导读:本文包含了煤岩电磁辐射论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:煤自燃,电磁辐射,时频特性,产生机制
煤岩电磁辐射论文文献综述
孔彪[1]（2018）在《煤岩燃烧及受热过程的电磁辐射效应研究》一文中研究指出煤炭在开采、运输和储存过程中,均受到煤自燃的威胁。我国是世界上煤自燃火灾危害最严重的国家之一。煤自燃烧毁大量煤炭资源,污染生态环境,威胁矿井及周边人员生命财产安全。煤田、采空区遗煤、破裂煤柱和储煤堆(矸石山)等自燃隐蔽火灾形成初期很难被发现,虽然煤自燃高温火源探测技术已取得一定进展,但是由于煤自燃隐蔽火灾形成、发展以及影响因素的复杂性,煤自燃高温火源探测仍是一个世界性难题。高效快捷地非接触式探测并定位煤自燃隐蔽火源存在重大需求。本文针对煤自燃隐蔽火源探测的难题,通过实验室实验、理论分析和现场测试等手段研究煤燃烧及升温过程的电磁辐射信号变化特征,揭示煤升温及燃烧过程电磁辐射产生机制,提出煤田火区电磁辐射探测方法并进行现场应用。论文的主要成果和结论如下:研究揭示了煤升温及燃烧过程的电磁辐射信号时-频特征。分别建立了煤燃烧及升温电磁辐射测试系统,首先测试得到煤燃烧过程中能够产生显着的电磁辐射,且燃烧阶段和升温阶段电磁信号有差异;进一步精细化测试并分析了不同变质程度煤在升温过程中电磁辐射信号变化规律,电磁信号频率涵盖了低频至高频范围;电磁辐射信号与温度呈正相关变化,具有长程相关性,即随着时间和温度的增加,电磁辐射信号呈增大的变化趋势。依据多重分形理论,采用电磁辐射分形谱的形态以及分形参数Δα和Δf的动态变化表征了不同温度阶段煤的热损伤状态,随着温度的升高,电磁辐射时间序列离散性降低,煤体损伤复杂性减弱,热损伤程度增加。采用归一化处理方法分析了不同频率电磁辐射信号与CO的增长变化特性。分析了电磁辐射频域变化特征,煤升温过程中,电磁辐射频谱具有主频带变宽、主频降低及强度提高的变化特性;进一步通过电磁辐射主频和幅值的变化,分析了煤升温时的内部损伤破坏状态。对比分析了煤岩受热升温与受载破裂电磁辐射信号的变化特征及差异。建立了煤岩复合损伤受载破裂电磁辐射实验系统,测试了无约束条件下煤岩受热升温、常温条件下煤岩受载破裂、高温处理后以及升温加载条件下煤岩力学-变形-电磁辐射-声发射信号变化。分析了煤岩在升温加载条件下的变形及强度劣化特征,对比了上述4种条件下电磁辐射信号的特征差异;由于煤岩经受复合损伤,电磁辐射信号的测值及变化趋势明显高于单一受载或者升温条件下的信号变化,电磁辐射信号频率发生迁移,以高频信号为主,幅值呈逐渐增大变化。研究揭示了煤升温及燃烧过程产生电磁辐射的机制,建立了煤升温热电耦合模型。采用扫描电镜结合声发射技术精细化表征了煤岩热损伤宏微观裂隙的演化过程;煤受热升温热致变形破裂使得自由电荷积聚,加之煤体内部对偶极子瞬变以及热电子跃迁引发自由电子变速运动产生了电磁辐射;煤燃烧火焰产生带电离子以及带电离子链式反应能够形成感应电磁场,并产生电磁辐射。分析煤岩热膨胀系数的变化特性,定量计算了煤岩体在温度作用下的热应力大小;运用弹性模量的变化表征了煤岩体的热损伤程度,依据损伤力学等理论建立了煤氧化升温热电耦合模型。提出了煤田火区电磁辐射探测方法并进行了现场验证与应用。根据煤氧化升温及煤岩受载破裂电磁辐射频谱及传播特性,选择定向低频电磁辐射天线(范围:0~100kHz)联合宽频天线(0~500kHz)的方式进行现场探测,研究给出了电磁辐射定向定位煤田火区高温异常区域的判剧;选取新疆乌鲁木齐大泉湖典型火区,分别在高温区域和区域外测试了电磁辐射信号;分析了煤田火区电磁辐射信号的空间变化特征,高温区域内的电磁辐射信号与温度具有较好对应性;利用电磁辐射定向定位高温异常区域,结合钻孔温度进行了验证。研究成果为应用电磁辐射探测煤自燃隐蔽火源,在线监测预警煤田火区、煤堆火灾以及采空区自燃危险提供了依据。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2018-05-01）
