针对以往对电阻率CT图像单纯依靠直观判断的定性分析方法,提出了一种基于图像熵值的CT图像量化评价方法,从定量的角度判读图像信息的实时变化.建立了煤层底板陷落柱突水过程的简化地电模型,利用有限元方法对该地电模型的突水过程的电阻率监测进行了正演模拟,分析了电阻率CT图像熵值对突水过程的响应特征,根据图像熵值的变化信息成功捕捉到了突水前兆信息.利用图像熵值对矿井顶板突水模型试验中的动态电阻率CT图像进行评价,较突水发生时刻提前574 s捕捉到了突水前兆信息.通过综合分析数值模拟和模型试验中图像熵值响应特点,得到了"CT图像熵值的突变本质上是对导致岩层或煤层导电性根本变化的突变事件的响应"这一重要结论,发现利用CT图像熵值量化评价方法,可以在一定程度上压制初期扰动对突水前兆信息判读和捕捉的干扰,放大突变事件的影响程度,有效的提高了突水前兆信息的捕捉的成功概率和可靠性.

国家重点基础研究发展计划(973)项目(2007CB209400)；国家高技术研究发展计划(863)项目(2007AA11Z131)；国家自然科学基金专项基金项目(50727904)；西部交通建设科技资助项目(2009318000008)；中国博士后科学基金面上资助项目(20090461235)；山东大学自主创新基金资助项目；铁道部科技研究开发计划资助项目(2008G025-F)；