瓦斯突出煤体的导电性质研究

瓦斯突出煤体是在瓦斯突出灾害发生前就已经客观存在的地质体,是发生瓦斯突出的必要的物质条件．针对瓦斯突出煤体煤样的特点,采用具有国际先进水平的数字式双频激电仪作为主要观测仪表,建立了集先进性和实用性为一体的瓦斯突出煤体电性参数观测系统．通过进行实验室大量煤样的测定,研究了瓦斯突出煤体的导电性质．为利用以电磁法为主的地球物理方法进行瓦斯突出煤体探测和瓦斯突出预测提供了物理基础．对减轻和防止煤矿瓦斯突出自然灾害具有重要意义     

岩溶地貌某尾矿坝灾害评价与安全监测阈值设定

影响岩溶地貌某尾矿坝坝体稳定问题最突出的因素是：北西向、北东向构造的“棋盘格式”;岩体整体性差、节理化;岩溶、洞隙、地表-地下“阶梯”水流运动模式;洪水和地震影响。在坝体损伤潜在破坏模式分析基础上,认为极限平衡法是坝体稳定性分析有效实用的方法。通过对坝体岩土力学参数弱化的工程处理,以及天然地震影响和坝体孔隙压力分析处理,获得了各坝体抗滑稳定最小安全系数及稳定安全评价结果;同时,分析坝体安全监测阈值设定应考虑的因素是：安全监测的测量中误差;变形趋势线的形状;潜在滑动、破坏的模式,并确定目前坝体安全监测阈值以每季度坝顶下沉量10 mm为宜。     

垂直线电源的电磁场

在麦克斯韦方程组和电磁理论的基础上,借助分离变量法和Sommerfeld-Fourier积分,通过将偶极源电磁场沿导线积分的方法,导出垂直线电源电磁场的解。给出几种不同地电条件下垂直线电源电磁场的理论表达式,包括均匀大地中深钻井内垂直电偶极、有限和无限长垂直线电源电磁场的理论表达式,以及无限深或有限深海水中垂直电偶极、线电源等情况下电磁场的理论表达式。这些表达式可以用于地面电磁法和海洋电磁法的理论计算,并通过某种特殊情况导出的结果证明了本文所推导的表达式的正确性。     

三元素集合中的自封闭加法与2~n系列伪随机信号编码

建立-1,0,1三元集合中的自封闭加法和2n系列伪随机信号编码原理,据此得出包含任意个主频的随机信号。研究结果表明:各主频的振幅均匀,在对数坐标中等距离分布;2n系列伪随机信号是地球物理探测、仪器测试、频率域雷达等的理想信号。     

a~n序列伪随机多频信号数学分析及实现

利用-1,0,1这3个元素的3元数加法群自封闭加法的编码原理,建立将多种频率信号合成、编码的a~n序列伪随机多频信号.以2~n系列伪随机多频信号的时域表达式为基础,构建可用数字逻辑实现的二进制序列,利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)及其软件实现伪随机多频信号的发射波形.研究结果表明:其波形既具有某种随机波形的特征,又能事先设定,可重复产生;其序列主频率信号强度基本相等并不随频率增大而减弱,频点在对数坐标系上等间距,分布合理.     

瑞利波泄漏模式的模拟研究

瑞利导波相速度频散曲线有时会出现截止或截断现象,此时必须考虑泄漏模式波的存在,如何快速求取泄漏模式波的相速度大小是研究的核心问题．采用添加附加层的方法,使瑞利波实频散方程求根的范围包含所有的层速度区域,从而可用Abo—zena,Menke和Bixing Zhang等学者研究过的传递矩阵理论,利用二分法求解相速度大小,即用导波来模拟计算泄漏模式波相速度大小．从模拟计算结果来看,附加层法不仅能模拟出原模型的实数导波,而且还能计算出泄漏模式波的变化．由此可见,用附加层法来计算瑞利波的泄漏模式是可行的;同时,若将该方法应用于瑞利波勘探的反演,它不会增加未知数的个数。     

瓦斯突出地球物理场的介质分布特征

研究了瓦斯突出地球物理场的介质分布特征．从关键层（瓦斯突出煤体） 成因机制及其与宏观地质构造之间的关系探讨了其空间分布特征；应用岩石力学、弹塑性力学理论确定了工作面前方应力墙的位置和宽度．为地球物理方法在瓦斯突出灾害预测中的应用奠定了物理性质基础．     

基于多分辨分析的位场滤波算法

将基于多分辨分析（ＭＲＡ）的组合滤波器用于重力位场滤波算法，取得了令人满意的效果．该组合滤波器可以对异常进行更为精细的滤波，在一定程度上解决了常规小波滤波器分解阶数过大的问题．相对于Ｆｏｕｒｉｅｒ分析，ＭＲＡ组合滤波器的频时双重局域性能保持原始异常的形态，更适用于高保真的位场滤波．数值模拟结果表明该算法是有效的．     

均匀电场中带有浸染球壳的球体的激电异常

本文讨论了在均匀半空间中带有浸染球壳的球体上中间梯度装置异常的特点。分析了浸染球壳的电性参数(电阻率、极化率)和几何参数(球体中心埋深、浸染球壳的厚度)对中心剖面上激电异常特点的影响。得出了一些基本结论:球壳增加了勘探深度;当利用视极化率曲线或视电阻率曲线求球体中心埋深时,不会引入误差     

拟地震法电磁波场有限元法正演模型

在电法勘探正演模拟中,利用有限元法提出了电磁波在二维电阻率介质模型中的传播特征。我们将电磁波波动方程与声波波动方程类比,运用适当的近似,取等效方程中相同的主要项,利用适当的边界条件,则电磁波场问题可化为类似于地震波场问题,从而可用地震资料处理技术中的任何方法去完成。我们选用的是波动方程有限元方法。计算可在频域也可在时域进行去模拟二维电阻率分布的响应即电场视剖面。实例表明:正演结果所得到的二维电阻率成像剖面与实际的二维电阻率分布完全相吻合。结果表明利用有限元进行电阻率成像是切实可行的。