龔 敏， 石發(fā)才， 吳曉東

(北京科技大學(xué) 土木與資源工程學(xué)院，北京 100083)

在小凈距隧道爆破開(kāi)挖中，爆破振動(dòng)會(huì)對(duì)已建隧道襯砌和中夾巖造成很大的影響，甚至?xí)鹨欢ǖ陌踩[患[1-2]。對(duì)此，使用常規(guī)的導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行控制時(shí)，由于可用段數(shù)較少，有時(shí)效果不好。這種情況下，延期時(shí)間可以靈活設(shè)置的電子雷管為有效降低爆破振動(dòng)提供了可能性[3]。使用電子雷管進(jìn)行微差爆破時(shí)，電子雷管延期時(shí)間的合理設(shè)置對(duì)有效降低爆破振動(dòng)尤為重要。一般來(lái)說(shuō)，延期時(shí)間過(guò)大會(huì)降低爆破作用的協(xié)同性，延期時(shí)間過(guò)小會(huì)使爆破振動(dòng)大幅提高。如何識(shí)別雷管的實(shí)際延期時(shí)間和獲得電子雷管的最佳延期時(shí)間，從而有效控制爆破振動(dòng)仍然是當(dāng)前的熱門課題。學(xué)者們對(duì)此進(jìn)行了大量研究，取得了一定的成果。

準(zhǔn)確識(shí)別雷管的實(shí)際延期時(shí)間，可以為爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化提供依據(jù)。目前主要采用基于EMD-HHT和小波分析的奇異性檢測(cè)法識(shí)別雷管的實(shí)際延期時(shí)間。如龔敏等[4]利用基于EMD-HHT的瞬時(shí)能量法和EMD法對(duì)雷管起爆時(shí)刻識(shí)別進(jìn)行了識(shí)別，對(duì)比了兩種方法的識(shí)別效果。張勝等[5]采用模式自適應(yīng)小波時(shí)能密度法對(duì)微差爆破的實(shí)際延期時(shí)間進(jìn)行了確定。對(duì)于電子雷管的最佳延期時(shí)間，目前主要采用理論計(jì)算法、數(shù)值模擬法和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法進(jìn)行確定。理論計(jì)算法，即根據(jù)各種理論推導(dǎo)出相關(guān)理論公式，從而根據(jù)炸藥參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)的圍巖參數(shù)等進(jìn)行最佳延期時(shí)間的確定。如李清等[6]基于充分形成新自由面的原則，提出了精確控制爆破延期時(shí)間的理論計(jì)算公式，在工程中得到了很好的應(yīng)用。李順波等[7]基于彈性波理論給出了毫秒延期時(shí)間計(jì)算公式。數(shù)值模擬法即采用動(dòng)力分析軟件模擬爆破，對(duì)比不同延期時(shí)間下監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的爆破振動(dòng)，從而進(jìn)行最佳延期時(shí)間的確定。如樓曉明等[8]利用LS-DYNA建立了0 ms、17 ms、25 ms和42 ms四種不同延期時(shí)間下的臺(tái)階爆破模型，發(fā)現(xiàn)延期時(shí)間為25 ms時(shí)，降振效果明顯?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法即通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)做單孔試驗(yàn)，再基于線性疊加原理和半周期減振原理確定電子雷管的最佳延期時(shí)間。如崔正榮等[9]通過(guò)疊加現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的單孔波形，得到最佳延期時(shí)間為23 ms。田振農(nóng)等[10]采用電子雷管起爆，認(rèn)為延期時(shí)間設(shè)置為1/2倍主周期時(shí)，能有效降低爆破振動(dòng)。由于現(xiàn)場(chǎng)條件多變，理論計(jì)算和數(shù)值模擬有時(shí)難以得到可靠的結(jié)果，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法獲得的結(jié)果更符合實(shí)際情況。利用實(shí)測(cè)法確定電子雷管的最佳延期時(shí)間時(shí)，如果能建立線性疊加原理和半周期減振原理間的聯(lián)系，便可以綜合利用兩種方法，獲得更加可靠的電子雷管延期時(shí)間，從而更有效地降低爆破振動(dòng)。