李洋[2]（2017）在《基于电磁辐射的煤岩破裂前兆特征识别的研究》一文中研究指出煤矿冲击地压属于矿山动力现象,是矿山压力的一种特殊显现形式,是指在高地应力作用条件下,煤井巷道或回采工作面的煤岩体由于变形形成弹性能的瞬时释放而产生破坏的矿井动力现象。煤矿顶板塌陷事故的突出,是煤矿重大灾害之一,是产生冒顶并发生工伤与死亡事故、大量巷道破坏及财产损失的重要因素之一,其显现往往是突然发生、瞬时结束。尤其是随着煤矿开采深度的增加,煤岩的受力情况更加复杂,应力集中程度加大,集中区域内赋存的弹性势能增大,使这类灾害事故又呈上升趋势并日益严重,有很大的危害性。冲击地压的发生机理以及预测预报和防治技术一直是国内外地质界和采矿界研究的重点课题之一。随着煤炭开采强度的增加和开采规模的扩大,矿井冲击地压等问题将更加严重,煤层顶板稳定性预测是防治顶板事故的关键技术措施。因此,探寻精确、实时、简便、有效的监测预防手段,对煤岩动力灾害发生、发展的机理进行研究是非常必要的。本文主要对岩石破裂所产生的电磁辐射现象进行观测和信号分析,探究电磁辐射的产生机理。在煤岩电磁辐射信号降噪处理上应用了自适应非线性滤波的方法,在一定程度上使电磁辐射的信噪比得到了提升。进一步对煤岩破裂的前兆信息进行了解析。建立一个基于支持向量机对前兆信息进行识别的模型,并用实例对模型进行验证。第一章详细阐述电磁辐射研究的当前现状,对本文要研究的目的和内容进行详细表述。第二章基于电磁辐射现象的产生机理,采用基于总体经验模式分解和改进的小波阈值算法相结合的算法,模拟具有噪声的信号对该算法的降噪效果进行检验。第叁章针对煤岩体变形破裂的机制,对电磁辐射信号产生机制和信号特征进行归纳。第四章基于两种电磁辐射信号分析的方法,研究了电磁辐射特征参数及信号特征,并进行分析。第五章根据统计理论分析,运用MATLAB进行仿真,验证了采用支持向量机(SVM)方法的前兆信息识别模型的优势,其中模型参数的选取是根据粒子群优化法来确定的。(本文来源于《华北理工大学》期刊2017-12-04）
董文山[3]（2017）在《煤岩电磁辐射多重分形特征研究》一文中研究指出煤炭作为我国重要的战略资源,在经济发展过程中起着至关重要的作用。安全、有效的煤矿生产具有重大的社会和经济意义。煤矿开采过程中的煤矿动力灾害是制约煤矿安全生产的重要因素之一。煤矿动力灾害准确、有效的预测在煤矿安全生产的过程中显得至关重要。分形理论是由美国学者提出的一种定量描述不规则自然现象的几何工具。由于对非线性复杂现象的准确描述,该理论一经提出就在学界引起了巨大的反响。多重分形能够准确描述的分形事物复杂非线性特征。固定质量法具有:不存在起点效应、尺寸效应、收敛性好的优点。本文首先使用固定质量法对单轴压缩过程中纯煤样、不同比例的组合煤样的电磁辐射信号进行了分析。得到了整个加载过程中电磁辐射信号的多重分形维数和多重分形谱宽度随时间的变化规律。分析了多重分形谱宽度与组合煤样顶板比例、单轴抗压强度、弹性模量、弹性能指数、冲击能指数、剩余能量之间的关系。得到了如下结论:(1)煤岩材料受载的过程中,会向外部空间发射低频电磁辐射信号。(2)单轴压缩过程中,试样处于压密阶段时,电磁辐射脉冲数基本保持较大幅度的增加;进入弹性阶段后,电磁辐射脉冲数信号开始减少,并保持一段时间的稳定状态;当应力增加至应力极限时,电磁辐射脉冲数信号突然增加并保持在一个较高的峰值;试样进入残余变形阶段后,又逐步下降至峰前水平。(3)煤岩材料受到外部的荷载时,材料向外发射的电磁辐射信号是一种不连续的信号,具有阵发性特点。