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频分多址盲炮检测技术与系统在深孔爆破中的应用研究

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…………J 广--’f V、一 — 2017年4月 Gold Science and Technology Apr.。2017 频分多址盲炮检测技术与系统在深孔爆破中的应用 研究 刘连生 ,兰德沛 ,张声辉 ,潘荣森 ,蔡建德4 1.江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州2.江西省矿业工程重点实验室,江西赣州4.广东宏大爆破股份有限公司,广东广州341000; 334506; 341000; 5 10623 3.江西铜业股份有限公司永平铜矿,江西上饶摘要:针对深孔爆破中盲炮难以检测和识别的问题,开发了基于电磁波传播理论的深孔爆破盲炮频分 多址检测技术与系统,并对检测系统的性能进行了试验研究。结果表明:在岩土体中传播的电磁信号发 射频率越低其穿透能力越强,传播距离越远;在同等收发水平距离条件下,电磁信号幅值随着盲炮埋深 的增加而减小,同时随着地下信号发生器发射频率的增大而减小;而且随着频率的增大,衰减趋势更明 显。该盲炮检测系统良好的频响范围是2 012~5 025 Hz,对埋深≤40 m和收发水平距离≤30 m的深孔 爆破盲炮,具有良好的检测识别能力。频分多址盲炮检测技术与系统可满足深孔爆破盲炮检测的要求。 关键词:深孔爆破盲炮;盲炮检测识别;频分多址法;盲炮埋深;电磁信号幅值 中图分类号:TD85;X936 文献标志码:A文章编号:1005—2518(2017)02—0054—08 DOh10.11872/j.issn.1005—2518.2017.02.054 引文格式:LIU Liansheng,LAN Depei,ZHANG Shenghui,et a1.Research on Application of Frequency Division Multiple Access MisfireDetectionTechnology and SysteminDeepHoleBlasting[J.Gold Science andTechnology,2017,25(2):54—61.刘连生,兰德 沛,张声辉,等.频分多址盲炮检测技术与系统在深孔爆破中的应用研究[J].黄金科学技术,2017,25(2):54.61. 深孔爆破已广泛应用于矿山开采、道路路堑和 必文等 】系统研究了电爆网路中盲炮产生的原因, 路基开挖等工程中『I_ ,但在施工过程中由于存在 起爆系统联接不好、爆破时矿岩移动切断爆破网 路,以及其他人为因素的影响,很容易产生盲炮_4_ 。 盲炮一旦产生,如果未及时发现或妥善处理,易造 成巨大的安全事故,对人员、设备安全和施工进度 都将产生严重影响。因此,快速检测、识别和排除盲 炮对于保障工程爆破的安全实施具有重大意义。 目前,深孔爆破盲炮的研究主要集中于寻找其 产生原因和预防方面[9-12】,近年来已有部分学者开 建立了事故树模型,发现导致盲炮发生的基本事件 有29个;颜景龙等[15】通过对比炮孔实际的起爆时 间和设计延时的差异,来判断是否存在盲炮;EwusiI 】 通过测量远程爆破振动信号来识别隧道爆破盲炮, 并取得良好的应用效果。 上述盲炮检测方法均是基于爆破地震波在岩 层中的传播规律,但是不同的爆破参数和工程地质 条件均能影响爆破振动信号的时频特征和能量分 布_l7-l8],因此,当用于识别大规模爆破中埋藏较深的 盲炮时,无法保证这些方法的精确性。基于此,在自 始讨论盲炮的检测和识别方法。李启月等_l3]通过分 析爆破荷载使振动信号产生的能量突变,来确定微 差爆破中是否存在盲炮,以及盲炮的大体位置;占 收稿日期:2016—12—02:修订日期:2017—02—20 主研发的硐室爆破盲炮频分多址检测系统[19-24]的基 础上,针对深孔爆破的特点,研发了深孔爆破频分 基金项目:中国有色金属工业协会与中国工程爆破协会重大科研专项“硐室爆破盲炮检测、识别、排除与高温矿山爆破安全技术”(编号:CSEBKY一 20100001)和江西省科技支撑计划项目“铜矿床井下中深孔爆破开采盲炮快速检测与识别的关键技术与装备”(编号:20142BBE50008) 联合资助 作者简介:刘连生(1979一),男,江西赣州人,男,博士,副教授,从事工程爆破理论与技术教学与研究工作。liulsjxust@163.tom 刘连生等:频分多址盲炮检测技术与系统在深孔爆破中的应用研究 多址检测系统。硐室爆破盲炮频分多址检测系统的 式中: 。为常矢量,代表电场矢量的起始振幅和极 基本原理是通过检测地下信号发生器发射的电磁 波来识别有无盲炮,最大检测深度为地下100 m,可 同时识别多个盲炮。盲炮频分多址检测系统中的地 化方向;r为传播方向的矢径;Ol为相位衰减系数; 为幅值衰减系数。 