国家自然科学基金(51274206)
- 作品数：59 被引量：332H指数：11
- 相关作者：李成武解北京付帅孙晓元王菲茵更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）太原科技大学华北科技学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球环境科学与工程更多>>
- 基于WPT-LMD预处理的震动信号有效辨识方法研究被引量：3
- 2016年
- 提出了一种联合小波包分解(WPT)和局域均值分解(LMD)的信号预处理方法,并在此基础上使用改进的STA/LTA方法实现对震动信号的有效辨识。研究结果表明WPT-LMD预处理方法是一种省时、高效、自适应强的信号处理方法,对类微震的非线性、非平稳、低信噪比信号有较好的应用效果,且能避免传统时频信号降噪处理方法应用时造成震相初至时刻偏移的弊端;联合改进的STA/LTA方法对超声波波速初至时刻拾取、实验室声发射测试、矿井现场爆破微震信号均表现了良好的应用效果;该种信号预处理方法特别适合于复杂煤层结构的微弱震动信号处理,开展此类研究将有助于提高煤矿现场微震监测的精度和效率。
- 徐晓萌吕平洋王菲茵赵越超刘文彪
- 关键词：煤岩动力灾害小波包变换局域均值分解
- 本煤层瓦斯抽放交叉钻孔塑性区分布规律被引量：4
- 2014年
- 应用FLAC3D软件,结合Tecplot软件图像处理功能,通过在距交叉点不同距离做切片的方法,研究了交叉钻孔交叉点附近的塑性区分布规律。研究表明:交叉钻孔抽放本煤层瓦斯时,交叉钻孔的塑性区存在相交的情况。塑性区的相交一般是在距交叉点一定距离后才出现的,而且随着距交叉点距离的增加会出现相交区消失的情况。塑性相交区的大小受交叉钻孔之间的高程差和夹角的影响。塑性相交区大小随高程差的增大而减小,塑性相交区大小随夹角的增大而减小。对于九里山矿埋深煤层,交叉钻孔高程差建议小于6倍钻孔直径。
- 孙英峰孙晓元曹家琳邵晟洋荣涛
- 关键词：瓦斯抽放本煤层交叉钻孔塑性区夹角
- 基于未确知测度理论的煤与瓦斯突出危险性评估被引量：1
- 2013年
- 针对煤与瓦斯突出危险性评估难以定量判定的难题,基于未确知测度理论,建立危险性等级定量评估模型,利用专家打分法得出各影响因素及指标权重,计算出多指标综合测度评估向量,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出煤与瓦斯突出危险性的评估结果。将该评估方法应用于江西省11个矿井的煤与瓦斯突出危险性评估,并与煤层开拓开采中的实际情况进行对比分析。研究结果表明,该方法的评估结果合理、可靠,可以在煤与瓦斯突出危险性评估工作中进行推广应用。
- 张郑军崔永国曹家琳
- 关键词：未确知测度煤与瓦斯突出
- 煤体破裂过程中电磁信号低频特性研究被引量：2
- 2013年
- 利用煤岩低频电磁辐射实验系统,采集型煤试样单轴压缩加载过程中的低频电磁辐射信号。基于希尔伯特-黄变换（HHT）的降噪原理去除高频噪声,得到有效低频电磁信号成分,并将有效低频电磁辐射信号幅值和压力进行关联分析,得出低频电磁辐射信号的能量变化规律和频率分布范围。结果表明：在型煤压密阶段,低频电磁信号幅值和能量较大;在煤体线弹性阶段,会阵发性的产生低频电磁信号,但是其能量较弱;在型煤破裂阶段,低频电磁信号幅值和能量急剧增强。低频电磁辐射信号的频段范围为0~18 Hz,型煤破裂过程电磁信号具有较明显的低频特性,且幅值和能量的变化能很好地反映型煤的破裂状况。
- 解北京杨威付玉凯王金贵
- 关键词：型煤希尔伯特-黄变换频谱分析
- 煤岩振动破坏过程中自振频率变化特征研究被引量：11
- 2015年
- 动力扰动促使煤岩破坏失稳是其导致煤岩动力灾害事故频发的主要原因,分析外界扰动对煤岩稳定性的影响对灾害的预测与防治具有重要意义。利用大型振动试验装置和自振频率测试系统,对煤岩体在底板扰动破坏情况下自振频率的变化特征及其与稳定性的关系进行了研究。结果表明:在振动影响作用下,煤岩体裂隙扩展,损伤程度加大,造成刚度系数的降低和阻尼比系数的上升,进而导致试件整体自振频率呈现下降趋势,且下降的速率与动力扰动的加速度和频率密切相关,并出现煤岩结构体与其中煤体分层自振频率不一致的现象。根据试验结果从调整扰动源和煤岩体两个角度提出了防止或减弱动力扰动对煤岩动力灾害诱发影响的合理化建议。
