梯形隧道中人引起的色散现象

梯形隧道是铁路和煤矿井下等环境中常见的一种隧道，可将其视为波导，人群的存在破坏了波导的均匀性，波导的传输模式也发生了变化。本文用有限元方法研究了人群对梯形隧道中电磁波传输特性的影响。根据计算结果可见，当有人群存在时，梯形隧道具有色散现象，并且，当工作频率较高时，色散效果比较显著：当工作频率较低时，色散效果减弱。其结果对发展地铁、煤矿井下等有限空间的无线通信具有参考价值。     

煤矿井下无线通信传输信号最佳频率选择

研究了频率对井下电磁波传输特性的影响,采用金属波导法分析了圆形、拱形及弯曲隧道中电磁波的传输特性并给出衰减率近似公式,得出主要结论：在圆形和拱形隧道中,频率越高,衰减率越小,越有利于电磁波的传播：在弯曲隧道中,频率越高,衰减率越大,不利于电磁波的传播;通过特性曲线与井下实验数据相比较得出在900MHz左右为井下无线通信系统传输信号最佳频段。     

PJR-2喷浆机器人的结构与控制

ＰＪＲ—２喷浆机器人是我国自行研制的第一台煤矿机器人。它作为煤矿井下巷道或地下工程隧道的混凝土喷射专用设备，具有结构简单、操作方便、可靠性高等优点。经煤矿井下现场实验表明，回弹率降低到１５％以下，喷射均匀，工程质量高，且成巷美观，完全满足混凝土喷射工艺要求。     

UHF电波在任意截面隧道中传播特性

研究UHF频段的无线电波在矩形、圆形和拱形隧道中的传播特性，推导了衰减常数的计算公式。在不同的隧道中，电磁波的衰减率有相似的计算公式，只是公式前面的系数不同，衰减常数随隧道截面尺寸的增大或工作频率的增加而减小。在工作频率f=500-100OMHz时，各种隧道中电磁波的衰减率很小。结合实际情况，采用900MHz作为井下移动通信的工作频率是比较理想的。其结果对铁路隧道、公路隧道等有限空间的无线通信具有参考价值。     

列车顶部对半椭圆形隧道中电磁波截止频率的影响

列车的存在改变了隧道的截面形状和尺寸,从而影响了电磁波的截止频率。本文在对列车-隧道导波问题进行物理建模的基础上,应用FEM法研究了列车的高度、位置以及半椭圆形隧道和列车顶部椭圆的偏心率的变化对半椭圆形隧道电磁波截止频率的影响。其结果对铁路隧道、公路隧道、煤矿井下巷道等有限空间的无线通信有重要的参考价值。     

列车顶部对半椭圆形隧道中电磁波截止频率的影响

列车的存在改变了隧道的截面形状和尺寸,从而影响了电磁波的截止频率.本文在对列车-隧道导波问题进行物理建模的基础上,应用FEM法研究了列车的高度、位置以及半椭圆形隧道和列车顶部椭圆的偏心率的变化对半椭圆形隧道电磁波截止频率的影响.其结果对铁路隧道、公路隧道、煤矿井下巷道等有限空间的无线通信有重要的参考价值.     

煤矿应急无线网格网宽带无线信道及NS仿真

随着现代化煤矿的要求及无线通信技术的发展,地面现代无线通信技术(如PHS)已经开始应用于煤矿井下通信。本文通过分析煤矿井下无线传播环境特性,提出一种采用基于W iFi的混合型无线网格网络宽带无线通信技术,快速建立煤矿井下应急救援无线通信信道,并使用NS进行了系统仿真,结果表明该信道在延时、抖动率和稳定性等方面的性能较好,理论上适合于井下灾变后应急通信需要。     

煤矿井下通信系统的研究

针对目前煤矿通信系统中尤为重要的井下通信系统的特点进行了分析和研究，分析了现在经常使用于煤矿井下通信的主要技术。为井下通信系统及井下人员定位系统的研究奠定了基础。     

隧道及井巷掘进超前预报的电磁导弹探测技术

对于隧道和煤矿井巷的安全掘进，超前预报显得特别重要。但由于掌子面前的特殊环境限制及多种干扰的严重影响，给隧道及井巷超前预报技术的研究带来许多困难。在瞬变电磁理论的基础上，引入新的电磁传播理论——电磁导弹技术，作为对该技术的初步探索。论证了该技术在隧道超前预报中应用的可能性，并提出了研究的主要内容和发展方向以及可能取得的新的技术突破和技术支撑。     

分析煤矿井下电气安全与电气设备节能工作

煤矿井下的电气安全与电气设备节能一直是煤矿企业最重要的问题之一。本文从煤矿井下电气安全的研究出发，分析了怎样抓好并下电气设备的节能工作。     

瓦斯煤尘爆炸火焰传播机理的实验测试系统研究

为了研究管道瓦斯煤尘爆炸火焰的传播机理,确定表征瓦斯煤尘爆炸的主要物理量的变化特征,本文构建了瓦斯煤尘爆炸的实验测试系统,主要包括管体系统、爆炸压力及火焰数据测量系统、配气系统、激光器触发延时系统、激光纹影系统、真空舱(实验前抽真空)。气路、数据采集电缆和电源线分别通过相互隔离的沟槽,并与充配气系统集成在控制台。实验段和过渡段均设置专用光学窗口,用于流场显示和光谱测量(组分、温度)。实验测试系统还设计了多通道的压力(压电和压阻传感器)和火焰速度测量和数据采集系统。该实验测试系统能够模拟煤矿内复杂燃烧、爆炸及其传播机理,因此,在煤矿瓦斯爆炸事故,研制阻爆和隔爆设备,勘察事故现场,瓦斯爆炸基础研究等方面,有着较为广泛的应用前景。     

