微差爆破试验及爆破振动能量的小波包分析

为从能量分布角度研究爆破振动信号以控制爆破地震危害,结合室内混凝土边坡相似微差爆破模拟试验,利用MATLAB 7.0,结合小波包技术,研究了振动信号能量和峰值速度随距离的变化规律,分析了减震沟对振动信号能量与峰值速度的削弱程度,以及对振动信号能量分布的影响。总结得出:减震沟使得爆破振动信号能量卓越频带向低频带集中;一定范围内,随传播距离的增加,爆破振动信号峰值振动速度与总能量衰减趋势逐渐变缓;峰值振动速度大的爆破振动信号携带能量不一定大,能量不仅仅是振动速度的表征。     

煤矿冻结立井爆破雷管微差延时识别研究

以兖矿集团万福煤矿主立井掘进工程为背景,提出了新的井筒爆破振动监测方法。并在阐述固有时间尺度分解(ITD,Intrinsic Time-Scale Decomposition)分解和小波信号抑制理论基础上,对采集到的爆破振动信号进行了雷管微差识别。结果表明:组合方法能够精确识别出立井掘进中雷管实际起爆时刻,获取各段别雷管实际微差延时间隔。同时,提高低段别雷管精度并适当延长其起爆时差很大程度上可以防止振动波的叠加。     

爆破震动信号的小波包分析

爆破引起的震动非常复杂,是一种典型的非平稳信号。利用小波分析良好的时频局部化性质,可以很好地对爆破地震波进行信号重构和能量分析。利用MATLAB的“db6”小波基函数,编制MATLAB程序,把震动信号划分为几个频带进行分析,在每个频带上选取该波段的速度峰值及其主频,据此得出不同频带上的能量分布情况。通过对实测爆破震动信号的小波包分析可以看出,大多数信号的主频位于0～15 Hz以内的中低频带内,这对爆破震动的安全控制具有现实意义。     

冻结立井模型爆破振动信号的小波包分析

从能量分布特征角度研究爆破振动信号,以达到认识爆破振动危害并提出危害控制方法的目的。结合冻结立井爆破模型试验,获取冻结岩壁指定点爆破振动信号,采用db6小波基对爆破振动信号进行小波包分析,得到各信号不同频带能量分布,研究了高程差、等效距离对振动信号能量衰减规律的影响,利用量纲分析法建立了能量预测公式,并通过实测数据回归分析验证了其正确性。结果表明:各测点振动信号能量随着时间的变化表现为高频部分衰减快、低频部分衰减慢的特征;爆破振动能量分布范围广泛,主振频带较宽且由多个分振频带组成;随着高程的增加、传播距离的增大、能量有向低频集中的趋势;能量大小与药量成正比,与等效距离成反比;结论为鄂尔多斯盆地冻结岩层爆破能量衰减规律、安全性评价提供理论依据。     

岩石高边坡爆破振动传播规律小波包分析

为研究爆破荷载作用下岩石高边坡的动力特性,根据岩石边坡开挖爆破振动监测数据,应用小波包理论分析了爆破地震波沿岩石边坡传播过程中的频谱及能量变化规律。得出了爆破地震波沿岩石边坡传播过程中频谱特性、主振频率和能量随距离变化规律、不同频带上的振动速度峰值和能量变化规律。研究成果对进一步研究岩石高边坡的动力稳定性具有重要意义。     

基于声波信号小波包变换的煤矸界面识别研究

为探索放顶煤开采过程中煤矸放落程度的判定方法,采用小波包理论分析顶煤放落过程中的声波信号。放顶煤开采中随着矸石含量的增加,产生的声波信号也会有所不同,以此为出发点提出了基于声波频谱小波包变换的煤矸界面识别分析方法。通过声波信号频谱的差异,可以确定煤矸放落的临界区域,从而为煤矸识别提供参考依据。     

小净距隧道爆破振动传播规律小波包分析

为研究爆破荷载作用下高速公路既有隧道的动力特性,本文根据小净距隧道开挖爆破振动监测数据,应用小波包理论分析了爆破地震波沿既有隧道传播过程中的频谱及能量变化规律。得出了爆破地震波沿既有隧道传播过程中频谱特性、主振频率和能量随距离变化规律、不同频带上的振动速度峰值和能量变化规律。研究成果对进一步研究高速公路既有隧道的动力稳定性具有重要意义。     