(4)电磁辐射信号值与组合煤样顶板所占整个试样的比例呈正指数关系。当组合煤样中顶板所占比例增加,单轴压缩过程中产生的电磁辐射信号以正指数的比例随之增加。(5)使用分形理论对煤岩体向外发射的电磁辐射信号进行处理后发现,该电磁辐射信号具有分形特征。(6)多重分形维数随着统计距的阶q的增大而逐渐减小,当q值增加到一定程度时,多重分形维数趋近于稳定状态,继续增大q值分形维数将保持不变。(7)把试件整个受载过程,按照时间平均分成20等分,使用固定质量法计算多重分形维数发现:在相同的时间段内,统计矩q值越大,所对应的多重分形维数值就越小。试件整个加载过程中,多重分形维数会随应力的变化而变化,试件受载破裂前,多重分形维数表现为不规则的震荡特征,试件受载破裂后,多重分形维数先下降后快速增加。(8)定义多重分型谱?D_(qc)为?D_(qc)=D_2-D_7。将整个受载过程分为:压密、弹性、塑性、主破裂、残余变形五个阶段。分别计算每个阶段的多重分形谱宽度。在单轴压缩过程中试件由压密阶段进入弹性阶段,多重分形谱宽度?D_(qc)小幅度减小。随着应力的的增加,试件由弹性阶段进入塑性阶段,多重分形谱宽度?D_(qc)开始增大。临近主破裂阶段,多重分形谱宽度?D_(qc)继续增大,并达到最大值。进入残余变形阶段后,出现了小幅度的降低。根据以上分析,我们可以得出结论,当多重分形谱宽度?D_(qc)急剧增加时,试件将发生冲击破坏。(9)对于组合煤样,单轴压缩过程中多重分形谱宽度与顶板所占比例、试件单轴抗压强度、弹性模量、弹性能指数、冲击能指数、剩余能量均成正相关关系。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-05-01）
王慧,于军琪,董文山[4]（2016）在《煤岩冲击破坏的电磁辐射多重分形特征研究》一文中研究指出应用固定质量法对煤样冲击破坏过程中电磁辐射信号的多重分形维数进行计算。结果表明:煤样冲击破坏过程中产生的电磁辐射具有分形特征;曲线D_q-q的陡峭程度与试样的应力水平有密切联系,并用曲线斜率k来表征应力大小。分析发现斜率k的变化与煤岩失稳破坏过程具有较好的一致性,为电磁辐射预测预报煤岩冲击破坏提供了一种分析手段。(本文来源于《煤炭技术》期刊2016年07期）
李鑫,杨桢,仝泽仁[5]（2016）在《受载复合煤岩变形破裂电磁辐射中频信号规律试验研究》一文中研究指出采用自主研制的电磁辐射采集系统,深入研究受载复合煤岩变形破裂电磁辐射中频信号特性。在前置部分的天线和电缆之间加入巴伦,把从振子流过电缆屏蔽层外皮的高频电流截断,减小信号的传输损耗,提取电磁辐射信号,分析其在加载各个阶段的分布规律和特征。结果表明:复合煤岩受载破裂释放的电磁辐射能量主要集中于500 k Hz~1 MHz中频段,电磁辐射信号整体与应力相关性较高,相关系数大于0.8。(本文来源于《中国安全生产科学技术》期刊2016年06期）
杨桢,齐庆杰,李鑫,叶丹丹[6]（2016）在《复合煤岩受载破裂电磁辐射和红外辐射相关性试验》一文中研究指出利用煤岩电磁辐射采集系统和红外测温仪,试验研究由顶板岩、煤层、底板岩组成的复合煤岩体受载破裂的电磁辐射信号及煤层内部的红外辐射温度。对复合煤岩体内部进行钻孔,利用红外测温仪研究试样内部红外辐射温度的演化特征,采用环形天线测量电磁辐射信号强度。结果表明:煤岩内部微观裂隙和宏观破裂均对电磁辐射及红外辐射信号产生明显影响,且其影响程度随载荷增强而逐渐增强;红外辐射主要来源于摩擦热效应与热弹效应,呈温阶跃式、突增型上升。两者呈现较强的相关性,决定系数均在0.8以上。(本文来源于《安全与环境学报》期刊2016年02期）
