本文關(guān)鍵詞：煤巖介質(zhì)電磁波衰減特性的頻率域研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦井生產(chǎn)的最大特點(diǎn)是地下作業(yè)，受地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造及煤層結(jié)構(gòu)等因素制約，在采掘過(guò)程中易發(fā)生粉塵、瓦斯、火、水及頂板等自然災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著煤礦安全生產(chǎn)和礦工的生命安全。無(wú)線電波透視法是煤礦常用的一種物探方法，能有效的探測(cè)工作面瓦斯富集區(qū)、含水體、火成巖侵蝕等地質(zhì)異常體，因此研究無(wú)線電波在煤巖介質(zhì)及各種地質(zhì)異常體中傳播的時(shí)域和頻域響應(yīng)特征具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。 通過(guò)無(wú)線電波透視正演模擬，分別在時(shí)域和頻域內(nèi)對(duì)電磁波在煤巖介質(zhì)及各種地質(zhì)異常體傳播時(shí)的衰減特性進(jìn)行了研究。采用時(shí)域有限差分法，利用Matlab語(yǔ)言編程，對(duì)幾個(gè)有代表性的地電模型在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行了無(wú)線電波透視正演模擬，獲得了時(shí)域響應(yīng)波形及場(chǎng)強(qiáng)的空間分布。正演結(jié)果表明，低阻異常體使通過(guò)異常體的信號(hào)的幅值明顯變小，高阻異常體使通過(guò)異常體的信號(hào)的幅值變大，并且兩種類(lèi)型的異常體處場(chǎng)強(qiáng)值與周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值明顯不同。在頻域內(nèi)對(duì)信號(hào)質(zhì)心頻移進(jìn)行了數(shù)值模擬，數(shù)值模擬表明，接收信號(hào)的質(zhì)心頻率向零點(diǎn)發(fā)生了明顯的漂移，驗(yàn)證了質(zhì)心頻移理論的正確性。對(duì)正方形異常體的兩個(gè)模型進(jìn)行了頻譜分析，并分別利用場(chǎng)強(qiáng)衰減法和質(zhì)心頻移法計(jì)算了同步發(fā)射時(shí)發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)間的平均吸收系數(shù)，結(jié)果顯示出用質(zhì)心頻移法計(jì)算出的平均吸收系數(shù)的變化量要大于用場(chǎng)強(qiáng)衰減法計(jì)算出的平均吸收系數(shù)的變化量，表明了質(zhì)心頻移法對(duì)于研究電磁波的衰減特性更為有效。最后根據(jù)正演模擬得到的數(shù)據(jù)，，分別利用場(chǎng)強(qiáng)衰減法和質(zhì)心頻移法對(duì)正方形異常體的兩個(gè)模型進(jìn)行了CT成像，由成像剖面圖可以看出，兩種方法反演出的異常體的位置與模型中異常體的實(shí)際位置基本吻合，驗(yàn)證了兩種方法探測(cè)工作面異常體的有效性和可行性。通過(guò)分析比較兩種方法的成像效果圖可以看出，質(zhì)心頻移法的成像效果要好于場(chǎng)強(qiáng)衰減法。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線電波透視 衰減 有限差分法 正演模擬 質(zhì)心頻移 計(jì)算機(jī)層析成像
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：TD313
【目錄】：

• 聲明4
• AFFIRMATION4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 課題的提出12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)16-18
• 2 電磁波在煤巖介質(zhì)中的傳播特性18-28
• 2.1 煤層中的電磁場(chǎng)18-22
• 2.2 煤巖介質(zhì)對(duì)電磁波的吸收衰減機(jī)制22-23
• 2.3 電磁波的吸收系數(shù)與工作頻率、介質(zhì)電性參數(shù)的關(guān)系23-26
• 2.4 電磁波衰減的其他參數(shù)表示26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 無(wú)線電波透視有限差分正演28-55
• 3.1 電磁波時(shí)域有限差分法的發(fā)展和應(yīng)用28
• 3.2 Maxwell方程和 Yee氏網(wǎng)格28-33
• 3.3 二維介質(zhì)模型的波場(chǎng)模擬33-36
• 3.4 數(shù)值穩(wěn)定性36-37
• 3.5 吸收邊界條件37-41
• 3.6 激勵(lì)源的選取41-43
• 3.7 模型正演模擬43-54
• 3.8 本章小結(jié)54-55
• 4 電磁波衰減特性頻率域研究55-68
• 4.1 頻譜分析的基本理論55-58
• 4.2 電磁波質(zhì)心頻移數(shù)值模擬58-61
• 4.3 模型頻域正演模擬61-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 5 電磁波衰減層析成像68-81
• 5.1 CT的基本理論68-73
• 5.2 電磁波衰減層析成像方法原理73-76
• 5.3 模型層析反演例子76-80
• 5.4 本章小結(jié)80-81
• 6 結(jié)論與展望81-82
• 致謝82-83
• 碩士期間發(fā)表論文情況83-84
• 參考文獻(xiàn)84-89
• 中文詳細(xì)摘要89-102

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 唐捷;高國(guó)華;趙京;;雷達(dá)式煤礦救援生命探測(cè)系統(tǒng)[J];煤礦機(jī)電;2008年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王云剛;受載煤體變形破裂微波輻射規(guī)律及其機(jī)理的基礎(chǔ)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2008年

2 宋曉艷;煤巖物性的電磁輻射響應(yīng)特征與機(jī)制研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 耿立松;基于電磁波測(cè)距的井下人員定位技術(shù)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：煤巖介質(zhì)電磁波衰減特性的頻率域研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：398073