爆破记录特征

爆破记录特征1、近源小吨位爆破垂直（Z）（地震仪记录为：N-S,E-W,U-D三个分量）分向的初动向上，强而尖锐，呈脉冲型，周期较小，振动衰减很快，振幅很快就从最大突减到最小。△：5km花岗岩爆破2、震中距在数十公里的小吨位爆破2.1波列特征纵波在垂直分向的初动向上垂直分向呈振幅较大的脉冲型有明显的低频成分——Lg,Rg型面波△：28km的镍矿体中的爆破△：48km的铜矿爆破Δ（km）81012152123294461AP/AS1.01.11.01.00.900.870.930.930.80Δ（km）6599106107115124128130150AP/AS0.850.710.810.851.101.001.001.101.00不同震中距爆炸AP/AS的比值（首都圈）2.2、P，S最大振幅比近似等于1Ap/As（△）曲线2.3P,S周期特征Δ＜5km时，爆炸Tp略小于天然地震波Tp，Ts近似相等约为0.2秒左右，5km＜Δ≤10km爆炸与天然地震的Tp与Ts接近。Tp≈0.3秒，Ts≈0.4秒，;当200km＞Δ＞10km时,天然地震Tp＜1.0秒，而爆炸Tp=1.0～1.5秒(视介质而定)而且爆炸的R（Rg)波清楚。3、震中距在数十公里的百吨位级爆破3.3实例1时间：2010年5月4日17：16EPC:114.6°E23.5°N地点：广东省惠州市博罗县公庄镇鹊楼村爆炸物：乳化炸药（主要成份为硝酸铵）当量：800公斤起爆方式：爆孔30余个（是否同时起爆不清）波形记录特征图各台站震相参数表参数测定台站分布图3.2实例2辽宁省阜新市爆破2009年07月28日各台站震相参数表参数测定台站分布图3.3、震中距在数十公里的百吨位爆破特征纵波在垂直分向的初动向上垂直分向呈振幅较大的脉冲型有比较明显的反射和折射波有明显的低频成分——Lg,Rg型面波4、特大吨位（千吨以上）

爆炸地震波特征更明显大周期Rg,Lg波P波脉冲特征明显；近台可以观测到“空气震荡波”；远台记录整体更像地震波。4.1实例1宁夏神华特大型爆破时间：2007年12月20日11：30：58地点：宁夏神华宁吨位：5400T硐室:总长8878.6米，爆破体积:632.9万m3,相对地面高度230m。起爆方式：从两边向中间，750毫秒内各分25次爆破，每次单响药量不大于120T，硐室地震波长≤2.0cm/s，

记录特征由于爆破具有极浅源性，大吨位的爆破生成的冲击波不仅压碎了爆炸物周围的物质，同时又冲击爆炸点上方的空气，生成空气震荡波。这种波又反过来冲击地面形成较大周期的震荡波并与瑞利型面波叠加形成更大周期的面波，这就是我们在爆炸地震波后面常常看到的较大周期的波列，这种波在爆破点较近的地区更容易观测到。

爆破激发的空气震荡波和地表面波4.2实例22002年12月29日中美合作宽频带地震计记录的河北省迁安铁矿当量1300T爆破，ML3,65、场地对爆炸效应（爆破）的影响爆破振动产生的根源是炸药在岩土介质中爆炸并将临近破碎圈的岩土结构体在爆炸冲击作用后岩土结构体动态响应进一步衰减演化的结果。因此，爆炸场地基频范围对爆炸效应和爆炸震波具有决定性影响。在场地基频范围内的爆破振动主频率随距离的衰减作用不明显，5.1爆炸地震场地效应参数试验场地基频范围为48Hz～74Hz，各测点的震波主振频率较为集中，第1测点功率谱曲线峰值对应的频率范围为88Hz～108Hz，第2、3、4测点的主振频率则集中在48Hz～74Hz的范围内。在场地基频范围（48Hz～74Hz）内的爆破振动主频率随距离的衰减作用不明显，爆破地震波由测点1传播至测点2，其频率衰减幅度较大，达到40Hz左右。5.2、爆炸地震波在各测点的主振频率虽然比较集中，但不表现为一个主振频带，如图

5.3爆炸的优势频带范围较宽如下图（功率谱图)，优势频带不是分布在一个狭窄的频带内，整个信号的主振频率在信号能量中绝对占优。爆炸地震波振动强度随场地特征的衰减，高频衰减迅速，在达到一定频率范围内(具有场地特征的主振频率)后，频率衰减缓慢场地对爆炸地震波不同频率范围地震波分量的衰减作用是不一样的，即爆炸震波这种随距离而发生的振动强度和频率变化规律在一定程度上体现了场地特征。功率谱密度图5.4爆炸震波会有2个以上主频爆破作用地面响应单段波形具有一个或两个乃至多个主振频带由地面岩土介质的结构特性决定。地面岩石结构主要由它的节理裂隙或裂缝决定从结构动力学的角度来看，在爆炸作用下属于多自由度有阻尼振动系统，其响应包括了爆破作用瞬时的瞬态运动以及在爆破作用结束后振动系统按固有频率(自振频率)进行的自由振动，而多自由度有阻尼系统存在多阶固有频率，从而使得地面爆破作用响应具有多个振型，即爆炸振动单段波形呈现多频带特征，见下图。例如，微风化花岗岩石场地爆破地震波加速度衰减系数：k=3698，а=2．046，场地基频范围为48Hz～74Hz。多个主频的爆炸震波图6、爆炸地震波物理参数特征6.1拐角频率在体波震级相同的天然地震与人工爆炸同类波相比，地震比爆炸拐角频率略高，(许健生，1999)。地震与爆炸拐角频率相差约1.5Hz；地震与矿震相差约2.2Hz（张萍，2005）。但随着爆炸当量的增大和深度的增加，其拐角频率相差变小。爆破、矿震、地震频谱比较

（张萍2005）fo顶峰（卓越）频率，fc拐角频率，fm最大频率，

Ωm最大谱值，Ωo拐角谱值，k最高频衰系数（斜率）爆破与地震事件拐角频率的比较（张萍2005）爆破与地震事件拐角频率的比较（张萍2005）辽宁地震局潘科：

地区类型个数fc(P)fc(s)fc(P)/fc(s)

朝鲜爆破118.2918.1091.030

地震209.6308.6501.115

爆破和地震的拐角频率具有一定的差异，其中地震的P波拐角频率最大，由P波和S波的拐角频率可以得到：fc(P)地震＞fc(P)爆破从图可见，爆破P波拐角频率绝大多数低于地震的拐角频率，11个爆破事件P波拐角频率平均为8.291Hz。除少数地震事件P波拐角频率在9.0Hz以下，多数在9.5Hz以上，20个地震事件平均拐角频率9.63HzP波拐角频率比较（潘科2009）6.2频谱对比震中距较小时人工爆破频谱比天然地震单调天然地震s波规则衰减。人工爆破衰减不规则，或衰减快。

S-P:6.3

S-P:6.7地震波普分析（上面地震）爆破地震6.3介质质点振动

爆炸地震地震波的介质质点振动基本是简谐振动，其质点振动速度v基本是一个稳态量：V=2ΠA/TA是介质的质点位移幅值（mm），T是