张国胜 郭 斌 刘永亮 张云鹏 杨 曦

①河北钢铁集团矿业有限公司(河北唐山，063000)

②华北理工大学河北省矿业开发与安全技术重点实验室(河北唐山，063000)

引言

近些年来，随着矿山行业的发展，矿石开采过程中的爆破振动对周围环境的影响也逐渐被社会关注。尤其是爆破过程中产生的爆破地震波，会引起矿山周围建筑物的振动，如果其强度超过一定阈值，就会造成矿山周围建筑物不同程度的破坏[1-3]。对爆破地震波产生的振动效应进行系统研究的工作一直在进行，研究对象众多[4-8]。但是，矿区周围村镇较多，建筑主体多以单层砖混结构房屋为主，而目前针对单层砖混结构房屋地基与墙壁振动响应的研究还相对较少，急需开展相应的研究。

爆破振动信号为非常典型的非平稳信号[9]。朱权洁等[10]充分利用小波包技术，分析了矿山生产产生的爆破信号，并与岩石破裂产生的信号进行了对比，确定了其各自的能量频带分布特征。龚敏等[11]对隧道开采过程中的爆破振动信号进行了采集，运用希尔伯特黄变换(Hilbert Huang transform，HHT)和经验模态分解(empirical mode decomposition，EMD)对不同雷管延期时间的瞬时能量进行了分析。赵国彦等[12]采用频率切片小波变换(frequency slice wavelet transform，FSWT)对岩体微振和爆破振动信号在不同频域的能量比例进行了研究。Triviño等[13]对不同爆破条件下的爆破地震波进行分析，确定了其能量和频率的变化规律。

针对矿区周边的单层砖混结构房屋的地基与墙壁，根据运筹模态分析(operational modal analysis，OMA)理论，对采集到的爆破地震波信号，运用HHT和小波包分解的方法，获取其模态参数，分析爆破地震波不同频段的贡献率，并确定其频域能量特征。……