[发明专利]一种基于频谱叠加的台阶爆破毫秒延时压制降振方法

权利要求书

1.一种基于频谱叠加的台阶爆破毫秒延时压制降振方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)：现场选择几个有代表性的点，进行单孔爆破试验，使用爆破测振仪对每次单孔爆破进行测振，得到相应振动数据；

步骤2)：将得到的振动数据导入Matlab中进行HHT时频分析，得到该振动数据的边际谱图和能量分布图，通过几个有代表性的单孔爆破振动频谱图判断出爆破作业时该爆破区域爆破地震波频率范围；

步骤3)：根据基于频谱叠加原理推导的公式所得频率特性曲线确定频率范围内的起爆段数及延期时间大小，当起爆段数固定时，只需确定延期时间大小；

所述公式为y＝|K(jω)|＝|sin nπfΔt/sinπfΔt|，y为在观监测处测得的叠加组合后地震波的傅里叶谱与组合叠加前单个任意地震波傅里叶谱的比值，y的大小可表征压制降振效果好坏；n为起爆段数；f为频率；Δt为延期时间；

步骤4)：进行试爆试验，根据爆破效果及时调整相关爆破参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的单孔爆破试验点应保证能大致代表爆区整体环境，且每个测振仪安置处距离爆源距离应相同，且后续试爆以及日常爆破振动监测测振仪安置位置也应相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述HHT时频分析方法为希尔伯特黄变换，在对振动数据进行导入之前，应把失真信号及污染信号去除。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述公式是基于将台阶毫秒延时爆破所产生的地震波近似地看成是振动波形和振幅一样，相对时差为Δt的n个波形的叠加组合，设第1个波形的振动函数为f(t)，则第2个波形的振动函数为f(t-Δt)，同理，第n个波形的振动函数为f[t-(n-1)Δt]；则到达观测点的地震波函数F(t)可表述为：F(t)＝f(t)+f(t-Δt)+f(t-2Δt)+…+f[t-(n-1)Δt]。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述观测点地震波函数F(t)中的t时刻地震波函数f(t)的傅里叶谱为g(jω)，根据频谱定理中的时延定理，t-Δt时刻地震波函数f(t-Δt)的傅里叶谱为g(jω)e^-jωΔt；以此类推，f[t-(n-1)Δt]的傅里叶谱为g(jω)e^-(n-1)jωΔt，得到到达观测点的地震波的傅里叶谱G(jω)为：令表征叠加后的振幅强度；所述公式中ω为角频率；实际爆破地震波不是简谐波，而是包含很多频率成分的脉冲波，因此叠加后的振幅强度应体现频率效应的影响，因此化简可得以下关系：得