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煤矿岩巷爆破振动信号能量分布特征的小波包分析
标题：煤矿岩巷爆破振动信号能量分布特征的小波包分析
摘要：
煤矿岩巷爆破振动信号是评估爆破作业对岩巷围岩稳定性影响的重要指标之一。本文采用小波包分析方法，对煤矿岩巷爆破振动信号的能量分布特征进行研究。利用小波包分解将信号分解为多个频带，分析各频带的振幅和能量分布，进一步揭示信号能量分布的特点。研究结果表明，不同频带的信号能量分布存在显著差异，且能量主要分布在高频段，随着频率的增加而逐渐减小。这些结果对于评估爆破作业对岩巷围岩稳定性的影响，提供了重要的理论依据。
关键词：煤矿岩巷，爆破振动信号，小波包分析，能量分布特征
1.引言
随着煤炭工业的快速发展，煤炭资源的开采越来越深入，岩巷围岩稳定性问题变得愈发突出。煤矿爆破作业是一种常见的开采方法，然而，爆破过程会引起巨大的振动，对岩巷围岩稳定性产生一定影响。因此，研究岩巷爆破振动信号的能量分布特征，对于评估爆破作业对岩巷围岩的稳定性影响具有重要意义。
2.研究方法
本文采用小波包分析方法，对煤矿岩巷爆破振动信号的能量分布特征进行研究。小波包分析是一种基于小波变换的信号分析方法，可以将信号分解为各种尺度和频率的分量，以揭示信号的特性与结构。
3.数据采集和处理
为了获取煤矿岩巷爆破振动信号，我们在实际的爆破作业中设置了振动监测仪器。通过采集的振动信号，我们对其进行预处理，包括去噪和滤波等步骤，以提高信号的质量和准确性。
4.小波包分析方法
在小波包分析中，我们选择合适的小波基函数，将信号进行分解。分解过程中，我们通过选择不同的尺度和频率来分析信号的能量分布特征。通过对每个频带的振幅和能量进行计算和统计，得到不同频带的能量分布曲线。
5.分析结果
通过对煤矿岩巷爆破振动信号进行小波包分析，我们得到了信号能量分布特征的详细信息。结果显示，信号能量主要分布在高频段，随着频率的增加而逐渐减小。不同频带的能量分布也存在显著差异，其中低频段的能量分布较为平坦，而高频段的能量分布呈现出明显的峰值。
6.讨论与应用
通过对煤矿岩巷爆破振动信号的能量分布特征进行分析，我们可以更好地评估爆破作业对岩巷围岩的影响。根据能量分布特征，我们可以预测爆破作业对岩巷围岩稳定性的影响程度。此外，我们还可以通过调整爆破参数和方案，来减小振动信号的能量分布，从而降低对岩巷围岩的影响。
7.结论
本文采用小波包分析方法，对煤矿岩巷爆破振动信号的能量分布特征进行了研究。研究结果表明，不同频带的信号能量分布存在显著差异，且能量主要分布在高频段，随着频率的增加而逐渐减小。这些结果为评估爆破作业对岩巷围岩稳定性的影响提供了重要的理论依据。
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