本文關(guān)鍵詞： 爆破振動 信號能量 HHT分析 安全評價(jià)指標(biāo)　出處：《遼寧科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著爆破技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,爆破施工中所產(chǎn)生的振動危害也日趨嚴(yán)重,并逐漸成為影響周圍環(huán)境安全的主要危害之一。雖然國內(nèi)外研究者對爆破振動進(jìn)行了大量理論和實(shí)踐研究并取得了一定成果,但是由于爆破地震波所具有的隨機(jī)性、模糊性和不確定性,這些特性都大大增加了爆破振動分析和爆破振動效應(yīng)控制的難度。因而,爆破振動相關(guān)研究仍然是一項(xiàng)復(fù)雜而又艱巨的研究課題。在礦山中,爆破振動不僅會降低炸藥中能量的有效利用率,還會影響邊坡和周圍建筑物的穩(wěn)定性,甚至直接制約著礦山企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。基于此,結(jié)合大孤山鐵礦、東鞍山鐵礦和齊大山鐵礦,通過制定爆破測振方案并現(xiàn)場操作采集數(shù)據(jù),然后應(yīng)用小波分析法和Hibert-Huang(HHT)分析法,對爆破振動信號的能量頻帶分布進(jìn)行研究。主要內(nèi)容和結(jié)論性成果如下:(1)依據(jù)三座礦山中設(shè)計(jì)的測振試驗(yàn)方案,經(jīng)現(xiàn)場操作采集,然后導(dǎo)出匯總并進(jìn)行初步分析。同時(shí),使用BLASTER’S RANGER II爆破高速攝影儀對爆破過程進(jìn)行沖炮效果分析、爆堆和爆破粉塵變換分析以及爆破振動情況分析,從而獲得炸藥爆破之后能量變換的趨勢。最后,求出薩道夫斯基公式中的參數(shù),獲得預(yù)測公式。(2)通過基于小波變換的不同頻帶能量分布特征的分析,可以獲得爆破振動信號主要成分集中在中高頻區(qū)段,而在低頻區(qū)段成分所占比例非常小。雖然能量在中高頻區(qū)間上所占比例較大,但是在區(qū)域分布上,卻表現(xiàn)出極大的不均勻情況,甚至在大區(qū)域內(nèi)又出現(xiàn)一些局部的“再分中心”。(3)通過利用HHT分析法可以獲得三個(gè)方案中不同位置處的三維能量譜、瞬時(shí)能量譜和頻帶能量占總能量的比例等情況,并進(jìn)行對比分析。以上分析形象直觀的表現(xiàn)出了不同位置處的能量分布情況,并揭示了地震波能量在傳播過程中隨距離而變化的衰減規(guī)律。(4)考慮單一指標(biāo)評價(jià)方法的局限性,提出基于礦山并能綜合表述質(zhì)點(diǎn)峰值振動速度、頻率、持續(xù)時(shí)間和累積效應(yīng)等因素的方法—TIE(Total Input Energy),同時(shí)建立基于礦山的TIE爆破振動安全評價(jià)指標(biāo)。采用該指標(biāo)對以上三座礦山的實(shí)測信號進(jìn)行分析,與實(shí)際調(diào)查情況對比,并評價(jià)TIE指標(biāo)的適用性。該指標(biāo)為:當(dāng)TIE0.9時(shí),爆破振動對礦山邊坡不構(gòu)成危害;當(dāng)TIE≥0.9時(shí),爆破振動將可能對礦山邊坡構(gòu)成危害。
[Abstract]:With the wide application of blasting technology in all fields of national economy, the vibration generated in blasting construction has become more and more serious, and gradually become the influence of environment safety around one of the main hazards. Although the domestic and foreign research on blasting vibration of a large number of theoretical and practical research and achieved certain results, but because of randomness with blasting the seismic wave, fuzziness and uncertainty, these characteristics have greatly increased the difficulty of blasting vibration control and analysis of blasting vibration effect. Therefore, the related research of blasting vibration is a complex and difficult research topic. In the mine, the blasting vibration will not only reduce the effective use of explosive energy rate, but also stability effect of slope and surrounding buildings, and even directly restricts the long-term development of mining enterprises. Based on this, combined with the Dagushan Iron Mine, Anshan iron ore and Qi Dashan Through the development of iron ore, blasting vibration scheme and field operation data, then the application of wavelet analysis and Hibert-Huang (HHT) analysis, study of energy band distribution of blasting vibration signals. The main contents and conclusions are as follows: (1) based on the vibration test design of three mines in the field operation, acquisition. And then summary and preliminary analysis. At the same time, analyze the effect of blasting gun punching process using BLASTER 'S RANGER II blasting high-speed camera, blasting and blasting dust transformation analysis and blasting vibration situation analysis, so as to obtain the blasting energy after transformation trend. Finally, calculate the parameters of SA Tao Minkowski formula the prediction formula (2). Through the analysis of different frequency band energy distribution based on wavelet transform, can obtain the main components of blasting vibration signals concentrated in high frequency section, and in The range of the low proportion is very small. Although the energy in the high frequency range of the larger proportion, but the distribution in the region, but showed uneven greatly, even in a large area and some local "sub center". (3) to obtain three-dimensional energy at different positions of the three scheme the spectrum by using HHT analysis method, instantaneous energy spectrum and frequency band energy proportion of the total energy, and comparative analysis. The above analysis visually showed energy distribution at different positions, and reveals the attenuation of seismic wave energy in the process of communication with the distance changes. (4 considering the limitation of single index) evaluation method, and comprehensively put forward mine frequency peak particle vibration velocity, based on the TIE method of duration and cumulative effect factors (Total Input Energy), at the same time, based on the TIE blasting vibration safety evaluation of mine were analyzed with the measured signal. For more than three mines in the index, and the actual investigation and comparison, the applicability of the evaluation of TIE index. The index is: when TIE0.9, blasting vibration on mine slope does not constitute a hazard; when TIE = 0.9, blasting vibration will be harm to the mine slope.

【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD235;TD854.6

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本文編號：1453973