由式(3)可知,电磁波振幅沿传播方向按e 呈 下信号发生器尺寸小于炮孔直径,且深孔爆破的孔 径又远小于硐室爆破,这就要求对硐室爆破盲炮频 分多址检测系统中的信号发生器进行小型化改造, 指数规律衰减,其中: l … 一 (4) 而小型化改造后信号发生器的发射功率和发射磁 矩都会变4,E圳,其发射的电磁信号能否达到地面并 被准确检测成为关键,因此非常有必要对此进行试 验检验。针对发射频率的分辨能力和不同埋深频率 的识别能力开展了试验研究,为系统的进一步优化 设计和推广应用提供了重要依据。 1频分多址盲炮检测法理论分析 频分多址检测法为有源检测法,即事先在深孔 中起爆区域预置目标体——地下信号发生器。完好 的信号发生器可按设定的时间段产生电磁波,电磁 波从炮孔所在位置经过未爆岩土体进入空气,进而 传播到达接收位置,炸药爆炸后发生器粉碎,电磁 波消失,通过对比爆破前后地面电磁场的变化,便 能判断是否产生盲炮及其所在炮孑L位置。 岩土体属半导电媒质,有一定的磁导率,在电 磁场的作用下,电磁波在岩土体中传播时,会产生 传导电流,发热做功,造成电磁波能的损耗。因此, 岩土体中电磁波传播的距离是有限的,介质的磁 导率越高,电磁波的振幅衰减越快,传播距离就 越短[26-29]。因此,采用频分多址法检测盲炮的关键 在于地下预置信号发生器发出的信号能否传播到 地面并被仪器检测到。 平面电磁波在无限大、均匀半导体媒质中的麦 克斯韦(Maxwel1)方程为 xE=-jo9/zH (1) xH=-jo9s E (2) 式中: 为磁导率(H/m);O9为角频率;日为辅助磁场 (A/m); 为电场(V/m); 为电流密度(A/m ); 为 旋度算符(/m); =e-jif_为电介质常数的复数形 (U 式, 和09为实常数。 对式(1)、式(2)取旋,得到矢量波动方程,略去 电场传播规律并以平面波方式进行表达,可写成: E=Eoe一(13+j )r f3) 卢 if l1v/』 ・+[ 1+2 (5) 在深孔爆破盲炮检测工作中,电磁波穿透的岩 土体为半导电媒质,为了减弱岩土体对电磁波的衰 减(幅值衰减系数 越小越好),应采用较低的发射 频率(即09降低),并提高半导电媒质 的值,满足 , 1,Ot和JB的表达式可简化为 (6) 采用电磁波实现深孔爆破盲炮检测,电磁波在 岩土体中的传播和穿透能力是不可回避的问题。由 式(6)可以得出:在岩层中传递电磁波时,这种半导 电媒质要吸收电磁波的能量。电磁波的频率越高, 或媒质的磁导率越大,电磁波的振幅衰减越快,穿 透能力越弱,则传播距离就越短;电磁波的频率越 低,或媒质的磁导率越小,电磁波的振幅衰减越慢, 越有利于信号的传送。因此,在进行深孔爆破盲炮 检测时,应使电磁波的发射频率尽量低,以满足深 孔爆破盲炮检测的深度要求。 2深孔爆破盲炮频分多址检测技术 与系统 为了检测深孔爆破中的盲炮,将信号发生器放 置在每一个装药炮孔内,并设置不同的发射频率, 同时在地面无线接收检测来自地下不同炮孑L发送 的特定频率电磁信号。爆破后,如果能检测到发送 信号,说明信号发生器能正常工作,此炮孔内的炸 药没有被引爆,存在盲炮;如果未检测到发送信号, 说明爆破成功,不存在盲炮。不同炮孔内信号发生 器的发射频率不同,因此根据信号频率差异,可以 很方便地区分盲炮所在的位置,从而达到检测盲炮 是否产生并进行定位的目的。 具体检测步骤:①在图1所示的各装药炮孔内 2017年4月第25卷・第2期55 董全纠, 轼禾 预置不同发射频率( ,…, )的信号发生器,然 (发射功率1 W,图5)的信号发生器,均可用于不同 孑L径和孔深的深孔爆破盲炮检测与识别。 后用岩粉将炮孑L堵塞;②深孑L爆破起爆前实行信号 检测,在启动信号发生器的情况下各炮孔发射不同 频率的电磁信号,同时用信号接收机检测一次,确 保所有频率发射正常,并获得合适的检测参数;③ 深孑L爆破起爆后实行肓炮检测,信号发生器按照预 设的时I'H”j行启动T作,信号接收机同步检测信 号:④根据检测到的信号来确定是否存在盲炮,并 根据信号频率确定旨炮所在位置。 深孔爆破肓炮频分多址检测系统南地下信号 发生器和地上检测部分组成(罔2)。其中,地下信号 发生器南时问控制器、频率控制器和功率放大模块 组成,地上检测部分由频带磁场传感器、数据采集 模块和 控终端组成。 图3 CMDS—I型硐室爆破盲炮检测系统样机 Fig.3 CMDS-I prototype of frequency division multiple access misfire detection system in deep hole blasting I/ 【’IIIIII ∥、 IIIIIIIIII , /I, , : , f} ,, ,,, l!一  、: 0 0一‘ \ 、一 : 堵采 粉 ■ \ ■ _一 一 ■ ● 螂:药 _ ■ 发乍器 I n—l号炮孔发射频率 。 