地铁隧道电子与非电子雷管爆破振动信号的HHT对比分析

运用HHT分析方法对深圳地铁7号线及北京地铁16号线的实测爆破振动信号进行分析,对比普通毫秒延时雷管和电子雷管在爆破振动强度、延时时间、时频特性和能量分布特征等方面的不同。结果表明:电子雷管应用于单孔连续起爆技术,能量利用率高,可以有效的减小爆破振动强度和振动持续时间,在降低了单段装药量的同时增加了循环进尺深度。普通毫秒雷管爆破产生的瞬时能量较大,在频带范围内的分布相对较广;电子雷管的瞬时能量相对较小,且在频带上分布多集中在中低频部分。利用HHT瞬时能量法可以有效识别普通毫秒雷管的实际延时时间,而电子雷管相邻段位间的延时间隔时间很小,爆炸应力波发生了复杂的叠加和干扰,识别出的突变峰值明显小于普通毫秒雷管的爆破。     

电子雷管近村庄爆破振动信号的小波分析

福建明溪兰圈采石场距村庄较近,为了最大限度地降低采石爆破振动对周围村庄的影响,采用电子雷管进行毫秒延时爆破,降振效果明显;并对电子雷管爆破振动进行监测,针对爆破振动信号具有非平稳随机的特性,利用小波变换分析技术,将爆破振动信号分解在不同的频率带上,获得爆破振动信号的细节信息,较好地反映了爆破振动信号的非平稳特性。     

电子雷管近村庄爆破振动信号的小波分析

福建明溪兰圈采石场距村庄较近,为了最大限度地降低采石爆破振动对周围村庄的影响,采用电子雷管进行毫秒延时爆破,降振效果明显;并对电子雷管爆破振动进行监测,针对爆破振动信号具有非平稳随机的特性,利用小波变换分析技术,将爆破振动信号分解在不同的频率带上,获得爆破振动信号的细节信息,较好地反映了爆破振动信号的非平稳特性。     

露天矿电子雷管与普通雷管爆破振动对比试验研究

为研究电子雷管相比于普通塑料导爆管雷管在爆破振动控制方面的优势,在爆破参数以及岩体条件一致的情况下,开展了电子雷管起爆和普通雷管起爆的对比试验研究,结果表明：相同爆心距条件下,电子雷管的峰值质点振动速度比普通雷管的小,电子雷管的爆破振动主频比普通雷管的高,电子雷管爆破振动能量集中分布,主要分布于40～60 Hz和80～200 Hz频带,普通雷管爆破振动能量分布较电子雷管均匀,主要分布于低频频带。电子雷管不仅振动幅值小,且主频及能量占比高的频带均较普通雷管高,对保护建(构)筑物有利。     

岩巷爆破振动信号的HHT分析与应用

为优化爆破参数,减少对围岩的损伤,以煤矿玄武岩双巷道楔形深孔掏槽爆破的实测爆破振动信号为例,分析对比传统傅里叶变换、小波变换、HHT变换三种变换方法,对爆破地震波信号的时频特性和能量分布特征分析。结果表明:HHT变换能够确保信号被分解后的非平稳性,且自动适应能力较强,分解效率较高。通过HHT变换得到三维图直观展示各分量随时间、频率和能量的分布情况。爆破振动能量主要分布在0.3s¹.0s时间段和01.0s时间段和0⁴00Hz频率段内,频带100Hz400Hz频率段内,频带100Hz²50Hz中爆破振动分量对应的频带能量达到最大。通过分析对比爆破振动信号,得到巷道帮部、底部爆破振动信号的主振方向分别为Y(切向)和Z(垂向)方向。     

岩巷爆破振动信号的HHT分析与应用

为优化爆破参数,减少对围岩的损伤,以煤矿玄武岩双巷道楔形深孔掏槽爆破的实测爆破振动信号为例,分析对比传统傅里叶变换、小波变换、HHT变换三种变换方法,对爆破地震波信号的时频特性和能量分布特征分析。结果表明:HHT变换能够确保信号被分解后的非平稳性,且自动适应能力较强,分解效率较高。通过HHT变换得到三维图直观展示各分量随时间、频率和能量的分布情况。爆破振动能量主要分布在0.3s~1.0s时间段和0~400Hz频率段内,频带100Hz~250Hz中爆破振动分量对应的频带能量达到最大。通过分析对比爆破振动信号,得到巷道帮部、底部爆破振动信号的主振方向分别为Y(切向)和Z(垂向)方向。     

考虑电子雷管延期误差的隧道爆破叠加振动研究

复杂环境下的城区隧道爆破对振速要求严苛.为了研究电子雷管延期误差对多孔延时爆破叠加振动的影响,以重庆市观音桥隧道为背景,基于Anderson叠加理论,以四孔掏槽爆破为例,以0.1 ms为误差微元,采用枚举法遍历计算考虑延期误差时所有可能起爆时间组合的叠加最大振速,分析研究不同孔间延时下延期误差对叠加振速的影响,以及不同延期精度对叠加振速的影响.研究结果表明:在考虑电子雷管±1 ms延期误差时,各延时的叠加最大振速几乎均有不同程度的增加,有无延期误差的叠加振速差值整体上随孔间延时增大而减小;孔间延时相同时,电子雷管延期误差对较大药量的叠加振速影响更大,1.2 kg药量的叠加振速最大差值为0.32 cm/s,1.4 kg药量的叠加振速最大差值可达1.03 cm/s;叠加最大振速随电子雷管延期精度变化大致符合线性增长的规律.当隧道爆破要求控制在低振速水平时,需要通过计算选择叠加振速受电子雷管延期误差影响较小的孔间延时.     

