基于BP神经网络的多台阶地形爆破振速预测对比分析

应用萨道夫斯基公式、考虑高程的萨道夫斯基修正公式及BP网络模型对多台阶地形的爆破振速进行预测。得出以下结论:在测点正对爆区的情况下,考虑高程情况下的萨道夫斯基公式的准确度要高于未修正的萨道夫斯基公式;在爆区的侧向,考虑高程情况下的萨道夫斯基修正公式和萨道夫斯基公式的准确度均较低;BP神经网络能很好地对上述两种情况下的爆破振速进行预测,且准确度较高。     

露天矿小药量近距离爆破高程效应探究

萨道夫斯基公式主要应用于大药量爆破,在工程实践中,该公式的参数k和a变化范围较大,难以选取,通常认为萨道夫斯基公式仅用于大药量爆破且并未考虑高程对爆破振速的影响,很多学者提出了修正公式,基于这思路,通过现场小药量实验对不同高程的爆破质点振速进行回归分析,验证了萨道夫斯基公式适用于小药量爆破并且考虑了高程效应。在实际工程应用中,应当先根据工程地质情况确定相关系数值,再使用萨道夫斯基公式或者修正公式就会比较准确。     

露天矿山石灰岩边坡爆破振动特性及规律研究

研究了爆破振动对石灰岩矿山边坡的影响,通过现场爆破振动测试,结合现场地质条件进行了爆破振动特性及规律研究。结果表明,基于M.A萨道夫斯基拟合公式的2次现场爆破振动数据中质点振动速度具有明显的衰减趋势;基于高程效应修正的M.A萨道夫斯基拟合公式的相关系数达到了0.94,比传统M.A萨道夫斯基公式拟合效果好;采用本文得到的修正拟合公式,结合靠帮设计起爆药量,对石灰岩边坡各台阶最大振动速度进行预测时发现,爆破设计应重点考虑振源临近台阶造成的影响。     

基于回归分析的边坡爆破振速高程效应研究

为研究边坡深孔爆破载荷作用下高程差与水平距离2项参数对振动速度影响程度,运用LS-DYNA建立工程相似模型进行模拟,并基于萨道夫斯基公式与高程差修正公式分别对测点振速进行单、多元回归分析。结果表明,经典萨道夫斯基公式对台阶平整地形下的振动速度拟合度较高;边坡面上随高程的改变出现明显的振速放大效应,沿边坡面的爆破振动速度与高程差的相关系数比水平距离与其相关系数高约12%;采用两种速度公式对坡面不同高程差位置的爆破振动速度回归分析,结果显示高程差修正公式的拟合度明显高于萨道夫斯基公式的拟合度。     

标准正态分布在高程爆破振动评价与预测中的应用

为降低露天矿台阶爆破因边坡高程放大效应对边坡造成的损害,减小通过修正的萨道夫斯基公式计算出的质点峰值速度v0与实际质点峰值速度v的误差,提高控制爆破振动强度的能力,基于标准正态分布,为爆破振速峰值建立随机变量v的分布函数。利用MATLAB中的二元线性回归模型求出爆破振动速度预测公式,对露天矿台阶边坡进行爆破振动评价和安全炸药量预测。通过工程实例与修正的萨道夫斯基公式进行对比发现,单段最大安全药量减少了约567kg,与实际更加吻合,且目标设施得到保护的概率提高了40.15个百分点,对比结果表明:利用概率公式对爆破振动进行评价和安全药量预测,其结果明显优于修正的萨道夫斯基公式。     

基于萨道夫斯基公式拟合的爆破振动规律研究

某露天铁矿东北帮受周边爆破影响,在边坡布置2条测线测试振动速度,采用萨道夫斯基公式对测得的数据进行拟合回归方程预测,最终得到300°、285°方向以及-30 m平台处的萨道夫斯基公式,将-30 m平台处回归数据和实测数据进行对比,得出实际振速比回归预测振速略高,通过增加测点及测试次数可以减小误差。结果为今后边坡爆破测振提供理论依据。     

某铁矿爆破地震效应监测与分析

本文在矿山实际监测的基础上,对监测数据进行了分析,利用萨道夫斯基经验公式对各段雷管的参数进行了回归分析,为降低该矿山爆破地震效应提供理论指导。     

爆破地震波在台阶坡顶处放大效应研究

从波动理论出发,分析了台阶爆破中地震波的传播规律,通过对比坡顶和坡底不同地形,在坡顶处引入放大系数K',坡底则不考虑放大效应,从波衍射时能量变化方面对萨道夫斯基公式进行了修改,用回归分析得出了在一定地形地质条件下的爆破振动预测公式。     