- 李成武孙晓元高天宝孙英峰解北京徐晓萌
- 关键词：煤岩振动自振频率
- 基于Labview和Matlab的改进神经网络煤与瓦斯突出预测系统被引量：4
- 2014年
- 为研究煤与瓦斯突出与其影响因素之间复杂的非线性关系并对其进行预测,基于共轭梯度法的改进神经网络,建立了煤与瓦斯突出预测模型。经过实际数据检验,此模型有很高的预测精度,避免了传统神经网络收敛速度慢的缺点。同时,为克服传统神经网络操作复杂和不便于现场使用的缺点,利用Labview图形化编程和数据采集能力以及Matlab强大的数值计算功能,通过ActiveX技术,实现了在Labview中调用神经网络工具箱,构建了一个煤与瓦斯突出预测系统,方便现场操作使用。最后指出使用Labview和Matlab混合开发可以极大缩短开发周期,为煤矿智能化系统的开发提供了一个新途径。
- 艾迪昊李聪荣涛李凯
- 关键词：LABVIEWMATLAB神经网络共轭梯度法
- 煤冲击破坏力学特性试验研究被引量：7
- 2013年
- 为了探究煤在冲击破坏过程中表现出的力学特性,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对平煤十矿1/3焦煤试样进行了不同冲击速度下冲击破坏压缩试验。结果表明:煤样在冲击速度为3.287～12.399 m/s,试验测得的最大应变率变化范围为85.25～168 s-1,应力极限值变化范围为15.84～47.33 MPa;随着冲击速度的增加,煤试件材料出现了应变硬化和应变软化现象;随着冲击速度的增加,煤试样的平均应变率值先快速增加,然后增加趋于缓慢,采用二次多项式拟合相关性较好,最大应变率值先快速增加,达到一定值后增加趋于缓慢,并呈现出稍微下降趋势,采用三次多项式拟合相关性较好。
- 解北京崔永国王金贵
- 关键词：采矿工程力学特性应变率
- 煤体冲击破坏过程中的近磁场突变效应及其机理研究被引量：2
- 2013年
- 利用SHPB实验系统进行煤体冲击破坏试验,同时运用ZDKT-1型瞬变磁振测试系统测试了煤体近距离瞬变磁场变化并分析了其产生机理。试验表明,煤体在受到高速冲击破坏时其近距离磁场会发生瞬间突变。采用红外光谱技术对冲击破坏煤体进行对比分析,研究表明受冲击破坏前后煤体中的羟基氢键的状态发生了变化,认为大量的氢键断裂发生电荷的分离和转移是煤体近距离磁场瞬间突变的重要原因。
- 李成武韦善阳张世杰杨威崔永国解北京
- 关键词：煤体氢键电荷转移
- 煤体静载破坏中低频磁场变化特征及产生机制研究被引量：4
- 2019年
- 为了研究煤体静载破坏中低频磁场变化特征及其产生机制,进一步完善煤矿动力灾害监测预警技术,通过室内试验、现场试验研究了煤体静载破坏中低频磁场时、频谱特征,并结合微震信号提出了低频磁信号的产生机制。结果表明:煤体静载破坏中所产生低频磁场信号强度为19～156 nT,信号最大幅值、能量与试样强度、加载速度均呈正相关关系。垂直于裂纹扩展面磁场最强,平行于裂纹扩展面磁场最弱。并结果微震信号提出了低频磁场产生机制。低频磁场与微震信号具有时、频域同步性,带电裂纹面随微震信号同频振荡为低频磁场产生机制。现场放炮破煤低频磁信号由簇状脉冲信号及小幅震荡信号组成,其中簇状脉冲成分产生于炮后振动波带动带电壁面的同频振动,而小幅震荡成分是巷帮煤壁趋向新应力平衡状态时发生的横向拉伸破坏及带电煤碎屑运移、摩擦及转动的结果。
- 李成武付帅解北京李光耀宛天宇
- 煤岩材料SHPB实验被动围压数值模拟研究被引量：14
- 2014年
- 煤岩动力灾害严重威胁着煤矿的安全高效生产,研究煤岩材料在复杂应力状态下的动态力学性能对煤岩动力灾害的预测预防有重要意义。利用有限元分析软件LS-DYNA,采用岩石的Holmquist-Johnson-Cook(HJC)本构模型,对煤岩SHPB实验进行数值模拟,在模拟结果与实验结果相似性较好的基础上,对煤岩SHPB被动围压实验进行数值模拟。结果表明:围压套筒的弹性模量、厚度、摩擦因数及套筒与试件的间隙对煤岩材料的动态力学性能有显著影响。根据研究成果,在工程中可为煤柱增加一外加层,通过合理设计外加层的弹性模量、厚度、间隙及摩擦因数等参数,增强煤柱的抗冲击能力。
- 李成武王金贵胡泊王川
- 关键词：煤岩SHPB实验
