基于爆破振动与松动圈分析的水封洞库爆破方案比选

作     者：叶海旺 张鹏辉 蒙云琪 张兆龙 傅家亮 白金鑫 刘磊 余梦豪 Doumbouya Sekou YE Hai-wang;ZHANG Peng-hui;MENG Yun-qi;ZHANG Zhao-long;FU Jia-liang;BAI Jin-xin;LIU Lei;YU Meng-hao;Doumbouya Sekou

作者机构：武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 武汉理工大学关键非金属矿产资源绿色利用教育部重点实验室武汉430070 武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室武汉430070 中铁四院集团工程运维有限责任公司武汉430063 滁州市兴天矿业有限公司滁州239399 

出 版 物：《爆破》 (Blasting)

年 卷 期：2025年第42卷第1期

页      面：44-55页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2020YFC1909602) 湖北省重点研发计划项目(2021BCA152) 

主　　题：水封洞库 爆破方案 EEMD-HHT 时频能量 松动圈 

摘      要：合理的爆破施工方式是保证水封洞库稳定性和水封性的关键,在某水封洞库进行爆破地震波检测、声波探测,并结合HHT信号分析方法,通过EMD、EEMD分解方法对比、识别并弱化信号模态混叠效应以提高信号分析准确性,最后利用边际谱、瞬时能量谱、三维能量谱、围岩松动圈等评价不同爆破方案对水封洞库开挖爆破的影响。结果表明:EEMD-Hilbert分析方法可以一定程度上改善传统EMD分解带来的模态混叠问题,通过EEMD分解重构后的振速时程曲线更加平滑、可靠性更高;通过信号重构后的边际谱分析,发现双侧壁导坑法频带分布在200~380 Hz范围,单侧壁导坑法的频段范围更窄,集中在110~250 Hz之间,两组方案的低频能量均占比较少;双侧壁导坑法瞬时能量合值高于单侧壁导坑法,两组方案瞬时能量均主要集中在首段掏槽孔上,分别占总瞬时能量的41.67%和23.73%,单侧壁导坑法瞬时能量分布更为平均且较双侧壁导坑法更低;通过声波探测分析:双侧壁导坑法两侧拱腰松动圈范围约1.0~1.2 m,单侧壁导坑法扩挖面、导洞面松动圈范围分别为0.8 m、1.0~1.2 m。通过EEMD-Hilbert与声波探测联合分析可知,单侧壁导坑法相对更适合该洞库爆破施工。