煤体破裂次声波在煤层及巷道复杂空间传播特性研究

发布时间：2021-07-08 04:10

　　掌握煤体破裂产生的次声波在煤层及巷道复杂空间的传播特性,对于研究煤体破裂次声波在煤层中的有效传播距离、次声波信号的有效方式、以及从理论上评价次声波应用于煤岩动力灾害监测的可行性具有重要意义。为了确定煤体破裂次声波频率、幅值特征,采用理论分析与仿真计算相结合的方法,优选了适合于突变性次声波信号处理的改进EMD滤波方法和希尔伯特黄变换时频分析方法;搭建实验平台进行了煤样加载过程次声波、声发射特征测试,确定了煤样变形、破坏过程次声波频率、幅值特征以及煤样破坏前兆次声波响应特征;基于次声波能量,以煤体损伤为中间变量,建立了煤样尺寸与次声波幅值之间的关系,并以小尺寸煤样破裂测试结果为基础,确定了大尺寸煤体破裂次声波幅值特征。为了研究煤体内流体流动引起的次声波衰减特性。采用理论分析与实验测试相结合的方法,在对流体流动引起衰减特性进行分析的基础上,结合煤样富含流体孔裂隙特征,根据不同流体流动衰减特性的差异,将煤体划分为不同区域,分别构建了流体流动衰减系数模型,并以不同区域所占比例为权重值,建立了流体流动引起次声波在煤体整体衰减系数模型。通过搭建次声波衰减系数测试平台,对研究区域煤样的次声波衰减系数进... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：179 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

频谱图-100-60-20压声0

0 1.5 2.0 2.5 3.0时间/104s频率/H谱声压频406010-3a 波形图 b 频谱图a Waveform b Spectrogram图 1-1 次声波信号特征Fig.1-1 Characteristics of infrasonic signals过泥石流监测系统采集到了“5.12”汶川地震及信息进行分析，发现次声波主要集中在 2Hz ~样，成都理工大学许强等[152]利用次声波监测仪大于 3 级余震的声波信息。并通过 STFT 方法对示：地震发生时存在明显的次声波异常响应，体如图 1-2 所示。20020

技术路线图

【参考文献】：
期刊论文
[1]单轴加载过程中煤样破裂声波特征实验研究[J]. 贾炳,魏建平,温志辉,王云刚,贾林兴.  地球物理学进展. 2018(02)
[2]不同加载路径下岩石次声信号特征研究[J]. 杨云峰,赵奎,李期森,曹至龙.  矿业研究与开发. 2017(12)
[3]次声波在平流层波导中传播的数值模拟[J]. 宋杨.  声学学报. 2017(06)
[4]S变换时频分析法在新疆定点形变信号分析中的应用研究[J]. 高丽娟,刘琦,张治广.  国际地震动态. 2017(08)
[5]煤样破坏前兆次声波预测研究[J]. 贾炳,魏建平,温志辉,王云刚,贾林兴.  地球物理学进展. 2017(04)
[6]基于区域相关性的岩石损伤声发射探测与成像方法研究[J]. 姚旭龙,张艳博,孙林,杨震,刘祥鑫,梁鹏.  岩石力学与工程学报. 2017(09)
[7]基于激光超声技术的探损检测技术研究[J]. 刘斌儒,关艳翠.  机械制造与自动化. 2017(03)
[8]利用VS 2010和Matlab混合编程实现卡尔曼滤波的方法[J]. 陈旭宁,徐雯,杨济民.  山东师范大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]随机斑块饱和孔隙介质模型研究[J]. 未晛.  石油物探. 2017(03)
[10]突出模拟前兆微震响应的双谱分布特征[J]. 雷文杰,李泽军.  煤炭学报. 2017(05)

博士论文
[1]次声对骨细胞成骨效应及相关机制的实验研究[D]. 王斌.第四军医大学 2006

硕士论文
[1]地震次声监测模拟实验装置的设计与研究[D]. 张燚.昆明理工大学 2017
[2]尾砂胶结充填体单轴压缩损伤及次声特性研究[D]. 罗涛.江西理工大学 2016
[3]单轴压缩条件下峰值应力前后红砂岩次声信号特征研究[D]. 姜亮亮.江西理工大学 2016
[4]贵州省望谟河泥石流自动化监测与预警研究[D]. 赵星.成都理工大学 2015
[5]页岩破坏过程的声发射特性实验及数值模拟研究[D]. 徐琳.南昌大学 2015
[6]不同形态泥石流地声与次声特性比较研究[D]. 周铭.广西大学 2014
[7]介观尺度流体流动作用对孔隙介质弹性波传播特征的影响研究[D]. 杜伟.成都理工大学 2013
[8]次声波信号分析方法研究[D]. 尚媛媛.昆明理工大学 2013
[9]基于次声波技术的滑坡监测预警系统研究[D]. 任际周.成都理工大学 2012
[10]标准次声发生装置的机理及相关技术研究[D]. 周远来.浙江大学 2012



本文编号：3270832