爆破地震波特性研究爆破地震波特性研究3张义平,吴桂义(贵州大学矿业学院,贵州贵阳550003)摘要:结合现场爆破震动信号,从爆破地震波的传播形式、传播方式、波的特征、波的衰减吸收及传播介质的力学模型等方面分析了爆破地震波特性。结果表明:爆破地震波是一种与自然地震波相似但又相区别的非常复杂的随机过程,它是不同幅值、不同频率与不同相位的各种波型叠加而成的复合波。爆破地震波在传播过程中会发生多次反射、折射、绕射、衍射、波型转换甚至波导、层间波等复杂现象,传播过程中波的有关参数和时频特征常与爆源条件、传播介质的物理性质、场地特征及地形等因素紧密相关。地震波在发生几何衰减的同时,还因粘弹性介质的内摩擦和热传导导致能量耗散,使得波能不断衰减。关键词:爆破地震波;波特性;衰减与吸收中图分类号:TD235.1文献标识码:A文章编号:1015-2763(2007)06-0068-05StudyonCharacteristicsofBlasting-CausedSeismicWaveZhangYiping,WuGuiyi(CollegeofMining,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550003,China)Abstract:Combinedwiththedatacollectedfromthein-sitemonitoringofblastingvibration,thecharacteristicsofblasting-causedseismicwaveareanalyzedcomprehensivelyfromitsprop2agationform,propagationmode,properties,attenuation,ab2sorptionandthemechanicsmodelofpropagationmediums.Theresultsshowthatblasting-causedseismicwave,whichisaverycomplexrandomprocessresemblingtobediffencefromseismicwave,isacompositewavecomposedofkindsofwaveswithdif2ferentranges,frequenciesandphases.Inthepropagationprocessesofblasting-causedseismicwave,complexphenome2nasuchasmanytimesofwavereflection,refraction,diffractionandwavetypediversionevenwave-guideandlayerwavewillhappen,andrelationalparametersandtime-frequencycharac2teristicsofwavesarecloselyrelatedtotheconditionsofexplosionsource,physicalpropertiesofpropagationmedium,fieldcharac2teristicsandterrain.Thedissipationofwaveenergycausedbytheinnerfrictionandheatexchangeofviscous-elasticmediumsaccompaniedwithitsgeometryattenuationinducesthegradualattenuationofwaveenergy.KeyWords:Blasting-causedseismicwave,Characteristicsofwave,Attenuationandabsorption爆破是矿山开采中的一个重要环节。当炸药在岩体中爆炸时,一部分能量使炸药周围的介质引起扰动,并以波的形式向外传播。在爆破近区、中区传播的依次是冲击波、应力波,地震波由应力波在传播远区到达界面产生反射和折射叠加而形成[1],它是一种由爆源附近的应力波转换而来在岩土介质中传播的一种能量逐渐衰减的扰动,尽管只占爆炸所释放能量中的一小部分[2],但爆破地震波的特性对研究爆破地震波的传播机理、衰减规律及危害控制都具有重要意义。为此,人们从不同侧面对爆破地震波特性进行了大量研究[3～10]。本文结合现场爆破震动监测信号,在查阅大量文献基础上,从爆破地震波的传播形式、传播方式、波的特征、波的衰减吸收及传播介质的力学模型等方面进行分析,探讨爆破地震波的特性。1爆破地震波的分类爆破地震波包括在地层内部传播的体波和在地层表面或介质体表面传播的面波。体波可分为纵波(P波)、横波(S波);面波主要有Rayleigh波(R波)和Love波(L波)。体波中的纵波指质点的振动方向与波的前进方向一致,使介质产生压缩和膨胀,因此又称为压缩波、疏密波、无旋转波或P(premier)波。体波中的横波指质点振动方向与波的前进方向垂直,使介质被ISSN1015-2763CN43-1215/TD矿业研究与开发第27卷第6期MININGR&D,Vol.27,No.62007年12月Dec.20073收稿日期:2007-04-16基金项目:国家自然科学基金(50764001);贵州省科技攻关项目(黔科合GY字(2007)3015);教育部“春晖计划”资助项目;贵州省优秀青年科技人才资助项目.作者简介:张义平(1970-),男,湖南邵东人,博士,副教授,主要从事岩体力学、矿山开采及安全技术教学与科研工作,Email:cme.ypzhang@https://www.sodocs.net/doc/b81356892.html。本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！