一 n 炮孔发 射频率 l号炮孔发 2I自 频率, 射频率ij炮孔发  图4深孔爆破地下信号发生器样机(70 mm) Fig.4 Prototype of underground signal generator in deep 图l深子L爆破盲炮频分多址检测系统布置示意图 Fig.1 Schematic diagram of the layout of frequency hole blasting(70 mm) division multiple access misfire detection system in deep hole blasting 接收 价 0插 图5深孔爆破地下信号发生器样机(50 mm) Fig.5 Prototype of underground signal generator in deep hole blasting(50 mm) 图2深孔爆破盲炮频分多址检测系统示意图 Fig.2 Schematic diagram of frequency division multiple access misfire detection system in deep hole blasting 3频分多址盲炮检测系统的现场应用 3.1试验方案 深孔爆肢卣炮频分多址榆测系统与硐室爆破 南‘炮频分多址自‘炮检测系统的地上检测部分是完 全l卡日同的, 3是CMDS—I型硐窒爆破盲炮检测 现场试验的目的是研究信号发生器所发射的 电磁波随埋深变化在岩土体内传播的衰减规律.并 通过改变接收系统与信号发生器的水平距离和发 射电磁波的频率,来研究深孑L爆破盲炮频分多址检 系统样机,开发了2款深孔爆破信号发生器,分刖 是ff径70 lll1)l(发射功率5~20 W,图4)和直径50 lllUl 测系统对信号的可探测深度和分辨能力。试验地点 56 GOLD 膦 Vo1.25 No.2 Apr.,201 7 刘连生等:频分多址盲炮检测技术与系统在深孔爆破中的应用研究 选在某金属矿露天土石方剥离爆破现场,该矿山台 阶高度为15 m,爆破;fLTL深为16.5 m,采空区探测 孔孔深为2O~40 m,孔径为140 mm。 的叠加。天然大地电磁场在频段1 kHz附近的信号 强度最低 ,基于此,地下信号发生器发射频率范 围选在1 kHz附近(1 000—5 025 Hz)最有利于地面 信号接收机的接收。地下信号发生器发射信号的传 如图6所示,在不同炮孔位置(用埋深表示)布 置了不同频率的信号发生器,其中埋深20 m(频率 5 000 Hz)和埋深40 m(频率2 012 Hz和5 000 Hz) 的3个炮孔填装了炸药,并且放置直径70 mm的信 号发生器;其他炮孔将信号发生器(直径50 mm)布 置在固定位置后,用岩粉堵塞至孔口,不进行装药。 输距离受频率和发射功率的制约[31-32】,在同等传输 距离条件下,频率越低,所需发射功率就越大,即信 号发生器的体积越大。为了快速找到满足炮孔孔径 和传输距离要求的最低频率,将发射频率2 012 Hz (上述频率范围的一半)的信号发生器放置在孑L深为 因为炮孔是彼此相邻的,通过检测爆破后未填装炸 40 m的孔底并设置最大发射功率,在与炮孔水平距 药炮孔内信号发生器的工作状态,可以判断出炸药 离为40 m处接收到的信号强度辐值只有46 mV, 爆炸后是否会对相邻孔内的信号发生器产生干扰, 因此认为2 012 Hz是满足要求的最低频率。频分多 甚至损坏。 址盲炮检测系统的检测精度可达到2 Hzt加。,能够识 只有当地下信号发生器发出的电磁场信号传 别2 012~5 025 Hz之间的任何2个频率,因此选择 播到地面后仍强于背景电磁场噪声,地面信号接收 发射频率为2 012、2 025、5 000和5 025 Hz的信号 器才能进行检测和识别。一般情况下,背景电磁场 发生器进行不同埋深和收发水平距离的试验,表1 主要为天然的大地电磁场和随机人文工业电磁场 为设置的试验参数。 H  ̄1t ●● : 誊:‘ 羹 f ● ¨ 寞  ft f 醛 ÷ ‘,I ! 謇 叶.: IgP  rll , , ,|●●t III 吕 ;’ 纂 0 囊 £ 吕 藿 ttt- ̄ 0 ÷ 鲁 z 冀 \ 信号发生器 落 。一 导 蓄羹  _r一 辞 导 j L 瓤嚣善 圈  图  图 錾霖 菡 炸. 药  1 r\ 堵塞岩粉 豳 1 r 藿 2 025Hz 5 0 )Hz 2012Hz 2025Hz 5 000Hz 5 025Hz 2 025Hz 图6信号发生器和信号接收系统布置示意图 Fig.6 Schematic diagram of the layout of signal generrator and signal reception system 表1试验参数 统后,通过系统主机发送命令以连接信号发射端和 Table 1 Experimental parameters 接收端,并设置工作参数,然后对系统的检测时间 进行设置。系统检测分为深孔爆破前检测和深孑L爆 破后检测,爆前检测的目的是检测系统能否正常地 检测到预置发送机发出的信号,如果无法检测到合 适的信号强度,需要用户调整信号发生器的工作频 率或功率。 图7是系统显控终端显示的爆破前后电磁波 信号幅值随时间变化的曲线图。系统会根据爆前、 3.2试验结果与分析 爆后2次检测信号的强度对比,自动分析各炮孔的 按上述试验参数布置好信号发生器和接收系 爆破情况。