瓦斯煤尘爆炸传播数值仿真系统研究

以连续相、燃烧、颗粒相数理方程建立瓦斯煤尘爆炸传播数理模型，并应用连续相、颗粒相计算方法，依据大型巷道瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸传播实验数据，借助普遍应用的流场模拟平台，开发了瓦斯、煤尘爆炸数值仿真系统。该系统可以有效地模拟煤矿瓦斯、煤尘的爆炸事故过程，对瓦斯爆炸的爆燃转爆轰、煤尘是否参与爆炸、爆炸冲击传播速度、衰减规律以及爆炸灾害的波及范围都能进行较准确的模拟。     

铁路沿线山岬对电波传播特性影响分析

利用波导分析理论及介质表面阻抗的概念,分析了电波在非理想表面的山岬中的传播特性．同时,对频率为９００ ＭＨｚ 的电波在非理想表面的矩形山岬内的传播特性进行了理论计算与分析．计算分析结果表明,环境媒质的相对介电常数对电波传播特性的影响较其它环境参数对电波传播特性的影响要明显得多．非理想表面介质增加了电波传播能量的损耗,缩短了纵向传播距离．在传播的横截面上,水平方向的电场衰减呈现波动分布．     

无线电波坑道透视探测的定性分析及其应用

为了准确探测煤层工作面的地质构造异常体的情况,基于矿井无线电波透视煤层理论,模拟探讨了各种不同异常体对无线电波坑透仪接收场强值的影响情况,并应用研究成果指导煤层探测。通过实际应用,较为准确的划分了灾害异常区,合理指导了煤矿灾害防治的设计与规划,为类似煤矿的地质灾害防治提供了经验。     

电导率对巷道中电波传播的影响

为了研究真实巷道中电波传播的特性,必须考虑巷道壁电导率的影响。根据圆形巷道和矩形巷道的电波传播模型,分析了电波衰减率和电导率的关系,并且提出了电导率断点的概念。研究结果显示：当电导率小于断点时,电磁波衰减率几乎不受影响,当电导率高于断点时,电磁波传播特性会有较大的变化。电导率断点主要受传播频率的影响,而与巷道横截面尺寸和极化方式几乎无关。     

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。     

OFDM调制技术在矿井巷道中的通信性能仿真分析

基于所建立的Nakagami分布矿井巷道宽带统计分段信道模型,研究了在2.4 GHz和5.8 GHz这2个典型UHF频段下正交频分复用调制技术在矿井巷道中的宽带无线通信性能.在相同的信噪比下,当原始数据速率固定和矿井巷道信道环境相同时,载波频率为5.8 GHz时OFDM系统的误码率性能较载波频率为2.4 GHz时好;载波频率为2.4 GHz和5.8 GHz的OFDM系统都具有良好的抗脉冲干扰特性;多普勒频移对矿井巷道OFDM系统的误码率性能有严重影响,对载波频率为5.8 GHz系统误码率性能的影响较2.4 GHz时严重.     

分岔管道内瓦斯爆炸火焰传播规律实验及数值模拟

为了研究煤矿井下瓦斯爆炸火焰在分岔巷道内的传播规律,自制45°分岔管道实验装置开展甲烷体积分数为9.5%的瓦斯爆炸火焰传播实验,用Fluent 16.0软件模拟分岔管道内瓦斯爆炸火焰传播过程。对比分析实验数据与模拟结果,得到分岔管道瓦斯爆炸火焰传播的变化规律。研究结果表明:1)分岔管道内瓦斯爆炸火焰在分岔处产生漩涡,加速管道内爆炸火焰湍流化,火焰冲击反射现象明显;2)分岔支管截面处爆炸火焰温度、传播速度、冲击波超压与离子电流峰值最大;3)瓦斯爆炸火焰传播的模拟结果与实验数据在数值上存在一定差异,但各参量总体变化趋势相同。研究结果为深入认识井下瓦斯爆炸传播机制和在巷道分岔处采取瓦斯爆炸火焰传播抑制措施提供一定参考。     

Radio wave propagation effects produced by chemical releases in the ionosphere

As an effective means to actively modify the ionosphere,chemical release can produce artificial ionospheric holes as a consequence of ionization depletion,which can greatly impact on radio wave propagation.In this paper,on the basis of the pre-study results on ionospheric disturbances produced by some representative chemical releases,the radio waves propagation effects of ionospheric holes that are produced by two different release species,water(H2O) and sulfur hexafluoride(SF6),had been investigated and simulated by the three-dimensional(3-D) numerical ray tracing.The results show that ① the appearance of various artificial ionospheric holes can lead to certain decrease of critical frequency in the ionosphere,and ② when the wave frequency exceeds the critical frequency,the rays should be multiple reflections or penetrate through the ionospheric hole and focus afterwards with the focus altitude elevated for higher frequencies.This work may provide the necessary theoretical support for chemical release experiments and the evaluation of radio wave propagation effects.