蔡景怡[7]（2015）在《基于AEEMD和IWT的煤岩电磁辐射信号处理研究》一文中研究指出为了进行复合煤岩体受载破裂电磁辐射特性试验并展开电磁信号特性分析,本文主要围绕两项工作展开,一是改进煤岩电磁辐射采集系统。自主开发了适用于实验室试验的宽频和点频全向天线,尺寸小、频带宽、接收性能好;使用DSP代替单片机和ARM作为数据采集核心处理器,用以提高采集系统的采集速度和数据处理能力。二是优化煤岩电磁辐射信号处理算法。改进传统阈值去噪算法形成了改进小波阈值(IWT)去噪算法,与自适应集合经验模态分解(AEEMD)结合,用于煤岩电磁辐射信号去噪;使用AEEMD-IWT与FFT算法配合完成电磁信号的幅度谱和功率谱分析。为验证改进的采集系统和信号处理算法在受载煤岩破裂电磁辐射特性研究中的实用性和优越性,进行了建模仿真和实验室试验。借助MATLAB平台分别使用IWT算法、AEEMD-IWT算法进行去噪仿真,使用AEEMD-IWT-FFT算法进行频谱分析仿真。在试验室进行固定频率电磁辐射信号采集、去噪和频谱分析试验;进行复合煤岩受载破裂电磁辐射特性试验。试验结果证明电磁辐射采集系统能够快速、有效的采集煤岩电磁辐射信号;AEEMD-IWT去噪算法对高信噪比和低信噪比的电磁辐射信号均能有效去除其噪声,对点频信号的噪声去除效果更佳;可以利用改进的电磁辐射采集系统、AEEMD-IWT去噪算法和AEEMD-IWT-FFT频谱分析算法进行复合煤岩受载破裂电磁辐射特性研究,对煤岩动力灾害的预警预报具有意义。(本文来源于《辽宁工程技术大学》期刊2015-12-18）
刘纪坤[8]（2015）在《煤岩动力灾害电磁辐射信号特征研究》一文中研究指出为研究煤岩动力灾害发生前兆特征,即该过程中的电磁辐射信号产生规律,应用煤岩单轴加载破坏测试系统进行原煤及型煤煤样煤岩破裂过程电磁辐射测试试验。对原始电磁辐射信号进行集合经验模分解(EEMD),并在分解各个固有模态函数(IMF)分量波形的基础上,计算各IMF分量在原始辐射信号中的能量比例,确定原始信号的主要频段及优势频段。试验结果表明,煤岩破裂过程先后经过初始压缩阶段、弹性变形阶段以及加速破裂阶段。随着压力的不断增大,电磁辐射信号随着大量裂隙的形成而产生,且电磁辐射信号的强度与压力正相关。当压力增大至使煤体发生首次错动数值时,其电磁辐射信号强度达到极值,此后错动强度不断降低,电磁辐射信号强度也逐步下降。(本文来源于《中国安全科学学报》期刊2015年12期）
叶丹丹[9]（2015）在《煤岩电磁辐射监测装置研究》一文中研究指出煤岩动力灾害中受载煤岩破裂的电磁辐射信号的产生具有突发性和连续性、噪声频带非常宽,并且是具有阵发性的脉冲信号。经大量实验证实,煤岩破裂时产生的电磁辐射信号中低频较明显,目前主要采用宽频段接收电磁辐射信号来预测突出,常常会遭到井下其他各种设备产生电磁信号干扰,而且在实际测量时,由于井下环境中背景噪声干扰,这种情况往往会出现电磁辐射检测的不准确性。预测是否会发生煤矿灾害准确性和可靠性不能很好满足现今煤矿生产的需求,因此能够对煤岩电磁辐射信号实现实时、精确的测量的装置,并且能够准确地获取煤岩破裂的电磁辐射前兆信息,对于煤矿动力灾害的预测预警来说是相当重要的。本文研制基于DSP+FPGA煤岩电磁辐射实时检测系统。用FPGA对采集的电磁辐射信号进行FFT算法实现,然后将数据传输给DSP对信号脉冲数计数并应用CAN总线与井下各监测系统进行通信,将处理完信号通过上位机显示波形并将其存储。经过对系统调试以及试验测试,验证了本系统能够对受载煤岩破裂产生的电磁辐射信号进行实时采集及处理,经过处理的数据能够较准确的获取各频率的煤岩破裂前兆信息,本系统的研制能够大大提高煤岩动力灾害预测预警的可靠性和准确性,具有良好的应用前景。(本文来源于《辽宁工程技术大学》期刊2015-12-01）
