爆破地震波

摘要： 针对爆破地震波信号经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)固有的端点效应问题,提出了一种基于边界局部特征尺度自适应匹配延拓(Boundary Local Characteristic Scale and Adaptive Matching Extension,BLCS-AME)的EMD端点效应抑制方法。该方法将原始信号全局时间参数之间的内在联系和信号在端点处幅值参数的局部变化趋势进行联合考虑,得到了延拓后的边界局部特征尺度(BLCS),再以BLCS为研究对象,在原始信号中找到与BLCS匹配度最高的一组时间序列,最后将该时间序列平移到端点处进行EMD,即可实现基于BLCS-AME的EMD端点效应抑制处理。通过多种方法仿真信号EMD端点效应抑制的对比分析,可得出结论:与常规端点效应抑制方法相比,BLCS-AME方法对EMD端点效应具有更好的抑制能力,能够得到精度更高的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),研究结果更能反映信号的内在属性。最后将该方法用于实际爆破地震波信号EMD中,进一步验证该方法能够有效抑制爆破地震波信号EMD过程中产生的端点效应,有利于爆破地震波信号细节特征参数的提取,得到反映爆破地震波信号内在属性的特征参数,对爆破地震波危害控制具有重要的现实意义。

摘要： 采空区边界条件影响其上覆岩体爆破地震效应.基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,研究了采空区临空面、地表自由面及两种边界耦合作用下爆破地震波的传播机制与上覆岩体振速场的空间分布规律,以此为理论依据提出了上覆岩体分区准则.结果表明:采空区临空面改变爆破地震波传播路径,拐点对爆破地震效应具有显著衰减作用,可根据波传播途径拐点数对围岩分区;爆破地震波传播至地表自由面反射,对采空区上覆岩体爆破地震效应具有放大作用.提出将爆破振动作用下采空区上覆岩体的影响范围划分为两区:I区-波直传爆破振动放大区,Ⅱ区-波传播单拐点爆破振动弱衰减区,耦合作用下采空区临空面衰减作用大于地表自由面放大作用.上覆岩体爆破影响分区准则对地下工程爆破设计施工有一定指导意义.

摘要： 为研究爆破施工中毫秒延时爆破作用的频谱特性,采用理论推导和数值模拟相结合的方法进行分析与计算.利用模态识别方法对炮孔间隔时间为25 ms的延时爆破振动数据进行频谱特性分析,得到爆源左、右两侧的爆破振动频率分别约为35 Hz和45 Hz的整数倍.进一步分析可得,这是由于爆破地震波在传播过程中发生多普勒效应,导致不同方向上的频率发生偏移,使得爆源两侧的爆破振动频率值存在差异.据此,实际爆破施工中可以利用多普勒效应进行爆破振动频率的调控.

摘要： 为探求地质工程中爆破地震波作用下含软弱夹层边坡的动力响应特性,设计由混凝土基座和边坡模型组成的物理模拟试验,采用雷管和乳化炸药施加爆破地震波,开展考虑爆破孔位置和炸药量影响的多次爆破试验.首先,对速度、加速度响应分别进行快速傅里叶变换(FFT)、希尔伯特—黄变换(HHT),两者的频谱结果均表明符合爆破地震波的特征;然后,对各次爆破地震波下边坡顶部的三个方向速度响应进行对比分析,表明相似的爆破条件下将产生相似的速度响应.针对两个方向的加速度响应,将边坡模型简化为平面应变模型,对比硬岩层、软岩层之间峰值加速度矢量沿竖直和水平方向的差异性;结果表明,软弱夹层具有“吸能”和“减震”效应,软弱夹层之上的硬层具有“放大”效应,并通过定义峰值加速度影响系数来量化加速度响应的差异性.最后,构建爆破地震波作用下含软弱夹层边坡的宏观受力模型,分析边坡在爆破地震波作用下的滑动机理.试验结果不仅为天然地震触发滑坡的机理做出更加合理的力学解释,而且为爆破作业矿区的斜坡或边坡在爆破地震波作用下的稳定性评价和治理工作等提供一定的试验参考和技术依据.

