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| 1 | 基于EMD改进算法的爆破振动信号去噪显示文摘为了解决振动信号经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)滤波去噪效果不佳的问题,提出一种自适应性正交经验模态分解(principal empirical mode decomposition,PEMD)的信号去噪方法。该算法融合了EMD分解的自适应性和主成分分析(principal component analysis,PCA)的完全正交性特点,对信号EMD分解过程中产生的模态混叠现象进行消除,得到了最佳的去噪效果。分析表明:PEMD在仿真模拟试验中相比于传统EMD算法和集总经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)算法,信噪比分别提高了1.15 dB和0.38 dB,且均方根误差最小;频域上PEMD对仿真信号频率(30 Hz)识别的灵敏度最高,30 Hz之外的噪声滤除效果最好。在爆破振动试验中,PEMD和EEMD去除噪声毛刺的效果较为理想,且PEMD在0~300 Hz的中低频振动信号保存效果最好,300 Hz以上的高频噪声滤除效果最好。 | 易文华 刘连生 闫雷 董斌斌 | 2020 | 爆炸与冲击2020，40，9： | 24 |
| 2 | 下穿隧道爆破荷载激励下边坡振动预测及能量分析显示文摘为解决边坡与下穿近接隧道协同爆破施工安全难题,结合某石油储备基地扩建项目,运用量纲推导、现场实验与信号分析相结合的方法,构建考虑高程影响的振动峰值速度公式,研究隧道爆破振动能量沿坡面的衰减机制。结果显示,边坡同台阶边沿处质点振速峰值大于坡脚处,坡面局部存在振动速度高程放大效应;引入相对坡度H/D的爆破振动模型对坡面质点振速预测精度高,可反映边坡角对高程放大效应的影响;振动速度及能量沿坡面均呈现出近区衰减快、远区衰减慢的传播特性,同时隧道爆破振动能量集中分布在0~300 Hz范围的多个子振频带,且高频能量沿坡面衰减更快,能量卓越频带中值以指数形式衰减,能量最终向低频带集中。 | 何理 钟东望 李鹏 宋琨 司剑峰 | 2020 | 爆炸与冲击2020，40，7： | 12 |
| 3 | 基于PEMD的露天边坡不同高程爆破振动信号频谱特征研究显示文摘为了更好地研究边坡爆破振动信号的频谱特征分布,结合露天边坡爆破振动试验分析,利用正交经验模态分解方法(Principal Empirical Mode Decomposition,PEMD)剔除了振动信号中的噪声,对不同高程的边坡爆破振动信号频谱特征进行了研究。结果表明:①节理裂隙发育边坡在当前起爆方式下,爆破振动信号能量的优势频段为10~100 Hz,其频段内的能量占总能量的64.2%~88.0%;②同一高程不同振动方向的爆破振动信号中,径向峰值振动速度最大,主振频段内集中的振动能量最大;③在边坡特定高程处,爆破振动信号不同频率成分存在选择放大或衰减效应,且不同振动方向能量的放大与衰减程度并不相同;④随着高程的增加,爆破振动信号的峰值瞬时能量表现为先增大后减小,在边坡出现高程放大效应处达到最大。 | 刘连生 钟抒亮 易文华 刘伟 杨砚 柴耀光 | 2022 | 金属矿山2022，51，1： | 10 |
| 4 | 基于EMD-HHT和小波理论的地下浅孔爆破振动规律研究显示文摘为了深入研究爆破振动波的传播规律,基于EMD-HHT和小波理论分析了金沙矿业官房矿区402矿段的爆破振动信号。结果表明:爆破振动信号的优势能量频率带和能量分布时间主要集中在50 Hz、0.65 s以内,爆破振动能量的最大值为0.0111 cm^(2)/s^(2),能量分布主要呈正态分布,在频率为20 Hz时能量分布达到了峰值,占爆破振动能量的11.8%,爆破振动信号的最大瞬时能量随着最大单响药量的增加逐渐加大。 | 李祥龙 赵泽虎 王建国 何丽华 张其虎 杜贤江 | 2021 | 有色金属工程2021，11，12： | 8 |
