基于小波分析的岩石声发射信号处理技术

根据岩石声发射信号的特点,利用小波分析方法对岩石声发射信号进行分解、消噪和重构,得到了较为直观的声发射信号.介绍了小波与小波包分析的特点;对声发射信号进行小波消噪,比较了不同阈值下的消噪效果;并提出了基于能量阈值法的小波包消噪,其效果优于小波消噪.     

注浆锚杆锚固质量的无损检测试验研究

注浆锚杆广泛应用于深部软岩巷道支护,其注入浆液的密实度极大的影响着注浆锚杆的锚固质量,但是目前如何快速、准确、大范围的检测锚固质量尚无有效的技术手段。文章基于弹性应力波在注浆锚杆锚固体中传播时透射与反射规律,对注浆锚杆自由段、锚固段长度和锚固段内缺陷位置和长度进行了无损检测试验研究,并采用小波变换理论对试验信号进行了分析。研究结果表明：通过小波工具箱中的低通滤波器对信号进行低频分析,能够准确的识别出注浆锚杆的自由段长度|通过高通滤波器对信号进行高频分析,能够准确的识别出注浆锚杆的锚固段长度,锚固段内缺陷长度以及缺陷的具体位置。研究成果可为进一步开发注浆锚杆锚固质量无损检测技术和方法提供试验基础。     

基于声波测试的锚杆锚固质量检测信号分析与评价系统实现

基于声波检测的锚杆锚固系统在受荷载条件下的声学特性,结合试验研究表明：锚杆锚固质量的优劣可用固结波速和锚杆工作荷载这两个参数来评判。固结波速确定的关键在于对锚杆底端反射信号的识别,采用小波分析方法处理检测信号,发现应用“db4”小波对检测信号进行4尺度或5尺度分解后,其最高频重构信号的第二个“波浪”的开始点所对应的时刻即是原始信号的底端反射时间点。采用自适应滤波法用参考信号对检测信号进行逼近得到完整的底端反射信号,表明这两种方法有很好的一致性。锚杆工作荷载是检测信号基频的三次方函数,通过频谱分析获得了信号基频。结合上述分析方法以Matlab为开发平台编写了锚杆锚固质量无损检测信号分析系统并应用于实践,实现了锚杆锚固质量的智能评价,提高了分析精度。     

谐波小波在锚杆动测信号滤波中的应用

如何有效检测锚杆支护过程中支护和锚固状态,为巷道支护的稳定和安全提供保障一直倍受关注。根据锚固质量无损检测信号的频段分布特点,基于离散谐波小波变换理论,从锚固检测信号中剔除不需要的一些高、低频成分,并利用谐波小波重构算法得到滤波后信号,以有效提取到所关心频段的检测信号。最后将谐波小波变换用于实测锚杆响应信号的滤波处理,结果体现了谐波小波良好的滤波特性。     

改进阈值去噪法在锚杆参数检测中的应用

锚杆广泛应用在各种大型的岩土工程中,对锚杆锚固质量的检测显得尤为重要,其中锚杆参数检测是锚杆施工质量检测的一项重要内容。由于环境、设备等外在条件的影响,不可避免的出现信号被干扰的现象,使得检测结果与实际相差很大。针对传统的软、硬阈值法以及一些文献所提出的阈值法的不足,分别对阈值函数和阈值进行改进,提出了一种新的阈值去噪法。对阈值函数的改进是将小于阈值的小波系数分成两部分:小于1/2阈值的小波系数全部置零;大于1/2阈值的小波系数减小但不置零,能更好地保留高频中的有用信号。由于阈值选取的不合适直接影响去噪效果,提出了一种自适应阈值方法,随着分解尺度的变化自适应地选取不同的阈值。实验结果表明,改进的阈值去噪法比传统的软、硬阈值法及一些文献所提出的阈值法在锚杆参数检测方面更加准确。     

两种小波分析方法在地震信号消噪中的效果比较

小波分析作为一种卓越的数学分析工具,具有多分辨分析的特点,而且在时—频域都具有表征信号局部特征的能力。采用小波阈值和小波包两种分析方法对含噪单道地震信号和模型剖面进行处理,进而比较两种小波分析方法的实际消噪效果。认为小波包分析方法能够提高时—频分辨率,具有更为精确的局部分析能力,消噪效果及保留有效信号能量方面较为理想。     

