掌握煤體破裂產(chǎn)生的次聲波在煤層及巷道復(fù)雜空間的傳播特性,對于研究煤體破裂次聲波在煤層中的有效傳播距離、次聲波信號的有效方式、以及從理論上評價次聲波應(yīng)用于煤巖動力災(zāi)害監(jiān)測的可行性具有重要意義。為了確定煤體破裂次聲波頻率、幅值特征,采用理論分析與仿真計算相結(jié)合的方法,優(yōu)選了適合于突變性次聲波信號處理的改進(jìn)EMD濾波方法和希爾伯特黃變換時頻分析方法;搭建實驗平臺進(jìn)行了煤樣加載過程次聲波、聲發(fā)射特征測試,確定了煤樣變形、破壞過程次聲波頻率、幅值特征以及煤樣破壞前兆次聲波響應(yīng)特征;基于次聲波能量,以煤體損傷為中間變量,建立了煤樣尺寸與次聲波幅值之間的關(guān)系,并以小尺寸煤樣破裂測試結(jié)果為基礎(chǔ),確定了大尺寸煤體破裂次聲波幅值特征。為了研究煤體內(nèi)流體流動引起的次聲波衰減特性。采用理論分析與實驗測試相結(jié)合的方法,在對流體流動引起衰減特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合煤樣富含流體孔裂隙特征,根據(jù)不同流體流動衰減特性的差異,將煤體劃分為不同區(qū)域,分別構(gòu)建了流體流動衰減系數(shù)模型,并以不同區(qū)域所占比例為權(quán)重值,建立了流體流動引起次聲波在煤體整體衰減系數(shù)模型。通過搭建次聲波衰減系數(shù)測試平臺,對研究區(qū)域煤樣的次聲波衰減系數(shù)進(jìn)... 

【文章來源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：179 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

頻譜圖-100-60-20壓聲0

0 1.5 2.0 2.5 3.0時間/104s頻率/H譜聲壓頻406010-3a 波形圖 b 頻譜圖a Waveform b Spectrogram圖 1-1 次聲波信號特征Fig.1-1 Characteristics of infrasonic signals過泥石流監(jiān)測系統(tǒng)采集到了“5.12”汶川地震及信息進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)次聲波主要集中在 2Hz ~樣，成都理工大學(xué)許強(qiáng)等[152]利用次聲波監(jiān)測儀大于 3 級余震的聲波信息。并通過 STFT 方法對示：地震發(fā)生時存在明顯的次聲波異常響應(yīng)，體如圖 1-2 所示。20020

技術(shù)路線圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單軸加載過程中煤樣破裂聲波特征實驗研究[J]. 賈炳,魏建平,溫志輝,王云剛,賈林興.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2018(02)
[2]不同加載路徑下巖石次聲信號特征研究[J]. 楊云峰,趙奎,李期森,曹至龍.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2017(12)
[3]次聲波在平流層波導(dǎo)中傳播的數(shù)值模擬[J]. 宋楊.  聲學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[4]S變換時頻分析法在新疆定點形變信號分析中的應(yīng)用研究[J]. 高麗娟,劉琦,張治廣.  國際地震動態(tài). 2017(08)
[5]煤樣破壞前兆次聲波預(yù)測研究[J]. 賈炳,魏建平,溫志輝,王云剛,賈林興.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2017(04)
[6]基于區(qū)域相關(guān)性的巖石損傷聲發(fā)射探測與成像方法研究[J]. 姚旭龍,張艷博,孫林,楊震,劉祥鑫,梁鵬.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2017(09)
[7]基于激光超聲技術(shù)的探損檢測技術(shù)研究[J]. 劉斌儒,關(guān)艷翠.  機(jī)械制造與自動化. 2017(03)
[8]利用VS 2010和Matlab混合編程實現(xiàn)卡爾曼濾波的方法[J]. 陳旭寧,徐雯,楊濟(jì)民.  山東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[9]隨機(jī)斑塊飽和孔隙介質(zhì)模型研究[J]. 未晛.  石油物探. 2017(03)
[10]突出模擬前兆微震響應(yīng)的雙譜分布特征[J]. 雷文杰,李澤軍.  煤炭學(xué)報. 2017(05)

博士論文
[1]次聲對骨細(xì)胞成骨效應(yīng)及相關(guān)機(jī)制的實驗研究[D]. 王斌.第四軍醫(yī)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]地震次聲監(jiān)測模擬實驗裝置的設(shè)計與研究[D]. 張燚.昆明理工大學(xué) 2017
[2]尾砂膠結(jié)充填體單軸壓縮損傷及次聲特性研究[D]. 羅濤.江西理工大學(xué) 2016
[3]單軸壓縮條件下峰值應(yīng)力前后紅砂巖次聲信號特征研究[D]. 姜亮亮.江西理工大學(xué) 2016
[4]貴州省望謨河泥石流自動化監(jiān)測與預(yù)警研究[D]. 趙星.成都理工大學(xué) 2015
[5]頁巖破壞過程的聲發(fā)射特性實驗及數(shù)值模擬研究[D]. 徐琳.南昌大學(xué) 2015
[6]不同形態(tài)泥石流地聲與次聲特性比較研究[D]. 周銘.廣西大學(xué) 2014
[7]介觀尺度流體流動作用對孔隙介質(zhì)彈性波傳播特征的影響研究[D]. 杜偉.成都理工大學(xué) 2013
[8]次聲波信號分析方法研究[D]. 尚媛媛.昆明理工大學(xué) 2013
[9]基于次聲波技術(shù)的滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 任際周.成都理工大學(xué) 2012
[10]標(biāo)準(zhǔn)次聲發(fā)生裝置的機(jī)理及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 周遠(yuǎn)來.浙江大學(xué) 2012



本文編號：3270832