煤岩变形破坏电磁辐射规律及其应用研究

大量的理论研究和实验室研究成果证实,煤岩受载荷发生变形破坏的过程中,会以宽频带电磁波的形式向外界辐射电磁能。根据这种现象,研究煤岩受载电磁辐射的变化规律,特别是发生变形破坏前的电磁辐射特征和规律,对于预测预报煤岩动力灾害具有十分重要的意义。采用刚性材料实验机和声电测试装置,对煤岩变形破坏时所产生的声发射及电磁辐射信号进行了测定,试验和测试结果表明,试样发生变形破坏之前,电磁辐射强度呈小幅度上升波动,变形破坏前兆会产生突变;而声发射信号计数率的变化也表现出相似特性。依此规律,可以利用电磁辐射规律进行冲击地压预测预报和防治效果检验。     

煤岩电磁辐射效应及其在煤与瓦斯突出预测中的应用

实验研究了单轴应力不同受载方式下的煤岩变形破坏电磁辐射效应规律，探讨了电磁辐射法预测煤与瓦斯突出原理，并将电磁辐射技术应用于煤与瓦斯突出预测。结果表明，电磁辐射法可应用于煤与瓦斯突出预测，预测精度较高，方法简便，大大降低劳动强度和生产成本，真正实现了非接触式空间预测；非接触连续动态空间预测是未来煤与瓦斯突出预测理论的发展趋势。     

基于ANN的机械设计专家系统知识表示研究

机械设计专家系统(MDES)是专家系统理论(ES)和智能CAD技术的有机结合,但因为机械设计知识的复杂性、模糊性和不确定性而难以实现程序化。根据人工神经网络(ANN)的基本思想,提出了基于ANN的MDES知识表示原理,在重新划分了机械设计知识类型的基础上,分析了应用ANN进行MDES知识表示的具体方法和步骤,并运用BP网络完成了对机械线图知识的表示实例。     

单轴循环加载煤岩电磁辐射规律实验研究

研究了循环加载条件下煤岩受载破坏过程的电磁辐射变化特征规律,并分析了其产生的机理。研究结果表明:煤岩单轴循环加载过程中,电磁辐射信号参量变化随着循环载荷的增加基本上呈线性增大;在加卸载过程中,电磁辐射信号参量随着加载载荷的增大而增大大,且随着卸载的进行而逐渐变小,产生此现象的原因是煤岩受载破坏过程中微裂纹的演化及煤岩基质之间的相互摩擦作用。     

煤岩破裂电磁辐射预测临界值的选取及应用

本文阐述了非接触电磁辐射法预测煤与瓦斯突出、岩爆、冲击地压等动力灾害现象的基本原理 ,系统地分析了电磁辐射预测指标临界值的影响因素 ;研究了临界值确定的具体方法。煤与瓦斯突出电磁辐射方法预测的实际应用效果表明 ,该方法是有效可行的     

煤岩破裂电磁辐射预测技术研究进展

目前电磁辐射法是预测煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害的先进技术,能够实现非接触、无损、实时监测,但其准确性和高效性有待提高。通过对国内外专家学者研究的整理,以综述的形式,从电磁辐射研究对象、产生机理、频谱特性等几个方面对煤岩破碎电磁辐射预测技术的研究进展进行分析总结。分析讨论后发现电磁辐射法在产生机理、低频信号、频谱特性及影响因素定量化分析、实验室尺度与工程尺度下电磁辐射变化规律的相关性等方面依旧存在不足,并针对其不足提出电磁辐射技术未来的研究方向。     

基于环套原理的ANN型矿井小构造预测方法与应用

应用“多重环套理论”和人工神经网络（ANN）技术,提出了预测预报矿井小构造的一套完整理论体系和工作方法。以淄博岭子煤矿为例,优选确定煤层倾角、厚度、瓦斯聚集量和涌水量变化是主要控制岭子煤矿回采工作面前方小构造的四大因子,建立了1号井的回采工作面前方小构造预测的非线性模型。现场检验结果表明,在煤层回采过程中,只要精细掌控主控因子的大量信息变化,就能准确预测预报工作面回采前方的小构造展布特征。基于环套原理的ANN型矿井小构造预测方法解决了诱发矿井重大灾害事故小构造的预测预报难题。     

成庄矿煤岩破坏电磁辐射特性及其应用研究

利用电磁辐射信号采集试验系统,研究了晋煤集团成庄矿煤岩在单轴压缩、拉伸、剪切破坏条件下的电磁辐射和声发射特性。试验结果表明,煤岩变形破坏过程中有电磁辐射信号产生,受载煤岩产生的电磁辐射与变形破裂过程紧密相关,基本成正比关系;经过与同步测试的声发射信号相比,发现电磁辐射信号更丰富。现场利用煤岩破坏的电磁辐射监测技术可以定量研究工作面推进基本顶来压、顶板周期来压的动态变化规律。     