考虑高程放大效应的边坡动力稳定性分析

为了在进行露天边坡动力稳定性分析时，准确计算拟静力法中的等效静荷载，本文采用考虑振速高程放大效应的经验拟合公式进行等效静荷载计算，探索高程放大效应对边坡动力稳定性的影响。以某露天矿山为背景，使用ANSYS/LS-DYNA建立数值计算模型，分别对使用萨道夫斯基公式和考虑高程效应的经验公式下的振速预测值、等效静荷载和边坡稳定性进行分析。研究结果表明，多级台阶边坡存在振速高程放大效应，且高程效应出现在靠近坡面的顶缘位置；通过考虑高程效应的经验公式预测的质点峰值振速相比于萨道夫斯基公式更加合理，并且能较准确地反映高程放大效应。通过考虑高程效应的经验公式计算所得安全系数大于萨道夫斯基公式所得值，但较后者更加精确，计算结果更加可靠。本文研究可增强边坡稳定性评价结果的可靠性，为边坡岩体动力稳定性评价提供一种新方法。     

基于准岩体抗拉强度的爆破振动速度衰减公式改进

萨道夫斯基公式在爆破中近区对质点振动速度的预测精度较低，使用该公式所得的预测误差可达200%~300%，不利于对爆破中近区的振动速度进行精确预测。爆破中近区压缩应力波拉伸破坏所造成的岩石片落和径向裂隙扩展现象比较明显，该类拉伸破坏现象在一定程度上加快了爆破振动速度的衰减过程。为研究爆破中近区岩体抗拉强度对爆破振动速度衰减的影响，在对国内外爆破振动速度衰减公式进行梳理分析的基础上，讨论了14个爆破振动峰值速度的影响因素，选取其中9个主要因素进行了量纲分析，将准岩体抗拉强度考虑在内，推导了基于准岩体强度的爆破振动速度衰减改进公式。结合某露天铁矿工程实例，采用1st0pt软件分别对改进公式和萨道夫斯基公式进行了多元非线性回归分析。研究表明：基于准岩体抗拉强度改进的衰减公式对该矿南、北区测点振动速度预测的平均相对误差分别为8.41%和7.01%，均高于传统衰减公式的预测精度，说明考虑准岩体抗拉强度对萨道夫斯基公式进行改进具有可行性，可为露天矿山爆破作业提供参考。     

基于准岩体抗拉强度的爆破振动速度衰减公式改进

萨道夫斯基公式在爆破中近区对质点振动速度的预测精度较低，使用该公式所得的预测误差可达200%~300%，不利于对爆破中近区的振动速度进行精确预测。爆破中近区压缩应力波拉伸破坏所造成的岩石片落和径向裂隙扩展现象比较明显，该类拉伸破坏现象在一定程度上加快了爆破振动速度的衰减过程。为研究爆破中近区岩体抗拉强度对爆破振动速度衰减的影响，在对国内外爆破振动速度衰减公式进行梳理分析的基础上，讨论了14个爆破振动峰值速度的影响因素，选取其中9个主要因素进行了量纲分析，将准岩体抗拉强度考虑在内，推导了基于准岩体强度的爆破振动速度衰减改进公式。结合某露天铁矿工程实例，采用1st0pt软件分别对改进公式和萨道夫斯基公式进行了多元非线性回归分析。研究表明：基于准岩体抗拉强度改进的衰减公式对该矿南、北区测点振动速度预测的平均相对误差分别为8.41%和7.01%，均高于传统衰减公式的预测精度，说明考虑准岩体抗拉强度对萨道夫斯基公式进行改进具有可行性，可为露天矿山爆破作业提供参考。     

某露天铁矿爆破振动规律研究

为确定某露天铁矿生产爆破振动对附近工业厂区的安全性影响,根据萨道夫斯基公式及最小二乘法对爆破振动加速度、速度进行回归分析,计算出工业厂区附近最大段药量及安全距离的限制值,并拟合出加速度与速度的换算关系。研究结果表明,在本矿山环境条件下,加速度衰减规律符合萨道夫斯基规律,并可以与振动速度进行换算,爆破振动加速度与速度符合函数关系a=0.4v-0.008。结果对爆破振动速度、加速度的预测具有一定的指导意义。     

