煤岩破坏电磁辐射定位技术方法

煤岩破坏电磁辐射定位技术方法
宋大钊;何学秋;韦梦菡;娄全;刘洋
【期刊名称】《煤炭学报》
【年(卷),期】2022(47)10
【摘要】煤岩电磁辐射技术作为一种无损、实时、非接触、前兆性强的地球物理监测方法,在煤岩结构稳定性及应力状态评估、煤岩动力灾害监测预警中发挥了重要作用。

然而,当前该技术主要通过电磁前兆信号时序变化预警煤岩动力灾害,不能实现对灾害孕灾区域的定位,无法指导防治措施精准实施,从而制约了该技术的发展应用。

对此,围绕煤岩破坏电磁辐射定位技术方法开展了系统研究。

基于磁性多层膜材料的隧道磁电阻效应,研发了新型电磁矢量传感器,传感器在三轴方向上具有显著的独立性,互不干扰,对夹角余弦的响应表现出高线性度,为煤岩破坏电磁辐射定位奠定了基础,揭示了煤岩破坏电磁辐射的矢量特性。

三分量电磁信号在时域上同步到达,波形存在明显差异,频域上信号主频一致,幅频分布相似,可视为主破裂产生的电磁场在3个方向上的分量。

基于煤岩破坏发生时电荷分离、运动的过程,建立了等效的电磁辐射场源模型和煤岩破坏电磁辐射定位方程,并进行了数值模拟和实验验证,定位效果理想。

研究成果是煤岩电磁辐射监测技术领域的原始创新,初步将该技术从预测“危险是否会发生?”拓展到预测“危险将在何处发生?”。

研究旨在推动煤矿动力灾害监测预警技术装备的升级与创新,为我国煤矿智能化发展提供支撑。

【总页数】14页(P3654-3667)
【作者】宋大钊;何学秋;韦梦菡;娄全;刘洋
【作者单位】北京科技大学大安全科学研究院;北京科技大学金属矿山教育部重点实验室;北京科技大学土木与资源工程学院;中安安全工程研究院;河南城建学院市政与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD326;P631
【相关文献】
1.基于ANN的煤岩破坏电磁辐射预测研究
2.利用煤岩破坏电磁辐射特性测定煤岩卸压带的研究
3.煤岩变形破坏电磁辐射规律及其应用研究
4.煤岩破坏电磁辐射信号的短时分形模糊滤波
5.煤岩体破坏过程中电磁辐射与能量耗散耦合分析
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