复线隧道爆破振动信号的HHT分析

结合现场采集到的爆破信号,从实践验证HHT(Hilbert-Huang Transform)理论在爆破振动信号处理中的可行性。首先采用经验模态分解(EMD)提取爆破振动信号的固有模态函数(IMF)分量,对主成分分量作Hilbert变换,提取其包络曲线,得到实际延时爆破中的延时时间。再对原始信号经EMD得到的IMF分量进行Hilbert变换,得到信号的Hilbert能量谱,并从瞬时能量的角度研究了爆破振动不同频率的能量作用机理。从而验证了HHT方法的自适应强和高效性在爆破振动信号分析中的优良特性。     

基于HHT方法对紧邻既有隧道爆破振动信号的分析

为了研究爆破振动对紧邻既有隧道的影响,以京张高铁地下车站3条紧邻平行隧道的爆破振动信号为基础,采用HHT方法分析小间距隧道爆破时在紧邻既有隧道迎爆侧洞壁处的振动信号,绘制出实测爆破振动波形的Hilbert谱、边际谱和瞬时能量图,并对其进行分析。结果表明,在此工程情况下,振幅最大的频率主要集中在40 Hz;掏槽孔处爆破振动能量最大,在后续施工过程中需针对性采取控爆措施。     

复线隧道爆破振动信号的HHT分析

结合现场采集到的爆破信号,从实践验证HHT(Hilbert-Huang Transform)理论在爆破振动信号处理中的可行性。首先采用经验模态分解(EMD)提取爆破振动信号的固有模态函数(IMF)分量,对主成分分量作Hilbert变换,提取其包络曲线,得到实际延时爆破中的延时时间。再对原始信号经EMD得到的IMF分量进行Hilbert变换,得到信号的Hilbert能量谱,并从瞬时能量的角度研究了爆破振动不同频率的能量作用机理。从而验证了HHT方法的自适应强和高效性在爆破振动信号分析中的优良特性。     

爆破振动信号的局部波分解方法

针对爆破振动信号具有非线性、随机性较强的特点,提出利用局部波分解(Local Mean Decomposition,LMD)处理并分析爆破振动信号。结合露天铁矿逐孔起爆方式下爆破振动测试信号分析,研究信号的时频及能量分布特征。结果表明:LMD方法能完整地分解重构爆破信号,有效减少模态混叠现象,更加真实反映信号的原始信息;相比经验模态分解方法(Empirical Mode Decomposition,EMD)、LMID方法的端点效应轻微,具有较高的解凋精度;LMID方法可以精确分析振动能量的分布规律,有利于进一步识别爆破本身的力学作用特征。     

爆破振动信号的局部波分解方法

针对爆破振动信号具有非线性、随机性较强的特点,提出利用局部波分解(Local Mean Decomposition,LMD)处理并分析爆破振动信号。结合露天铁矿逐孔起爆方式下爆破振动测试信号分析,研究信号的时频及能量分布特征。结果表明:LMD方法能完整地分解重构爆破信号,有效减少模态混叠现象,更加真实反映信号的原始信息;相比经验模态分解方法(Empirical Mode Decomposition,EMD)、LMID方法的端点效应轻微,具有较高的解凋精度;LMID方法可以精确分析振动能量的分布规律,有利于进一步识别爆破本身的力学作用特征。     

电子雷管在地铁隧道爆破降振中的应用

研究地铁隧道穿越十字路口和相邻燃气管线时,使用电子雷管的爆破方案及方法。利用电子雷管可以任意设置时间的特点,重点研究上、下台阶间及隧道间的最佳延时间隔时间。确定起爆的间隔时差,通过干扰错峰来达到减振的效果,使爆破振动对周围燃气管线的影响达到最小。     

电子雷管在地铁隧道爆破降振中的应用

研究地铁隧道穿越十字路口和相邻燃气管线时,使用电子雷管的爆破方案及方法。利用电子雷管可以任意设置时间的特点,重点研究上、下台阶间及隧道间的最佳延时间隔时间。确定起爆的间隔时差,通过干扰错峰来达到减振的效果,使爆破振动对周围燃气管线的影响达到最小。     

基于经验格林函数方法的爆破振动预测

通过单孔爆破振动监测实验,获取点振源的经验格林函数,利用单孔振源的格林函数来叠加合成群孔爆破振动时程。根据经验格林函数法原理建立了相应的爆破振动预测方法,编制了专用的预测分析软件。通过实例验证,若应用电子雷管精确控制起爆时差,预测目标点的群孔爆破振动波形与实测结果相当吻合。该方法获得的爆破振动预测准确度显著高于传统的回归统计分析法,不仅可以预报爆破振动峰值速度,也可对频率及持续振动时间进行预测.充分体现了爆破地震波的时频域信息,爆破振动的预测结果更全面。     

基于经验格林函数方法的爆破振动预测

通过单孔爆破振动监测实验,获取点振源的经验格林函数,利用单孔振源的格林函数来叠加合成群孔爆破振动时程。根据经验格林函数法原理建立了相应的爆破振动预测方法,编制了专用的预测分析软件。通过实例验证,若应用电子雷管精确控制起爆时差,预测目标点的群孔爆破振动波形与实测结果相当吻合。该方法获得的爆破振动预测准确度显著高于传统的回归统计分析法,不仅可以预报爆破振动峰值速度,也可对频率及持续振动时间进行预测.充分体现了爆破地震波的时频域信息,爆破振动的预测结果更全面。