基于FDTD的电磁波在煤中传播特性
[Abstract]:In view of the difficult problem that the escape passage is blocked and the position of trapped persons is difficult to determine when a mine disaster occurs, a study on the law of electromagnetic wave propagation in coal mines is carried out by means of borehole life radar. The (TM) model of underground two-dimensional spatial magnetic field is established by using finite-difference time-domain (FDTD) method. The forward simulation of the model is carried out by using Gpr Max and Matlab numerical software. Through theoretical analysis and forward simulation, the variation rule of amplitude intensity and reflection coefficient of reflection wave, detection time and resolution of target are studied when the central frequency of antenna, excitation source, coal quality and coal temperature are changed. The propagation law of electromagnetic wave in coal is revealed. The results show that the Ricker excitation source with the antenna center frequency of 600 MHz is the best detection method, and the propagation speed of electromagnetic wave in bituminous coal is the fastest, the lignite is in the middle, and the anthracite is the second. The propagation velocity of electromagnetic wave in coal increases with the increase of temperature, and the amplitude intensity of human reflection wave decreases, and the relationship between the amplitude intensity of human reflection wave and the detection distance is logarithmic, so the corresponding database is put forward. The calculation method of coal mass thickness between life radar and trapped personnel is determined. The results can provide reference and support for the research and development of life radar system and the interpretation of field rescue detection data.
【作者单位】: 西安科技大学安全科学与工程学院;西安科技大学陕西省煤火灾害防治重点实验室;国家矿山救援西安研究中心;
【基金】:国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801800-02) 国家自然科学基金青年基金资助项目(51504186) 中国博士后基金资助项目(2016-M-592820)
【分类号】:TD65
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,本文编号:2432548
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