[发明专利]一种基于防洪坝系的主振动频率确定煤矿爆破方式的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于防洪坝系的主振动频率确定煤矿爆破方式的方法。

背景技术

我国能源结构的特点，决定了煤炭将在相当长的一段时间内作为我国主要的能源。经济社会的高速发展对能源的需求量也在不断的增加，为了有效的提高每个煤矿的服务年限，需要采用高效的开采方法。露天开采由于其具有安全、高效、资源回收率高等优点，成为优选的煤矿开采方法。

而煤矿一般情况下都处于深陡沟壑区域，容易造成雨水的聚集，为了保证露天开采的可实施性，在煤矿的周围为了达到防洪、防水的目的都设置有防洪坝系。但是对于露天煤矿一般会采用抛掷爆破的方式进行开采，爆破的影响范围会波及到防洪坝系，因此防洪坝系的安全受到很大的影响。

例如对于我国哈尔乌素露天煤矿，其地处深陡沟壑区域，坡度相差大，并且雨量集中，因此在该露天煤矿周围构建了一套防洪坝系，构成了防洪系统工程。与哈尔乌素露天煤矿相邻较近的黑岱沟煤矿采用抛掷爆破的方式开采，爆破的规模达到每次爆破1200t～1500t炸药，爆区距离哈尔乌素露天煤矿越来越近，其爆破影响范围已经直接波及哈尔乌素露天煤矿的防洪坝系。并且哈尔乌素露天煤矿开采每次起爆装药量150吨左右，露天剥离超大规模爆破产生的爆破振动冲击，对距离哈尔乌素露天煤矿首采区较近的多个防洪坝的安全稳定性和可靠性产生重大影响，对煤矿的安全高效生产存在较大的潜在影响。因此为了保证防洪坝系的安全，需要确定相应的爆破方式。

现有技术在保证防洪坝系的安全下，确定爆破方式时，一般考虑防洪坝系在爆破影响下的振动幅度，通过简单的减小防洪坝系在爆破影响下的振动幅度来确定爆破方式。但是由于振动幅度不能全面反映防洪坝系受爆破影响的程度，因此单单根据防洪坝系的振动幅度确定爆破方式不够全面，导致确定的爆破方式不够优化，对防洪坝系的安全存在潜在的影响。

发明内容

本发明提供一种基于防洪坝系的主振动频率确定煤矿爆破方式的方法，用以解决现有确定的爆破方式不够优化，影响防洪坝系的安全性问题。

本发明的这种基于防洪坝系的主振动频率确定煤矿爆破方式的方法，包括：

根据设置的监测设备对坝体在爆破振动下的速度特征的监控，获取每个监测设备监测到的该坝体在爆破振动下的振动速度；

根据每个监测设备监测到的坝体在爆破振动下的振动速度，确定坝体的主振动频率；

根据确定的坝体的主振动频率，确定爆破方式。

较佳地，所述获取每个监测设备监测到的该坝体在爆破振动下的振动速度之前，所述方法还包括：在防洪坝系中选择进行监测的坝体，针对选择的坝体设置监测设备。

较佳地，基于以下至少一种方法，在防洪坝系中选择进行监测的坝体：

选择距离爆破区域在第一设定距离范围内的坝体，作为进行监测的坝体；和

选择距离爆破区域在第二设定距离范围内，并且有水的坝体作为进行监测坝体，其中所述第二设定距离大于第一设定距离。

较佳地，所述针对选择的坝体设置监测设备包括：

针对选择的坝体，在坝体上设置多个传感器，并设置接收每个传感器发送的信号的振动记录仪，其中至少一个传感器设置在该坝体在爆破振动的来波方向的位置上，并且至少一个传感器设置在该坝体在爆破振动的去波方向的位置上。

较佳地，所述确定坝体的主振动频率包括：根据每个监测设备监测到的坝体在爆破振动下的振动速度，确定坝体的最大振动速度；根据确定的坝体的最大振动速度，确定坝体的主振动频率。

较佳地，所述确定坝体的最大振动速度包括：针对每个时间点、每个传感器获取的坝体在该时间点上的振动速度，查找每个时间点下获取的振动速度的最大值；将获取的每个振动速度的最大值，进行傅里叶变换，得到不同频域下坝体对应的每个最大振动速度。

较佳地，所述根据确定的坝体的主振动频率，确定爆破方式，包括：根据多次爆破测振中每种爆破方式的振动频率，以及监测到的坝体的振动频率，建立爆破方式的振动频率与坝体的振动频率的对应关系；将与坝体的主振动频率相差较大的坝体的振动频率，对应的爆破方式作为确定的爆破方式。