基于小波包理论研究地下断层对爆破振动传播的影响

为了研究某云南金属地下矿山断层对爆破振动波传播的影响,选用含有断层区域3736北部中段区域、无断层区域3736南部中段区域布置测点。以云南某金属地下矿山真实采集爆破振动数据为研究对象,基于小波包变换、HHT算法、STFT算法开展爆破振动波衰减规律的研究。结果表明：云南某地下金属矿山振动波经过断层前瞬时能量幅值达到10×10_-4^dB,经过断层后瞬时能量幅值达到1.5×10_-4^dB,瞬时能量幅值衰减85%;断层在一定程度上会扰乱振动波能量分布情况,延缓振动能量迅速上升;振动波经过断层后低频能量衰减60%,高频能量衰减71%,总体能量功率衰减77%,无断层区域高频能量衰减18%,低频能量衰减17%,总体能量功率衰减15%;爆破振动波经过断层后,过滤大量高频能量,能量总体分布呈现向低频域方向发展的趋势。     

基于WOA-VMD-MPE算法的矿山爆破振动信号降噪研究及应用

矿山环境中爆破振动信号含有大量的高频噪声,其严重影响了爆破振动信号真实性。本文针对爆破信号中含有大量高频噪声这一现象,以云南某露天矿爆破振动数据为研究对象,提出了基于自适应WOA-VMD-MPE爆破振动信号降噪方法开展爆破振动信号降噪研究。将3个矿山爆破振动信号进行WOA优化算法处理,得出VMD算法参数中最佳组合K、a,带入VMD算法分解,将MPE值大于0.6的IMF成分去除,以达到降噪效果。研究结果表明：振动波形经过WOA-VMD算法优化后信噪比均为最高,分别为15.23、25.51、27.2,其均方根误差最小,分别为8.51、8.73、5.91。WOA-VMD算法相较EEMD、CEEMD算法在信噪比方面平均增加56%、44%、均方根误差平均减少46%、42%,其降噪效果均优于EEMD、CEEMD算法,能够较好地去除高频噪声,保留原始爆破振动波形信息,验证了其算法的普适性。