摘要： 聚能水压爆破技术是一项在隧道掘进中的新型工程技术.通过介绍聚能水压爆破的技术原理与爆破工艺,结合在重庆沿江高速公路佛儿岩隧道开挖掘进中的实际应用与爆破波形分析,突显了聚能水压爆破技术具有减少超挖、降低成本、减轻污染等优点.该技术在聚能爆破的基础上加入了水压爆破,集多种技术优势于一体,有助于实现隧道"安全施工"与"绿色施工",可为类似工程提供一定参考.

摘要： 山地水厂在节能减排方面具有显著的优势,但在山地水厂的建设过程中,交叉施工可能会导致边坡、基坑等爆破作业对前期工程的新浇早龄期混凝土产生影响,产生有害裂缝.为探讨山地水厂新浇混凝土构筑物的裂缝形成与龄期之间的关系,在现场实测爆破地震波的基础上,采用数值模拟的方法研究了不同龄期大体积底板的抗裂性能.计算结果显示,对于坚硬岩石场地,当径向振速小于规范规定的安全振速时,各龄期混凝土均不会产生裂缝;当径向最大振速大于13 cm/s时,龄期7 d以下的混凝土将产生受拉破坏;而当径向最大振速降至9 cm/s以下时,龄期3 d以上的混凝土将处于安全范围.故对山地水厂大体积底板构筑物而言,其安全振速可在规范针对新浇大体积混凝土的安全标准基础上适当放宽.

摘要： 根据别斯库都克露天煤矿的现场情况,分析爆破地震波在多台阶边坡中的传播规律,对矿区台阶边坡进行爆破振动测试,选取爆破区域上部平台由近到远依次布置的四个振动测试点,共进行爆破振动试验7次,取得5组有效数据.通过对5组振动数据结果进行萨道夫斯基公式回归拟合分析,轴向、径向和垂直方向的振动公式拟合结果的相关性系数R均大于0.8,线性相关性较好,振动传播公式对该地质条件下的边坡震动衰减规律有较好的适用性,且随着爆心距的增大,边坡质点振动速度不断衰减,三个方向中水平径向峰值振速最大,水平切向次之,垂直方向最小,爆心距对爆破振动速度的影响要远大于高程.利用该公式开发爆破振动预测软件,通过给定的参数可实现测点位置的振动峰值预测、校核最大单段起爆药量、校核振动安全距离,为解决非工作帮的边坡稳定提供数据基础.

摘要： 为了克服传统微震监测预报方法采用对微震事件发生频度、数量和定位上,不能从单一的微震事件上进行判断的技术弊端.借鉴于天然地震能量理论,提出了一种建立矿山微震震源能量求解的方法,并建立了震源点实际能量与微震监测能量的关系式.研究了以炸药当量表述微震震源能量,通过炸药当量与震级的关系,基于震源能量求出矿震震级.现场研究结果表明:微震震源能量对预测矿难、预报周期来压、卸压效果评价、构造地带活化评价以及地压异常区域的确立,有着较为显著的意义.研究结果表明建立微震震源能量与炸药用药量、矿震震级的关系可以定量计算微震事件释放能量的大小,为矿山灾害的预警提供一种新的评判标准,可用于指导矿山安全生产.

摘要： 惠州市四环路西坑东隧道洞口段为八级高边坡,本文采用显式动力分析方法研究了隧道内钻爆施工中爆破效应对洞口多级边坡振动特性的影响.结果表明:由于地层的反射与折射,爆破地震波由拱顶的双峰形态变为坡面处的单峰形态,且振动速度峰值由拱顶处的28.810 cm/s迅速降至坡面处的0.383 cm/s;中导洞断面起爆后,边仰坡最下层测点振动速度最大,洞口侧边坡、路堑边坡依次减小,说明距离越远振动衰减越迅速;仰坡坡面测点振动速度峰值依次为上台阶起爆>下台阶起爆>中导洞起爆>侧导洞起爆,故装药量是影响边坡稳定性的关键因素;振动速度峰值小于规范安全允许的质点振动速度.该工程洞口高边坡在隧道钻爆施工下是安全的.

摘要： 为了分析自由面数量对爆破地震效应的影响,进行了现场试验.基于实测数据,利用AOK时频分布与小波分析相结合的方法,以质点振动峰值速度、主频、频带能量分布及频带能量持续时间为指标,对不同自由面下爆破地震波特性进行了详细的解读.结果表明:随着自由面数量的增加,爆破地震波质点振动速度峰值降低,主频增加且主频带变宽,峰值能量降低,低频部分占总能量的比例降低,且持续时间变短.因此可从能量的角度认为,自由面越充分爆破地震的危害效应越低,越有利于结构的安全.