数码电子雷管逐孔起爆下质点峰值振速预测研究

针对电子雷管起爆技术采用传统经验公式预测质点峰值振速精度较低的问题,本文根据电子雷管爆破施工的特点,将其按炮孔类型的不同进行分类,提出了一种分段式的质点峰值振速预测方法,并结合金属矿山巷道爆破进行了试验。结果表明：传统萨道夫斯基经验公式不适用于数码电子雷管爆破的质点峰值振速预测;按照延期时间将炮孔分类后,其质点峰值振速可利用萨道夫斯基经验公式进行预测,选取比例距离药量下各类型炮孔的预测值最大的部分,基于此组成拟合曲线,此组合式曲线具有较好的拟合效果。     

爆破振动沿直面边坡传播规律试验与预测分析

通常在地形变化较大的情况下,萨道夫斯基公式不能完全反映爆破地震波的传播规律。对30°正负高差直面边坡地形爆破振动速度衰减进行试验,结果表明,随着与爆源距离的增加,爆破振动速度逐渐减小;相对于水平地形,正高差地形减缓爆破振速的衰减,负高差地形加快爆破振速的衰减;直面边坡不会引起振速的突然增大或减小;同时,对于正负高差地形,高程修正公式比萨道夫斯基公式预测爆破振速精度更高,平均预测精度提高了9.86%。     

穿越村庄的路堑控制爆破技术

爆破施工的路堑从村庄中间穿过，对爆破的设计、施工和管理提出了更高的要求，既要严格控制飞石的距离，又要防止过大的爆破地震。该文从装药结构和微差起爆两个方面进行了探讨，另外对萨道夫斯基公式的应用也提出了意见。     

地震波跨河道传播衰减规律及振速预测

为了分析河道对爆破地震波传播的影响并提高预测河道对岸测点振速的准确性,采用ANSYS/LS-DYNA软件建立不同河道参数的模型。模拟结果表明：河道对岸测点峰值振速与河道宽度为负相关关系;河道深度和河道与爆源距离的改变对河道岸边近区地震波的传播影响较大,对远区影响较小;水深对地震波的传播影响较小。然后结合模拟结果和量纲分析法,对萨道夫斯基公式进行修正,经金堆城矿区现场爆破试验验证,其预测的振速误差较萨道夫斯基公式平均降低了约79.43%,更适用于预测地震波跨河道传播振速。     

大宁煤矿风井爆破掘进的振动监测及分析研究

以大宁煤矿风井爆破掘进为研究对象,对爆破掘进产生的地震波进行了监测和分析,采用萨道夫斯基公式确定其传播衰减规律,并结合实际情况控制其爆破影响,以保地面建筑物(构筑物)的安全.     

爆破振动在台阶边坡上的传播规律与预测分析

基于台阶地形模型爆破振动测试实验,研究爆破振动在台阶地形的传播规律及测点位置对爆破振动速度预测的影响规律。结果表明,爆破振动速度随着水平距离的增加总体呈衰减趋势,恒有垂直方向爆破振动速度远大于水平径向和水平切向,台阶边缘爆破振动速度存在局部放大现象;将台阶不同位置测点分成三类:Ⅰ类(包括全部测点)、Ⅱ类(包括水平地面测点、台阶中部、根部测点)、Ⅲ类(包括水平地面测点、台阶根部测点),分别应用萨道夫斯基公式和高程修正公式进行预测,发现高程修正公式的预测精度明显优于萨道夫斯基公式;Ⅲ类测点预测进度最优,Ⅱ类次之,Ⅰ类最差。建议进行边坡地形爆破振动速度预测时,只选取边坡台阶根部测点的振动速度进行预测分析。     

基于BP神经网络的城市隧道爆破振速预测

针对城市浅埋隧道开挖面临下穿天然气管线、土岩混合介质、地表临近建筑物等复杂环境条件下爆破振动对周围建筑物的影响,用萨道夫斯基公式回归分析预测法和常规的BP神经网络模型对隧道开挖岩石区间工作面前方地表爆破质点振速进行对比分析。研究表明:受地震波传播介质、掘进爆破技术、围岩性质等条件影响,以及在爆破振动监测数据较少的情况下,BP神经网络预测精确度较萨道夫斯基公式提高了20.1个百分点。BP神经网络动态预测模型对复杂环境条件下浅埋隧道掘进爆破振动的预测更具有指导意义,但也有单次误差过大现象,有待进一步优化训练方案以得到更精确的预测结果。     

冬瓜山铜矿深孔爆破振动衰减规律分析

对冬瓜山铜矿深孔爆破进行监测,得到井下质点爆破震速。利用萨道夫斯基公式对质点爆破震速、段药量、爆心距进行回归分析,得出该矿爆破振动速度的衰减规律及爆破振动主频变化规律,为以后的爆破设计提供依据。