| 5 | 自由面数量对水下钻孔爆破振动信号能量分布及衰减规律的影响显示文摘针对自由面不仅影响爆破效果还影响爆破振动效应的问题,提出从能量角度探索自由面对水下爆破振动衰减规律的影响。以三峡大坝至葛洲坝水利枢纽河段水下钻孔爆破地震波现场监测数据为基础,结合SPH-FEM数值模拟技术和小波时频能量分析方法,对不同自由面数量的爆破振动信号的总能量、各频带间的能量分布特征及振动衰减规律进行了研究。结果表明:水下钻孔爆破具有低主频、短持时、快衰减的特点,爆破主频带主要集中在15.625~31.250 Hz;受单一自由面限制的水下开槽爆破,监测信号的爆炸能量主要以振动形式消耗,单自由面比振动能为13.14 mm^(2)/(kg·s^(2)),随着后续开挖爆破自由面数量的增加,双自由面和三自由面的比振动能分别降低至1.36和0.28 mm^(2)/(kg·s^(2)),频带质点峰值振动速度分别降低65%和37%,能量更多用于破碎和抛掷岩体,水下爆破振动主频由低频向高频带(31.25~62.50 Hz)发展。因此,在水下控制爆破设计时,需要考虑自由面数量对振动能量分布和衰减规律的影响,并利用这个特征,确定各段的控制药量,减少对周边建构物的共振危害。 | 马晨阳 吴立 孙苗 | 2022 | 爆炸与冲击2022，42，1： | 7 |
| 6 | 爆破地震波穿越不同介质结构面的衰减效应显示文摘为探索爆破地震波穿越不同充填介质结构面的振动速度、频率和能量分布的衰减规律,采用混凝土边坡相似模型进行爆破振动试验。通过分析爆破地震波的峰值振动速度、边际能量谱和各频带能量百分比,获得了爆破地震波穿越无结构面与结构面充填泥、细沙、水和空气的衰减规律。结果表明:当充填介质波阻抗越小,地震波的峰值能量和峰值振动速度衰减越快,频率上表现出高频滤波作用越强,在频带间能量分布变窄,主频带有往低频带0~20 Hz聚集的趋势;值得注意的是,当水作为充填介质时,不仅水的波阻抗会影响地震波的衰减,而且水的微压缩连续性也会使峰值能量和峰值振动速度衰减更慢,能量在频带间分布更广,水的流动性则会造成爆破地震波的主频带在各传播方向上分布不一。在相同充填介质条件下,随着结构面倾角增大,峰值振动速度在各传播方向上均减小。 | 董斌斌 程新锋 闫雷 易文华 刘伟 杨砚 刘连生 | 2020 | 工程爆破2020，26，2： | 7 |
| 7 | 爆炸冲击荷载下扩腔体积和能耗随抵抗线的变化规律研究显示文摘针对柱状药包爆炸冲击荷载下炮孔周边岩体介质扩腔体积和能耗占比问题,采用爆破破岩和断裂力学理论,结合爆炸具有瞬时、高温、高压等极端态特性,构建了仅以单轴动态抗压为主要依据的过度粉碎区岩石破碎能耗的简易计算公式,并开展了模型试验研究。该研究结果表明:随着最小抵抗线由120 mm增加到200 mm,扩腔半径由炮孔半径的2.6倍增加到4.6倍,扩腔体积增加了3.56倍,呈现明显的指数增长趋势;能耗由524 J增加到1870 J,能耗占比由5.93%上升到21.13%,与现有的研究成果基本一致,验证了计算公式的可行性。该研究结果能够为光面爆破、预裂爆破等控制爆破技术的设计和施工提供理论依据。 | 雷振 黄永辉 陈文梦 张智宇 周继国 | 2021 | 振动与冲击2021，40，4： | 5 |
| 8 | 隧道下穿民房爆破振动效应监测显示文摘依托右线隧道穿过民房正下方的福建省厦门市石堀山隧道工程,在民房第一、二层墙角处各布置一台自动化爆破振动仪,对爆破开挖引起的振动进行长期监测.结果表明:爆破振速整体上随着测点与掌子面距离的减小而增大;在三向振速中,垂向振速不一定总是最大,但主频小于30 Hz,垂向振速占比最多;分析时应综合振速与主频,选择优势分向振速,或根据建筑物固有频率,选择接近的主频对应的分向振速;当测点与掌子面距离为10~50 m时,爆破振度显著放大,而主频有一定的衰减,径向和垂向主频衰减至与房屋固有频率接近;当测点与掌子面距离为50 m内时,随着掌子面远离测点,振速影响系数C v先增大后减小,主频影响系数C f先减小后增大;空洞影响垂向最大,径向次之,切向最小;C v最大值为3.4,C f最小值为0.35. | 朱浩杰 蔡奇鹏 肖朝昀 林立华 涂兵雄 黄山景 | 2021 | 华侨大学学报(自然科学版)2021，42，2： | 4 |
| 9 | 复杂环境下露天矿山爆破及安全控制显示文摘为安全有效地实现鹅仔岭石灰石矿山露天台阶爆破,针对施工环境复杂、爆破技术难度较大等技术难点,在爆破安全控制方面结合该工程周边环境、岩体特性等情况,通过选取三角式布孔、连续装药结构、排孔分别延时起爆等技术方案,优化爆破参数和爆破网路,最终顺利实施了露天台阶爆破。爆破取得了良好的爆破效果,未对周围建筑物产生较大影响,爆破振动、飞石飞散距离、粉尘危害均在安全控制范围内,可为其他类似复杂环境下的爆破工程提供一定的参考。 | 汪飞 | 2022 | 工程爆破2022，28，4： | 4 |