张全柱,孙晓磊,邓永红[10]（2015）在《基于ZigBee技术的煤岩动力灾害电磁辐射监测节点设计》一文中研究指出针对目前煤岩体动力灾害电磁辐射监测预警系统中测点数量多,布设受矿井巷道结构影响大等问题,提出了一种基于ZigBee技术的煤岩体电磁辐射信号无线监测节点设计方案。该方案具有拓扑结构灵活、功耗低、可靠性强等优点,与煤矿以太环网通信接口兼容,可以实现对巷道煤岩体电磁辐射的连续性监测,对于提高煤岩体电磁辐射的监测水平具有重要意义。(本文来源于《测控技术》期刊2015年10期）
煤岩电磁辐射论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
煤矿冲击地压属于矿山动力现象,是矿山压力的一种特殊显现形式,是指在高地应力作用条件下,煤井巷道或回采工作面的煤岩体由于变形形成弹性能的瞬时释放而产生破坏的矿井动力现象。煤矿顶板塌陷事故的突出,是煤矿重大灾害之一,是产生冒顶并发生工伤与死亡事故、大量巷道破坏及财产损失的重要因素之一,其显现往往是突然发生、瞬时结束。尤其是随着煤矿开采深度的增加,煤岩的受力情况更加复杂,应力集中程度加大,集中区域内赋存的弹性势能增大,使这类灾害事故又呈上升趋势并日益严重,有很大的危害性。冲击地压的发生机理以及预测预报和防治技术一直是国内外地质界和采矿界研究的重点课题之一。随着煤炭开采强度的增加和开采规模的扩大,矿井冲击地压等问题将更加严重,煤层顶板稳定性预测是防治顶板事故的关键技术措施。因此,探寻精确、实时、简便、有效的监测预防手段,对煤岩动力灾害发生、发展的机理进行研究是非常必要的。本文主要对岩石破裂所产生的电磁辐射现象进行观测和信号分析,探究电磁辐射的产生机理。在煤岩电磁辐射信号降噪处理上应用了自适应非线性滤波的方法,在一定程度上使电磁辐射的信噪比得到了提升。进一步对煤岩破裂的前兆信息进行了解析。建立一个基于支持向量机对前兆信息进行识别的模型,并用实例对模型进行验证。第一章详细阐述电磁辐射研究的当前现状,对本文要研究的目的和内容进行详细表述。第二章基于电磁辐射现象的产生机理,采用基于总体经验模式分解和改进的小波阈值算法相结合的算法,模拟具有噪声的信号对该算法的降噪效果进行检验。第叁章针对煤岩体变形破裂的机制,对电磁辐射信号产生机制和信号特征进行归纳。第四章基于两种电磁辐射信号分析的方法,研究了电磁辐射特征参数及信号特征,并进行分析。第五章根据统计理论分析,运用MATLAB进行仿真,验证了采用支持向量机(SVM)方法的前兆信息识别模型的优势,其中模型参数的选取是根据粒子群优化法来确定的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
煤岩电磁辐射论文参考文献
[1].孔彪.煤岩燃烧及受热过程的电磁辐射效应研究[D].中国矿业大学.2018
[2].李洋.基于电磁辐射的煤岩破裂前兆特征识别的研究[D].华北理工大学.2017
[3].董文山.煤岩电磁辐射多重分形特征研究[D].重庆大学.2017
[4].王慧,于军琪,董文山.煤岩冲击破坏的电磁辐射多重分形特征研究[J].煤炭技术.2016
[5].李鑫,杨桢,仝泽仁.受载复合煤岩变形破裂电磁辐射中频信号规律试验研究[J].中国安全生产科学技术.2016
[6].杨桢,齐庆杰,李鑫,叶丹丹.复合煤岩受载破裂电磁辐射和红外辐射相关性试验[J].安全与环境学报.2016
[7].蔡景怡.基于AEEMD和IWT的煤岩电磁辐射信号处理研究[D].辽宁工程技术大学.2015
[8].刘纪坤.煤岩动力灾害电磁辐射信号特征研究[J].中国安全科学学报.2015
[9].叶丹丹.煤岩电磁辐射监测装置研究[D].辽宁工程技术大学.2015
[10].张全柱,孙晓磊,邓永红.基于ZigBee技术的煤岩动力灾害电磁辐射监测节点设计[J].测控技术.2015