本文對(duì)蓮塘超小凈距隧道混合起爆網(wǎng)絡(luò)中的振動(dòng)波形進(jìn)行研究，采用EMD-HHT法和小波分析法進(jìn)行奇異性檢測(cè)，從而識(shí)別出各段雷管起爆時(shí)刻，分離出單孔波形。然后對(duì)單孔波形進(jìn)行線性疊加分析和頻譜分析，分析合成波形的特點(diǎn)，觀察各單孔波形的主頻特點(diǎn)。最后探究合成波形振速峰值最小、較小和最大時(shí)對(duì)應(yīng)的延期時(shí)間和主周期間的聯(lián)系，從而得到一種更加可靠的電子雷管最佳延期時(shí)間確定方法，為有效降低爆破振動(dòng)提供依據(jù)。

1 研究方法

1.1 EMD-HHT方法

EMD-HHT方法是在EMD分解的基礎(chǔ)上，利用Hilbert變換得到各分量的瞬時(shí)頻譜，從而可同時(shí)分析信號(hào)時(shí)頻特征的一種方法。具體操作步驟如下[11]：

1.1.1 EMD分解

對(duì)原始信號(hào)X(t)，首先找出所有極值點(diǎn)。然后用三次樣條曲線對(duì)所有的極大值點(diǎn)進(jìn)行插值，從而擬合出原始信號(hào)X(t)的上包絡(luò)線。同理，擬合出X(t)的下包絡(luò)線。上下包絡(luò)線包含了所有的原始信號(hào)數(shù)據(jù)。然后，求出上下包絡(luò)線的均值，并按順序連接得到一條均值線m1(t)，再用X(t)減去m1(t)，得到h1(t)如下

h1(t)=X(t)-m1(t)

(1)

若果h1(t)同時(shí)滿足如下條件(1)和(2)，即認(rèn)為h1(t)是一個(gè)IMF分量。

(1) 整個(gè)數(shù)據(jù)序列中，過(guò)零點(diǎn)的數(shù)量與極值點(diǎn)的數(shù)量相等或至多相差1。

(2) 信號(hào)上任意一點(diǎn)，由局部極小值點(diǎn)確定的包絡(luò)線和由局部極大值點(diǎn)確定的包絡(luò)線的均值均為0，即信號(hào)關(guān)于時(shí)間軸對(duì)稱。

1.1.2 Hilbert變換

EMD分解完成后，對(duì)每個(gè)IMF分量c(t)作Hilbert變換，得到H(c(t))

(2)

式中:PV代表柯西主值。然后構(gòu)造信號(hào)z(t)

z(t)=c(t)+jH(c(t))=a(t)ejφ(t)

(3)

式中:a(t)為幅值函數(shù)，Φ(t)為相位函數(shù)。

定義Hilbert譜的表達(dá)式為

(4)

定義Hilbert瞬時(shí)能量譜的表達(dá)式為

(5)

1.2 小波分析

小波分析方法是一種時(shí)間窗和頻率窗都可以改變的時(shí)頻局部化分析方法。

設(shè)ψ(t)∈L2(R)，其傅里葉變換為F(w)。當(dāng)F(w)滿足

(6)

時(shí)，稱ψ(t)為一個(gè)母小波。將母小波平移和伸縮后，就可以得到一個(gè)小波序列。

連續(xù)小波為

(7)

對(duì)于任意函數(shù)f(t)∈L2(R)的連續(xù)小波變換為

(8)

實(shí)際中常用的小波為離散2進(jìn)小波，即a=2j，b=2jk(j，k∈Z)。

1.3 傅里葉變換

傅里葉變換是可以將信號(hào)在時(shí)域和頻域間相互轉(zhuǎn)化的工具。傅里葉變換的實(shí)質(zhì)是將f(t)分解成不同頻率正弦波的疊加，這樣就把對(duì)f(t)的研究轉(zhuǎn)化為對(duì)其加權(quán)系數(shù)F(w)的研究。通過(guò)將爆破振動(dòng)時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，可以很好地分析信號(hào)的頻域特征。

函數(shù)f(t)∈L2(R)的連續(xù)傅里葉變換定義為

(9)

實(shí)際應(yīng)用中常用的是離散傅里葉變換(DFT)，離散時(shí)間序列{fn}的DFT定義如下

(10)

式中:k=0，1，…，N-1。

1.4 疊加分析

為了進(jìn)行疊加分析，從原振動(dòng)波形中截取得到單孔波形。單孔波形的持續(xù)時(shí)間為T0，采樣間隔為dt，每個(gè)采樣點(diǎn)的振速值為g′(t)。由于采集到的波形為離散數(shù)據(jù)點(diǎn)，為了程序計(jì)算方便，將單孔波形數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合成傅里葉級(jí)數(shù)形式