图7(a)、7(b)中第8~20 S爆后信号幅值 2017年4月第25卷・第2期57 > 要 趔 >uv 些 裂 暖 坦 (a)埋深20m,距离25m,频率5 000Hz (b)埋深40m,距离40irl,频率2 012Hz > 毒 趔 肇 鼎 坦 如 >Ⅲ/ 坚越骠 (c)埋深4m,距离30m,频率2 025Hz (d)埋深8m,距离30m,频率2 025Hz 图7爆破前后电磁波信号幅值响应图 Fig.7 Amplitude response of electromagnetic wave signal before and after blasting 为0,说明炮孔内炸药起爆成功并损毁了信号发生 器;图7(c)、7(d)中爆前、爆后信号幅值变化不大, 说明这些变化应是岩土体被爆成散体后介电常数 改变所引起的,可见相邻炮孔爆炸后不会影响信号 发生器的正常工作状态。 频分多址盲炮检测方法可行的关键在于信号 发生器能否在地面上引起足够大的电磁信号变化, 即在炸药爆炸前后信号幅值变化量必须足够大。如 图8(a)所示,随着收发水平距离的增大,电磁信号 幅值整体呈下降趋势,当距离达到30 m时,电磁信 号幅值降到最低;从图8(b)可以看出,在同等水平 收发距离的条件下,频率为2 025 Hz的信号幅值整 体大于5 025 Hz的幅值,即频率越低,信号衰减越 慢,这与上述理论分析完全吻合。在图8(a)中,水平 收发距离第0~5 m,埋深8 m的电磁信号幅值变化 量相对于埋深4 m的幅值变化量衰减了16.7%,第 l0~30 m二者幅值变化量相差不大;在图8(b)中, 埋深20 m、频率由2 025 Hz增大到5 025 Hz时,在 水平收发距离第0 m处衰减了72.6%,在第20 m 处衰减了6O.7%。 > { Ⅲ恤】】 坦 罂 逛 挺 0 5 l0 l5 25 收发水平距离 (a) 收发水平距离fm (b) 图8电磁信号幅值变化量 Fig.8 Amplitude variation of electromagnetic signal Vo1.25 No.2 Apr.,201 7 58 GOLD翻黼膦 刘连生等:频分多址盲炮检测技术与系统在深孑L爆破中的应用研究 4结论 (1)通过对岩土体中电磁场传播规律的理论分 [J].工程爆破,2013,19(3):46—49.] [6]He Xiuying.Discussion of middle-sized hole blasting failure in Ekou iron ore mine[J].Mining Engineering,2008,6(6): 析和试验检测,发现信号发射频率越低,穿透能力 越强,传播距离越远。 (2)不同埋深和频率的检测试验结果表明,在同 等收发水平距离条件下,电磁信号幅值随盲炮埋深 和地下信号发生器发射频率的增大而减小,且随发 36—37.[贺秀英.浅谈峨El铁矿中孔爆破拒爆[J]_矿业工 程,2008,6(6):36—37.] [7]Chi En’an,Wen Yunfu.Misifirng reasons and ifirng reliability analysisinnonelinitiating system[J].Blasting,2000,17(4): 106—108.[池恩安,温运富.非电导爆管起爆系统拒爆原 射频率的增大衰减趋势更明显。 (3)深孑L爆破盲炮检测系统对2 012~5 025 Hz 范围内的频率响应比较明显,对埋深≤40 In和收发 水平距离≤30 In的盲炮有较好的检测识别能力,满 足深孔爆破盲炮检测的要求。 (4)频分多址盲炮检测系统的现场应用试验采 用的是矿山原有的探测孔,无法进行不同孔间距的 电磁信号收发试验,因此不能确定炸药爆炸对相邻 炮孔地下信号发生器产生干扰的最小孔问距。在今 后的研究过程中,将补充地下信号发生器安全工作 水平距离试验,并考虑大规模水体对检测与识别精 度的影响,以提高频分多址检测技术与系统在水下 工程爆破中盲炮检测与识别的精确性。 参考文献(References): _1]Chi En’an.Numerical Simulation and Application of Highway Bridge Demolition BlastinglDj.Wuhan:Wuhan University of Tecnology,2011.[池恩安.公路桥梁组合拆除爆破及数值 模拟[D].武汉:武汉理工大学,2011.] l 2 j Liu Dianzhong,Yang Shichun.Engineering Blasting Manual lM J.2nd Edition.Beijing:Metallurgical Industry Press,2003. [刘殿中,杨仕春.工程爆破实用手册[M].第2版.北京: 冶金工业出版社,2003.] [3]Wang Xuguang.Typical Blasting Engineering and Technology ofChinalMj.Beijing:Metallurgical Industyr Press,2006.