预测爆破振动波形的方法、装置、计算机存储介质及终端

本文涉及工程爆破技术，尤指一种预测爆破振动波形的方法、装置、计算机存储介质及终端。

背景技术：

1、钻爆法是目前矿山采掘及岩体工程建设中最为高效与经济的破岩方法，但爆破破岩的同时，不可避免的产生爆破振动危害。爆破振动波的准确预测是目前防灾减灾和工程建设领域亟待解决的问题，也是近年爆破工程界的一个热门话题；爆破振动波同时具有随机性与确定性的特点，有限个可控因素如药量、距离等因素决定了爆破振动的确定性的变化，而岩性、埋深、自由面及抵抗等装药条件等多个无法控制的未知因素，决定了爆破振动的随机性。

2、在工程爆破界，不同国家大多使用经验公式来对爆破振动进行预测，如峰值振动、振动主频等；随着中国数码电子雷管的普遍应用实现了小间隔时间的起爆，齐爆药量成为一个难以核算的量，导致传统公式的适用性大大降低；与此同时，现代部分构建筑物的结构响应难以仅凭振动要素指标来计算评估，还需使用振动历史曲线进行整个时程分析，如甲类建筑及超限等结构的地震响应计算除使用反应谱方法外仍然补充以时程计算。

3、地下爆破的任务是将岩石按设计的深度和断面安全高效的爆破下来，并尽可能减少对隧道围岩损伤及其对稳定性的影响。由于在爆破只在一个自由面的条件下进行，岩石的夹制作用大，爆破岩石条件差，爆破规模及其效果受巷道断面尺寸的限制。隧道爆破工作面上的炮孔布置如图1，按其位置和作用的不同主要分为掏槽孔、崩落孔和周边孔三大类，有时增加辅助孔；其中，掏槽孔的作用是在一个自由面（即工作面）的情况下首先爆出一个槽腔，为其它炮孔的爆破增加一个自由面和提供岩石膨胀补偿的空间，减小其他孔岩石爆破的夹制作用，创造有利的爆破条件；辅助孔布置在掏槽孔周围，作用是进一步扩大掏槽孔爆出的槽腔；周边孔又称轮廓孔，是最外一圈沿巷道周边布置的炮孔，作用是控制巷道断面成形轮廓，使爆破后的巷道断面、形状和方向符合设计要求，按其所在位置，又可分为顶孔、帮孔、底孔和底角孔；若隧道埋深较大，则地表爆破振动主要与掏槽药量相关，若较浅，周边孔距离地表更近，则此时地表最大振动可能会与周边孔起爆相关；而掏槽孔、崩落孔、周边孔自由面情况相差很大，因此在波的合成时应区别对待。

4、如何实现多孔爆破振动的计算，确保地下爆破振动预测结果的准确性与适用性，建立能够体现岩体特性、装药条件等多孔爆破振动的预测模型，为城市地下空间爆破施工提供工具，为城市地下空间建设保驾护航，成为一个有待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种预测爆破振动波形的方法，包括：

2、根据调制过滤白噪声模型构建爆破振动波形的随机振动预测模型；

3、对每一种炮孔，通过单个炮孔测试获得该种炮孔相应的单孔波形；

4、根据获得的单孔波形确定炮孔的随机振动预测模型的相关参数；

5、对多孔下的确定相关参数的随机振动预测模型进行爆破振动波形的线性叠加。

6、另一方面，本申请实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述预测爆破振动波形的方法。

7、再一方面，本申请实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，

8、处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；

9、所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述预测爆破振动波形的方法。

10、还一方面，本申请实施例还提供一种预测爆破振动波形的装置，包括：构建单元、测试单元、确定单元和叠加处理单元；其中，

11、构建单元设置为：根据调制过滤白噪声模型构建爆破振动波形的随机振动预测模型；

12、测试单元设置为：对每一种炮孔，通过单个炮孔测试获得该种炮孔相应的单孔波形；

13、确定单元设置为：根据获得的单孔波形确定炮孔的随机振动预测模型的相关参数；

14、叠加处理单元设置为：对多孔下的确定相关参数的随机振动预测模型进行爆破振动波形的线性叠加。

15、本公开实施例通过构建爆破振动波形的随机振动预测模型，通过测试获得炮孔的单孔波形，将确定相关参数的合适的单孔爆破振动波形作叠加子波，完成多孔爆破振动的叠加计算，在确保地下爆破振动预测结果的准确性与适用性的情况下，建立了能够体现岩体特性、装药条件等多孔爆破振动的预测模型，为城市地下空间爆破施工提供了工具，为城市地下空间建设提供技术支撑。

16、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

技术特征：

1.一种预测爆破振动波形的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据调制过滤白噪声模型构建爆破振动波形的随机振动预测模型，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每一种炮孔，通过单个炮孔测试获得该种炮孔相应的单孔波形之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对每一种炮孔，通过单个炮孔测试获得该种炮孔相应的单孔波形，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预先确定的岩石的破碎效果信息，确定是否允许进行单个炮孔的测试，包括：

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对多孔下的确定相关参数的随机振动预测模型进行爆破振动波形的线性叠加，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，按照以下公式进行所述爆破振动波形的线性叠加：

8.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的预测爆破振动波形的方法。

9.一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，

10.一种预测爆破振动波形的装置，包括：构建单元、测试单元、确定单元和叠加处理单元；其中，

技术总结
一种预测爆破振动波形的方法、装置、计算机存储介质及终端，本公开实施例通过调制过滤白噪声模型构建的随机振动预测模型，对每一个炮孔测试获得炮孔的单孔波形，能够体现岩体特性、装药条件的特性，确保了地下爆破振动预测结果的准确性，将根据单孔波形确定相关参数的单孔爆破振动波形作叠加子波，完成多孔爆破振动的叠加计算，可以适用不同种类的多孔爆破振动波形，在确保地下爆破振动预测结果适用性的情况下，建立了能够体现岩体特性、装药条件等多孔爆破振动波形的预测模型，为城市地下空间爆破施工提供了工具，为城市地下空间建设提供技术支撑。

技术研发人员：李胜林
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2025/3/27