| 10 | 基于小波与EMD的井下深孔爆破振动信号对比分析显示文摘通过某金矿井下深孔爆破振动测试,采集到爆破振动信号数据,分别运用小波和经验模态分解(EMD)对爆破振动信号进行分析,并对比研究爆破振动信号的小波能谱系数和EMD能量熵,得到信号主分量峰值频率。最后结合我国新的爆破振动安全判据对信号进行安全评估,并提出相关安全技术措施建议。结果表明,测点信号V(竖向)向小波能谱系数与EMD能量熵随频率降低呈先增后减趋势,而T向(横向)、L向(径向)变化趋势不一致。小波与EMD得到的测点信号V向主分量峰值频率相近,范围在29.10~44.84 Hz;T向、L向主分量峰值频率相差较大,范围在1.50~48.64 Hz。经评估,建议对采矿进路进行喷锚支护,运输巷道进行速喷支护,后期采空区进行块石和尾砂综合胶结充填处理。 | 鲁超 吴贤振 刘建伟 程杰 | 2021 | 中国矿业2021，30，2： | 3 |
| 11 | 基于EMD分解的爆破振动信号主成分提取与分析显示文摘爆破振动信号由于受到复杂环境条件的影响,具有瞬时非平稳性的特点,结合希尔伯特-黄变换(HHT)分析方法自适应性好的优点,通过经验模态分解(EMD)算法对崇礼国家跳台滑雪中心边坡爆破振动信号主成分进行了提取与分析研究。结果表明:EMD分解的各阶IMF分量呈现出一定尺度范围的模态,可以去除高频噪声和低频趋势项来实现爆破振动信号主成分的重点提取;爆破振动信号能量主要在60 Hz以下的低频段和0.1~0.3 s的时间段,提取主成分后的爆破振动信号频率分布稍有变窄,在10 Hz以下的边际能量显著降低,瞬时能量和振动速度曲线整体过渡性光滑度有所提高,峰值误差相对较小。因此,获取爆破振动信号主成分,可提高信号的局部时频特征,以准确评估建(构)筑物的爆破振动,并为保证爆破施工安全与边坡稳定提供参考依据。 | 张声辉 高文学 刘江超 李小帅 胡宇 张小军 | 2022 | 工程爆破2022，28，6： | 2 |
| 12 | 考虑高程与能量的爆破振动持时分析显示文摘研究爆破振动持续时间的影响因素及预测精度极为必要。基于量纲分析理论,引入爆破振动监测点与爆心的高程差、爆心距及爆破地震波所携能量影响因子,推导出爆破振动持时预测公式,线性相关性达到95.8%。根据台阶爆破现场试验实测振动数据,采用多元线性回归进行爆破振动持时预测,与现有振动持时预测公式的预测结果进行对比。结果表明:随着高程差的增加,爆破振动持时与爆破地震波能量均存在放大效应;修正后的爆破振动持时预测公式平均相对误差最小为4.90%,现有公式平均相对误差依次是8.36%和8.30%,优化后预测公式的预测精度较现有公式分别高出3.46和3.40个百分点。 | 包松 郭连军 莫宏毅 徐振洋 | 2021 | 金属矿山2021，50，8： | 2 |
| 13 | Geotechnical engineering blasting:a new modal aliasing cancellation methodology of vibration signal de-noising显示文摘In the present study of peak particle velocity(PPV)and frequency,an improved algorithm(principal empirical mode decomposition,PEMD)based on principal component analysis(PCA)and empirical mode decomposition(EMD)is proposed,with the goal of addressing poor filtering de-noising effects caused by the occurrences of modal aliasing phenomena in EMD blasting vibration signal decomposition processes.Test results showed that frequency of intrinsic mode function(IMF)components decomposed by