改进二代小波在风机振动信号消噪中的应用

介绍了基于提升法的第2代小波原理和自适应冗余第2代小波的构造方法。比较了将自适应冗余第2代小波和冗余第2代小波变换应用于通风机振动信号的消噪分析时的异同。实验得出,相对于冗余第2代小波,自适应冗余第2代小波在信号消噪方面特性更好。     

基于相位推算法的锚杆施工质量无损检测分析方法

将相位推算法引入到锚杆施工质量的无损检测分析中,首先对采集信号进行傅氏变换和数字滤波,将采集信号的主频作为相位推算法计算式中的频率初始值,再利用相位计算结果随时间的变化规律,判断锚杆底端或缺陷位置处的反射信号.通过对实测锚杆资料的处理结果来看,在锚杆底端或缺陷位置处信号的相位曲线会发生明显的畸变,由此可准确判断反射信号的位置,确定锚杆长度、灌浆饱满度以及缺陷位置.研究结果表明,利用瞬时相位曲线可迅速准确地识别锚杆底端与缺陷处的反射信号,由此分析锚杆施工质量,提高了应力波无损检测方法解释结果的可靠性.     

基于小波能量熵的故障信号诊断研究

针对电力故障信号为突变、非平稳信号的特点,利用消噪阈值法对故障信号进行预处理,通过小波变换对故障信号进行特征提取,然后将小波变换和信息熵相结合,并应用到故障检测与定位中,为奇异信号的检测提供了新思路和新手段。通过仿真分析,得到以下结论:小波能量熵WEE可以很好地检测故障突变点,小波能量熵随时间的变化规律,反映了电流或电压在时域的能量分布特征并表征信号的频率变化,可以用作分类所需的特征。     

现代信息处理技术在锚杆无损检测中的应用探讨

从激励信号和信息处理技术两方面,分析了锚杆无损检测的国内外研究现状.针对常用的信息处理技术很难解决的锚杆受力状态等锚固质量检测问题,提出了利用锚杆中导波传播的信息进行锚固质量检测的可行性,对现代信息处理技术在锚杆检测中应用的发展趋势进行了探讨.     

应力波法锚杆锚固质量无损检测现场实验研究

为了验证应力波锚杆无损检测法的有效性,结合国阳二矿进行的现场试验,采用CMT(A)锚杆弹性波无损检测仪,采集应力波波形,利用分析处理软件对实测波形进行分析处理,得出锚杆的锚固长度、工作荷载、固结波速等信息,评价锚杆的锚固质量。经过对比发现应力波锚杆检测法能较准确的评价锚杆的锚固长度、工作荷载等信息。研究表明:应力波锚杆无损检测法是一种实时、有效的检测方法,适合对锚杆的锚固质量进行大范围普查。     

锚杆无损检测反射信号分形分析及其应用研究

为了避免锚杆无损检测过程中反射信号特征点难以识别的问题,将分形维数中的盒维数引入到锚杆无损检测反射信号的分析之中。为研究锚杆极限承载力与盒维数的关系,通过设置干沙填充的缺陷段、制作不同配比的锚固剂分别从锚固缺陷程度和锚固剂性质两个角度来进行研究。在古交东曲矿井下实地进行了锚杆反射信号的采集并在分析完成后进行了拉拔检测。结果表明：锚杆中的缺陷数目越多,极限承载力越小,响应曲线盒维数越高;锚固剂性质随含砂率增高而改变,极限承载力先增高后降低,响应曲线盒维数增大;在矿区同段巷道内（锚固剂性质相同）,响应曲线盒维数越大,工作荷载越大,锚固极限承载力则呈现变小的趋势。     

温轧中空锚杆体抗剪性能分析

在岩土锚固工程中,随着自钻式锚杆的应用不断增多,仅研究抗拉强度、屈服强度及延伸率等性能已经无法满足实际工程需求,工程设计方对中空锚杆体抗剪性能的需求不断凸显。为了给工程设计方提供可靠的抗剪性能依据,特以R32S波形螺纹温轧中空锚杆体为例,对其抗剪强度进行了理论分析计算和实际剪切试验验证。结果表明:R32S中空锚杆体理论抗剪强度为142~208 MPa,而实际试验得出的抗剪强度为290~360 MPa;温轧中空锚杆体的试验数据表明抗剪强度与屈服强度具有一定的线性关系。     