[汪 旭光.中国典型爆破工程与技术[M].北京:冶金工业出版 社,2006.] [4]Fang Mingshan.Reasons of misifre in chamber blasting and its disposal[J].Blasting,2000,17(4):109—111._方明山.一 次硐室盲炮的原因分析及处理[J].爆破,2000,17(4): 109—111.] l 5 j Li Xiaohu,Jia Haibo,Xue Yanhe,et a1.Survey and analysis of misifre accidents in Nannihu open pit bench blasting lJ J.En- igneering Blasting,2013,19(3):46—49.[李晓虎,贾海波, 薛延河,等.南泥湖露天矿台阶爆破拒爆事故调查与分析 因及准爆技术分析[J].爆破,2000,17(4):106—108.] [8]State Administration ofWork Safety.Blasting safety regulations: GB 6722—2014[S].Beijing:Standards Press of China,2014. [中全生产监督管理总局.爆破安全规程:GB 6722— 2014[S].北京:中国标准出版社,2014.] [9]Ren Yanmin,Chi En’an,Jiang Yunxing.Review on research ofmisfire in open deep-hole blasting lJj.Engineering Blasting, 2013,19(5):49—53.[任艳民,池恩安,江云星.露天深孔 爆破盲炮研究综述[J].工程爆破,2013,19(5):49—53.] [10]Zhang Xiuyu,Zhang Yiping,Chi En’an,et a1.The reason analysis and preventive measure of blind cannon in shallow covered tunnel blastinglJj.Metal Mine,2012(1):33—35. [张修玉,张义平,池恩安,等.某浅埋隧洞爆破盲炮 原因分析及预防措施[JJ_金属矿山,2012(1):33—35.] [11]Pan Yuzhong,Chi En’an,Chen Bin,et a1.Causes of blind shots during medium-length hole blasting in complex stratumanditspreventionmeasures[J].MetalMine,2012(2): 27—29.[潘玉忠,池恩安,陈斌,等.复杂地层中深孔爆 破盲炮产生的原因及预防措施[n金属矿山,2012(2): 27—29.] [12]Wang Qinghua,Jiang Xiaobo.T reason analysis and pre- ventive measure of blind cannon in engineering blasting [J].Metal Mine,2009(1):177—178.[王清华,江小波.某 工程盲炮原因分析及预防措施[J].金属矿山,2009(1): 177—178.] l 13j Li Qiyue,Liu Gao,Huang Zhicheng,et a1.Study on misifre identiifcation by time-energy density analysis based on wavelet transform[J].Mining and Metallurgical Engineering, 2011,31(2):1—4.[李启月,刘高,黄治成,等.基于小 波变换的时一能密度法的盲炮识别研究[J].矿冶T 程,2011,31(2):1-4.] l 14 j Zhan Biwen,Zhang Guangquan,Tao Tiejun,et a1.Research on the prevention of misfire in the blasting electric circuit basedon FTA[J].EngineeringBlasting,2013,19(4):57—60. [占必文,张光权,陶铁军,等.基于事故树分析的电爆 网路盲炮预防研究[J].工程爆破,2013,19(4): 2017年4月第25卷・第2期59 57—6O.j l 1 5 J Yan Jinglong,Zhang Le.Method of misifre identiifcation by monitoring vibration of the blasting with digital electronic detonatorl Jj.Engineering Blasting,2011,17(1):74-77. [颜景龙,张乐.