PEMD gradually decreases and that the main frequency is unique,which eliminates the phenomenon of modal aliasing.In the simulation experiment,the signal-to-noise(SNR)and root mean square errors(RMSE)ratio of the signal de-noised by PEMD are the largest when compared to EMD and ensemble empirical mode decomposition(EEMD).The main frequency of the de-noising signal through PEMD is 75 Hz,which is closest to the frequency of the noiseless simulation signal.In geotechnical engineering blasting experiments,compared to EMD and EEMD,the signal de-noised by PEMD has the lowest level of distortion,and the frequency band is distributed in a range of 0-64 Hz,which is closest to the frequency band of the blasting vibration signal.In addition,the proportion of noise energy was the lowest,at 1.8%. | Yi Wenhua Yan Lei Wang Zhenhuan Yang Jianhua Tao Tiejun Liu Liansheng | 2022 | Earthquake Engineering and Engineering Vibration2022，21，2： | 2 |
| 14 | 具有轴向静应力的变截面岩石应力波频散特性显示文摘针对深部岩块几何特征复杂并处在高地应力环境中的工程实际,研究不同轴向静应力和变截面率对岩石应力波频散特性的影响。制备不同变截面率的红砂岩长试件,采用动静组合加载装置,进行不同轴向静应力下的应力波传播试验。采集不同测点处的应力波时域信号,分别进行快速傅里叶变换和小波包变换,研究轴向静应力与变截面率对红砂岩的应力波频谱、主频及频带能量的影响,以频域的角度表征应力波传播衰减机理。研究结果表明:随着轴向静应力的增大,应力波频谱峰值先大幅下降后趋于平缓,其几何衰减速率随变截面率增加的变化趋势由上升变为下降;应力波主频随静应力增加呈现'先增大—再减小—后平缓'的变化特征,主频随变截面率增加的变化趋势由下降变为上升;应力波频带能量在0~15.63k Hz间占比最大,随着静应力的增加,主振频带能量先往高频带发展,后趋向于低频带。 | 金解放 张琦 袁伟 孙政 | 2021 | 中南大学学报(自然科学版)2021，52，8： | 2 |
| 15 | 露天矿山爆破信号时频特征提取与分析显示文摘为了探索露天台阶爆破振动波传播的能量分布特征,在现场对爆破振动有效采集,利用短时傅里叶变换(short-time fourier transform,STFT)对不同爆心距处的振动信号能量在时频平面上的分布进行了分析。结果表明:爆破振动信号能量主要集中在30 Hz范围内,三向振速幅值呈现竖直垂向>水平径向>水平切向的规律。爆破能量随爆心距的变化呈指数衰减,且在爆破近区振速衰减较远区更为明显,随着高程的增大,主频降低且信号能量谱在爆破远区呈现多频带、多峰值的特征。边坡岩体的高程效应更多地体现在振动响应时间增长、响应主频降低方面,将能量分布纳入爆破安全标准制定具有现实意义。 | 王陀 林梦吟 曾艺婷 顾城 秦明 付晓强 | 2020 | 三明学院学报2020，37，2： | 1 |
