公式。爆破振动监测结果表明:斜井隧道爆破振动的水平径向峰值振动速度最大,而垂直方向的主频频率大于水平方向,且主频范围集中在20~60 Hz之间,远远小于建筑物的自振频率。爆破振动存在放大作用,但其质点峰值振动速度均小于民房振速安全阈值(1.5 cm/s),不会对斜井隧道上方的民房造成振动破坏。提出复式小楔形掏槽结构代替原有的大楔形掏槽结构,能够有效减弱岩体的夹制作用,达到降低爆破振动的要求。     

罗河铁矿井下爆破振动对地表环境影响的监测与预测

为了研究罗河铁矿井下爆破振动对地表建筑物的影响,根据该矿的地表环境、爆破参数和爆破振动安全允许标准,采用NUBOX-6016振动监测仪,TP3V-4.5三维速度传感器和BM View软件对地表振动速度和频率进行两次监测。第一次3个点布置在地表离爆点为600 m、650 m、700 m的地方;第二次2个点布置在地表措施井和村庄附近。通过径、切、垂向的监测数据计算出最大合速度为0.757 cm/s,振动频率在30 Hz左右,远小于爆破安全规程所允许范围,得出该矿的爆破振动对地表的建筑物没有破坏作用。根据萨道夫斯基经验公式,用一元回归分析计算出三维方向相应K、α值,得出了三个方向的爆破振动速度预测公式,利用该公式可对今后地表建筑物的安全性进行预测,且为条件类似矿山爆破安全生产提供指导。     

茅台酒厂酒坛爆破振动安全阈值试验研究

为了探究茅台酒厂陈旧酒坛在邻近三栋高楼爆破拆除过程中的振动安全允许判据而进行现场试验,利用TC-4850N测振仪对试验模拟的高楼触地振动和台阶爆破振动分别进行监测。首先通过挖掘机炮头在不同高度下冲击地面模拟高耸建筑物倒塌触地不同振动速度,确定了酒坛在模拟最大39.27 cm/s(41.67 Hz)振动作用下安全无损,通过台阶爆破振动测试得到酒坛在10.18 cm/s(34.48 Hz)爆破振动作用下没有产生破坏,然后理论验算了酒坛位置处三栋高楼触地振动和爆破振动速度均小于酒坛试验安全允许判据。结果表明:所提出的酒坛爆破振动安全阈值的确定方法能够较好的考虑工程风险,理论验算和爆破效果表明其方法是可靠有效的,可供类似工程中确定安全阈值参考研究。     

隧道周边孔爆破振动信号分析

为了解周边孔爆破对控制爆破振动速度的影响,以大连玉华220kV线路新建工程2#大里程隧道为例,分析周边孔爆破振动信号。2#大里程隧道临近商业建筑,通过掏槽孔、周边孔两次起爆,达到了控制爆破振速的目的。因此,在爆破断面垂直的商铺附近,距离爆破断面约6m处布置测试点进行监测。采用FFT法、小波包分析法、加速度功率谱密度法对爆破的振动速度、持续时间、主频、能量-频率分布等进行了分析。结果发现:周边孔爆破中距爆破断面水平距离6m处的最大单向振动速度为1.122 4cm/s,频率较高,80Hz以上,在《爆破安全规程》规定的振动速度范围之内。同时分析了3种方法的异同点,FFT法的速度谱与小波包分析的能量-频谱图波形相似,主频与小波包分析法相差不大,与加速度功率谱密度计算的主频非常接近,可用FFT法初步分析爆破振动信号的能量分布比例。小波包分析法在主频确定方面有更高的分辨率,在精细分析时应采用小波包分析法进行爆破振动信号的分析。该爆破振动信号分析对有效地控制振动速度,降低爆破对周边建筑物的损害和爆破网路设计有着很好的指导意义。     

井下深孔爆破模型模拟试验研究

介绍了井下深孔爆破模型模拟试验的方法。对大冶铁矿三个典型的深孔爆破方案进行了设计和模型试验。通过对试验结果定量分析 ,验证了侧向抛掷爆破出矿方案优于单排齐发爆破 ,为现场爆破方法的决策提供了依据     

三峡临时船闸及升船机三角岩体开挖双台阶控制爆破技术

针对临时船闸及升船机三角岩体开挖中的具体困难 ,经综合研究 ,选定了双台阶光爆的深孔微差爆破方案。本文以三角体上层的开挖为例 ,介绍了各种爆破方式主要参数的选定、装药和堵塞技术、起爆网络设计以及爆破安全措施等。双台阶光爆的深孔微差爆破的成功应用 ,是露天深孔爆破技术的一项发展     

