煤岩动力灾害电磁辐射信号特征研究

发布时间：2018-02-24 18:27

  本文关键词： 煤岩 动力灾害 电磁辐射 固有模态函数(IMF) 集合经验模分解(EEMD)　出处：《中国安全科学学报》2015年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为研究煤岩动力灾害发生前兆特征,即该过程中的电磁辐射信号产生规律,应用煤岩单轴加载破坏测试系统进行原煤及型煤煤样煤岩破裂过程电磁辐射测试试验。对原始电磁辐射信号进行集合经验模分解(EEMD),并在分解各个固有模态函数(IMF)分量波形的基础上,计算各IMF分量在原始辐射信号中的能量比例,确定原始信号的主要频段及优势频段。试验结果表明,煤岩破裂过程先后经过初始压缩阶段、弹性变形阶段以及加速破裂阶段。随着压力的不断增大,电磁辐射信号随着大量裂隙的形成而产生,且电磁辐射信号的强度与压力正相关。当压力增大至使煤体发生首次错动数值时,其电磁辐射信号强度达到极值,此后错动强度不断降低,电磁辐射信号强度也逐步下降。
[Abstract]:In order to study the precursor characteristics of coal and rock dynamic disasters, that is, the law of electromagnetic radiation signal generation in the process, The electromagnetic radiation test of coal and briquette samples during the fracture process is carried out by using the coal rock failure test system under uniaxial loading. The original electromagnetic radiation signals are decomposed by empirical mode and the inherent mode functions are decomposed into IMF). Based on the component waveform, The energy ratio of each IMF component in the original radiation signal is calculated, and the main frequency band and dominant frequency band of the original signal are determined. The experimental results show that the process of coal and rock fracture has passed through the initial compression stage successively. Elastic deformation and accelerated rupture. With the increasing of pressure, the electromagnetic radiation signal is produced with the formation of a large number of cracks. The intensity of electromagnetic radiation signal is positively correlated with the pressure. When the pressure increases to the first staggered value of coal, the intensity of electromagnetic radiation signal reaches the maximum value, and thereafter the intensity of dislocation signal decreases continuously, and the intensity of electromagnetic radiation signal decreases gradually.
【作者单位】： 西安科技大学能源学院;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助(51404188) 中国博士后科学基金资助(2015M572583) 陕西省博士后科研项目(陕人社函[2015]948号) 陕西省教育厅科学研究计划专项项目(14JK1463) 西安科技大学能源学院青年教工创新项目(2014-NY-006)
【分类号】：TD32;TD713

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 来兴平;西部矿山大尺度采空区衍生动力灾害控制[J];北京科技大学学报;2004年01期

2 姚精明;何富连;窦林名;张蕾;刘海涛;李哲;;水旱交接处护巷煤柱冲击矿压控制[J];北京科技大学学报;2007年03期

3 王忠文;;电磁辐射技术在鹤岗南山煤矿突出预测中的应用[J];矿业安全与环保;2008年05期

4 王云刚;魏建平;孙海涛;;煤岩动力灾害的机理分析及防治[J];矿业安全与环保;2010年02期

5 曹树刚;刘延保;李勇;张立强;;不同围压下煤岩声发射特征试验[J];重庆大学学报;2009年11期

6 姚精明;闫永业;尹光志;姚俊伟;李生舟;;坚硬顶板组合煤岩样破坏电磁辐射规律及其应用[J];重庆大学学报;2011年05期

7 付琳;潘一山;李国臻;;岩体电荷检测仪的研制[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年S1期

8 王恩元;刘晓斐;;冲击地压电磁辐射连续监测预警软件系统[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年01期

9 赵扬锋;潘一山;苏维嘉;;单轴压缩下花岗岩电荷变化的实验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年02期

10 姚精明;税国洪;王熙;;煤岩体破坏过程中电磁辐射与能量耗散耦合分析[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年03期

相关会议论文 前7条

1 聂百胜;张翔;刘水文;刘芳彬;张世杰;;利用CT技术探测煤体瓦斯吸附特性的探讨[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年

