露天采礦爆破振動(dòng)對(duì)民房破壞的SVM預(yù)測(cè)模型分析

李朝暉

【摘要】露天開采相比地下開采資源利用率更加具有優(yōu)勢(shì)，隨著露天采礦越來越頻繁，開采的范圍越來越大，在開采的過程中，爆破振動(dòng)將會(huì)造成民房的破壞。本文將利用SVM支持向量機(jī)原理，結(jié)合民房破壞的實(shí)際情況，對(duì)露天采礦爆破振動(dòng)的影響因素進(jìn)行研究分析，經(jīng)過SVM預(yù)測(cè)模型分析理論，進(jìn)行相關(guān)的預(yù)防措施，最大程度減少露天采礦中爆破振動(dòng)給民房破壞帶來的危害。

【關(guān)鍵詞】爆破振動(dòng)；露天開采；SVM原理；措施

在礦山的開采中，爆破方法有利于露天采礦，我國采礦行業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，在采礦技術(shù)應(yīng)用中，傳統(tǒng)的采礦效率不能滿足目前發(fā)展需求，傳統(tǒng)的采礦步驟鉆孔、爆破以及破碎三大步驟，露天采礦爆破產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)附近的民房的破壞在所難免，SVM預(yù)測(cè)模型在爆破振動(dòng)之前起到預(yù)測(cè)振動(dòng)頻率及振動(dòng)振幅的作用，通過測(cè)試分析，將爆破振動(dòng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察測(cè)試，減少爆破振動(dòng)給民房帶來的影響。民房基建施工過程中，必須保證施工質(zhì)量，在蓋房形式以及民房的圈梁結(jié)構(gòu)上要加強(qiáng)抗破壞力。

1、露天采礦爆破的基本要求

目前來說，對(duì)于露天采礦爆破工作需要掌握爆破的方法，露天臺(tái)階爆破方法對(duì)爆破的參數(shù)有一定的要求，需要根據(jù)爆破孔徑的大小與孔深的程度來決定爆破作業(yè)。根據(jù)采礦面積及深淺不同，分為露天深孔及淺孔爆破。我國露天采礦過程中，露天淺孔爆破的炮眼直徑小于50毫米，深度小于5米，淺孔爆破的基本設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，深孔臺(tái)階爆破的炮眼直徑在50毫米以上，孔深也需大于5米，深孔爆破的力度很大，一般在采礦量較大時(shí)采用深孔爆破。

露天爆破有相關(guān)的安全規(guī)程，必須符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，在爆破之前需要有足夠的貯備量，爆破過程中做好爆破預(yù)測(cè)，對(duì)爆破振動(dòng)范圍波及周圍的不利因素有效預(yù)防，在爆破的工作中，要將爆破量與實(shí)際采剝相符合。爆破還具有一定的質(zhì)量要求，需要爆破的大塊率降到最低，保證爆破人員的安全問題，采取經(jīng)濟(jì)性的爆破方式，降低爆破成本。

2、露天采礦爆破振動(dòng)的可控和不可控影響因素

2.1爆破振動(dòng)的可控因素影響

露天采礦過程中，爆破的振動(dòng)情況將會(huì)影響人身安全，及對(duì)周圍的民房產(chǎn)生影響。露天采礦爆破具有可控因素，可以減少降低爆破振動(dòng)的損失，有效提高爆破率。爆破中炮孔的直徑的影響因素、炸藥單耗的影響及孔網(wǎng)參數(shù)等因素的影響。因此，在爆破中需要從可控因素著手，結(jié)合具體情況采取有效控制措施。

2.2爆破振動(dòng)中的不可控因素影響

在爆破振動(dòng)中存在著不可控制的因素，在爆破中無法預(yù)測(cè)和控制的因素被稱為不可控因素，如爆破地形的空隙間隙大小的影響、地質(zhì)中巖石的自身堅(jiān)硬程度不同等因素，決定爆破的地區(qū)是否平整或是爆破范圍特征不同，在爆破的過程中，爆破振動(dòng)有頻率及幅度范圍的不可控影響。

3、分析爆破振動(dòng)對(duì)附近民房的影響

爆破施工是露天采礦中經(jīng)常用到的方法，但是爆破振動(dòng)對(duì)周圍民房帶來的影響很大，我國在因爆破振動(dòng)產(chǎn)生的不同房屋糾紛問題不斷出現(xiàn)。爆破施工過程，附近的民房會(huì)因此產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象，但是民房的裂紋產(chǎn)生的原因除了爆破振動(dòng)因素的影響之外，專門鑒定了多種起因：民房的建設(shè)本身在結(jié)構(gòu)上超載；在建造房屋施工中采用的砂漿、水泥磚塊等發(fā)生了化學(xué)變化；在由于溫度受熱不均導(dǎo)致的熱膨脹；墻壁上的墻皮或覆蓋物發(fā)生了老化等。露天爆破振動(dòng)的影響是導(dǎo)致民房加速破壞的原因之一。

4、利用SVM預(yù)測(cè)模型分析爆破振動(dòng)對(duì)民房的破壞

4.1 SVM預(yù)測(cè)模型的重要意義

由于不同條件的限制，在露天采礦爆破工作中，技術(shù)施工、工作場(chǎng)地等因素的影響，在有建筑物的周圍進(jìn)行爆破，加上爆破方法不夠完善，爆破振動(dòng)帶來的影響使得工作難度加大，造成對(duì)周圍居民的困擾。準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)爆破振動(dòng)是目前工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。利用SVM標(biāo)準(zhǔn)支持向量機(jī)將爆破的風(fēng)險(xiǎn)控制到最低，這些模型的應(yīng)用能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)爆破振動(dòng)對(duì)民房的影響程度，及時(shí)對(duì)爆破安全做出預(yù)防措施。