(11)

式中:t為時(shí)間；n為級(jí)數(shù)；w0為基頻；a0、an，bn為擬合參數(shù)。表達(dá)式如下

w0=2π/T0

(12)

(13)

將g(t)擴(kuò)展到整個(gè)時(shí)間域，得到

(16)

根據(jù)Anderson、Hizen和謝烽等[12～14]的研究，可知利用線性疊加原理預(yù)測(cè)爆破振動(dòng)是可行的。假設(shè)每個(gè)孔藥量相同，單孔波形為f(t)，微差爆破的延期時(shí)間為Ti，則m個(gè)炮孔微差爆破后的振動(dòng)波形可表示為如下形式

(17)

通過(guò)上述疊加，可以得到不同延期時(shí)間下合成波形f′(t)的振速峰值及其在合成波形中出現(xiàn)的時(shí)刻，從而可以研究延期時(shí)間和合成波形振速峰值間的關(guān)系。當(dāng)合成波形的振速峰值最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的延期時(shí)間即為最佳延期時(shí)間。

2 信號(hào)的奇異性檢測(cè)

2.1 小波基函數(shù)的選取

選擇合適的小波基函數(shù)對(duì)于提高信號(hào)奇異性檢測(cè)效率有很大的幫助。一般可根據(jù)小波基函數(shù)的性質(zhì)(緊支性、正則性、對(duì)稱性和消失距)進(jìn)行小波基函數(shù)的選取。根據(jù)研究[15-17]，小波基函數(shù)衰減越快，局部化特性就越好。正則性表現(xiàn)為小波基函數(shù)的可微性，一定的正則性和足夠高的消失距對(duì)有效檢測(cè)信號(hào)奇異性非常重要。而過(guò)高階的消失距會(huì)增加計(jì)算量，并使分析結(jié)果模糊。對(duì)稱性可保證信號(hào)重構(gòu)時(shí)的精確性，在進(jìn)行信號(hào)奇異性檢測(cè)時(shí)，可放松這方面的要求。

根據(jù)上述要求，可選擇db3小波基函數(shù)進(jìn)行信號(hào)的奇異性檢測(cè)。相對(duì)于其他db系列小波，db3小波基函數(shù)緊支集較小，時(shí)域緊支性好，近似對(duì)稱，有3階消失距，有利于檢測(cè)信號(hào)的奇異性，同時(shí)計(jì)算量較小。

2.2 奇異性檢測(cè)實(shí)例

某次爆破開(kāi)挖的實(shí)際炮孔布置見(jiàn)圖1。為了防止風(fēng)鉆鉆孔角度問(wèn)題帶來(lái)的欠挖，設(shè)置圖1中所示的補(bǔ)償炮孔(未填充的孔)。為了使掌子面底部爆破達(dá)到單孔單響的要求，增加一個(gè)550 ms的電子雷管。1 050 ms和1 170 ms為設(shè)計(jì)的單孔試驗(yàn)。為了防止串段和獲得足夠的單孔波形，設(shè)計(jì)非電雷管跳段使用。在水平方向距離開(kāi)挖輪廓線3.5 m處測(cè)得的X方向振動(dòng)波形見(jiàn)圖2，從圖2可以大概看出各段振動(dòng)波形有明顯的區(qū)分，其中振動(dòng)信號(hào)的采樣頻率為8 000 Hz。為了精確確定各段的起爆時(shí)刻，對(duì)X方向的振動(dòng)波形進(jìn)行EMD-HHT和db3小波分析(分解8層)，得到Hilbert瞬時(shí)能量譜圖3、主成分分量IMF2的Hilbert包絡(luò)曲線圖4、小波分析時(shí)能密度曲線圖5和小波變換模值(第3層)圖6。各方法的識(shí)別結(jié)果統(tǒng)計(jì)于表1。由于電子雷管的誤差為±1.5 ms，所以電子雷管起爆時(shí)刻550 ms和1 050 ms可以作為很好的識(shí)別性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。從表1中不難看出，EMD法(主成分包絡(luò)法)和小波分析模極大值法較為精確地識(shí)別出了非電雷管各段的起爆時(shí)刻，識(shí)別結(jié)果符合非電雷管段數(shù)及延期時(shí)間誤差圖7，但是四種方法對(duì)于延期時(shí)間為6 ms的電子雷管(1 250～1 424 ms)的識(shí)別均較為粗糙。從圖3和圖5可以看出，電子雷管(1 250～1 424 ms)爆破的瞬時(shí)能量較大，所以有必要充分利用電子雷管的延時(shí)精確性，錯(cuò)相減振，降低爆破振動(dòng)，而合理設(shè)置電子雷管延期時(shí)間是達(dá)到上述要求的關(guān)鍵。結(jié)合表1和圖2可以看出，第五段和第十一段有100 ms左右的衰減時(shí)間，基本衰減為0，而且前一段振動(dòng)基本衰減為0。因此可以認(rèn)為第五段、第十一段以及1 050 ms處的波形為完整的單孔波形，且沒(méi)有疊加其他波形(除噪音)。從而得到第五段、第十一段和1 050 ms處X方向的單孔波形見(jiàn)圖8，由于篇幅限制，其他方向的單孔波形不再給出。

