基于eemd方法的某矿爆破地震波传播规律分析有色金属科学与工程.docVIP

基于EEMD的爆破震动波传播规律分析 王 柳1，何少博2，王丹1（1. 江西理工大学，资源与环境工程学院，江西 赣州341 000；2. 招金矿业股份有限公司夏甸金矿 山东 招远 265 400） 摘 要：爆破震动原始数据受噪声、干扰事件等影响，得到的传播公式精度有限。为此，提出在EEMD分解的基础上提取爆破震动主震，以此进行分析，提高公式的准确性。基于实测爆破震动数据，分别对原始数据和主震数据进行线性回归，结果表明，主震数据相关系数R更大，受噪声和干扰事件影响小传播规律性关键词：爆破震动；公式；EEMD；主震；相关系数 nalysis of Blasting Vibration Wave propagation Based on EEMD WANG Liu1，，（School of Resource and Environmental Engineering，Jiangxi university of Science and Technology, Ganzhou JiangXi 341000，ChinaXiadian?Gold?Mine?of?Zhaojin?Mining?industry?Co. Ltd，Zhaoyuan Shandong 265400）Abstract: Raw data of blasting vibration under the influence of noise and interference events, limited the accuracy of propagation formula. Thus, Analysis of main vibration datas extracting from the EEMD decomposition was done to improve the accuracy of formulas. According to the collected field data of blasting vibration in a mine, linear regression was done to the original datas and main vibration datas to gain each formula , then verified them, the results show that as the correlation coefficient of main vibration is larger, the noise and interference events do little affection to the formula, and its formula is more precisely when short distance propagation . Keywords: Blast vibration; formula; EEMD; main vibration datas; correlation coefficient 0 引言震动是矿山爆破的主要危害之一[1]。频繁的爆破震动严重影响巷道顶板、保安矿柱、井筒、采空区和上部建筑群等稳定性。因此，研究爆破震动波的传播规律有着重要意义，它是爆破设计的依据，也是防震减震的基础[]。文献 [] 和文献[]在实测爆破震动数据的基础上，对震动波速进行萨道夫斯基公式拟合分析，建立了爆破震动衰减经验公式，但爆破震动原始信号受干扰因素多，经验公式的准确性亦有限。文献[]提出在小波去噪的基础上，对去噪后的震动波速进行拟合分析，获取了更为准确的经验公式，但小波技术存在基函数与分解尺度的选择问题[]。为此，提出一种基于EEMD的爆破震动主震波传播规律分析方法。 1EEMD简介 EEMD是WU等人[] 针对EMD分解受异常事件干扰而易产生模态混叠和端点震荡等现象，提出利用白噪声频率均匀分布的统计特性，将其混入原始信号中，平滑异常事件，使信号具备均匀分解尺度的新方法。与EMD原理相似，EEMD不存在先验基底的选择问题，具有自适应性特性，能随信号的变化分解成若干个从高频到低频、彼此之间没有模态混叠的本征模态函数（intrinsic mode function 简称IMF）[1,13]，也即：( 式中：（=1,2…n）—加入噪声的次数； （=1,2…n）—时间采样点数； （=1,2…n）—IMF分量的次序； —原始信号加入次噪声后的信号； —EEMD分解余量。 由于加入的次噪声是不相关随机序列，其统计均值为零，将各分量进行整体平均后，加入的次噪声将相互抵消。那么，真实信号的EEMD分解结果为： 。 则原始信号表示为： 。 2 MATLAB信号仿真 信号是某矿采