摘要： 通过建立爆破地震波作用下框架结构的非线性时程分析方法，对爆破荷载作用下的框架结构进行动力分析，采用现场实测的爆破振动信号，对邻近爆区的厂房结构进行分析。结果表明：建筑物的高度对爆破质点振动速度和位移具有明显的放大作用，而且速度放大效应比位移放大效应大，并确定了由高度差引起的放大系数。

摘要： 震动主频率是各国爆破地震波研究工作者最关注的问题之一，它对建筑物的破坏结果有明显的影响，对其进行深入研究具有非常重要的现实意义。rn 研究发现：爆破地震波主频率的变化规律同时与同段起爆的比例药量和测试点到爆区的距离两者密切相关，可以直接用简明的数学计算式来表达，这已为现场爆破中的实测试验数据所证实。

摘要： 为了研究地下掘进爆破地震波对巷道围岩及支护结构的影响,本文采用分离变量的方法,求解得到了围岩中质点振动速度随轴向距离、径向距离和时间的变化规律,并结合结构动力学理论,研究了端锚式锚杆在爆破动荷载作用下的动力响应特征.结果表明:爆破地震波引起的围岩中的速度峰值随径向距离的增大呈现正负号交互的波浪式衰减,即出现交替拉压状态,这加强了围岩的层状破裂和碎化,在高地应力状态下更易发生岩爆;爆破振动对于迎头5米范围的围岩的影响最为剧烈.不同锚杆长度时锚杆受力状态不同,靠近巷道的锚杆段可能受压也可能受拉,但锚杆较长时锚杆整体受拉,且无论轴力还是剪力都比较小,也就是说爆破振动扰动一般不会使锚杆产生破坏失效.成果对掘进爆破安全技术的提高具有一定的指导意义.

摘要： 爆破地震波中的剪切波(s波)是爆破破坏建筑物的重要因素,研究s波的产生机制和传播特征具有重要意义.基于LS－DYNA的动力有限元计算,分别采用弹性均质模型、弹塑性损伤模型以及SPH—FEM耦合分析方法研究并验证了瞬时爆轰条件下柱状药包s波的形成机理.研究结果表明:弹性均质条件下,药包中截面上只有P波没有s波,在弹塑性损伤条件下有s波的产生,而SPH－FEM耦合分析方法中该现象更加明显,同时SPH－FEM工况下,P波、s波到达时间差更接近理论时间差,计算结果验证了P波在传播过程中遇岩石界面会产生S波,不同数值模拟方法可明显影响计算结果.研究成果可为s波的研究方法及形成机制提供参考.

摘要： 爆破地震波作用下,建筑结构的响应破坏属于动态的损伤累积破坏过程,建筑结构的组成材料(如混凝土和砌体材料等)大多具有明显的损伤累积破坏特性及应变率敏感性.为分析材料损伤及应变率效应对建筑结构动力响应影响的大小,采用之前研究建立岩石类材料的动态损伤本构模型,用LS-DYNA模拟分析了一个典型二层砌体结构在爆破地震波作用下的损伤及动力响应,并主要得出了以下结论:在地震波作用下,结构发生损伤时,其应变响应成倍增加,结构容易更早发生破坏,偏于不安全;考虑材料的应变率效应可以有效地减小结构的损伤;单独考虑材料的应变率效应时可以有效地减小结构的应变响应,但比较而言,损伤引起的最大等效应变的增长是主要的,而应变率效应引起的最大等效应变的减少是次要的。

摘要： 为降低爆破地震波的影响，爆破网路的设计十分重要。为精确控制爆破，不仅需考虑各段雷管的名义延时, 还应考虑雷管的延时偏差。本文根据我国现行使用的爆破器材特点，从考虑毫秒雷管的延时精度出发，以最简单的串并网路为例，分析了爆破网路设计的特点，计算出重炮概率。结果表明选择地表Ms-4 段雷管、孔内选择Ms-6～Ms-8段雷管简单起爆网络在爆破工程应用是可行的。