模式自适应小波时能密度法及其在微差爆破振动信号分析中的应用

如何解决适合爆破振动信号特征的爆破振动信号小波基构造、添加及其实现等问题,始终是困扰广大研究者的难题。为准确确定微差爆破振动信号实际微差延迟时间,在模式自适应小波原理的基础上,构造了从实测微差爆破振动信号中分离出子信号的模式自适应小波基,然后将该模式自适应小波基添加到Matlab小波分析工具箱中,并提出了一种新的基于爆破振动信号分析的模式自适应小波时能密度法。以实验设计的多段微差爆破振动信号进行模式自适应小波时能密度法分析为例,验证了该方法的可行性。该方法亦可用于分析实测微差爆破振动信号在实际微差延迟时间的确定,并与db8小波法和模式自适应小波法进行比较,结果表明模式自适应小波时能密度法具有更好的应用效果,从而为爆破振动信号分析在实际工程中的应用提供了参考。     

基于爆破信号的小波分析

采用离散小波变换和连续小波变换对深孔爆破震动信号进行了分析,得出了爆破信号的离散小波变换的分量结果和连续小波变换的小波谱.分析结果表明:小波变换能很好地提取信号的主要特征信息,是一种有效的处理爆破信号的时频分析.     

基于小波变换的爆破振动信号不同频带能量分析

针对爆破振动信号持续时间短、突变性快的非平稳特征及振动信号三向传播特征,结合某露天矿逐孔爆破实测数据,利用小波分析技术,分析某点实测轴向、径向、垂向三向振动信号分频能量分布特征。研究结果表明：频带能量的最大值与质点峰值振速基本处于相同位置,总体成正比例关系,个别频带能量最大值并不处于峰值振速位置;逐孔起爆三向振动信号在不同频带能量分布不同,各向能量主要集中在250 Hz以内,250 Hz以后能量基本消失;由于周围建（构）筑物固有频率较低,据爆源140 m处振动数据的能量主要集中在15 Hz以上,因此,此次爆破共振对建（构）筑物的影响较小。研究结果为爆破振动安全评价提供了新的途径。     

基于小波包理论研究地下断层对爆破振动传播的影响

为了研究某云南金属地下矿山断层对爆破振动波传播的影响,选用含有断层区域3736北部中段区域、无断层区域3736南部中段区域布置测点。以云南某金属地下矿山真实采集爆破振动数据为研究对象,基于小波包变换、HHT算法、STFT算法开展爆破振动波衰减规律的研究。结果表明：云南某地下金属矿山振动波经过断层前瞬时能量幅值达到10×10_-4^dB,经过断层后瞬时能量幅值达到1.5×10_-4^dB,瞬时能量幅值衰减85%;断层在一定程度上会扰乱振动波能量分布情况,延缓振动能量迅速上升;振动波经过断层后低频能量衰减60%,高频能量衰减71%,总体能量功率衰减77%,无断层区域高频能量衰减18%,低频能量衰减17%,总体能量功率衰减15%;爆破振动波经过断层后,过滤大量高频能量,能量总体分布呈现向低频域方向发展的趋势。     

基于HHT方法的露天矿山爆破振动信号分析

爆破振动信号分析技术是爆破危害控制的重要环节,结合现场监测,采用HHT分析方法进行分析,首先采用EMD经验模态分解,将信号分解为不同IMF分量,对主要分量进行Hilbert变换,并且提取子信号的包络线,验证了该方法在微差爆破延时间隔识别中的有效性,根据IMF分量经过Hilbert变换后得到的Hilbert能量谱,从时间-频率-能量上研究振动信号不同频率产生的影响,验证了HHT分析方法在非线性及非稳态的爆破信号中的高效性和良好的自适应性。     

