基于灰色分析和神经网络的爆破振速峰值预测

爆破给国家带来了巨大经济效益、给施工提供便利条件的同时避免不了会带来一些负面效应,为此,如何才能既降低爆破振动危害又保证施工进度,己经成为当前隧道工程界亟待解决的一项重要课题。以北京地铁昌平二期05段岩石隧道爆破为例,通过灰色关联分析法确定了对爆破振速峰值有显著影响的指标和输入变量,建立BP神经网络模型,对爆破振动速度峰值进行预测。将结合了灰色关联分析法的BP神经网络模型预报的结果与神经网络模型、传统方法预测的结果相比,其结果为:萨道夫斯基公式的平均误差为18.86%,萨道夫斯基拓展式为16.57%,BP神经网络的误差为14.61%,灰色关联分析神经网络法仅为8.23%。预测结果表明结合灰色关联分析法并运用BP神经网络对爆破振速峰值预测是可行的。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于BP神经网络的爆破振速峰值预报

以司家营铁矿露天矿爆破振动的实测数据为基础,运用BP神经网络原理,以孔数、最大单孔药量、总药量、高程差和爆源距作为影响爆破振动速度的主要因素,建立BP神经网络模型,对质点爆破振动速度峰值进行预测。结果表明:BP神经网络模型的预测精确度明显高于传统的萨道夫斯基公式,对工程实践具有较好的指导性。     

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。     

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.     

高程影响下爆破振动速度衰减模型优选研究

准确预测爆破振动速度是控制爆破危害的重要内容。为了优选高程影响的质点峰值振速预测模型,基于量纲分析理论,综合考虑了测点与爆源之间的位置信息,重构了峰值振速预测公式。以鞍千矿业露天台阶爆破作业为背景,进行爆破振动监测试验,通过线性与非线性回归拟合法分析不同峰值振速预测模型的适用性。结果表明,考虑高程影响的预测经验公式预测精度均大于萨道夫斯基公式;结合测点与爆区之间的直线距离、水平距离和高程差的预测经验公式的预测精度高于其他预测经验公式;推导的预测模型可以较为准确的预测峰值振速,预测精度为91.60%;非线性回归得出考虑高程影响的预测模型可以更好的表征爆破振动在边坡岩体中的传播规律;优选了适用性较好的峰值振速预测模型,预测精度为91.87%。     

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%。     

混合振动控制技术的研究

混合振动控制是将主动振动控制和被动振动控制同时应用于被控结构,充分利用它们各自的优点,达到最佳的隔振效果。概述了混合振动控制的发展和应用,分析了混合振动控制的特点、构成以及主动振动控制和被动振动控制中的关键技术,阐述了这些技术的研究进展。混合振动控制策略在工程应用中最具有发展前途,对理论和技术应进一步深入地研究。     

核岛结构物在爆破震动作用下的振动响应数据分析

结合江苏田湾核电站减震沟开挖的工程爆破震动监测实际，提出了合理的结构物振动监测方法，分析了在爆破地震波作用下核岛结构物的振动加速度、振动速度、振动持续时间以及速度频谱的特征，完善了核岛结构物对爆破震动的安全控制要求。     

液压激振器振动参数的设计

对液压激振系统的激振频率、系统压力、流量与振幅之间的关系进行了分析,给出了液压激振器振动参数的选择范围。     

具有多种振动方式的振动台设计

为了在同一振动台上实现多种直线振动及水平圆周摆振,依据直线振动与水平圆周摆振原理,设计了一种可实现多种振动形式的振动台。该振动台可实现水平直线、竖直直线、67.5°直线、45°直线、22.5°直线方向的振动,同时也可实现水平圆周摆振。该振动台集多种振动方式于一体,可以有效地满足工业筛选等试验任务,且振动台结构新颖。     

电磁振动给料机的振动分析

在对电磁振动给料机进行振动分析的基础上 ,阐述了电磁振动给料机的动力学特性及物料输送原理 ,提出了实际应用中常出现的问题及解决办法     

露天矿周边民房爆破振动响应的频率特征分析

利用多元线性回归方法建立了综合速度及频率影响的民房爆破振动衰减规律方程, 并提出了回归效果检验方法。实测结果分析表明, 速度-频率回归公式比传统单一速度回归公式预测精度提高了4%, 进一步验证了频率对于建(构)筑物爆破振动响应的重要性, 对我国露天矿山安全生产起到很好的指导意义。     

爆破振动信号的监测、分析与模拟探讨

以爆破振动信号的监测、分析处理及模拟为出发点,介绍了爆破振动效应研究中的仪器监测系统、信号处理技术以及与之相关的数值模拟的应用与发展。结合实践经验,并针对当前研究中存在的实际问题及其发展趋势,提出了自己的一些肤浅看法。     

地震振动与爆破振动对建筑物影响的区别与联系

建筑物特别是古建筑物都有可能经历过大大小小的地震,其框架结构,受力支点都有可能有一些改变,如果再加之爆破振动的影响,就有可能使建筑物扭曲变形,甚至倒塌。在爆破震源影响的范围内,结合了地震震动对建筑物的影响后,才能对建筑物的抗震级数做出准确的判断,本文主要从地震震动与爆破振动异同点入手,着重介绍震源位置、传播途径、震波强弱、能量释放方式、峰值速度,最后根据建筑物的框架结构和受力点的受力能力,判断出爆破现场的装药量和应该采用的爆破方式。     

爆破地震安全判据几个问题的探讨

阐述了爆破地震安全判据理论, 结合波动理论与结构动力分析对爆破地震安全判据及其应用进行了探讨, 指出了爆破安全判据在应用中的不足之处, 同时就进一步完善现有爆破地震安全判据提出了改进建议。     

大源渡水电枢纽工程纵堰拆除控制爆破的安全监控与施工

介绍了大源渡水电枢纽工程纵堰拆除爆破中所采取的减震措施;对爆破过程进行了动态监控。试验表明, 爆破震动监测可以及时反馈信息, 指导设计与施工, 有助于工程施工安全。