摘要： 介绍千吨级深孔抛掷爆破中控制爆破振动的设计要点,通过测试不同方向的爆破振动衰减规律,论述了预裂爆破缝对降低爆破振动的作用,探讨了微差逐孔起爆网路在爆破振动控制方面的作用,并分析了大规模深孔抛掷爆破地震波的特性,为进一步优化爆破参数提供了依据。

摘要： 通过在小龙潭露天煤矿长期爆破振动测试的基础上,分析在长期爆破地震波动载荷作用下,小龙潭蠕动边坡变形的规律。分析论证了爆破震动累积效应的存在,指出长期爆破震动累积效应,即破坏性效应和加速效应,在深部产生滑面,浅部形成不同的滑体,在边坡上形成不同区域的变形。加速由减速蠕变向等速蠕变流动过渡的阶段,最终导致形成加速蠕变流动而形成破坏。

摘要： 本文通过分析短柱装药爆破产生振动波的特点,研究了双孔爆破振动速度的局部放大效应,同时在短柱装药爆破的基础上研究了长柱状装药特征对炸药爆破产生的振动效应的影响,得到了长柱状装药爆破下,药包长度、爆轰速度、埋置深度、起爆方式及围岩介质特性的对爆破振动速度特征,并利用萨氏公式拟合了柱状装药爆破下质点峰值速度.分析表明:放大效应的幅值及范围与微差时间和爆破衰减系数密切相关,对于药包顶端以下点,当装药长度增加到一定程度时,爆破引起振动效应不再随之增加,同时爆轰速度对爆破振动效应的影响也只限制在一定速度范围内.对于药包顶端以上点,柱状装药埋置长度越长,地表振速越大.不同的起爆方式下,远离测点的底部起爆时振速最大,其次是两端起爆,最小的是靠近测点的顶端起爆.距离爆源越近处的质点的振动效应受围岩介质特性影响越明显.柱状装药拟合到的萨氏公式能较好的表征出长柱装药爆破振动峰值速度特点,球状装药拟合得到的萨氏公式不能表示长柱装药爆破振动特征.

摘要： 本发明公开了一种地震波传播速度获取方法、测深方法及地震波观测系统，所述系统包括多个排成直线的等间距的地震检波器以形成地震检波器组件，还包括分别靠近地震检波器组件的两个端头位置的地震波激发器；进行观测时，使两个地震波激发器同时发出地震波，每一个地震检波器均接收两地震波激发器发出的震动信号，并将震动信号转换为对应的电信号后上传至上位机，上位机接收到两个电信号后，分别从两个电信号中获取到对应的反射波信息，计算两个反射波先后到达所述地震检波器的时间，得到两个反射波到达同一个地震检波器的时间差，确定每一个地震检波器与每一个地震波激发器的距离，得到距离差，根据距离差与时间差得到反射波的传播速度。

摘要： 本发明公开了一种利用斜井直达地震波走时计算地层地震波速度的方法，该方法假设激发地震波的位置为炮点S，其二维坐标为(x

摘要： 本发明提供了一种地震波映像震源装置及地震波映像雷达系统，涉及地质检测的技术领域，地震波映像震源装置包括：轮毂，以及设置在轮毂转动面上的至少一个凸起块；每个凸起块对应设置有梯度件；轮毂、凸起块和梯度件组装形成轮式震源，地震波映像震源装置用于与地震波映像雷达系统的动力车配合，在动力车行进过程中提供震源来检测道路隐患。本发明提供的地震波映像震源装置及地震波映像雷达系统，可以通过地震波映像震源装置与地震波映像雷达系统的动力车配合，实现行进过程中的震源激发，实现快速检测的目的，进而提高了检测效率。

摘要： 本发明公开了一种地震波传播速度获取方法、测深方法及地震波观测系统，所述系统包括多个排成直线的等间距的地震检波器以形成地震检波器组件，还包括分别靠近地震检波器组件的两个端头位置的地震波激发器；进行观测时，使两个地震波激发器同时发出地震波，每一个地震检波器均接收两地震波激发器发出的震动信号，并将震动信号转换为对应的电信号后上传至上位机，上位机接收到两个电信号后，分别从两个电信号中获取到对应的反射波信息，计算两个反射波先后到达所述地震检波器的时间，得到两个反射波到达同一个地震检波器的时间差，确定每一个地震检波器与每一个地震波激发器的距离，得到距离差，根据距离差与时间差得到反射波的传播速度。

