总药量对爆破振动信号频带能量分布的影响

以研山铁矿露天开采工程为依托,采用定点观测的方法对矿区边坡进行爆破振动监测。根据爆破振动信号具有非平稳的特点,利用小波包分析技术对现场监测的爆破振动信号进行了时频特征分析。总结了不同总药量下的研山铁矿爆破振动信号能量频带分布规律,研究表明:总药量对爆破振动强度有较大影响,随着总药量的增加,其爆破振动信号频带的能量有增加的趋势;并且主振频带有向低频发展的趋势,不利于工程建(构)筑物的安全。     

最大段药量对爆破振动信号频带能量分布的影响

根据爆破振动信号短时非平稳的特点，利用小波包分析技术对地下工程爆破振动信号频带能量分布与最大段药量的关系进行了探讨。介绍了小渡变换与小波包分析的特点。基于MATLAB对爆破振动信号进行深层次的小波包分析，得到了爆破振动信号在不同频带上的能量分布图。最后，分析了地下工程爆破振动信号的能量分布与最大段药量的不同所显示出来的一些规律。     

爆破震动信号频带能量分布特征

研究爆破地震波的传播规律,对矿山爆破震动控制十分重要。以红透山铜矿为工程背景,在矿山巷道布置爆破震动信号测点,利用爆破振动监测仪采集测点实际生产爆破震动信号。基于小波信号分析技术,采用MATLAB编写相关程序,对信号进行小波分解与重构,优选适合测试信号的小波基,开展微差爆破震动信号能量分布特征研究。分析爆心距、总药量及传播方向3个因素对爆破震动信号能量分布规律的影响,结果表明：随着爆心距增加,爆破震动信号低频部分所占总能量的百分比变大;采用多分段微差爆破,虽然总药量增大,但是能量分布较均匀;在背向及侧向两个传播方向上,爆破震动信号频带能量分布有一定差异,传播方向对震动信号的能量分布影响显著。     

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。     

高精度雷管爆破振动信号特征比较分析

结合普通雷管和高精度雷管爆破振动监测实验数据,采用小波包分析提取爆破振动信号能量分布特征,对比分析和研究了高精度雷管与普通雷管振动信号在频带分布、不同频带能量方面的特征。结果表明使用高精度雷管实施爆破有助于降低爆破振动。高精度雷管振动信号频带分布较窄,90%以上的能量集中于0~100 Hz,低频带能量占据比重较大,在0~50 Hz内的能量约占总能量的75%~90%。要注意在0~4 Hz内的能量对周围建构筑物的影响,而不能仅仅靠振动速度来判断爆破振动对建构筑物的影响。     

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。     

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。     

基于小波分析的浅埋隧道爆破地震波时频特征研究

以厦门机场路三标段隧道爆破施工为背景,通过对实测爆破地震波信号进行小波时-频分析和小波包分析,研究发现:浅埋隧道掘进爆破地震波主频随着埋深的减小而减小,同时,爆破地震波的能量主要集中频带也变得越来越窄,并且向低频带发展;隧道埋深变化不大时,随着掏槽眼最大段药量的增大,爆破振动测试信号的能量主要集中频带也变得越来越窄;隧道埋深较深时,高频部分和低频部分衰减时间相差不大;隧道埋深较浅时,高频部分的衰减比低频部分要快得多。     

二氧化碳爆破效果及振动分析

基于露天矿山开采工程开展二氧化碳爆破实验,探究二氧化碳爆破效果,并且对实验进行爆破振动监测,分析振动能量,研究二氧化碳爆破对周围环境的影响。运用希尔伯特-黄变换(HHT)对爆破振动数据进行分析,探究二氧化碳爆破产生的振动信号的频谱特征。结果表明：二氧化碳爆破振动能量主要分布于0～100 Hz频带,且主频为0～60 Hz;本文条件下的二氧化碳爆破振动幅值在允许范围内,对工程建设和周边房屋均不会造成影响。     

不同爆破参量对爆破振动信号能量分布的影响

为研究不同爆破参量对爆破振动信号能量分布的影响,采用小波包分析技术对不同爆破参量下某矿山的爆破振动信号进行了小波包能量分析,结果表明,随着爆心距的增加,0~15.6 Hz爆破振动信号的能量占总能量比例呈上升趋势,增幅为45.88%;15.7~62.5Hz的能量占总能量比例明显降低,降幅达56.7%。同样的,随着最大单响药量和高程的增加,0~15.6 Hz爆破振动信号的能量占总能量比例也呈上升趋势,增幅分别为33.86%和26.33%;15.7~62.5Hz的能量占总能量比例明显降低,降幅分别为50.64%和39.76%。随着爆心距、最大单响药量及高程的增加,爆破振动信号的主振频带有向低频发展的趋势。而该频率接近该矿山边坡的固有频率,容易发生共振,导致边坡失稳。     