圖1 實(shí)際炮孔布置圖

圖2 X方向振動(dòng)波形

圖3 Hilbert瞬時(shí)能量譜

圖4 主成分包絡(luò)曲線(IMF2)

圖5 時(shí)能密度曲線

圖6 小波變換模值(第三層)

段別瞬時(shí)能量法/msEMD/法ms時(shí)能密度法/ms模極大值法/ms16.81.823.52.9 352.142 55.041.85104.5104.3125.5 102.77199.8196.8205.9 202.5 9278.1 266.8282.4 268.311457.5460.3461.3445.9550 ms558.3 550.3554.5 552.613629.1641.1635.2629.515850.8、930.5 845.5、932.1 839.2、933.1 838.9、928.71 050 ms1 065.61 052.31 058.51 052.4

3 疊加分析和頻譜分析

3.1 疊加分析

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)波形一般是多個(gè)炮孔爆炸后各波形的疊加結(jié)果，但由于爆破振動(dòng)信號(hào)非周期平穩(wěn)信號(hào)，即使假設(shè)每段產(chǎn)生的單孔波形相同，段數(shù)不一樣，相同延期時(shí)間下疊加波形的振速峰值也可能不一樣。因此，利用疊加法分析延期時(shí)間和合成波形振速峰值間的關(guān)系時(shí)，有必要先消除疊加的波列數(shù)對(duì)合成波形振速峰值的影響。

圖7 非電雷管延期時(shí)間誤差

圖8 各段X方向單孔波形

依據(jù)上述疊加原理，編寫(xiě)MATLAB程序，其中擬合級(jí)數(shù)N取300，每?jī)闪胁ㄩg的延期時(shí)間為固定值T，T在區(qū)間[1,T0]上取整數(shù)值，疊加的波列數(shù)取區(qū)間[2,80]內(nèi)的整數(shù)。疊加第五段單孔波形并統(tǒng)計(jì)任意延期時(shí)間下合成波形的振速峰值不再變化的波列數(shù)，得到圖9。從圖9中可以看出，不同延期時(shí)間下，當(dāng)波列數(shù)達(dá)到2列后，合成波形的振速峰值不再變化的概率為0.793 81；當(dāng)波列數(shù)達(dá)到15列后，合成波形的振速峰值不再變化的概率為0.986 25；當(dāng)波列數(shù)為47列后，合成波形的振速峰值不再變化的概率為1。因此，當(dāng)疊加的波列數(shù)為15列時(shí)，就可以不考慮波列數(shù)對(duì)合成波形振速峰值的影響，僅研究延期時(shí)間和合成波形振速峰值間的關(guān)系。

圖9 大于某個(gè)波列數(shù)后合成波形振速峰值不再變化的概率

Fig.9 Probability that the peak vibration velocity of synthetic waveform will not change when the number of single waveforms is greater than a certain value

對(duì)第五段X方向單孔波形進(jìn)行疊加分析，疊加結(jié)果見(jiàn)圖10、圖11、圖12和圖13。從圖12可以看出當(dāng)延期時(shí)間為17 ms時(shí)，合成波形的振動(dòng)峰值首次出現(xiàn)最小值，振速峰值出現(xiàn)在合成波形中的3.75 ms處，說(shuō)明合成波形的振速峰值即為第一個(gè)單孔波形的振速峰值，后續(xù)波形有所抵消。從圖10和圖12可以看出，當(dāng)延期時(shí)間為7 ms時(shí)，合成波形振速峰值為所有峰值中的較小值，振速峰值出現(xiàn)在合成波形中的8.875 ms處，說(shuō)明第一個(gè)波形和第二個(gè)波形有所疊加，而后期波形有所抵消。從圖11和圖12可以看出，當(dāng)延期時(shí)間為13 ms(除1 ms)時(shí)，合成波形振速峰值為所有峰值中的最大值，振速峰值出現(xiàn)在合成波形中的68.75 ms處，說(shuō)明后期波形有疊加增強(qiáng)。當(dāng)延期時(shí)間大于30 ms時(shí)，合成波形的振速峰值基本為最小值。

