装药结构对爆破振动能量传递的影响研究
发布时间：2021-01-31 04:38
针对某石方钻爆工程单耗大、临近建（构）筑物振动响应较大问题,现场进行了连续耦合装药、径向不耦合装药、中部空气间隔装药及水不耦合装药的四组爆破试验。将测得的试验数据进行基于CEEMDAN的光滑降噪模型去噪,以各频带与原始信号的相关系数及均方误差为指标,筛选出优势分量,通过计算其能量值来判断4种装药结构下爆破振动的破坏力大小,并且对比分析了4种工况下岩体爆破块度,结果表明:空气不耦合装药爆破振动速度-时程曲线携带的能量最小、破坏力最小,水不耦合装药次之,但水不耦合装药爆破能有效降低岩石大块率及粉尘危害。
【文章来源】：爆破. 2020,37(01)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
四种装药结构图
图 1 四种装药结构图表 1 试验参数表Table 1 Test parameter table 装药结构 孔数/个 孔深/m 孔径/cm 药卷直径/cm 装药长度/m 单孔药量/kg 连续耦合 6 10 115 75 4.9 64 径向不耦合 6 10 115 75 5.3 64 空气间隔 6 10 115 75 5.8 64 水不耦合 6 10 115 75 5.8 64
现分别选取4组实验20 m处的垂直速度-时程曲线进行分析[15],如表2所示。连续耦合装药、径向不耦合装药、空气间隔装药及水不耦合装药的爆破振动信号分别记为S1、S2、S3、S4。为精确提取原始信号中有用的特征信息,现将信号S1、S2、S3、S4垂直速度-时程数据分别进行基于CEEMDAN的光滑降噪算法去噪。4个信号经分解后分别产生了12个固有模态分量及余项,经式(1)分别产生了12个算法,α分别取0.1～0.3时,算法A5的目标函数都最小,其次是算法A4;当α分别取0.4～0.9时,算法A4的目标函数最小,在此取α为0.4作为降噪均方误差的权重因子选取目标函数确定最优算法。限于文章篇幅,现列取信号S1垂直速度的最优算法对比及原始图和降噪信号的对比图,如图3、图4所示。信号S2、S3、S4也做同样降噪处理。由图3可知:在12个算法中,算法4的目标函数最小,故采用算法4对信号S1进行降噪。表 2 测点20 m处速度原始数据Table 2 Speed raw data at 20 m 信号 水平径向速度/(cm·s-1) 主频/Hz 水平切向速度/(cm·s-1) 主频/Hz 垂直速度/(cm·s-1) 主频/Hz S1 2.08 14.71 1.46 14.09 1.99 23.81 S2 1.50 15.87 1.12 20.83 1.92 19.23 S3 1.21 15.87 1.03 19.23 1.25 23.81 S4 0.61 14.93 0.55 18.52 1.21 22.22
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ф42 mm炮孔空气间隔装药爆破对岩体破碎效果的影响研究[J]. 周后友,池恩安,张修玉,朱杰超,杨德强,蒲恒强,邓涛,王彩霞. 爆破. 2018(04)
[2]基于CEEMDAN与小波自适应阈值的去噪新方法[J]. 张建文,刘洋,张大朋,张寰宇. 电测与仪表. 2018(10)
[3]轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究[J]. 种玉配,熊炎林,齐燕军. 工程爆破. 2018(02)
[4]基于CEEMDAN与SVD的泄流结构振动信号降噪方法[J]. 张建伟,侯鸽,暴振磊,张翌娜,马颖. 振动与冲击. 2017(22)
[5]空气间隔装药孔壁初始冲击压力分析[J]. 楼晓明,王振昌,陈必港,王作棠,俞缙. 煤炭学报. 2017(11)
[6]装药结构对爆破震动能量传递及爆破效果影响研究[J]. 顾文彬,王振雄,陈江海,刘建青,陆鸣,徐浩铭. 振动与冲击. 2016(02)
[7]爆破开采对采空区地面建筑抗震性能的影响分析[J]. 魏晓刚,麻凤海,刘书贤. 中国安全科学学报. 2015(09)
[8]基于集合经验模态的随钻脉冲信号优良降噪算法[J]. 郑一,孙晓峰,陈健,岳军. 石油勘探与开发. 2012(06)
[9]不耦合装药结构对岩石爆破的影响[J]. 梁为民,LIU Hong-yuan,周丰峻. 北京理工大学学报. 2012(12)