电子雷管爆破振动波分析识别盲炮的 方法[J].工程爆破,2011,17(1):74—77.] l 16 J Ewusi S.Misifres Identiifcation in Tunnel Blasts[D J.Exeter: University of Exeter,201 3. 1 17 j Yuan Pu.Experimental Study on ZonM Disintegration in Deep Rock Mass Under Blasting Load[D].Huainan:Anhui University ofScience and Technology,2016.[袁璞.爆炸荷 载作用下深部岩体分区破裂模型试验研究[D].淮南: 安徽理工大学,2016.] l 18 J A ̄owsmith S J,A ̄owsmith M D,Hedlin M A H,et a1. Discrimination of delay-fired mine blasts in wyoming using an automatic time—frequency discriminant ̄J].Bulletin ofthe Seism0logic alS0cietyofAmerica,2006,96(6):2368-2382. 1 19 J Liu Liansheng,Xi Zhenzhu,Zheng Bingxu,et a1.Key tech— niquesand equipment for rapid detection and identification misfire in soil—rock blasting[J].China Science and Tech— noloygAchievements,2015,11(2):39—41,45.[刘连生, 席振铢,郑炳旭,等.土岩爆破盲炮快速检测与识别 关键技术及装备[J].中国科技成果,2015,11(2): 39—4l,45.] l 20]Liu Liansheng,Liao Minmin,Zhou Ziorng,et a1.Study on detection and identiifcation of misfire in chamber blasting byfrequencydivisionmultipleaccessmethodlJ J.Engineering Blasting,2015,21(6):84—90.[刘连生,廖敏敏,周子荣, 等.频分多址法用于硐室盲炮检测与识别的试验[J].工 程爆破,2015,21(6):84—90.] [21]Liu Liansheng,Zhou Zirong,Liang Longhua,et a1.Feasibility study on the transient electromangnetic coupling method in detection and identiifcation of misfire in chamber blasting [J].EngineeirngBlasting,2015,21(3):60—68.[刘连生, 周子荣,梁龙华,等.瞬态电磁耦合法检测与识别硐 室盲炮的可行性探讨[Jj.工程爆破,2015,21(3): 60—68.] [22]Liu Liansheng,Liang Longhua,Wu Jiyang,et a1.Feasibility study of the transient electromagnetic method for chamber blasting misfire detection and recognition lJ J.Engineering Sciences,2014,16(11):107—112.[刘连生,梁龙华,吴 吉洋,等.瞬变电磁法用于检测与识别硐室盲炮的可行 性探讨[J].中国工程科学,2014,16(11):107—112.] [23]Liu Liansheng,Qiu Jinming,Jiao Yongbin,et a1.A feasibility 60 GoLI1 voI.25 NO.2 Apr.,201 7 study of the high precision magnetic method for chamber blasting misfire detectionlJj.Engineering Sciences,2013,19 (5):19—22.[刘连生,邱金铭,焦永斌,等.高精度磁法用 于硐室盲炮检测的可行性探讨[J].工程爆破,2013,19 (5):19—22.] l24j Liu Liansheng,Lju Jiangchao,Dong Guifa,et akExperimental study on safety of electric detonator during process of identi ̄ing the misifre in chamber blasting by frequency division multiple access method[J].Gold Science and Tech— nology,2016,24(5):73—79.