摘要： 本发明公开了一种利用斜井直达地震波走时计算地层地震波速度的方法，该方法假设激发地震波的位置为炮点S，其二维坐标为(x

摘要： 本实用新型提供了一种地震波映像震源装置及地震波映像雷达系统，涉及地质检测的技术领域，地震波映像震源装置包括：轮毂，以及设置在轮毂转动面上的至少一个凸起块；每个凸起块对应设置有梯度件；轮毂、凸起块和梯度件组装形成轮式震源，地震波映像震源装置用于与地震波映像雷达系统的动力车配合，在动力车行进过程中提供震源来检测道路隐患。本实用新型提供的地震波映像震源装置及地震波映像雷达系统，可以通过地震波映像震源装置与地震波映像雷达系统的动力车配合，实现行进过程中的震源激发，实现快速检测的目的，进而提高了检测效率。

摘要： 本实用新型提供了一种地震波接收装置及地震波映像雷达系统，涉及地质检测的技术领域，地震波接收装置包括：圆筒，设置在圆筒轴向方向的转动结构，以及设置在圆筒腔体内部中心位置处的地震波接收芯体；圆筒通过转动结构连接至地震波映像雷达系统的动力车，并在动力车带动下进行转动，以便于在动力车行进过程中通过地震波接收芯体检测地震波信号，检测地面下的地质隐患。本实用新型提供的地震波接收装置及地震波映像雷达系统，由于圆筒可以在动力车带动下进行转动，因此，使地震波接收装置可以实现在行进中接收地震波信号，有效提升了工作效率，进而能够有助于满足快速检测的要求。

摘要： 本实用新型公开了一种地震波试验仪中对地震波进行检波解调的电路,该电路包括耦合电路、检波电路和滤波比较电路，所述检波电路包括NOMS MN1、NMOS MN2、电阻R、电容C，NMOS MN1的栅极和漏极与耦合电路的一个输出端连接，NMOS MN2的栅极和漏极与耦合电路的另一个输出端连接，NMOS MN1的源极和NMOS MN2的源极通过电阻R连接至滤波比较电路的输入端，电容C一端接地另一端接滤波比较电路的输入端；其特征在于，还包括电阻R0和NMOS MN0，NMOS MN0的栅极和漏极通过电阻R0接滤波比较电路的输入端，NMOS MN0的源极接地。有益效果是：经过初检的待检包络来临的时候，电流仍然会较大，NOMS晶体管MN0会将下降的包络往下拉，增加后面滤波比较电路的电压差，有利于解调电路的调节。

摘要： 本发明公开了一种基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模型构造方法，包括如下步骤：选择实测爆破地震波速度信号作为待模拟信号；将爆破地震波速度信号转换为加速度信号；计算建筑结构分析对象在加速度荷载作用下的结构响应，并记录顶层速度响应的幅值；将爆破地震波速度信号进行多分辨小波分解和重构，确定能量比例达10％以上的重构子信号的主频和幅值；构造待模拟信号的爆破地震波模型：采用同一时程分析法，计算与顶层速度响应幅值结果相同时的a的具体取值；将求出的具体a值代入所构造的模型中，得到基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模拟信号的具体表达式，得到的爆破地震波模型不仅具有实测波形的特性参数，还能适用于爆破地震效应机理研究。

摘要： 本发明公开了一种基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模型构造方法，包括如下步骤：选择实测爆破地震波速度信号作为待模拟信号；将爆破地震波速度信号转换为加速度信号；计算建筑结构分析对象在加速度荷载作用下的结构响应，并记录顶层速度响应的幅值；将爆破地震波速度信号进行多分辨小波分解和重构，确定能量比例达10％以上的重构子信号的主频和幅值；构造待模拟信号的爆破地震波模型：采用同一时程分析法，计算与顶层速度响应幅值结果相同时的a的具体取值；将求出的具体a值代入所构造的模型中，得到基于建筑物地震响应等效的爆破地震波模拟信号的具体表达式，得到的爆破地震波模型不仅具有实测波形的特性参数，还能适用于爆破地震效应机理研究。