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基于小波分析的乌龙泉矿爆破降振研究

阎晓荣  
【摘要】: 随着武钢集团对熔剂用灰岩和冶金用白云岩需求量的逐年增加,乌龙泉矿生产能力逐年提高,爆破规模增大和爆破频度增加,爆破振动相应加强;而开采工作面又不断向矿体下部延深和向矿区边界拓展,与矿区周围建筑物的距离逐渐拉近,爆破振动对建筑物的安全构成了威胁,矿山生产爆破的振动问题日显突出,如不及早解决势必影响矿山正常生产,提高生产成本。为此,决定开展对乌龙泉矿生产爆破的振动控制研究。 本论文研究内容是武汉理工大学与武钢矿业集团乌龙泉矿科研合作项目“乌龙泉矿爆破振动控制研究”中的一子课题。本论文主要内容是运用众多学者的研究成果,分析和整理现场单孔和多排微差爆破的振动测试数据,根据微差爆破振动信号的叠加原理,运用小波分析理论,将乌龙泉矿单段爆破振动信号在不同的微差时间下叠加,实现对乌龙泉爆破振动强度的预测,给出测试场地不同距离合理微差时间的建议值。 本文运用小波分析理论,得到结论如下: (1)利用矿区单孔爆破实测振动波形,对矿山台阶爆破的炮孔起爆顺序和延期时间进行波形叠加,可以预测不同爆心距处的爆破振动波形,预估爆破危害。 (2)利用在乌龙泉矿不同爆心距处的实测单段爆破振动信号,根据信号叠加原理,在不同的微差时间下进行波形叠加,可获得不同微差时间不同距离处的爆破峰值振动速度、不同微差时间下的降振率曲线。 (3)根据被保护对象允许安全振速、降震率和爆破效果,可以给出乌龙泉矿台阶爆破合理的毫秒延期间隔时间,为生产爆破时爆破网路设计和微差时间间隔选择提供参考。本研究成果认为,乌龙泉矿生产爆破合理微差时间间隔建议值为10~31ms、45~63ms、86~90ms、95~120ms;如被保护建、构筑物在95m以内,则需要考虑降低单响药量来控制爆破震动效应。 (4)本次乌龙泉矿生产爆破中,当微差时间间隔大于120ms,各分段爆破地震波的波形完全分开,没有叠加作用,虽然有一定的降震效果,但过大的微差时间相当于各炮孔单独作用,不利于矿石的破碎,因此不是最优的微差时间。


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