[刘连生,刘江超,董贵法, 等.频分多址检测法在硐室爆破盲炮识别过程中电雷 管安全性试验研究[J].黄金科学技术,2016,24(5): 73—79.] l 25 J Jiang Zhihai,Yue Jianhua,Liu Shueai.Mine transient elec— tromagnetic observation system of small muhi-tum coinci— dent configuration lJ j.Journal of China Coal Society,2007, 158(11):1152—1156.[姜志海,岳建华,刘树才.多匝重 叠小回线装置的矿井瞬变电磁观测系统[J].煤炭学报, 2007,158(11):1152—1156.J [26]Zheng Peng,Liu Zhenghao,Wei Yuke,et a1.HT_cSQUID low frequency receiver and through-wall receiving experi— mentslJj.Acta Physical Sinica,2014,63(19):408—4t6. [郑鹏,刘政豪,魏玉科,等.HT cSQUID低频通信接 收机和穿墙通信接收实验[J].物理学报,2014,63 (19):408—416.] [27]KongJA.ElectromagneticWaveTheory[M].NewYork:Wiley Inte ̄cience,1990. [28]Smith D R,Schurig D.Electromagnetic wave propagation in media with indefinite permittivity and permeability tensors [J].Physical Review Lette ̄,2003,90(7):1-4. [29]Papas C H.Theory of Electromagnetic Wave Propagation [M].New York:DoverPublications,2011. [30]Xue Junping,Long Xia,Xi Zhenzhu,et a1.Measured magnetotelluric ifeld in 1~100 kHz rfequency band[J].Pro— rgess in Geophysics,2014,29(6):2566—2571.[薛军平,龙 霞,席振铢,等.实测1~100 kHz大地电磁场分析[J]_ 地球物理学进展,2014,29(6):2566—2571.] [3 1]Rappaport T S.Wireless Communications:Principles and Practice[M].NewJersey:PrenticeHall,2001:541-602. [32]Gao Ming,Ji Xiang,Liu Yu,et a1.Application of ZigBee technologyinindoorlocalization[J].Xi’an:JournalofXi’an Technological University,2010,30(1):9一l2.[高明,吉 祥,刘宇,等.ZigBee技术在室内定位中的应用[J].西 安:西安工业大学学报,2010,30(1):9—12.] 刘连生等:频分多址盲炮检测技术与系统在深孑L爆破中的应用研究 Research on Application of Frequency Division Multiple Access Misfire Detection Technology and System in Deep Hole Blasting LIU Liansheng1,2,LAN Depei ,ZHANG Shenghui ,PAN Rongsen。,CAI Jiande 1.School of Resources and Environmental Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,Jiangxi,China; 2.Jiangxi Key Laboratory of Mining Engineering,Ganzhou 341000,Jiangxi,China; 3.Yongping Copper Mine,Jiangxi Copper Co.,Ltd.,Shangrao 334506,Jiangxi,China; 4.Guangdong Hongda Blasting Engineering Co.,Ltd.,Cuangzhou 5 10623,Guangdong,China Abstract:Regarding the problem of the misfire