[10]段药量对爆破振动信号时频特性的影响研究[J]. 赵明生,梁开水,李本伟. 振动与冲击. 2012(07)
硕士论文
[1]装药结构对爆炸效能影响的理论研究与数值模拟[D]. 孙磊.安徽理工大学 2011
本文编号：3010221
【文章来源】：爆破. 2020,37(01)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
四种装药结构图
图 1 四种装药结构图表 1 试验参数表Table 1 Test parameter table 装药结构 孔数/个 孔深/m 孔径/cm 药卷直径/cm 装药长度/m 单孔药量/kg 连续耦合 6 10 115 75 4.9 64 径向不耦合 6 10 115 75 5.3 64 空气间隔 6 10 115 75 5.8 64 水不耦合 6 10 115 75 5.8 64
现分别选取4组实验20 m处的垂直速度-时程曲线进行分析[15],如表2所示。连续耦合装药、径向不耦合装药、空气间隔装药及水不耦合装药的爆破振动信号分别记为S1、S2、S3、S4。为精确提取原始信号中有用的特征信息,现将信号S1、S2、S3、S4垂直速度-时程数据分别进行基于CEEMDAN的光滑降噪算法去噪。4个信号经分解后分别产生了12个固有模态分量及余项,经式(1)分别产生了12个算法,α分别取0.1～0.3时,算法A5的目标函数都最小,其次是算法A4;当α分别取0.4～0.9时,算法A4的目标函数最小,在此取α为0.4作为降噪均方误差的权重因子选取目标函数确定最优算法。限于文章篇幅,现列取信号S1垂直速度的最优算法对比及原始图和降噪信号的对比图,如图3、图4所示。信号S2、S3、S4也做同样降噪处理。由图3可知:在12个算法中,算法4的目标函数最小,故采用算法4对信号S1进行降噪。表 2 测点20 m处速度原始数据Table 2 Speed raw data at 20 m 信号 水平径向速度/(cm·s-1) 主频/Hz 水平切向速度/(cm·s-1) 主频/Hz 垂直速度/(cm·s-1) 主频/Hz S1 2.08 14.71 1.46 14.09 1.99 23.81 S2 1.50 15.87 1.12 20.83 1.92 19.23 S3 1.21 15.87 1.03 19.23 1.25 23.81 S4 0.61 14.93 0.55 18.52 1.21 22.22
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ф42 mm炮孔空气间隔装药爆破对岩体破碎效果的影响研究[J]. 周后友,池恩安,张修玉,朱杰超,杨德强,蒲恒强,邓涛,王彩霞. 爆破. 2018(04)
[2]基于CEEMDAN与小波自适应阈值的去噪新方法[J]. 张建文,刘洋,张大朋,张寰宇. 电测与仪表. 2018(10)
[3]轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究[J]. 种玉配,熊炎林,齐燕军. 工程爆破. 2018(02)
[4]基于CEEMDAN与SVD的泄流结构振动信号降噪方法[J]. 张建伟,侯鸽,暴振磊,张翌娜,马颖. 振动与冲击. 2017(22)
[5]空气间隔装药孔壁初始冲击压力分析[J]. 楼晓明,王振昌,陈必港,王作棠,俞缙. 煤炭学报. 2017(11)
[6]装药结构对爆破震动能量传递及爆破效果影响研究[J]. 顾文彬,王振雄,陈江海,刘建青,陆鸣,徐浩铭. 振动与冲击. 2016(02)
[7]爆破开采对采空区地面建筑抗震性能的影响分析[J]. 魏晓刚,麻凤海,刘书贤. 中国安全科学学报. 2015(09)
[8]基于集合经验模态的随钻脉冲信号优良降噪算法[J]. 郑一,孙晓峰,陈健,岳军. 石油勘探与开发. 2012(06)
[9]不耦合装药结构对岩石爆破的影响[J]. 梁为民,LIU Hong-yuan,周丰峻. 北京理工大学学报. 2012(12)
[10]段药量对爆破振动信号时频特性的影响研究[J]. 赵明生,梁开水,李本伟. 振动与冲击. 2012(07)
硕士论文
[1]装药结构对爆炸效能影响的理论研究与数值模拟[D]. 孙磊.安徽理工大学 2011
本文编号：3010221
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3010221.html