圖10 第五段X方向合成波形(延期時(shí)間7 ms)

Fig.10 Synthetic waveform of fifth stage inXdirection (delay time is 7 ms)

圖11 第五段X方向合成波形(延期時(shí)間13 ms)

Fig.11 Synthetic waveform of fifth stage inXdirection (delay time is 13 ms)

圖12 第五段X方向延期時(shí)間與疊加峰值

Fig.12 Delay time and superposition peak value of fifth stage inXdirection

圖13 第五段X方向延期時(shí)間與峰值出現(xiàn)時(shí)刻

Fig.13 Delay time and peak occurrence time of fifth stage inXdirection

同樣的方法疊加第五段、第十一段和1 050 ms三個(gè)方向上的單孔波形，統(tǒng)計(jì)疊加結(jié)果于表2。從表2和圖12可以看出，當(dāng)15列波形疊加后，合成波形的最小峰值一般為單孔波形的峰值，出現(xiàn)在首個(gè)單孔波形的峰值處。而最大或較大峰值一般為多個(gè)單孔波形疊加后產(chǎn)生的，大于單孔波形的峰值，說(shuō)明最大峰值對(duì)應(yīng)的延期時(shí)間下，在一定時(shí)間內(nèi)，波形有所疊加增強(qiáng)。從表2還可以看出，不同方向上根據(jù)疊加原理得到的最佳延期時(shí)間是不同的。所以，利用疊加原理確定雷管的最佳延期時(shí)間時(shí)，不能僅考慮一個(gè)方向單孔波形的疊加結(jié)果，而應(yīng)綜合考慮多個(gè)方向單孔波形的疊加結(jié)果。

表2 各段各方向單孔波形疊加結(jié)果

3.2 頻譜分析

利用快速傅里葉變換，可以將信號(hào)的時(shí)域信息和頻域信息聯(lián)系起來(lái)，從而可以從頻域信息來(lái)考察爆破振動(dòng)信號(hào)的特征。利用MATLAB編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的快速傅里葉變換(FFT)，從而可以得到信號(hào)的頻譜圖。圖14為第五段X方向的頻譜圖，從圖中可以看出，第五段X方向單孔波形的主頻率為78.2 Hz，即主周期為12.8 ms。對(duì)第五段、第十一段和1 050 ms不同方向上的單孔波形作快速傅里葉變換，頻譜分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)于表3。從表3可以看出，不同段單孔波形在同一方向上的主頻基本穩(wěn)定，不同方向上的主頻不同。結(jié)合表2和表3，可以得到振動(dòng)峰值最小、較小和最大時(shí)對(duì)應(yīng)的延期時(shí)間與主周期的比值，結(jié)果見(jiàn)表4。從表4中可以看出，當(dāng)延期時(shí)間為主周期的0.4倍～0.7倍(0.5倍左右)、1.4倍～1.7倍(1.5倍左右)和2.4倍～2.7倍(2.5倍左右)時(shí)峰值振速最小或較小，這說(shuō)明錯(cuò)相降振是可行的，但是合成波形振速峰值最小值通常為單孔波形的振速峰值。除延期時(shí)間為1 ms的情況外，當(dāng)延期時(shí)間為主周期的0.9倍～1.2倍(1倍左右)時(shí)，合成波形的振速峰值達(dá)到最大，說(shuō)明此時(shí)各單孔波形疊加增強(qiáng)。

圖14 第五段X方向頻譜圖

段別方向主頻/Hz主周期/ms0.4倍～0.7倍主周期/ms第五段X78.212.85.12～8.96Y101.79.83.92～6.86Z109.59.13.64～6.37第十一段X78.212.85.12～8.96Y101.79.83.92～6.86Z109.59.13.64～6.371 050 msX54.7418.37.32～12.81Y101.79.83.92～6.86Z132.97.53～5.25