in deep hole blasting,which it is dififcult to detect and identify, the frequency division multiple access misfire detection technology and system based on electromagnetic wave propagation theory is developed,meanwhile,the performance of the detection system is studied.The results show that with the lower transmitting frequency of electromagnetic signal in rock-soil body,the penetration ability will be stronger and the transmission distance will be farther.Based on the condition of same horizontal distance,the amplitude variation of electromagnetic signal decreases with the increase of buried depth of the misfire,it also decreases with the increase of emission frequency of the underground signal generator,and the attenuation tendency with the increase of emission frequency is more obvious.The system response more obvious to frequency in 2 0 1 2-5 025 Hz.it has a better recognition abiliyt when the misfires are located in the depth less than or equal to 40 m and the distance less than or equal to 30 m.Frequency division multiple access misfire detection technology and system can be successed for the detection ofmisfire in deep hole blasting. Key words:deep hole blasting misfire;misfire detection and identification;frequency division multiple access method;misfire depth of subsurface;electromagnetic signal amplitude 英国科学家发现海底矿藏 采对水生生态系统的影响,但尚未达成共识。通过 英国科学家在距离加那利群岛约500 km处的 开展MIDAS项目,一支由欧洲32个组织的研究人 大西洋发现了海底矿藏,其中含有大量可用于制作 员、工业主体、非组织和法律专家组成的研究 太阳能电池板、风力涡轮机和电子设备的碲矿物。 团队,正在收集数据以确定采矿所造成的危害,并 该矿床位于高3 000 m的著名“热带海山”、海面下 通知监管部门采取必要的措施保护海底环境。 l 000 m处,其含碲浓度比陆地矿床高出50 000倍。 但这并未阻止纳米比亚与De Beers创建 这一发现是海洋高新技术(Marin E—tech)研究项目 的合资公司Debmarine进行海底开采活动。10多年 的一部分成果,据估计该矿床含碲2 670 t,占全球 来,该公司一直在非洲西南部海岸的大西洋海底深 碲总储备的5%。 部90~140 m处开采钻石。Debmarine公司在近海区 与此同时,科学家们正在研究位于巴西南部海 拥有近6 000km2的独家采矿权,至今已开采区域 岸1 500 km处国际水域的另一矿床里奥格兰德海 不足总面积的4%。与此同时,联合国国际海底管理 隆(Rio Grande Rise)的找矿潜力,并权衡这些资源 局(ISA)将继续支持这项活动,到目前为止,ISA共 的海底开采相对于陆地上开采的风险和优点。多年 向和公司签发了26项勘探许可证,授权其在 来,海洋生物学家与其他领域专家试图确定海底开 国际水域进行勘探活动。 来源:http://www.mining.com/briifsh-scientists—ifnd-sub-sea-minerals—rteasure—trove/ 《黄金科学技术》编辑部编译 2017年4月第25卷・第2期61 

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