4.2簡(jiǎn)述SVM預(yù)測(cè)模型的作用

將定量與定性的指標(biāo)具體化應(yīng)用，采集有效數(shù)據(jù)和參考指標(biāo)進(jìn)行模擬計(jì)算，充分利用小樣本采樣綜合測(cè)試的優(yōu)勢(shì)，對(duì)爆破振動(dòng)的頻率數(shù)據(jù)、振幅的數(shù)據(jù)及各種能夠影響爆破振動(dòng)的有用數(shù)據(jù)整合進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，對(duì)民房破壞的最大程度做出破壞程度等級(jí)分析預(yù)測(cè)。具體應(yīng)用中需要利用最小二乘支持向量機(jī)，即LS—SVM工具。支持向量是一種統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)方法，將風(fēng)險(xiǎn)最小化的一種解決估算方法。具體操作過程：首先要選取爆破振動(dòng)的爆破頻率值，振動(dòng)幅度數(shù)值、持續(xù)時(shí)間等數(shù)據(jù)，將歷史數(shù)據(jù)整理，對(duì)參考數(shù)據(jù)初始化獲得初始值，然后進(jìn)行計(jì)算，最后得出數(shù)值。整體分析過程需要將每個(gè)細(xì)節(jié)測(cè)試，減少誤差，最后得出結(jié)論。

5、分析魚骨圖—SVM預(yù)測(cè)模型在爆破振動(dòng)中的應(yīng)用

在采礦中，爆破振動(dòng)的特點(diǎn)多樣，爆破理論的研究很重要，爆破振動(dòng)所涉及的因素十分復(fù)雜。在爆破振動(dòng)中采用魚骨分析法，又叫做因果分析法，具體分析采礦中對(duì)爆破振動(dòng)產(chǎn)生的影響因素和對(duì)民房破壞產(chǎn)生的影響因素，找到具體原因，分析這些原因產(chǎn)生的最糟糕的后果，結(jié)合支持向量機(jī)原理模型預(yù)測(cè)研究預(yù)防或減少風(fēng)險(xiǎn)的辦法。綜合相關(guān)因素的影響，將主要原因與次要原因結(jié)合考慮，通過對(duì)不利因素的排除，減少數(shù)據(jù)誤差，及時(shí)調(diào)整爆破施工策略。

6、國內(nèi)外露天采礦爆破技術(shù)的研究

6.1國外露天爆破技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)

露天采礦中，國內(nèi)外普遍采用露天臺(tái)階爆破技術(shù)，對(duì)爆破技術(shù)的改進(jìn)提高了礦山生產(chǎn)的效益。露天臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)上，國外采用空氣間隙裝藥技術(shù)，在炮孔內(nèi)裝置可以膨脹的塞子，封閉炮孔，使得炮孔中的能力達(dá)到合理的控制，均勻受力。這種方式的使用，使得爆破費(fèi)用成本降低，而且達(dá)到爆破的效果。在國外，大型露天采礦中，使用多空裝藥，在孔內(nèi)底部與中部及下部都裝置炸藥，炸藥的裝置及先后引爆順序的研究上細(xì)致入微。在爆破振動(dòng)方面的預(yù)防措施也十分重視，爆破方式趨向智能化發(fā)展。

6.2國內(nèi)露天爆破技術(shù)的研究

現(xiàn)代爆破技術(shù)中，國內(nèi)主要采用深孔爆破技術(shù)，爆破中，炸藥的效果十分有威力，經(jīng)過能力以及物質(zhì)時(shí)間的衡量設(shè)計(jì)，推算出最佳爆破方式。我國加大露天采礦的進(jìn)度，在對(duì)爆破技術(shù)的質(zhì)量要求上越來越嚴(yán)謹(jǐn)。我國注重生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，注重國家居民安全的預(yù)防。因此，爆破技術(shù)的使用需要通過不斷測(cè)試預(yù)防爆破振動(dòng)帶來的危害。在深孔爆破技術(shù)的廣泛使用中，最大程度發(fā)揮爆破力度，最小程度減少危害，露天深孔爆破的工藝上做出研究分析，將每個(gè)環(huán)節(jié)詳細(xì)檢查，優(yōu)化裝藥方式，改善爆破效率。做好爆破后的安全隱患防護(hù)措施。

結(jié)語：

我國露天采礦爆破技術(shù)遵循SVM預(yù)測(cè)模型的鑒定分析，通過不斷的技術(shù)學(xué)習(xí)和改進(jìn)，加強(qiáng)爆破振動(dòng)對(duì)民房破壞的預(yù)防措施。隨著機(jī)械化技術(shù)的改革發(fā)展，將繼續(xù)研究爆破方式的優(yōu)缺點(diǎn)，不斷改進(jìn)技術(shù)缺陷，發(fā)展我國智能采礦。在爆破技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)提高我國民房建設(shè)意識(shí)，加強(qiáng)民房穩(wěn)定性的建設(shè)。我國將不斷沿著生成連續(xù)化、制度健全化、爆破危害最小化的發(fā)展方向進(jìn)行研究與開發(fā)。

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