协同水害防治体系的构建及应用研究
发布时间：2020-12-14 20:28
作为一种快速、高效的探测手段,瞬变电磁法在井巷防水预报中扮演着至关重要的角色。矿井瞬变电磁法的全空间特性导致了每一次瞬变电磁探测测点的数据实际上是巷道迎头前方和迎头后方地质体的综合反映,因此迎头后方的低阻异常体会对瞬变电磁探测结果产生影响。本文以此为切入点,通过正演研究了巷道侧帮存在的低阻体对迎头前方低阻体瞬变电磁响应的影响,分析了巷道侧帮低阻体的电导率、位置、体积对迎头前方低阻体瞬变电磁响应的影响规律。在此基础上,通过理论分析,发现基于全空间瞬变电磁特点及目前瞬变电磁三维反演的研究现状,以现有的瞬变电磁三维反演理论难以快速、高效地剔除来自巷道侧帮的干扰信息。因此,本文采用多数据交叉分析来提高瞬变电磁探测的精准度,该方法涉及的数据包含:区域地质数据、水文数据、工程巷道数据、通风数据、机电数据及物探数据。以上所列数据存在于各分散及相对独立的系统及部门,基于目前矿业信息化发展的现状,协同分析以上所列数据存在困难,通过对协同水害防治的基本内涵分析、目标分析、协同对象分析、协同内容分析,构建了协同水害防治体系框架,在此基础上进行了协同水害防治信息化平台开发,通过数据分层管理的方式实现各水害防治...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
数值模拟流程图
2 巷道侧帮低阻体对迎头前方瞬变电磁响应的影响2.1.1 建立模型分析这次探测的地质信息和模型的需求，本次探测在煤巷中进行，煤巷外围区域为岩石巷道，已掘进巷道为空气区域。因此在建立模型时需照顾到真实的巷道大小和围岩厚度。为了模型建立的方便，并对计算结果不造成影响，同时在最大程度上对模型进行优化，设定巷道模型横截面为一个 4m 4m 的正方形。围岩定为一个规则的长方体，图 2-2、2-3 和 2-4 所示分别为模型的平面图、截面图和模型的网格图。
而接收线圈为铜制，纯金属铜在 20℃的电阻率要远小于水的率，因此在相对电阻率参数进行取值时，只要体现出其数量级上的差别即可2.2 地电参数的选取(Selection of Geoelectric Parameters)从上述分析可知，在对巷道前进行瞬变电磁数值模拟之前，应当选定合适、岩地电参数，使得模拟结果能更加接近真实情况。2.2.1 第一次地电参数选取（1）计算参数选取表 2-3 第一次计算地电参数表Table 2-3 The first calculation of geoelectric parameters模型区域 磁导率（μ） 介电常数（c） 电导率（s）空气 1 1 1E-5围岩 1 1 0.0005煤巷 1 1 0.02（2）计算结果分析图 2-5 为本次计算的数值模拟拟合曲线图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Relationship between water inrush from coal seam floors and main roof weighting[J]. Sun Jian,Hu Yang,Zhao Guangming. International Journal of Mining Science and Technology. 2017(05)
[2]三维起伏地形条件下航空瞬变电磁响应特征研究[J]. 赵越,李貅,王祎鹏,郭建磊,曾友强. 地球物理学报. 2017 (01)
[3]隧道强干扰环境瞬变电磁响应规律与校正方法:以TBM为例[J]. 孙怀凤,李貅,卢绪山,李术才,任宝宏. 地球物理学报. 2016(12)
[4]海洋瞬变电磁法研究进展[J]. 周建美,李貅,戚志鹏. 地球物理学进展. 2016(03)
[5]矿井瞬变电磁法超前探测合成孔径成像研究[J]. 程久龙,陈丁,薛国强,邱浩,周项通. 地球物理学报. 2016(02)
[6]晚古生代煤田水文地质特征与防治水理论及技术[J]. 白海波,缪协兴. 中国矿业大学学报. 2016(01)
[7]航空电磁勘查技术发展现状及展望[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,任秀艳,齐彦福,裴易峰,邱长凯,黄鑫,黄威,缪佳佳,蔡晶. 地球物理学报. 2015(08)
[8]大地电磁的人工鱼群最优化约束反演[J]. 胡祖志,何展翔,杨文采,胡祥云. 地球物理学报. 2015(07)
[9]隧道含水构造三维瞬变电磁场响应特征及突水灾害源预报研究[J]. 孙怀凤. 岩石力学与工程学报. 2015(03)
[10]提高我国煤矿水害事故救援能力对策措施[J]. 姚源,平立华,宋占松. 煤矿安全. 2015(01)
博士论文
[1]矿井全空间巷道孔中瞬变电磁波场特征数值模拟研究[D]. 陈丁.中国矿业大学(北京) 2016
[2]隧道含水构造三维瞬变电磁场响应特征及突水灾害源预报研究[D]. 孙怀凤.山东大学 2013
[3]矿井全空间小线圈瞬变电磁探测技术及应用研究[D]. 梁庆华.中南大学 2012
