基于HHT的露天礦爆破振動信號分析

毛　暉

(福建省天玉方圓礦業有限公司)

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基于HHT的露天礦爆破振動信號分析

毛暉

(福建省天玉方圓礦業有限公司)

摘要采用經驗模態分解(EMD)提取爆破振動信號的固有模態函數(IMF)分量，對主要成分作Hilbert變換，得到各IMF分量的頻率特征；對振動信號進行Hilbert變換，得到信號的Hilbert譜和邊際能量譜，從頻譜能量的角度分析了爆破振動能量在不同頻率段的分布特征。結果表明：爆破能量主要集中在100 Hz以內的低頻區域，020 Hz頻帶能量分布較均勻，2045 Hz能量變化較大，45 Hz以后能量很小。研究結果驗證了HHT方法在爆破振動信號分析中的高效性和適應性，HHT方法處理非線性、非平穩的爆破振動信號簡單有效，具有很好的推廣價值。

關鍵詞露天爆破振動HHTEMDHilbert譜

隨著爆破技術在露天及地下采礦、城市道路交通等基礎設施建設中的大力開發和應用，爆破施工對周圍環境、鄰近構(建)筑物的安全影響逐漸受到人們的重視，其中爆破產生的地震效應是最具威脅的危害之一[1-2]。Hilbert-Huang transform(希爾伯特-黃變換，HHT)是由Norden E Huang等人于1998年提出的非平穩信號的非線性非平穩處理方法，是近年來對以傅立葉變換為基礎的線性和穩態譜分析的一個重大突破[3]。HHT方法已在爆破振動信號的處理方面取得了大量應用，宗琦等采用HHT方法對煤礦巷道掘進爆破地震波信號的頻譜特征和能量分布進行了研究[4]；徐振洋等基于HHT方法研究了露天煤礦臺階爆破地震信號的時頻及能量分布特征[5]；張義平等用HHT方法研究了硐室大爆破震動的時頻特征及震動傳播特性[6]；……