露天采礦爆破振動對民房破壞的SVM預測模型分析

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勢，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，爆破振動將會造成民房的破壞。本文將利用SVM支持向量機原理，結合民房破壞的實際情況，對露天采礦爆破振動的影響因素進行研究分析，經過SVM預測模型分析理論，進行相關的預防措施，最大程度減少露天采礦中爆破振動給民房破壞帶來的危害。

【關鍵詞】爆破振動；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，我國采礦行業國際競爭力強，在采礦技術應用中，傳統的采礦效率不能滿足目前發展需求，傳統的采礦步驟鉆孔、爆破以及破碎三大步驟，露天采礦爆破產生的振動對附近的民房的破壞在所難免，SVM預測模型在爆破振動之前起到預測振動頻率及振動振幅的作用，通過測試分析，將爆破振動的數據進行觀察測試，減少爆破振動給民房帶來的影響。民房基建施工過程中，必須保證施工質量，在蓋房形式以及民房的圈梁結構上要加強抗破壞力。

1、露天采礦爆破的基本要求

目前來說，對于露天采礦爆破工作需要掌握爆破的方法，露天臺階爆破方法對爆破的參數有一定的要求，需要根據爆破孔徑的大小與孔深的程度來決定爆破作業。根據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，淺孔爆破的基本設備相對簡單，深孔臺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采用深孔爆破。

露天爆破有相關的安全規程，必須符合國家的標準，在爆破之前需要有足夠的貯備量，爆破過程中做好爆破預測，對爆破振動范圍波及周圍的不利因素有效預防，在爆破的工作中，要將爆破量與實際采剝相符合。爆破還具有一定的質量要求，需要爆破的大塊率降到最低，保證爆破人員的安全問題，采取經濟性的爆破方式，降低爆破成本。

2、露天采礦爆破振動的可控和不可控影響因素

2.1爆破振動的可控因素影響

露天采礦過程中，爆破的振動情況將會影響人身安全，及對周圍的民房產生影響。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參數等因素的影響。因此，在爆破中需要從可控因素著手，結合具體情況采取有效控制措施。

2.2爆破振動中的不可控因素影響

在爆破振動中存在著不可控制的因素，在爆破中無法預測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、地質中巖石的自身堅硬程度不同等因素，決定爆破的地區是否平整或是爆破范圍特征不同，在爆破的過程中，爆破振動有頻率及幅度范圍的不可控影響。

3、分析爆破振動對附近民房的影響

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

4、利用SVM預測模型分析爆破振動對民房的破壞

4.1 SVM預測模型的重要意義

由于不同條件的限制，在露天采礦爆破工作中，技術施工、工作場地等因素的影響，在有建筑物的周圍進行爆破，加上爆破方法不夠完善，爆破振動帶來的影響使得工作難度加大，造成對周圍居民的困擾。準確的預測爆破振動是目前工作的關鍵環節。利用SVM標準支持向量機將爆破的風險控制到最低，這些模型的應用能準確預測爆破振動對民房的影響程度，及時對爆破安全做出預防措施。

4.2簡述SVM預測模型的作用

將定量與定性的指標具體化應用，采集有效數據和參考指標進行模擬計算，充分利用小樣本采樣綜合測試的優勢，對爆破振動的頻率數據、振幅的數據及各種能夠影響爆破振動的有用數據整合進行分析預測，對民房破壞的最大程度做出破壞程度等級分析預測。具體應用中需要利用最小二乘支持向量機，即LS—SVM工具。支持向量是一種統計學習方法，將風險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的爆破頻率值，振動幅度數值、持續時間等數據，將歷史數據整理，對參考數據初始化獲得初始值，然后進行計算，最后得出數值。整體分析過程需要將每個細節測試，減少誤差，最后得出結論。

5、分析魚骨圖—SVM預測模型在爆破振動中的應用

在采礦中，爆破振動的特點多樣，爆破理論的研究很重要，爆破振動所涉及的因素十分復雜。在爆破振動中采用魚骨分析法，又叫做因果分析法，具體分析采礦中對爆破振動產生的影響因素和對民房破壞產生的影響因素，找到具體原因，分析這些原因產生的最糟糕的后果，結合支持向量機原理模型預測研究預防或減少風險的辦法。綜合相關因素的影響，將主要原因與次要原因結合考慮，通過對不利因素的排除，減少數據誤差，及時調整爆破施工策略。

6、國內外露天采礦爆破技術的研究

6.1國外露天爆破技術中的優勢

露天采礦中，國內外普遍采用露天臺階爆破技術，對爆破技術的改進提高了礦山生產的效益。露天臺階爆破設計上，國外采用空氣間隙裝藥技術，在炮孔內裝置可以膨脹的塞子，封閉炮孔，使得炮孔中的能力達到合理的控制，均勻受力。這種方式的使用，使得爆破費用成本降低，而且達到爆破的效果。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致入微。在爆破振動方面的預防措施也十分重視，爆破方式趨向智能化發展。

6.2國內露天爆破技術的研究

現代爆破技術中，國內主要采用深孔爆破技術，爆破中，炸藥的效果十分有威力，經過能力以及物質時間的衡量設計，推算出最佳爆破方式。我國加大露天采礦的進度，在對爆破技術的質量要求上越來越嚴謹。我國注重生態環境的建設，注重國家居民安全的預防。因此，爆破技術的使用需要通過不斷測試預防爆破振動帶來的危害。在深孔爆破技術的廣泛使用中，最大程度發揮爆破力度，最小程度減少危害，露天深孔爆破的工藝上做出研究分析，將每個環節詳細檢查，優化裝藥方式，改善爆破效率。做好爆破后的安全隱患防護措施。

結語：

我國露天采礦爆破技術遵循SVM預測模型的鑒定分析，通過不斷的技術學習和改進，加強爆破振動對民房破壞的預防措施。隨著機械化技術的改革發展，將繼續研究爆破方式的優缺點，不斷改進技術缺陷，發展我國智能采礦。在爆破技術不斷發展的同時提高我國民房建設意識，加強民房穩定性的建設。我國將不斷沿著生成連續化、制度健全化、爆破危害最小化的發展方向進行研究與開發。

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