煤炭的自燃隱患一直是影響煤炭安全生產(chǎn)的重大威脅之一，是自然界存在的一種客觀現(xiàn)象，并且這種現(xiàn)象十分隱蔽，不容易被覺察。煤炭自燃如果不及時預(yù)防，那么給人類的經(jīng)濟(jì)、財產(chǎn)、安全等帶來的損失是無法估量的。有數(shù)據(jù)表明，由煤礦自燃所引發(fā)的火災(zāi)占火災(zāi)總數(shù)的90%以上。因此，如何提前預(yù)防煤炭的自燃就成了各國科研學(xué)者研究的首要的任務(wù)。為了能夠及早的探測自燃發(fā)火點，并采取有效的防治措施，本文在理論層面上將在弱信號檢測領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用的混沌理論應(yīng)用在煤炭自燃的檢測上。由于混沌理論對周期信號非常敏感，而對噪聲干擾免疫，使得這一理論研究成為可能。主要研究內(nèi)容和成果如下：1)針對傳統(tǒng)的煤炭自燃預(yù)測方法的不足和不及時性等問題，結(jié)合煤炭自燃過程中伴生氣體的特性，通過比較煤炭自燃過程中產(chǎn)生的CO氣體和烴類氣體的性質(zhì)，分析并選取CO氣體作為預(yù)測煤炭自燃隱患點的指標(biāo)氣體。2)對CO的時間序列進(jìn)行了相空間的重構(gòu)，并利用最大Lyapunov指數(shù)法驗證了煤炭自燃所釋放出的CO氣體的混沌特性。3)建立了Duffing混沌振子的仿真模型，描述了Duffing振子檢測CO濃度的原理，以此來實現(xiàn)對煤層自燃隱患點的預(yù)測。4)設(shè)計了混沌Duf... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同煤著火點的柱狀圖

類氣體共存，這會對檢測工作帶來較大的干擾。在探測煤炭的自燃中，烴類氣體只能是一種輔助性的檢測方法。表 3.2 對應(yīng)的柱狀圖如圖 3.1 所示。圖3.1 烴類氣體對應(yīng)的溫度范圍從圖3.1可以很直觀的看出，烴類氣體出現(xiàn)時的溫度范圍為100 C~180 C之間，而此時煤炭的自燃程度已經(jīng)很劇烈了。所以烴類氣體不利于煤炭自燃的早期預(yù)報。對比表3.2，本文給出了不同煤種產(chǎn)生CO氣體時所對應(yīng)的初始溫度，如表3.3所示。表3.3 各煤種 CO 出現(xiàn)的臨界溫度煤種 褐煤 長焰煤 氣煤 肥煤 焦煤 瘦煤 貧煤 無煙煤溫度( C)41 66 59 66 81 94 130 83

放出烴類氣體時，煤的自燃溫度已經(jīng)很高了，煤炭自燃已達(dá)到了很劇烈的程度，這對自燃的早期預(yù)報非常不利。將表 3.4 轉(zhuǎn)化成曲線圖，如圖 3.3 所示。圖3.3 不同煤種產(chǎn)生氣體所對應(yīng)的臨界溫度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于混沌理論的微弱信號放大原理與方法研究[J]. 趙文禮,夏煒,劉鵬,王林澤.  物理學(xué)報. 2010(05)
[2]測氡法在探測淺埋煤層火源范圍中的應(yīng)用[J]. 梅國棟,王云海,劉璐.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2007(10)
[3]基于DSP和混沌理論的微弱信號檢測[J]. 翟文正,全雪峰,王海龍,石廣田.  微計算機(jī)信息. 2007(11)
[4]煤層自燃指標(biāo)氣體的試驗研究[J]. 吳玉國,鄔劍明,王俊峰.  中國煤炭. 2007(04)
[5]基于混沌理論的檢測技術(shù)進(jìn)展[J]. 張健,王竹萍,呂寧,于曉洋,陳德運(yùn).  電子器件. 2005(02)
[6]煤層自燃火區(qū)溫度檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 鄔劍明,高尚青.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2004(10)
[7]采空區(qū)煤炭自燃預(yù)測預(yù)報方法及探討[J]. 唐明云.  煤炭技術(shù). 2004(10)
[8]綜放開采自燃火源點分布規(guī)律及判定[J]. 許滿貴,陳曉坤.  煤礦安全. 2003(11)
[9]基于互相關(guān)檢測和混沌理論的弱信號檢測方法研究[J]. 聶春燕,石要武.  儀器儀表學(xué)報. 2001(01)
[10]基于自相關(guān)函數(shù)和混沌理論的微弱正弦信號檢測方法[J]. 聶春燕.  計量技術(shù). 2001(01)

碩士論文
[1]基于混沌理論的微弱信號檢測[D]. 崔芹.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[2]基于混沌理論的信號檢測方法研究[D]. 郭富新.吉林大學(xué) 2005
[3]煤自燃全過程測試和指標(biāo)氣體的研究與應(yīng)用[D]. 許延輝.西安科技大學(xué) 2005
[4]基于溫度場法的采空區(qū)火源定位技術(shù)研究[D]. 唐明云.安徽理工大學(xué) 2005
[5]煤自燃特性參數(shù)研究及應(yīng)用[D]. 劉高文.西安科技學(xué)院 2002



本文編號：3518001