3.3 最佳延期時(shí)間的確定

根據(jù)上述分析，當(dāng)延期時(shí)間取半個(gè)周期時(shí)并不能完全保證合成波形振速峰值最小，只能說(shuō)延期時(shí)間為主周期的0.4倍～0.7倍、1.4倍～1.7倍或2.4倍～2.7倍時(shí)，合成波形振速峰值會(huì)有較小或最小值。但是當(dāng)延期時(shí)間為主周期的1倍左右時(shí)，合成波形的振速峰值必然會(huì)疊加增強(qiáng)。為了提高減振可靠性，使合成波形振速峰值最大可能地降低，提出了如下確定最佳延期時(shí)間的方法。首先通過(guò)線性疊加原理來(lái)確定最佳延期時(shí)間，根據(jù)多個(gè)單孔波形的疊加結(jié)果，考慮主要的控制要求，得到備選延期時(shí)間。然后，根據(jù)快速傅里葉變換求出單孔波形的主周期，判斷備選延期時(shí)間是否符合半周期減振原理，即備選延期時(shí)間是否為各單孔波形主周期的0.4倍～0.7倍、1.4倍～1.7倍或2.4倍～2.7倍。若符合，即得到最佳延期時(shí)間。若不符合，重新選擇較優(yōu)的延期時(shí)間，并重復(fù)上述步驟，直至找到最佳延期時(shí)間，這樣通過(guò)兩種原理相輔相成，得到更加可靠的最佳延期時(shí)間，有效地降低爆破振動(dòng)。具體流程,如圖15所示。

表4 相應(yīng)延期時(shí)間與主周期的比值

Tab.4 The ratio of the corresponding delay time to the main period

段別方向峰值最小峰值較小峰值最大第五段X1.330.551.02Y1.330.511.02Z0.66、1.430.550.99第十一段X0.55、1.331.09Y2.651.431.02Z0.43～0.771.42～1.651.211 050 msX1.530.770.99Y2.651.631.12Z0.40.670.93

圖15 最佳延期時(shí)間確定方法

本實(shí)驗(yàn)單孔波形主周期的0.4倍～0.7倍如表3所示。根據(jù)上述方法，為了保證爆破協(xié)同性，最終確定的最佳延期時(shí)間為6 ms，滿足主要控制要求，且與各方向單孔波形主周期的比值基本為0.47～0.66，符合干擾減振原理。本次試驗(yàn)中以6 ms作為電子雷管延期時(shí)間，在2 m進(jìn)尺爆破中，測(cè)得距離開(kāi)挖輪廓線垂直距離1.8 m且水平距離3.5 m處各方向的振速不超過(guò)3 cm/s。

4 結(jié) 論

通過(guò)上述分析，可以得出以下結(jié)論：

(1) 以電子雷管起爆時(shí)刻的識(shí)別結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)，可以較好地評(píng)價(jià)四種不同的起爆時(shí)刻識(shí)別方法。其中EMD法和小波變換模極大值法有很好的識(shí)別效果，但是這兩種方法需要人為地選擇反應(yīng)信號(hào)特征的IMF主成分分量和最佳變換尺度。

(2) 合成波形振速峰值最小、較小或最大時(shí)對(duì)應(yīng)的延期時(shí)間和主周期有很緊密的關(guān)系。一般延期時(shí)間為主周期的0.4倍～0.7倍、1.4倍～1.7倍和2.4倍～2.7倍時(shí)，得到的合成波形振速峰值為最小或較小，這說(shuō)明錯(cuò)相減振是可行的。但是在疊加波形個(gè)數(shù)較多，延期時(shí)間都相同時(shí)，一般只能使合成波形的振速峰值降低為單孔波形的振速峰值。除延期時(shí)間為1 ms的情況外，當(dāng)延期時(shí)間為主周期的0.9倍～1.2倍時(shí)，合成波形的振速峰值達(dá)到最大，各單孔波形疊加增強(qiáng)?；谏鲜雎?lián)系，提出了一種更加可靠的電子雷管最佳延期時(shí)間確定方法。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)上述方法得到的最佳延期時(shí)間為6 ms。在此延期時(shí)間下，測(cè)得在2 m進(jìn)尺爆破中距離開(kāi)挖輪廓線垂直距離1.8 m且水平距離3.5 m處各方向的振速不超過(guò)3 cm/s，效果較好。

(3) 同一爆破場(chǎng)地同一方向上單孔波形的主頻基本相同，而不同方向上單孔波形的主頻有所不同。