三峡临时船闸及升船机三角岩体开挖双台阶控制爆破技术

针对临时船闸及升船机三角岩体开挖中的具体困难 ,经综合研究 ,选定了双台阶光爆的深孔微差爆破方案。本文以三角体上层的开挖为例 ,介绍了各种爆破方式主要参数的选定、装药和堵塞技术、起爆网络设计以及爆破安全措施等。双台阶光爆的深孔微差爆破的成功应用 ,是露天深孔爆破技术的一项发展     

减少喀斯特岩层铝土矿台阶爆破根底和大块的研究

喀斯特岩层铝土矿的主要特点是岩溶洞、岩溶水多,裂隙发育,岩层和泥层相夹等,这些特点使露天台阶爆破中出现较多的根底和大块。试验中通过采取一系列技术措施,如空气间隔装药、合适的孔网参数、孔底起爆、增加炸药密度及改进药包包装等,取得了良好的爆破效果。文中介绍了试验方法及试验结果的分析。     

深孔微差爆破在拆除大体积桥墩中的应用

用深孔微差爆破技术成功地拆除了复杂环境下的四个大体积桥墩。介绍了深孔爆破方案的选择、爆破参数设计、装药结构和起爆网路等。为大体积构筑物的快速拆除提供了一种行之有效的爆破方法     

复杂环境下水电站厂房开挖控制爆破试验研究

为控制厂区爆破开挖强度、保障邻近建筑物及居民的安全,通过爆破振动的现场测试,获得了三级电站厂区岩石爆破振动速度传播与衰减规律的经验公式,据此计算了不同控制部位的一次起爆最大单段药量。在EL340 m平台进行了预裂爆破、主爆区中深孔松动爆破试验,并进行了爆破振动监测。试验结果表明,采用单孔单响的孔间顺序微差松动控制爆破,能够满足厂区中深孔爆破施工对爆破振动和爆破飞石的控制要求,为调整厂区开挖方法提供了科学依据。     

中深孔爆破技术在京福高速公路济南-泰安段的应用

阐述了中深孔爆破技术在高速公路路堑爆破中的应用.为了减少爆破灾害,改善爆破的效果,保证基岩完整性和边坡的稳定性,加快工程施工进度,采用中深孔微差爆破技术,提出了大孔距、小排距的布孔理念和布孔方法以及各类爆破参数的计算方法,并应用于京福高速公路济南-泰安段大多数高挖方路段,为岩土爆破施工提供了理论依据与实践经验.     

综采面硬岩深孔松动致裂爆破技术试验研究

针对综采面坚硬岩石割煤机切割效率低的问题,根据工程地质特征,采用大直径深孔爆破,增加岩体裂隙、破坏其整体性,再用割煤机切割的施工方案。爆破后,割煤机切割的岩石呈块状落下,切割速度提高了50%⁵5%、截齿消耗减少40%55%、截齿消耗减少40%⁴6%,并降低了粉尘量,取得了良好的爆破效果。同时,对爆破的有害效应进行了监测和分析,结果表明深孔松动爆破不会对巷道及支护结构产生危害。     

散装炸药在矿山巷道爆破掘进的应用效果分析

当前矿山巷道爆破掘进时,炮孔装填炸药多采用人工装填卷状炸药的方式,劳动强度大且作业效率不高,尤其在矿岩条件差和炮孔较深的作业环境,该方式严重影响了巷道掘进的效率,间接制约了矿山的生产能力。为此在非洲某铜矿进行散装炸药的巷道掘进爆破实验,使用井下压缩空气向水平炮孔中装填散状炸药的便携式装药设备,从炮孔布置、炸药种类和装填方式等对现行的巷道掘进工艺进行了改良。考虑巷道周边光面爆破的要求和底板积水的特点,掏槽孔和辅助孔采用散装炸药,周边孔和底孔采用卷装乳化炸药。通过改变风压来调节炮孔内的散装炸药的装药密度,经20余次实验,寻找到了较优的爆破施工方案,使该矿巷道掘进进尺成本每米节约15.4%,炮孔利用率提高到91.31%,平均单循环装药时间缩短了16.7%。同时该工艺在国内的某磷矿巷道掘进中也取得了较大的成功,其中炮孔利用率高达97%,平均单循环装药时间缩短近40%,为实现矿山巷道掘进机械化奠定了坚实的基础。     

复杂爆破作业环境下的加速度功率谱密度分析

为了分析爆破振动对精密仪器的影响,以Intel集团场平爆破振动为案例,结合Intel公司提供的加速度功率谱密度要求标准和大连地区的爆破振动规律,设计了试验方案。对现场监测数据分析发现,原定控制点位置,无论深、浅孔爆破,在设计起爆网络下,振动速度均不大于0.02 cm/s,且加速度谱密度值均小于给定标准。这种加速度谱密度的控制方法不仅能降低爆破施工的经济成本,同时也为复杂作业环境下爆破振动的安全评价提供可靠依据。