采空区动力灾害监测的非平衡信号的子波变换分析

子波变换分析对大采空区动力灾害声发射监测的信号特征分析有很大的优势，本文尝试将子波变换技术应用在采空区动力学破坏监测的非稳态信号分析中。基于现场的工程分析与评价，结合统计力学的理论，对大采空区围岩非稳态破坏位置进行了统计推断以及对断裂位置正确定位。这为工程信号中奇异点的探测与识别和矿山采空区动力灾害声发射监测信号识别提供先进、可行的测试手段。     

煤矿软岩巷道顶底板剪切变形破坏机理

通过石嘴山一矿38区＋600m轨道巷表面收敛监测及变形破坏的研究，总结出了变形破坏特征。以矿山压力假说为前提，对巷道围岩典型破坏特征作出理论推断，建立巷道顶底板的力学模型，并应用关键层理论、块体理论、弹性力学对巷道变形破坏进行理论分析与求解，得出了巷道顶底板发生剪切破坏判定条件，并用FIAC加数值模拟验证其正确性，为深部巷道支护提供了新的理论依据。     

基于非线性动力学采空区稳定性监测分析

阐述了非线性监测监控技术在岩石地下工程围岩稳定性分析与预报的重要地位和声发射技术在该领域的应用特征，并将其用于实际工程中，通过实时监测监控，分析了岩石声发射的时间序列与破坏过程，对安全施工与生产有实时性、可靠性和可预测性。     

西北地区某市水利工程地下洞室围岩变形破坏研究

以西北地区某市水利工程地下洞室工程为例，依据洞室围岩位移监测资料，研究了地下洞室围岩变形破坏特点及其主要影响因素。研究结果认为地下洞室开挖后，顶拱围岩沉降量明显大于侧壁位移收敛量，并指出了影响区内地下洞室围岩变形破坏的主要因素表现在七个方面。该项研究将有助于进一步研究地下洞室围岩变形破坏机理，同时也有利于保障地下洞室工程顺利进行。     

岩石工程系统破坏的弱场控制探讨

岩石工程系统的破坏发生在系统相对最薄弱部位和环节，系统的弱场控制着岩石工程的承载力。在建立弱场控制概念的基础上，提出了强度问题的弱场控制原理及其发生判据，利用数值分析和红外监测实验相结合的研究方法，探讨了含梯形孔洞混凝土试件弱场控制的演化过程及对应的破坏现象，证实岩石工程系统的弱场是岩石结构与外力相互作用的结果，弱场是岩石工程系统破坏的控制区域。     

含孔花岗岩破裂过程不同区域声发射特征

利用孔洞对声发射(AE)传播的阻隔作用,对AE探头监测区域进行分区.通过含孔花岗岩双轴加载破坏过程的AE多通道监测实验,研究了岩石变形破坏过程不同区域AE特征及其与破坏模式之间的关系.结果表明:试件的AE探头监测区域分为独测区、共测区、盲测区;试件共有两种破坏形式,“V”型和贯穿型;对于“V”型破坏的试件,主破裂发生在独测区,各通道的AE特征明显不同;对于贯穿型破坏试件,主破裂发生于共测区,各通道的AE特征较为相近.     

极化雷达与光学遥感森林雪灾破坏协同监测

以贵州省扎佐林场为例,利用全极化雷达与光学遥感数据进行森林雪灾破坏状况协同监测,分析了倒伏森林与健康森林的后向散射特性及其差异,重点分析了倒伏森林与健康森林的极化响应特征、散射机制及其差异。基于雪灾破坏前后森林的散射机制变化,利用Freeman-Durden分解方法对倒伏森林进行了识别。为了进一步优化识别效果,引入了高分辨率光学数据,采用优选的融合方法, 将雷达与光学遥感数据融合,得到了较好的倒伏森林识别效果。研究结果表明,利用雷达与光学遥感数据协同监测森林雪灾破坏是可行的,而全极化雷达遥感数据在森林类型识别和森林破坏监测方面具有独特的优势,在我国西南地区的森林资源调查和灾害监测中具有广阔的应用前景。     