爆破振动主振频带随传播距离的变化规律研究

对地下采场回采爆破振动进行了跟踪监测, 基于小波包分析方法分别对比分析了同一测点3个方向、不同测点垂直向的爆破振动频率能量分布, 并结合LS-DYNA研究了爆破振动主振频带随传播距离的变化规律。结果表明, 同一测点3个方向爆破振动能量分布的频带宽度、主振频带和分振频带基本一致, 最大能量峰值也较为接近; 爆破振动信号能量在频域上的分布较为广泛, 且分布非常不均匀, 主振频带较宽且包括多个“子中心”; 随着传播距离增加, 能量最大峰值逐渐减小, 中低频能量比例逐渐降低, 高频能量比例逐渐增加, 能量分布更加发散, 主振频带宽度增加, 主振频带有往高频移动的趋势。     

深井爆破振动小波分析及其应用

根据小波分析理论,对深井爆破振动信号进行频带划分,给出不同频率带上爆破振动的相对能量分布和振动强度的时间变化规律,并分析总结深井爆破振动衰减规律。与传统Fourier变换基础上的频谱分析方法相比,基于小波变换的爆破振动时频特征分析可以给出更为准确的细节信息。研究成果对研究深井爆破振动具有重要意义。     

基于EMD-HHT和小波理论的地下浅孔爆破振动规律研究

为了深入研究爆破振动波的传播规律,基于EMD-HHT和小波理论分析了金沙矿业官房矿区402矿段的爆破振动信号。分析结果表明,爆破振动信号的优势能量频率带和能量分布时间主要集中在50Hz、0.65s以内,爆破振动能量的最大值为0.0111cm2.s-2,能量分布主要呈正态分布,在频率为20Hz时能量分布达到了峰值,占爆破振动能量的11.8%,爆破振动信号的最大瞬时能量随着最大单响药量的增加逐渐加大。     

研山铁矿爆破振动信号能量分布特征

对研山铁矿矿区爆破振动信号进行了监测,采用小波包分析技术对该矿爆破振动信号进行了时频特征分析,得到了爆破振动信号在不同频带上的能量分布,并总结了研山铁矿爆破振动信号能量在不同频带上的分布规律。研究表明:爆破振动信号频带能量分布极不均匀,出现多个子振频带,绝大多数能量集中于0~200 Hz。     

基于EEMD-Hilbert变换的爆破振动信号频带-能量分布特征研究

为研究爆破地震波传播时的能量分布规律，以某基坑爆破工程为工程背景，利用EEMD-Hilbert工具，分析了同一测点不同方向、同直线不同爆心距以及同爆心距离不同最大段药量的爆破振动信号。结果表明，垂向信号能量主要集中在中频带，水平径向信号能量在中、低频带均有分布，水平切向信号能量主要集中在高频带；同次监测下，随着爆心距增大，信号高频能量衰减得更快，信号能量分布占比从高频向低频转移；爆心距相等的情况下，增加单段最大药量会促进信号低频能量占比增加，药量显著增大时，低频信号占比增加更为显著。     

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HHT的露天矿爆破振动信号分析

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,对主要成分作Hilbert变换,得到各IMF分量的频率特征;对振动信号进行Hilbert变换,得到信号的Hilbert谱和边际能量谱,从频谱能量的角度分析了爆破振动能量在不同频率段的分布特征。结果表明:爆破能量主要集中在100 Hz以内的低频区域,0"20 Hz频带能量分布较均匀,20"45 Hz能量变化较大,45 Hz以后能量很小。研究结果验证了HHT方法在爆破振动信号分析中的高效性和适应性,HHT方法处理非线性、非平稳的爆破振动信号简单有效,具有很好的推广价值。     

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。     

深孔台阶爆破振动衰减及信号能量频域分布特征

为分析露天矿深孔台阶爆破振动幅值和频率随水平距离和高程变化的衰减规律,进行了5次爆破振动测试,分析了不同地形条件下爆破振动的衰减特点;利用小波包方法分析爆破振动信号能量的频域分布。结果表明,露天深孔台阶爆破振动存在明显的高程放大效应,三向振速中水平向振速较大,主振频率为7～10 Hz,爆破振动信号能量主要分布在7.3～14.6 Hz和14.6～29.3 Hz频带。     

复杂环境下的平场爆破

通过对复杂环境下平场爆破所产生爆破飞石、爆破振动等有害效应进行分析,采用控制单段药量和逐孔起爆等措施降低爆破振动,及多重浸水草袋进行覆盖,消耗爆破飞石的能量,消减飞石的初速度和抛掷距离,防止爆破振动及爆破飞石对构(建)筑的破坏,确保构(建)筑及重要设施的安全。