爆破是煤炭资源开发中常用的手段,而爆破产生的振动可能会破坏冻结岩壁及井壁,通过对振动进行分析可以减小或者控制这种破坏。近十年来(1998—2015年)能表征时间-频率信息的小波分析法逐渐成为处理爆破振动信号的主要手段。
来自中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室的单仁亮教授研究团队以服务梅林庙矿风井安全爆破掘进为目的,以冻结壁保护下立井钻爆法掘进施工为背景,在中国矿业大学(北京)爆破动力学实验室内制作三维立体模型,模拟现场进行爆破掘进试验,通过在模型指定的位置布置传感器采集振动信号,结合广泛使用的小波包分析技术,用Matlab编制相应计算程序对冻结岩壁测点爆破振动信号进行分析,研究了其时频特征以及能量分布特征。
研究人员发现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。这一研究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。该项成果近期发表于《煤炭学报》2016年第8期。
该项研究得到了国家自然科学基金委员会与神华集团有限责任公司联合资助项目的资金支持。
引用格式:单仁亮,白瑶,宋永威,等.冻结立井模型爆破振动信号的小波包分析[J].煤炭学报,2016,41(8):1923-1932. (转载请标明出处)