山西平遥古城墙变形监测设计方案探讨

介绍了山西平遥古城墙变形破坏监测的设计方案、监测内容以及监测仪器的改进等问题。该监测方案设计,为文物保护中的监测工作提供了参考。     

管道传声特性及典型破坏声的识别

为了保证管道输送的正常运行，防止人为打孔盗油事件发生，对管道进行主动防护与快速准确地判定事发地点具有重要意义。研究了管道的导波特性，分析了管道人为破坏的典型声谱特征，建立了能对管道破坏方式进行分类的混合模型。研究结果表明，声波通过管道中介质以平面波传播且衰减较小；典型破坏声可在管道内远距离传播，隐马尔可夫模型（HMM）与人工神经网络（ANN）算法相结合能有效地提取和识别其声谱特征，从而为管道运输防盗监测提供一种新的途径。     

基于FLAC3D的复杂条件下露天转地下开采空区围岩变形及破坏特征

针对铜绿山Ⅰ号矿体露天转地下开采的复杂情况，采用FLAC3D分析不同跨度D及立柱厚度d下采空区围岩的变形及破坏特征；用FISH语言定义岩石剪切破坏的摩尔-库仑判据，实现单元体剪切破坏判据值及其他关键参数在运算过程中的动态监测。依据研究结果，为施工设计提供合理工艺参数。研究结果表明；在空区上移过程中，空区顶板位移及围岩塑性变形区均先减小后增大;立柱稳固时，两者仅与空区跨度有关；立柱不稳固时，立柱厚度开始产生较大影响，跨度增大或立柱变薄，可使两者显著增大，并使空区在更大的顶柱厚度下便受到了露天坑底板压力的影响；立柱稳固时，空区破坏形式均为顶板两端剪切破坏；当跨度D=10 m，且立柱厚度d≤4 m时，立柱开始不稳固，空区破坏形式逐渐转向立柱破坏。     

特厚煤层条件下工作面地质异常电磁波CT探测

介绍了利用电磁波CT探测技术探测特厚煤层工作面地质异常的原理及方法 ,结合探测试验分析了应用效果 ,研究表明 :电磁波CT技术探测特厚煤层条件下地质异常 ,能够分辨落差约为 1 /5煤厚的小断层 ,且对煤层结构变化、煤层厚度变化都能作出解释 ,应用前景广阔     

微波场中无烟煤和烟煤电磁性能研究

对无烟煤和烟煤在2-18 GHz微波频段间的电磁性质及其变化规律进行了系统分析和研究。结果表明,无烟煤和烟煤均属于电阻型吸波材料,电磁能主要衰减在材料电阻上。无烟煤的电磁性能优于烟煤,在微波冶金常用的2.45 GHz处,更适宜用无烟煤作还原剂,达到快速升温进而还原的目的。本结论对微波冶金研究工作有一定的指导意义。     

基于传输线理论的电磁波反射系数正交分析研究

分析电磁参数对电磁波反射系数R的影响是电磁波屏蔽吸波研究的热点之一。考虑到影响电磁波反射系数R的因素很多,同时研究多个因素而成为关键点。在前人学者基础上,基于传输线理论,利用正交试验设计进行安排试验,分析研究电磁参数的四个因素以及电磁波频率f、吸波层厚度d六个因素对反射系数的影响。模拟实验结果表面： 对电磁波的反射系数R的影响大小分别为吸波层厚度d、相对复磁导率虚部 、相对复磁导率实部 、相对复介电常数虚部 、电磁波频率f、相对复介电常数实部 ;在X波段区间内,吸波层厚度d对电磁波反射系数具有显著影响,而相对复介电常数实部和虚部、相对复磁导率实部和虚部、电磁波频率产生影响,但不够显著。     

