爆破地震监测 (monitoring and measuring blasting vibration)

应用仪器测量爆破地震振动参量，同时对震害作宏观调查的过程。监测目的是了解爆破地震强度及其危害程度，方法有仪器测量、宏观调查及综合监测。完善的爆破地震监测是保证爆破安全的手段之一。

仪器测量在爆破地震有效作用范围内，布置若干测点，以测量地面运动参数，并记录波形。测量系统由传感器、记录仪、数据处理设备组成。爆破振动测试所用传感器，多为机电式或压电式结构，将被测对象的振动信号转变为电信号输出。按用途分为拾震仪、强震仪和加速度计。中国常用的传感器的主要性能见表。记录仪有光线示波器、磁带记录仪和微机控制的记录分析仪三类。光线示波器已不多用，磁带记录仪有模拟式和数字式两种，均便于同微机连接进行数据处理，模拟磁带记录仪价格便宜，操作简单，维修方便，性能指标基本符合量测要求，使用较广。数字磁带记录仪具有动态范围大、线性好，通频带宽等优点，但价格昂贵。微机数字仪有整机和组合式两种，能适时处理数据，准确、迅速、功能齐全，是记录仪器的更新换代产品，但价格也较贵。流动测量以选用磁带记录仪为好，固定测量以选用微机数字仪为好。测量系统应定期进行标定，标定在振动台上进行，在振动台台面上固定标准传感器和被校传感器，在适当的频率下进行振动，测量两个传感器的输出之比，比值即为系统的灵敏度。

爆破振动测试用传感器主要性能表

测量方法直接影响测量效果和数据的应用价值。由于安全振动速度是一种统计性的安全判据，观测必须有一定次数和较大范围，以判定测量数据的实用价值。首先要合理设置测点，一般不少于6个，第一个在爆源附近，最后一个布置在被测对象稍远处。测点间要有一定距离，按离爆源近远不同，测点间距离为20～100m。露天矿山宜布置在爆区后方30～600m范围内。当爆区邻近边坡时，应在边坡不同高度台阶上设点。对于多层房屋，宜在不同楼层上设点，以便于分析结构的动力反应。在地下巷道中可将拾震仪固定在巷道底板上。其次按安全规范的要求选定测量速度或加速度，直接测量所需的振动参量。原则上每个测点应同时测量三个正交分量，由于三个正交分量并非同时达到最大值，为节约费用，依据安全规范的要求，也可只测其中的一个分量。

宏观调查在爆破地震影响范围内选择有代表性的房屋结构、岩体和专门设置的标志，在爆破前后进行观测、描述和记录。调查的主要内容有：房屋顶板抹灰掉落，墙壁原有裂隙的扩张延伸，新生裂隙；巷道顶板松石掉落，围岩原有裂隙扩张及层理错动，新生裂隙，爆区后冲裂隙范围等。

综合监测可以相互印证，提高监测质量，例如在房屋结构件上、峒室拱壁上和加固滑体的抗滑桩上粘贴应变片，测量结构在爆破时的动态应变过程和爆破前后的应变变化，在矿山边坡滑体上埋置若干水准测点，测量爆破前后水准点位移速度的变化，并结合振动观察结果进行分析，能准确判断爆破地震效应对结构的影响程度。

爆破地震监测除用于地震效应观测外，还可为优化爆破提供依据，确定合理的微差间隔时间。波的传播速度则是描述岩石可爆性的重要参量，根据结构振动响应谱的变化，还可用来诊断结构的缺陷。近年来，各国正致力于计算机爆破地震模型的研究，已取得一些进展，模拟技术可用来提供爆破地震参量的估计值，了解某些爆破参数变化时对地震强度的影响，模拟技术虽然还不能代替现场观测，但有可能减少观测次数。