本文關(guān)鍵詞：環(huán)工作面電磁法底板突水監(jiān)測技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的物探方法如直流電法，瞬變電磁法，，無線電波透視，震波CT等只是在某個時刻對工作面底板做靜態(tài)的觀測。工作面回采過程中，隨著底板應(yīng)力的釋放，底板含水構(gòu)造或裂隙會在底板承壓水的作用下不斷向上發(fā)育成為導(dǎo)水通道,最后沖破隔水層造成礦井底板突水事故。工作面底板的含水構(gòu)造或裂隙是隨著工作面回采不斷變化的，因此需要一種方法能夠?qū)Φ装搴畼?gòu)造或裂隙的發(fā)育進(jìn)行長期實(shí)時的監(jiān)測，針對以上問題論文提出了采用環(huán)工作面電磁法對工作面底板突水進(jìn)行監(jiān)測的技術(shù)研究。 論文借鑒地面大定源回線瞬變電磁理論基礎(chǔ)，根據(jù)采煤工作面的實(shí)際施工環(huán)境，提出了環(huán)工作面電磁法底板突水監(jiān)測的研究思路。從理論研究、數(shù)值模擬和物理模擬實(shí)驗(yàn)等方面對環(huán)工作面電磁法做了大量研究工作，利用數(shù)值模擬結(jié)果，分析了環(huán)工作面電磁法在全空間層狀介質(zhì)、不同位置異常體、不同深度異常體、多個異常體存在時磁場強(qiáng)度在不同測線、不同測點(diǎn)的衰減變化情況及磁場強(qiáng)度在二維平面上的分布規(guī)律。通過物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M了均勻全空間，不同位置異常體、不同深度異常體的響應(yīng)。通過數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，在環(huán)工作面回線內(nèi)任一點(diǎn)接收到的感應(yīng)信號對工作面底板下的不同含水異常體都有較明顯的響應(yīng)，可用于預(yù)測工作面底板的突水信息，為環(huán)工作面電磁法觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。根據(jù)數(shù)值模擬及物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了環(huán)工作面電磁法底板突水監(jiān)測系統(tǒng)。結(jié)合底板含水裂隙頂部與底板之間的距離大小，提出了利用電磁響應(yīng)信號來表述底板突水系數(shù)的方法，并將電磁響應(yīng)突水系數(shù)劃分為三級突水預(yù)測閾值：突水提醒閾值、突水警告閾值、突水報(bào)警閾值。 通過以上研究，驗(yàn)證了環(huán)工作面電磁法底板突水監(jiān)測技術(shù)的可行性，為后續(xù)的儀器研制和實(shí)際應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：底板突水 環(huán)工作面電磁法 數(shù)值模擬 物理模擬
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD745;P631.325
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-11
• 圖清單11-15
• 表清單15-17
• 變量注釋表17-18
• 1 緒論18-23
• 1.1 研究背景及意義18-19
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3 研究內(nèi)容22-23
• 2 環(huán)工作面電磁法理論23-34
• 2.1 磁偶極子激發(fā)的電磁場23-26
• 2.2 環(huán)工作面電磁法激發(fā)的電磁場26-28
• 2.3 環(huán)工作面電磁法電磁場的求解28-29
• 2.4 有限元電磁場分析基本原理29-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 環(huán)工作面電磁法數(shù)值模擬34-66
• 3.1 模型設(shè)計(jì)34-35
• 3.2 模擬方案35
• 3.3 全空間層狀介質(zhì)響應(yīng)特征35-37
• 3.4 不同深度異常體響應(yīng)特征37-47
• 3.5 不同位置異常體響應(yīng)特征47-61
• 3.6 多個異常體響應(yīng)特征61-64
• 3.7 本章小結(jié)64-66
• 4 環(huán)工作面電磁法物理模擬66-83
• 4.1 物理模擬相似性準(zhǔn)則66-68
• 4.2 物理模擬實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)68-69
• 4.3 均勻全空間響應(yīng)特征69-70
• 4.4 不同位置異常體響應(yīng)特征70-74
• 4.5 不同深度異常體響應(yīng)特征74-82
• 4.6 本章小結(jié)82-83
• 5 環(huán)工作面電磁法監(jiān)測技術(shù)83-90
• 5.1 環(huán)工作面電磁法監(jiān)測系統(tǒng)83-84
• 5.2 突水系數(shù)及閾值確定84-87
• 5.3 突水系數(shù)閾值實(shí)例計(jì)算87-88
• 5.4 本章小結(jié)88-90
• 6 結(jié)論與展望90-93
• 6.1 研究結(jié)論90-91
• 6.2 展望91-93
• 參考文獻(xiàn)93-96
• 作者簡歷96-98
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集98

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：283908