2 赵军;聂百胜;姜铁明;都海龙;翟盛锐;;成庄煤矿掘进过程的电磁辐射特征研究[A];煤矿安全与地球物理学术研讨会论文集[C];2006年

3 赵同彬;相啸宇;谭云亮;;解析采场岩层运动规律的电磁辐射方法研究[A];第3届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2008年

4 李辛子;龙胜祥;吴群;;构造煤类型及其煤层气开发研究[A];煤层气勘探开发理论与技术——2010年全国煤层气学术研讨会论文集[C];2010年

5 聂百胜;何学秋;何俊;翟盛锐;薛二龙;;矿井工作面应力状态电磁辐射监测技术研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

6 杜泽生;;煤层突出危险性的属性综合评价模型研究[A];第七届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2012年

7 王恩元;刘晓斐;李忠辉;何学秋;;煤岩电磁辐射技术及在矿山动力灾害预测的应用[A];2014年中国地球科学联合学术年会——专题2：电磁地球物理学研究应用及其新进展论文集[C];2014年

相关博士学位论文 前10条

1 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年

2 闫永敢;大同矿区冲击地压防治机理及技术研究[D];太原理工大学;2011年

3 孟筠青;煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出理论与技术研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

4 邓明;煤与瓦斯突出早期辨识与实时预警技术研究[D];安徽理工大学;2010年

5 王超;基于未确知测度理论的冲击地压危险性综合评价模型及应用研究[D];中国矿业大学;2011年

6 吴爱军;松软煤层煤巷掘进突出危险性预测的连续流量法技术研究[D];中国矿业大学;2011年

7 魏世明;岩体变形光纤光栅传感检测的理论与方法研究[D];西安科技大学;2008年

8 翟成;近距离煤层群采动裂隙场与瓦斯流动场耦合规律及防治技术研究[D];中国矿业大学;2008年

9 刘晓斐;冲击地压电磁辐射前兆信息的时间序列数据挖掘及群体识别体系研究[D];中国矿业大学;2008年

10 王云刚;受载煤体变形破裂微波辐射规律及其机理的基础研究[D];中国矿业大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 孟磊;煤电性参数的实验研究[D];河南理工大学;2010年

2 刘贞刚;煤岩体破裂的微地震响应特征研究[D];山东科技大学;2010年

3 高芳芳;基于电磁辐射法的煤与瓦斯突出预测研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

4 岑培山;寺河煤矿3号煤层突出预测敏感指标研究[D];河南理工大学;2011年

5 孟庆彪;瓦斯释放中的影响因素及其预测手段的研究[D];安徽理工大学;2010年

6 崔晨;采场覆岩的光纤光栅检测研究[D];西安科技大学;2011年

7 徐小兵;煤与瓦斯突出倾向性的电磁波场特征研究[D];山东科技大学;2007年

8 李磊;突出煤表观密度测定技术研究[D];中国矿业大学;2008年

9 黄凯;煤层围岩特征对瓦斯赋存与涌出的控制作用[D];安徽理工大学;2008年

10 彭斌;基于电磁辐射信号的煤岩变形破裂自忆性预测模型研究[D];湖南科技大学;2009年

【相似文献】

相关期刊论文 前4条

1 王恩元,何学秋,刘贞堂;煤岩变形及破裂电磁辐射信号的R/S统计规律[J];中国矿业大学学报;1998年04期

2 王静;王恩元;魏建平;;煤岩电磁辐射信号时间序列混沌特性分析[J];防灾减灾工程学报;2006年03期

3 解北京;杨威;付玉凯;王金贵;;煤体破裂过程中电磁信号低频特性研究[J];煤矿安全;2013年12期

4 ;[J];;年期

相关会议论文 前1条

1 钱书清;任克新;吕智;;伴随岩石破裂的VLF MF HF VHF电磁辐射特性的研究[A];中国地震学会第五次学术大会论文摘要集[C];1994年

相关硕士学位论文 前1条

1 彭斌;基于电磁辐射信号的煤岩变形破裂自忆性预测模型研究[D];湖南科技大学;2009年

，

本文编号：1531266