[4]矿用多匝小回线源瞬变电磁场数值模拟与分布规律研究[D]. 杨海燕.中国矿业大学 2009
[5]隧道超前探水全空间瞬变电磁理论及其应用研究[D]. 谭代明.西南交通大学 2009
[6]巷道掘进工作面瞬变电磁超前探测机理与技术研究[D]. 姜志海.中国矿业大学 2008
硕士论文
[1]巷道瞬变电磁法三维正演研究[D]. 陈琦.中国地质大学（北京） 2014
[2]矿井瞬变电磁场超前探测时域数值仿真研究[D]. 鞠卫国.江苏大学 2010
本文编号：2916978
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
数值模拟流程图
2 巷道侧帮低阻体对迎头前方瞬变电磁响应的影响2.1.1 建立模型分析这次探测的地质信息和模型的需求，本次探测在煤巷中进行，煤巷外围区域为岩石巷道，已掘进巷道为空气区域。因此在建立模型时需照顾到真实的巷道大小和围岩厚度。为了模型建立的方便，并对计算结果不造成影响，同时在最大程度上对模型进行优化，设定巷道模型横截面为一个 4m 4m 的正方形。围岩定为一个规则的长方体，图 2-2、2-3 和 2-4 所示分别为模型的平面图、截面图和模型的网格图。
而接收线圈为铜制，纯金属铜在 20℃的电阻率要远小于水的率，因此在相对电阻率参数进行取值时，只要体现出其数量级上的差别即可2.2 地电参数的选取(Selection of Geoelectric Parameters)从上述分析可知，在对巷道前进行瞬变电磁数值模拟之前，应当选定合适、岩地电参数，使得模拟结果能更加接近真实情况。2.2.1 第一次地电参数选取（1）计算参数选取表 2-3 第一次计算地电参数表Table 2-3 The first calculation of geoelectric parameters模型区域 磁导率（μ） 介电常数（c） 电导率（s）空气 1 1 1E-5围岩 1 1 0.0005煤巷 1 1 0.02（2）计算结果分析图 2-5 为本次计算的数值模拟拟合曲线图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Relationship between water inrush from coal seam floors and main roof weighting[J]. Sun Jian,Hu Yang,Zhao Guangming. International Journal of Mining Science and Technology. 2017(05)
[2]三维起伏地形条件下航空瞬变电磁响应特征研究[J]. 赵越,李貅,王祎鹏,郭建磊,曾友强. 地球物理学报. 2017 (01)
[3]隧道强干扰环境瞬变电磁响应规律与校正方法:以TBM为例[J]. 孙怀凤,李貅,卢绪山,李术才,任宝宏. 地球物理学报. 2016(12)
[4]海洋瞬变电磁法研究进展[J]. 周建美,李貅,戚志鹏. 地球物理学进展. 2016(03)
[5]矿井瞬变电磁法超前探测合成孔径成像研究[J]. 程久龙,陈丁,薛国强,邱浩,周项通. 地球物理学报. 2016(02)
[6]晚古生代煤田水文地质特征与防治水理论及技术[J]. 白海波,缪协兴. 中国矿业大学学报. 2016(01)
[7]航空电磁勘查技术发展现状及展望[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,任秀艳,齐彦福,裴易峰,邱长凯,黄鑫,黄威,缪佳佳,蔡晶. 地球物理学报. 2015(08)
[8]大地电磁的人工鱼群最优化约束反演[J]. 胡祖志,何展翔,杨文采,胡祥云. 地球物理学报. 2015(07)
[9]隧道含水构造三维瞬变电磁场响应特征及突水灾害源预报研究[J]. 孙怀凤. 岩石力学与工程学报. 2015(03)
[10]提高我国煤矿水害事故救援能力对策措施[J]. 姚源,平立华,宋占松. 煤矿安全. 2015(01)
博士论文
[1]矿井全空间巷道孔中瞬变电磁波场特征数值模拟研究[D]. 陈丁.中国矿业大学(北京) 2016
[2]隧道含水构造三维瞬变电磁场响应特征及突水灾害源预报研究[D]. 孙怀凤.山东大学 2013
[3]矿井全空间小线圈瞬变电磁探测技术及应用研究[D]. 梁庆华.中南大学 2012
[4]矿用多匝小回线源瞬变电磁场数值模拟与分布规律研究[D]. 杨海燕.中国矿业大学 2009
[5]隧道超前探水全空间瞬变电磁理论及其应用研究[D]. 谭代明.西南交通大学 2009
[6]巷道掘进工作面瞬变电磁超前探测机理与技术研究[D]. 姜志海.中国矿业大学 2008
硕士论文
[1]巷道瞬变电磁法三维正演研究[D]. 陈琦.中国地质大学（北京） 2014
[2]矿井瞬变电磁场超前探测时域数值仿真研究[D]. 鞠卫国.江苏大学 2010
本文编号：2916978
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