煤岩流变电磁辐射耦合理论研究

煤岩是一种流变介质,大量的实验研究表明煤岩受载能够产生电磁辐射。在煤岩流变及煤岩受载与电磁辐射对应规律的研究基础上,提出了煤岩流变电磁辐射耦合理论,并给出煤岩流变电磁辐射耦合方程,最后提出了流变参数选取方法及煤岩流变电磁辐射耦合方程的计算方法。为使用电磁辐射法预测煤与瓦斯延迟突出提供了理论基础。     

基于WSN的煤岩动力灾害电磁辐射监测系统设计

设计了基于WSN的煤岩电磁辐射监测系统。该系统具有传感器无需布线、组网简单灵活及可靠性高等优点,能够连续监测井下煤岩电磁辐射,对提高煤岩动力灾害监测预警水平具有重要意义。     

煤岩电磁辐射技术研究及其应用

电磁辐射是煤岩体受到采动影响后应力重新分布或变形破裂趋向新的平衡的结果。综述煤岩的电磁辐射技术的研究及其应用,包括煤岩受载产生的电磁辐射与应力和变形破裂程度的关系、电磁辐射的原理等研究,以及电磁辐射技术在煤岩冲击地压灾害预测方面的研究和应用。     

On Prediction of Rock Failure on the Basis of Recording the Pulses of Electromagnetic Radiation

The solution is considered for the problem on synthesis of optimal algorithm of failure prediction on the basis of recording the pulses of electromagnetic radiation. Poisson's nonstationary process is taken as the model for radiant flow of pulses. Algorithms obtained ensure automatic trimming for the characteristics of background radiation. The characteristics of algorithm efficiency and results of practical approbation are given.     

基于GIS与ANN的金川二矿地表移动预测

利用金川二矿区多年的GPS监测数据,探讨了GIS与人工神经网络技术相结合进行地表移动定量预测的方法和思路。借助Avenue语言,实现了在GIS平台下进行地表移动神经网络预测的整个过程,包括样本设计、网络设计与训练、网络测试与网络预测等;其中,数据处理、测试结果对比和预测结果分析由GIS软件完成,采用VB调用Matlab6.5实现Elman神经网络预测模型,并通过Avenue编程将其集成到GIS系统中。研究结果表明,利用GIS支持下的神经网络模型对地表移动进行预测,具有理论上的可行性和现实意义,说明GIS和人工神经网络技术在开采沉陷预计领域中具有广阔的应用前景。     

基于人工神经网络的矿井水排水量预测

矿井水排水量预测是一个难题。受降雨、河流、含水层等自然因素和煤矿开拓面积的扩大、水平的延伸等人为因素的影响,矿井水年排水量时间序列是非线性的。针对该问题,采用人工神经网络方法建立了矿井水排水量预测模型,通过预测结果比较可知,该模型具有较高的精度,将对以后矿井水排水量的预测起到一定的指导作用,并为矿井水利用规划的制定奠定了基础。     

基于小波神经网络的煤岩破裂电磁辐射预测模型研究

针对电磁辐射信号的特点,提出用小波神经网络建立煤岩破裂电磁辐射预测模型,用最大最小蚁群算法来训练网络初始参数,改善网络性能,并引入扰动因子和惩罚因子来解决算法的局部收敛和收敛速度慢的问题。以开滦煤样为例,应用结果表明,该模型精度高、响应快、实时性较好,具有良好的应用前景。     

基于ANN导水裂隙带高度预测的过程优化

分析了影响导水裂隙带高度的因素,并将其分为主要因素和次要因素,构建了导水裂隙带高度影响因素体系。采用BP神经网络模型,并选取煤层厚度、顶板岩性、煤层倾角、覆岩硬度、工作面斜长、推进速度、岩体碎胀性作为主要因素用于导水裂隙带高度的预测,为了简化预测模型,加快计算速度,在确定的采矿地质条件下可忽略次要因素。预测结果表明,简化的BP神经网络模型能够满足导水裂隙带高度预测的准确度需要,该预测方法可为水体下采煤提供一定的技术指导。     

非常温下煤岩样声发射及电磁辐射研究

利用煤岩升温变形破坏声电效应实验系统,对不同煤岩样在升温破裂时的声发射、电磁辐射信号进行测试,分析得出煤岩样的声发射和电磁辐射信号在加热升温过程中的变化规律,并且对电磁辐射在相同频率不同位置下的变化规律进行测试。研究结果表明,在加热升温过程中,煤岩样都会发出声发射和电磁辐射信号;煤岩所产生的声发射信号会出现先增大后减小的变化规律,而电磁辐射信号会随着温度的变化而变化,其变化趋势和温度的变化趋势大致相同。     

煤与瓦斯突出预报研究

介绍了煤与瓦斯突出机理,重点阐述了煤与瓦斯突出预报方法及其在实际中的应用,在分析我国突出预报现状的基础上,讨论了突出预报的发展趋势.     

用于煤与瓦斯突出预测的BP网络之C++实现

考虑到人工神经网络极强的非线性逼近能力，应用其来模拟煤与瓦斯突出事件与其影响因素之间的复杂非线性关系，理论上是一条可取的途径。采用面向对象程序设计方法（OOP），利用C＋＋实现了一个用于煤与瓦斯突出预测的优化BP网络通用程序，并详细探讨了程序的构造技术和设计方法，通过实际应用证明了上述思路的可行性。