煤矿微震信号特征及传播规律研究

发布时间：2017-05-23 07:15

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【摘要】：冲击地压等煤岩动力灾害严重威胁着煤矿安全高效生产，对其进行准确监测预警是煤矿行业的重要研究课题。微震技术是一种有效的监测手段，通过深入研究微震信号特征及衰减规律，对提高冲击地压灾害监测预警的实时性及准确率有着重要的理论和实践意义。本文利用YDD16煤岩动力声电监测系统测试了不同位置煤层卸压爆破的微震信号，并对信号进行去噪、能量分布特征及混沌特性分析，最后从频率和瞬时能量两方面探讨了微震信号传播特征。 本文的研究成果主要有： （1）通过串联电路优化后的磁电式速度传感器性能稳定、信噪比高，，易测量微弱信号，更适合矿山远距离监测及传输使用。 （2）研究得出了煤矿井下常见的干扰信号及特征；基于小波分析技术对微震信号进行小波去噪和能量分布特征分析，结果表明：分层阈值对噪声的抑制效果最好；随着传播距离的增加，低频段0~78.1Hz信号能量比例逐渐升高，而其它频段内的能量比例则逐渐降低。 （3）基于相空间重构理论和G-P算法对微震信号时间序列进行了混沌特性分析，结果表明：微震信号在传播过程中具有混沌特性，随着传播距离的增加，微震信号时间序列的关联维数逐渐减小，维数的变化反应了波复杂程度、频率及能量成分的变化。 （4）运用HHT变换分析了微震信号在传播过程中瞬时能量衰减特征，结果表明：瞬时能量与原始图形振幅的变化保持了较好的一致性，且信号的瞬时能量随传播距离的增加成幂级递减。
【关键词】：磁电式速度传感器 小波降噪 能量谱特性 混沌特性 HHT变换
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76
【目录】：

• 论文审阅认定书3-4
• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 图清单11-15
• 表清单15-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-25
• 1.1 研究背景及意义17-18
• 1.2 国内外研究现状18-23
• 1.3 存在的问题及不足23
• 1.4 主要研究内容23
• 1.5 论文研究方案及技术路线23-25
• 2 磁电式速度传感器的优化及性能测试25-37
• 2.1 磁电式速度传感器的优化25-28
• 2.2 实验室微震传感器检定测试28-33
• 2.3 磁电式速度传感器优化前后特性比较33-36
• 2.4 本章小结36-37
• 3 微震信号去噪及干扰信号识别分析37-50
• 3.1 微震信号监测采集37-40
• 3.2 煤矿井下干扰信号识别及分析40-45
• 3.3 微震信号去噪45-49
• 3.4 本章小结49-50
• 4 微震信号特征研究50-73
• 4.1 微震信号特征分析50-54
• 4.2 基于小波包分析的微震信号能量分布特征研究54-62
• 4.3 微震信号混沌特性分析62-71
• 4.4 本章小结71-73
• 5 微震信号衰减规律研究73-83
• 5.1 微震信号频谱衰减特征73-75
• 5.2 微震信号能量衰减特征75-81
• 5.3 本章小结81-83
• 6 总结与展望83-85
• 6.1 全文总结83-84
• 6.2 主要创新点84
• 6.3 展望84-85
• 参考文献85-91
• 作者简历91-93
• 学位论文数据集93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：387155