锚杆锚固质量检测技术研究现状

随着锚杆锚固技术在工程中的广泛应用,因现场施工锚固质量检测手段原因造成的事故与经济损失也越来越多,因此锚固质量检测新理论和新技术的研究成为目前迫切需要解决的问题。从锚杆传统拉拔检测技术的破坏机制、影响因素和数值模拟研究3个方面对锚杆锚固质量检测技术研究现状进行全面的阐述。从室内试验及现场试验、数值方法、应力波反射法和信号的处理及智能评估等方面全面分析和总结了无损检测技术的研究和应用现状。最后从锚杆无损检测技术目前存在的问题出发,提出了多种检测手段相结合的新技术研究、多种影响因素叠加效应的研究、智能评价系统的构建等将是未来锚杆无损检测技术的发展方向。     

多点布测下锚固缺陷诊断的小波多尺度分析

为解决锚杆低应变动测分析时,应力波速缺乏有效的量化手段的问题,进行多点布测方式下锚杆锚固质量的室内测试实验,并采用db6小波的3尺度或4尺度分析方法对测试信号进行分析。研究表明,多点布测的方式能准确确定波速的大小和波速传播过程中的变化大小在顶端传感器信号中的反应;对于单一缺陷的锚杆,采用平均波速计算的缺陷位置和锚杆长度与实际结果吻合,对于多缺陷锚杆,采用分段计算法能避免各测段波速离散性的影响,提高应力波检测精度;波速离散性较大,采用应力波速变化值比应力波速更能反映锚杆质量;锚杆的底端反射时间可在低频信号a3或a4中反应是由于低频信号反应大缺陷、高频反应细部缺陷的缘故。     

木瓜矿近距离煤层采空区下巷道支护技术应用

针对木瓜煤矿近距离煤层采空区下巷道支护问题,本文以10-102工作面为工程背景,通过对巷道围岩应力测试和煤岩层可锚性分析,选定了巷道支护的相关参数,并通过借助FLAC3D软件对巷道开挖、支护后的巷道围岩应力、应变情况进行模拟,验证支护方式的合理性。对巷道掘进与工作面回采期间的巷道变形、锚杆锚索受力状况进行监测,结果表明,采用锚杆树脂加长锚固锚索网联合支护,可以满足近距离煤层采空区下巷道安全掘进和采煤工作面安全、高效回采的要求。     

断层构造影响带巷道全锚索支护技术

为了解决断层构造带内巷道的支护问题,针对车集煤矿2614工作面位于落差0~50 m断层影响内的地质状况,分析断层构造影响带内巷道支护的影响因素,研究得出巷道原有支护体系中锚杆失效的原因是围岩的破碎和锚杆长度的局限性使其无法提供足够的预应力;分析锚索支护的原理,和锚杆相比,锚索的长度、预应力及承载能力都比较大,更适用于断层构造影响带内的松软破碎围岩巷道的支护。同时,根据对原有锚杆支护失效的原因和锚索支护原理的分析,设计采用短锚索代替锚杆的全锚索支护,数值模拟结果分析和现场矿压观测数据都证明了全锚索支护的优越性。     

煤巷锚杆支护关键技术

通过多年对煤巷树脂锚杆支护巷道施工的学习、实践、分析、研究,总结出在施工中需要把握的一些关键性技术问题,从而为以后的煤巷树脂锚杆支护巷道施工提供一些观点,以保证更加安全高效施工。     

土锚杆深基坑支护中几个问题的探讨

本文结合土锚杆深基坑支护的某些实践经验,重点讨论了土锚杆深基坑支护中有关土压力、锚杆配置、锚杆抗剪强度算式及锚固体稳定性问题.     

基于EEMD方法的地下矿山微震信号去噪研究

对地下矿山实时在线监测的微震信号进行微震事件特征提取和识别分类研究时,识别的效率往往取决于训练样本和测试样本的质量,为提高数据样本的质量,去除信号中掺杂的噪声,采用聚合经验模态分解(EEMD)方法对地下矿山微震信号进行预处理。通过采用EEMD分析方法对矿山微震信号进行预处理,获得从高频到低频铺展的一组固有模式分量(IMF)及一个残余分量,通过计算各分量能量占比把IMF中的噪声部分及残余项去除,再将包含矿山微震信号主要信息的剩余分量进行重构,从而得到去噪后的微震信号。通过信号仿真实验及实例分析,对比小波预处理方法,结果表明:该方法利用EEMD自适应分解的特性不但克服了小波阈值和分解函数选取困难等弊端,而且能显著提高信号的信噪比,较好地保留了信号形态,获得较为理想的去噪效果。