| 16 | 露天采场爆破对周边尾矿坝的稳定性影响研究显示文摘为了更好地研究采场爆破振动对周边尾矿库的稳定性影响,采用对尾矿库区进行地质调研、采场生产工艺及爆破参数调查和爆破振动监测等手段,通过对监测信号的质点峰值振动速度、频谱分布特征进行分析和对基于GeoStudio的尾矿坝稳定性进行模拟,分别从振动强度、频谱成分能量和稳定性安全系数研究采区爆破振动效应对尾矿坝的影响。结果表明,尾矿坝处爆破振动信号的主频段在5.7~30.6 Hz,主频段成分能量随着距离的增大而减小,尾矿坝稳定性模拟分析证明爆破振动对尾矿坝整体结构稳定性造成的影响很小;采用线性拟合得到该采区地质条件和爆破开采条件下萨道夫斯基公式的K、α分别是81.348和1.153,并结合采区爆破作业条件对最大一段起爆药量和最小爆破安全距离进行了分析推算,对爆破振动作用下的尾矿坝安全控制进一步分析与评价,并对此提出一些行之有效的对策措施。 | 高赛红 汪胜莲 | 2022 | 工程爆破2022，28，6： | 1 |
| 17 | 抵抗线对爆破地震波衰减规律的影响研究显示文摘以相似理论为基础,利用量纲分析法推导出模型试验应遵循的相似准则。构筑混凝土模型,进行不同大小抵抗线的单孔爆破试验,然后利用HHT分析方法从能量角度对爆破地震波衰减情况进行分析。通过对爆破地震波瞬时能量谱的分析,得出不同抵抗线爆破的地震波能量衰减变化情况。研究结果对降低爆破振动和提高炸药能量利用率具有一定的指导意义。 | 李杰 赵明生 欧阳天云 | 2021 | 矿业研究与开发2021，41，11： | 1 |
| 18 | 露天高陡型边坡爆破振动监测和稳定性分析显示文摘采用现场爆破振动监测方法,对边坡进行爆破振动监测,并结合Geo-Studio二维仿真软件对爆破振动作用下的边坡稳定性进行研究。研究结果表明:随着边坡高程的增加,测点峰值振动速度逐渐减小,少部分存在高层放大效应;个别测点的爆破振动速度过大,即将超过爆破振动安全允许标准,主要原因是爆破单段药量过大,故需进行爆破参数优化。通过数值模拟分析,当边坡整体安全系数在1.050~1.152之间,在爆破振动作用下,边坡局部容易出现失稳。主要表现为:+202 m平台,在断层构造的影响下,边坡坡脚和坡顶瞬态变形量较大,极易在强降雨条件和爆破扰动下发生局部滑塌,需要对边坡加强监测和维护并采取一定的加固措施。 | 潘荣森 陈浩 杨砚 赵奎 刘连生 曾鹏 | 2023 | 铜业工程2023，，2： | 1 |
| 19 | 露天爆破动载荷对地下充填体的稳定性影响研究显示文摘为确定露天台阶爆破对地下充填体稳定性的影响,通过现场爆破振动监测手段,从质点振动速度、振动瞬时能量谱、振动边际能量谱3方面对监测结果进行分析。结果表明:最大爆破振动速度为6.38 cm/s,满足充填体混凝土挡墙对爆破振动速度的安全要求;在第5次监测+34 m平台边坡爆破中,减少单段最大药量的情况下,测点4垂向上0.2944 s的瞬时能量峰值最大,验证了爆破振动能量受单段最大起爆药量和爆心距共同作用;爆破振动信号中的边际能量主要集中在0~90 Hz,在同一高程测点上,随着爆心距的增大,边际能量幅值减小,充填体中部的爆破振动信号边际能量幅值最大;充填体中部介质相对均匀,其内部介质的波阻抗差异是影响边际能量幅值的重要因素。利用LS-DYNA软件建立的边坡爆破对地下充填体影响的数值模型,得出质点振动速度为6.73 cm/s,与爆破监测数据契合度较高,验证了现场振动监测的准确性。 | 潘荣森 陈浩 赵奎 刘连生 曾鹏 | 2023 | 矿业研究与开发2023，43，10： | 0 |
| 20 | 基于AHP的露天矿爆破高程放大效应研究显示文摘在研究露天矿爆破过程中,高程放大效应是不可忽略的重要影响因素。为了了解影响高程放大效应权重,拟从层次分析法的基本理论入手,从地质条件因素、爆源因素、传播途径因素三个方面进行考虑,得出其影响因素权重大小分别为:地质构造>高程差>节理裂隙>岩石性质>单段最大药量>爆心距>总药量>起爆方式>装药结构,相对应的权重值分别为:0.2695、0.1950、0.1705、0.1100、0.0855、0.0650、0.0494、0.0323、0.0228。针对现场实测数据进行分析,当高程差达到36 m时三向振速峰值均发生高程放大效应;由于+1264平盘以上岩石发育程度较高,在高程差达到36 m时振速下降仍然较快,并未发生高程放大效应,进一步证实了地质条件在爆破振动高程放大效应中的重要作用。 | 何桃 李金山 池恩安 吴亮 | 2021 | 中国矿业2021，30，9： | 0 |
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