本文選題：HHT分析 + 爆破振動效應　； 參考：《太原理工大學》2016年碩士論文

【摘要】：露天爆破開采技術作為一種重要的能源開采方式,在我國煤炭資源開采方式中占有較大比重。爆破最主要的方法是臺階爆破,臺階爆破憑借著施工簡便、大塊率和根底少,被廣泛應用在露天開采中,但爆破產(chǎn)生的地震效應、飛石、噪聲等問題會對周邊建(構)筑物、人員和設備造成危害。特別是我國許多礦井服務年限較長,隨著開采深度的增加,礦井經(jīng)過不斷的改建、擴建,接近40%的露天礦井存在邊坡安全隱患問題,產(chǎn)生的邊坡效應一直是國內外學者的重要研究課題,所以探討爆破地震效應的控制,建立高效、安全的生產(chǎn)的環(huán)境對工程實踐有著重要意義。目前,對于爆破振動效應的研究主要是通過對爆破信號的監(jiān)測與分析為主,爆破信號作為一種復雜的典型非穩(wěn)態(tài)、非線性信號,具有突變速度快、持續(xù)時間短等特性。對于爆破振動信號的分析技術,現(xiàn)在主要有傅里葉變換、小波與小波包分析技術和HHT分析方法,傅里葉變換(Fourier變換)是最基本的信號分析技術,在穩(wěn)態(tài)、線性信號分析領域有著較為廣泛的應用;小波與小波包分析技術目前發(fā)展較為成熟,對非穩(wěn)態(tài)信號時頻變換分析具有明顯的優(yōu)勢,但其基礎仍是Fourier變換,所以具有較為明顯的局限性;HHT分析方法是一種全新的分析方法,不僅能夠刻畫出信號局部時頻特征,還能夠進一步分析其局部上的能量變化,具有很好的應用前景。此外,邊坡產(chǎn)生的放大效應一直是研究的重點,而對于建(構)筑物的安全評判要從振動速度、振動頻率與能量多個方面綜合進行評價。本文結合HHT理論,采用MATLAB軟件對山煤河曲露天采場臺階爆破振動信號進行了多方面的分析研究:(1)對信號進行EMD分解后得到的IMF分量能夠很好的看出不同頻率深孔臺階爆破的主振頻率大約在10~15Hz,與自然地震頻率更為接近,Hilbert譜能夠很好的對信號時-頻域上的能量幅值進行刻畫;(2)對頻率采用最小二乘法進行擬合分析,并對主頻對不同頻率的建(構)筑物造成的放大系數(shù)進行了計算分析,結果得出隨著測點距爆源距離的增加,頻率整體呈現(xiàn)低頻化趨勢,并且在巖石介質上測得的主頻要比泥土介質高,當主頻與建筑物頻率相近時產(chǎn)生的放大作用較為明顯;(3)將信號瞬時能量分別與速度、頻率進行擬合分析,并對不同頻帶所占能量進行了計算,對其衰減規(guī)律進行了研究;(4)基于HHT分析的EMD識別法和瞬時能量識別法對微差爆破中的延時間隔進行了識別,表明瞬時能量識別法能夠更好的識別雷管的加載時刻,從而對參數(shù)優(yōu)化更具有參考意義。針對爆破振動的邊坡效應,對高程效應的原理進行了分析研究,主要是鞭梢效應、界面群效應和坡面效應共同導致的結果,對所測得的66組數(shù)據(jù)運用MATLAB進行了擬合分析,得出了傳統(tǒng)薩道夫斯基經(jīng)驗公式,并在此基礎上引用了量綱法得出的有高程參數(shù)的改進公式,并對兩個公式進行了誤差分析,結果表明改進公式能夠更好的反映高程的放大效應;對高程效應引入新的參數(shù)高程放大系數(shù),結合所測數(shù)據(jù)進行分析對比,表明高程在25~60m,水平距離在200~400m高程效應較為明顯。
[Abstract]:In this paper , it is very important to study the blasting vibration signal . Based on the results obtained by using MATLAB , the results show that the instantaneous energy identification method can better recognize the loading time of the detonator , and the results show that the improved formula can better reflect the amplification effect of elevation .

【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD824.2

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本文編號：1845862