基于小波变换的时-能密度法的盲炮识别研究

微差爆破的盲炮有时难于识别, 但爆破荷载往往会使振动信号产生能量突变, 基于此, 提出了一种利用信号的能量突变来识别盲炮的新方法。该方法通过实时分析现场所监测到的爆破振动信号, 得出主频带内能量密度随时间变化的特征图, 其中的能量密度突峰时刻就是微差爆破各段雷管的实际起爆时刻, 通过与设计的微差爆破各段雷管的延期时间对比, 能很快判断出已爆与未爆雷管段别, 从而确定出微差爆破中是否存在盲炮以及盲炮的大体位置。该方法已在现场得到成功运用。     

爆破振动小波包时频特征提取与发展规律

对爆破振动波形信号进行小波包分析，建立预测单段，多段波形的小波包分析模型。结果表明，各细节信号的峰值质点振速随段药量增加而增加，和比例距离对数坐标呈线性关系，细节信号的主振频带分布受段微差间隔的强烈影响。小波包细节信号主振频带分布范围及优势频率随岩土体完整性系数减小而增大，小波包分析模型。可有效预测爆破振动波形的峰值质点振速，主振频带分布及衰减特征。     

基于HHT方法的露天矿爆破振动信号分析

爆破振动信号处理是目前爆破振动研究领域里的一个重要课题。在某露天矿爆破振动监测的基础上,采用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对爆破振动信号进行了分析处理,通过经验模态分解(EMD),将信号分解为包含不同成分的数个IMF分量,对各分量进行绘制信号的频谱、瞬时能量、等高线能量图等,得出波的时频特性及能量分布等特性。     

露天矿微差爆破的机理及微差时间的选取

通过对爆破后冲的观察和进行后排孔不装药以及后排雷管跳段使用等的试验 ,提出了爆破机理的推墙假说和回弹假说 ,并依此解释微差爆破的机理。推墙假说认为微差爆破就是把一堵厚的岩墙分成几堵薄墙 ,然后分别破碎。回弹假说把补偿空间看作确定微差时间的基本要素 ,同时认为合理的微差间隔时间应在回弹期内 (前后两排孔可以合力向前冲 ) ,所以合理的微差时间应大于前排孔产生足够补偿空间的时间 ,而小于前排孔回弹结束时间 ,本文还介绍了一种简单适用的确定排间微差间隔的方法     

小波包能量法在爆破地震安全中的应用

应用小波分析工具对爆破地震信号进行分解，在考虑质点振动的速度、频率、持续时间的基础上。从能量角度提出折合能量判据。相比单一的质点振速标准以及振速、频率而忽略持续时间的标准，从理论上来看，折合能量判据具有优势。但工程应用有待进一步研究。     

基于小波包分析与BP神经网络的结构损伤检测研究

提出了一种利用小波包分析和BP神经网络对结构进行损伤识别的方法。该方法首先将加速度进行小波包分解,然后对分解系数进行重构,求得各频段内的能量,将能量变化量作为神经网络的输入向量对结构进行损伤检测。本文利用海洋平台模型对这一方法进行测试,结果表明这一方法可行。     

均匀介质中微差爆破对地表振动的影响

根据微差爆破原理，在均匀介质水中进行了不同组合的延期时间爆破实验。各组合药量相同，药包个数不同，对地面产生的振动速度进行测量，研究了地震波的相互作用规律，得出了最佳延迟组合。     

复杂环境下土石方工程微差爆破技术的应用

为保证某复杂环境下场地平整土石方爆区周边民房、厂外黄石大道、厂内油气管线、在建施工工地的安全,根据爆区不同的开挖深度,采用优化爆破设计参数、电雷管起爆簇联导爆管雷管爆破网路、炮孔内分层装药微差爆破、粉状炸药底部加强装药、覆盖炮孔等方法,有效控制了爆破飞石、爆破振动。爆破后岩石破碎充分,底部无根底及大块,爆破效果良好,对民房、黄石大道、场内油气管线等未造成影响,达到了预期目的。在复杂环境条件下通过合理的爆破参数设计、爆破网路连接等措施可大大减小最大单响药量,降低爆破振动,增加一次爆破方量,加快施工进度,对相似条件下的场平爆破具有一定的指导意义。