煤岩反射光谱特征及识别方法研究

发布时间：2025-01-18 15:04

　　无人化工作面、智能化开采是世界范围内煤矿实现安全、高效、绿色目标的急切需求和有效途径,制约井下煤矿智能化开采的关键基础问题是开采环境的智能精准感知和开采装备的自主协同控制。煤岩识别是实现无人工作面和智能化开采的关键技术之一,也是实现开采环境智能精准感知的核心技术。然而,煤岩识别一直是煤矿无人化、智能化开采研究和应用中尚未解决的重大难题。地物物质成分的差异,使得其反射光谱特征不同,这一基本性质是地物高光谱遥感探测识别的基本原理,同时反射光谱技术已应用在煤矿、岩矿遥感领域。受地物遥感探测的启发,本论文旨在研究煤炭和顶底板煤系岩石可见-近红外波段反射光谱特征及其差异性,探寻基于反射光谱技术识别煤岩的方法,主要工作和成果如下:(1)收集了我国典型矿区煤和煤系岩石75种,对每种煤岩进行了2种块状和9种粉末制样,采集了每种制样近距离可见-近红外反射光谱,设计了煤岩反射光谱测量球坐标装置,采集了各制样探测几何近红外反射光谱,分析了每种煤岩的组成成分。基于75种煤岩类型11种制样的光谱反射率数据、物质成分等信息,建立了煤和煤系岩石的反射光谱数据库,设计了基于MATLAB GUI模块的煤和煤系岩石反射光谱...

【文章页数】：208 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1综采工作面中煤岩识别示意图

博士学位论文2因此掌握基于反射光谱技术的煤岩识别基本原理以及有效识别方法将为煤岩识别这一世界性难题提供重要理论依据和技术性指导。1.3煤岩识别及反射光谱概述（SummarizationofCoal-rockRecognitionandReflectionSpectrum）地下煤层....

图1-2不同物质反射光谱测定示意图

1绪论3相同波段的波形特征不同，此现象是反射光谱技术成功应用于地物反射光谱探测、高光谱遥感等领域的基本原理。其中，地物反射光谱探测和高光谱遥感所使用的光谱波段范围主要为可见光和近红外，波长范围为380-2526nm，光谱分辨率小于λ/100，其中λ为光谱波长。图1-2不同物质反射....

图1-3LASC热红外成像煤层走势识别系统整体控制结构图

28,29]证明200MHz-1GHz频率的雷达天线能够实现大部分煤岩界面的探测，建立了煤层和顶底板岩石分层介质模型，使用LTD-2100型探地雷达探测了郭庄煤矿的气煤-砂岩界面，取得了较高精度，其探测深度可在0.3-8m范围内。王昕[30]还研究了探地雷达图像用于直接获取煤层厚....

图1-4光纤探头位置及结构

1绪论5验，其实验结果表明热红外相机安装角度对其探测结果影响较大。其所用实验装置整体构架如图1-3所示。（5）光纤探测法（激光探测）德国RuhrkohleAktiengesell-Schaft公司Reisner等[34]研制了刨煤机专用煤岩光纤探测装置，如图1-4所示，刨煤机底部....

本文编号：4028770