带压综采工作面矿井综合物探及安全性评价研究

采用瞬变电磁法和无线电波透视法对大饭铺矿61114工作面带压开采区域进行导水通道和富水性探测,综合分析瞬变电磁法和无线电波透视法圈出的异常重叠区域,据此对带压开采区域进行安全性评价分析,提出安全开采措施。结果表明:矿井瞬变电磁法主要探明含水层范围及富水性,无线电波透视法主要探明煤层及隔水层构造发育情况,而两种方法探测的异常体重叠区域则可能既有含水体,又有导水通道,为带压综采工作面防治水工作重点区域;对于井下综合物探圈定的重叠异常区需要进行提前打钻验证,当揭示存在富水构造异常区时,及时进行安全分析,必要时需实施注浆封堵导水构造或留设防水煤岩柱,保证工作面的安全采掘。     

探地雷达探测岩溶灾害的研究

为了寻求解决煤矿水害事故的办法,以电磁场和电磁波传播理论为基础,首先研究了电磁场的时域有限差分法计算方法,推导出了二维的时域有限差分方程和网格空间步长、时间步长所满足的关系式,得出了在完全匹配层吸收层的网格差分格式。然后建立了探地雷达二维正演模型,数值求解合成了雷达记录剖面。在雷达剖面图中可以清晰看到异常体的反射曲线,直观地了解岩溶雷达反射剖面特征,有利于在实际探测中提高解释精度。     

各向异性介质中的波动方程

从麦克斯韦方程组出发,结合各向异性介质中的物质电磁性质方程,推导出电各向异性与磁各向异性介质中的电磁波波动方程,并对其性质及解进行了讨论,得出了初步的结果。     

基于DSP强抗干扰无线通信系统的实现

从抗干扰出发,分析和设计矿井、采煤等类似的工作环境中无线通信系统的主要参数。针对强抗干扰的特性,实现了基于DSP的无线通信系统。     

分别含左右手材料的三层平板波导中光导模的比较研究

从电磁场理论出发推导了电磁波在含左手材料填充的三层平板波导中的特征方程,分别对含左手材料和右手材料的三层平板波导中电磁波的导模进行了分析及仿真,对电磁波在上述两种材料中传导导模进行了分析及对比;研究表明,两种波导结构中的导模数目都将随着芯层厚度的减小、入射波频率的减小而减少;而且,对于结构参数相同的两种波导,含左手材料的三层平板波导中存在模式缺失,不存在TE0模,且导模数不多于传统的右手材料波导.     

数字矿山综合无线局域网络

针对现代化煤矿生产和安全需求．在分析煤矿现有的监测、监控系统不足和无线电磁波在井下巷道的传播特性基础上，提出了集无线语音通信、无线视频监控、人员定位、环境监测、设备控制和生产管理等功能为一体的基于802．11标准的数字矿山综合无线局域网络。该网络具有传统煤矿监测、监控系统所无法比拟的优越性，提供了未来数字化矿山乃至无人作业工作面的可行性解决方案。     

矿山无线射频信号传播特性试验

利用标准信号发生器(或便携式信号源)与频谱分析仪(或便携式接收机)在矿山的实地试验,研究了UHF波段无线信号在矿山的截止频率特性、电波传播衰减特性、弯曲巷道传播特性和煤掩穿透特性,得到了433,915MHz和2.4GHz无线射频信号矿山传输特性和煤掩穿透特性的定量数据。根据试验研究得到如下结论:无线电波在矿山传播必须大于矿山截止频率,截止频率在甚高频(VHF)频带50MHz左右;在平直巷道中,频率越高越有利于电磁波的传播;在弯曲巷道中,频率越高越不利于电磁波的传播;频率升高,射频信号的绕射性能、穿透性能降低。上述结论可对我国矿山无线移动通信技术提供试验数据和理论支持。