基于单段波形叠加的爆破振动信号时频分析

基于实测的单段爆破振动信号,利用Matlab7.0编制程序在0~120 ms内每隔单位毫秒进行两段波形叠加,研究不同微差间隔下的叠加信号振速峰值和主频的特征;并根据RSPWVD可以看作信号能量在时域和频域分布的明确的物理意义,从能量的角度探讨不同微差间隔下叠加信号的能量分布规律。结果表明：叠加信号降振率的最大值并非出现在单段爆破振动信号1/2周期的微差间隔处;叠加信号的主频不是连续变化的,具有一定的阶跃性,其持续时间随间隔时间的延长而增加;叠加信号的能量随着微差间隔延长具有明显的规律性,可尝试从能量的角度并考虑建(构)筑物对不同频率的选择放大作用对干扰降振进行研究。     

爆破振动特征参量预测的非线性模型及应用

选取最大段药量、总药量、水平距离、高差、前排抵抗线、预裂缝穿透率、完整性系数、测点与最小抵抗线方向夹角、炸药爆速9个因素为判别指标, 基于非线性分析方法支持向量机理论建立了预测爆破振动幅值、主频率、主频率持续时间等的爆破振动特征参量预测模型。将该方法应用到大冶有色铜绿山矿露天采场爆破振动对砌体结构破坏效应预测问题中, 对现场实测的93组数据进行训练和检验, 用另外15组现场数据作为预测样本进行测试, 预测结果与实测情况吻合较好。研究表明, 该方法回判估计的误判率低, 判别性能良好, 是爆破振动对砌体结构破坏效应预测的一种有效新方法, 可以在实际工程中进行推广应用。     

台阶与预裂爆破岩体振动特征的对比研究

基于萨道夫斯基公式,对台山核电站一期工程核岛区台阶爆破和预裂爆破的岩体振动监测数据进行分析,结果表明：在20~200 m的监测范围内,预裂爆破岩体振动速度的 K , α 值均大于台阶爆破。通过量纲分析,建立了台阶爆破和预裂爆破岩体振动频率与起爆段药量及爆源距的函数关系,并通过回归分析,对比研究两种爆破类型的振动主频,结果表明：主频随最大段药量或爆源距的增大均减小;对于相同的爆源距,预裂爆破产生的振动主频高于台阶爆破,且随着最大段药量的增大两者差距逐渐变小;对于相同的最大段药量,预裂爆破主频随爆源距的衰减比台阶爆破要迅速。     

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。     

段数对爆破振动信号的时频特性影响分析

为了研究段数对爆破振动信号时频特性的影响,首先将实测的单段信号利用Matlab7.0编制程序,分别选取10,20,30,40 ms为微差间隔进行叠加,获取了4种微差间隔下不同段数的爆破振动信号,然后利用AOK时频分布与小波分析相结合的方法,从质点振动速度峰值、总能量、主频、频带能量的角度进行了研究。结果表明：随着段数的增加爆破振动信号质点振动速度峰值与主频存在收敛性;总能量和主频的持续时间几乎呈线性增加;频带能量比向高频发展,频带能量的持续时间延长。研究成果可全面揭示段数对爆破振动信号时频特性的影响,并为从能量的角度进行抗振、降振的研究提供参考。     

不同炮孔直径爆破振动频带能量特征小波分析

结合某高铁站爆破振动实测数据,分析不同炮孔直径对爆破地震效应的影响,对爆破振动控制具有一定意义。利用小波分析方法,获得了不同直径炮孔爆破振动信号的频带特征参数。研究结果表明:不同炮孔直径的爆破振动信号成分主要分布在31.25~250 Hz中高频范围内,小孔径炮孔的主频高于大孔径的主频;小孔径炮孔的低频成分所占比例小于大孔径炮孔,且随爆心距增加,两种孔径的低频成分都有增加趋势;大孔径爆破与小孔径爆破相比,爆破振动能量衰减慢、振动持续时间长;采用小孔径、多数量炮孔布置对降低爆破振动能量有一定效果。     

束状孔爆破振动衰减特性研究

束状孔爆破是一种广泛应用于单自由面掏槽爆破、天井掘进等工程的高效破岩爆破技术。考虑所用普通雷管存在的随机延期误差,同段起爆的束状孔爆破实际是短延时爆破。运用LS-DYNA数值模拟软件,采用SPH-FEM方法模拟单自由面下单孔和束状孔爆破振动波形,研究单自由面下单孔和束状孔爆破振动的衰减特性。结果表明,随着装药长度的增加,单孔爆破振动加速度和爆破振动平均频率的衰减系数均逐渐变小,在装药长度达到一定值之后趋于一个稳定值,药量增加对爆破振动平均频率衰减系数的影响远没有对振动加速度的影响大;雷管延期误差引起的短延时可以降低束状孔爆破的振动加速度,但对于爆破振动平均频率的影响不大,短延时并不能提高频率来避免共振的发生。     

露天控制爆破振动对邻近建筑物影响的分析

针对露天控制爆破对邻近建筑物带来的影响,在贵阳市某爆破现场进行振动测试,并以质点振动峰值速度、主频率和振动持续时间为主要因素研究爆破振动对临近建筑的影响.根据1#测点三维峰值振速试验数据,对萨道夫斯基公式的参数α和k进行拟合分析,实测结果与计算结果的平均误差率为4.2％.根据振动峰值速度、主频率和振动持续时间实测结果分析得出:随着建筑物高度的增加,垂向峰值振速增大,增速先快后慢,具有明显的高层放大效应,建筑物中的最大峰值振速为顶层的垂向峰值振速;垂向主频率为先快速减小,之后保持不变;垂向振动持续时间为先缓慢减小,后快速减小,然后再快速增加.     

