本文關(guān)鍵詞：基于激光誘導(dǎo)熒光的煤礦突水水源識(shí)別系統(tǒng)的研制

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【摘要】：煤礦災(zāi)害一直是煤炭行業(yè)的熱門話題,隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及對(duì)能源需求的不斷增加,世界各國(guó)對(duì)煤礦的開采速度在急劇上升,開采范圍在不斷礦人,在煤礦開采還不能完全機(jī)械化的情況下,效率的提高必然將降低開采過(guò)程中的安全系數(shù)。同時(shí),隨著煤礦開采地質(zhì)條件的復(fù)雜程度不斷增加,不僅加人了開采難度,而且提高了煤礦開采的危險(xiǎn)性,一些已知的和未知的地質(zhì)因素不斷威脅著煤礦的安全生產(chǎn)。煤礦突水事故是影響煤礦安全開采的重要因素之一,每年我國(guó)乃至世界因煤礦突水事故造成的直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失不計(jì)其數(shù)。煤礦突水米勢(shì)兇猛,井下排水系統(tǒng)以無(wú)能為力,水災(zāi)一旦形成,后果不堪設(shè)想。但與其他煤礦開采事故不同,突水事故雖發(fā)生迅速,但在突水發(fā)生前會(huì)有很多征兆,比如煤礦涌水水質(zhì)的溫度、流量、PH值和電導(dǎo)率等水質(zhì)參數(shù)會(huì)隨著涌水水源的改變發(fā)生明顯的甚至急劇的變化,根據(jù)這些變化我們可以初步判斷煤礦井下突水水源的改變。本文在此基礎(chǔ)上通過(guò)一種更加有效和精確的方法即激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)對(duì)突水水源進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)對(duì)水源熒光光譜的分析,不僅可以預(yù)測(cè)煤礦突水水源的改變,同時(shí)還可以精確的判斷出變化水源的類型,為煤礦井下突水預(yù)警系統(tǒng)提供更加真實(shí)可靠的分析數(shù)據(jù)的同時(shí),提高了系統(tǒng)的預(yù)警能力。本文搭建了一整套煤礦井下突水水源預(yù)警系統(tǒng),包括突水水源水質(zhì)參數(shù)和熒光光譜的采集、數(shù)據(jù)的組網(wǎng)傳輸、數(shù)據(jù)的綜合分析處理。通過(guò)建立專家數(shù)據(jù)庫(kù)的方法對(duì)水源熒光光譜進(jìn)行分類,最終得出處理結(jié)果,節(jié)約了系統(tǒng)的分析時(shí)問(wèn),提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,使預(yù)警系統(tǒng)更加安全可靠。
【關(guān)鍵詞】：煤礦突水 激光誘導(dǎo)熒光 水質(zhì)光譜 專家知識(shí)庫(kù) 水參數(shù)測(cè)量
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD745;TN249
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-28
• 1.1 研究背景與意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)15-25
• 1.2.1 煤礦突水預(yù)警技術(shù)研究現(xiàn)狀15-20
• 1.2.2 水質(zhì)檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀20-25
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排25-28
• 1.3.1 論文研究的主要內(nèi)容25-26
• 1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排26-28
• 2 煤礦突水水源識(shí)別理論28-50
• 2.1 我國(guó)煤礦突水水源類型28-32
• 2.1.1 礦井水來(lái)源28-30
• 2.1.2 突水水源類型30-32
• 2.2 突水水源識(shí)別指標(biāo)32-35
• 2.3 突水水源識(shí)別方法35-48
• 2.3.1 水溫-水位判別法35-36
• 2.3.2 水化學(xué)分析法36
• 2.3.3 數(shù)學(xué)分析法36-48
• 2.3.4 光譜分析法48
• 2.4 本章小結(jié)48-50
• 3 激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)50-72
• 3.1 LIF原理50-57
• 3.1.1 熒光的產(chǎn)生機(jī)理50-54
• 3.1.2 熒光的定量分析54-57
• 3.2 LIF光學(xué)和電學(xué)系統(tǒng)組成57-72
• 3.2.1 熒光染色劑57-58
• 3.2.2 熒光的激發(fā)源58-63
• 3.2.3 激發(fā)單色器63-65
• 3.2.4 光電傳感器65-67
• 3.2.5 熒光檢測(cè)器67-69
• 3.2.6 輸出、控制、數(shù)據(jù)分析器69
• 3.2.7 本章小結(jié)69-72
• 4 突水水源識(shí)別模型建立72-76
• 4.1 貝葉斯判別法判斷煤礦突水水源的一般步驟72-73
• 4.2 matlab仿真驗(yàn)證73-76
• 5 系統(tǒng)硬件電路組成76-86
• 5.1 熒光光譜檢測(cè)系統(tǒng)76-77
• 5.2 溫度檢測(cè)系統(tǒng)77-78
• 5.3 電導(dǎo)率檢測(cè)系統(tǒng)78-80
• 5.4 PH值檢測(cè)系統(tǒng)80-81
• 5.5 流量檢測(cè)系統(tǒng)81-82
• 5.6 通信系統(tǒng)82-83
• 5.7 供電系統(tǒng)83-84
• 5.8 本章小結(jié)84-86
• 6 突水水源識(shí)別平臺(tái)搭建和系統(tǒng)測(cè)試86-94
• 6.1 數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計(jì)86-88
• 6.2 系統(tǒng)測(cè)試88-92
• 6.3 本章小結(jié)92-94
• 7 總結(jié)和展望94-96
• 7.1 總結(jié)94
• 7.2 展望94-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 致謝100-102
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果102

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：571734