总药量对爆破振动信号频带能量分布的影响

频带能量是衡量爆破振动危害的一个重要指标,基于小波包分析技术,对爆破振动信号进行分析,得出不同总药量对爆破振动信号频带能量分布也有较大影响,爆破振动强度不仅仅取决于最大段药量等结论。其中,爆破主振频带随总药量增加向低频发展的趋势对控制采场安全作业有重要意义。     

不同装药量单孔爆破振动效应试验研究

在城市地下工程爆破施工中,随着爆破规模的不断扩大和地上地下环境的复杂,对改进爆破工艺、改善爆破效果、降低爆破振动效应提出了越来越高的要求。本文通过改变不同装药量0.7～2.0g,对存在预裂缝条件下进行爆破振动测试,重点研究了单孔爆破振动效应。研究结果表明:装药量的变化将直接影响到振动峰值速度的大小,不同装药量时,峰值速度随装药量的增加而变大,且药量达到一定值时,峰值速度以非线性函数式急剧增大;同时,随装药量的增加主频率也在降低,与速度变化率相比之下,主频率的变化较缓和些。     

多孔爆破振动强度的单孔波形叠加计算

为减少现场爆破振动测试工作量,解决爆心距较小时,爆区线性长度对振动数据的影响问题,开展了用单孔爆破振动数据进行了多孔爆破振动强度计算的试验研究。试验表明,该方法简单、有效。     

兰尖铁矿爆破降震技术研究

针对兰尖铁矿采矿生产距主要平硐溜井近、边坡高度高，爆破对这些设施影响大的问题，开展了爆破降震技术研究，实施了孔间微差爆破减震技术，通过计算及试验，研究了合理的孔间微差参数、孔网参数，结果表明，采用孔间微差爆破在降低爆破震动、保护平硐溜井安全稳定方面效果明显，是一种简便、易行、可靠的降震方法。     

露天矿下伏采空区爆破振动预测研究

利用LS-DYNA软件建立单孔爆破振动模型。研究分析了爆破振动在采空区的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合,分析确定了爆破振动对采空区的主要影响因素。结合量纲齐次分析理论得出采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式,运用Matlab软件回归拟合得到采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式的相关系数。可根据工程实况计算爆破单段最大安全起爆药量或预测空区顶板峰值振速,为现场爆破施工设计提供理论依据。     

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。     

利用爆破振动观测求解边坡自振频率

爆破振动主频就是通过对边坡自振频率的接近程度来影响其对边坡的稳定性评价,故求得边坡自振频率具有十分重要的意义。在露天矿常规生产的多段微差爆破条件下,根据粘滞阻尼受振振动方程和爆破振动实地监测,提出了一种基于边坡振动幅频特性的自振频率求算方法,并由实例验证了该方法。     

马兰庄铁矿爆破震动测试分析

为评价马兰庄铁矿深孔爆破对采场200m外村庄的影响,对马兰庄铁矿爆破震动进行了观测,分析了爆破地震波传播规律,微差爆破地震波叠加情况及爆破震动对居民心理的影响等,提出了减少爆破震动的方法和措施。     

露天爆破地震动态模拟分析的一种新方法

以南芬露天铁矿生产爆破和主运输平硐为研究对象，依据现场测试的大量爆破振动数据，利用瞬态有限单元法对人工爆破过程进行模拟。提出了一种基于位移等效原则的突加动荷分析方法，通过该方法对平硐稳定性进行了分析，给出了系统的阻尼系数、极限抗震速度和临界单段药量。结果表明，该方法简便有效。     

干式金属网除尘器联合清灰机构研究

干式金属网除尘器的金属滤网袋与传统的布袋特性差异很大。在高过滤速度的情况下,必须要有高效的清灰装置。本文提出了脉动反吹与弹振式机械振打结合的清灰机构,并对影响清灰效果的结构形式和工艺运行参数进行了分析研究,得出了振打动量、金属网架基频、脉动反吹状态时间比值及状态次数等参数的最佳范围,为金属网除尘器的设计和运行提供了试验依据。     

周油坊铁矿爆破振动测试研究

爆破振动一直是工程爆破界的重大研究课题,也是影响矿山安全生产的一个重要因素。根据周油坊铁矿自身情况,进行了爆破振动测试。采用三维与垂直方向相结合的方式,对质点振动速度进行测试,反映了矿山爆破振动的真实情况,测试结果可以有效地指导矿山安全生产。