• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤岩破坏电磁辐射定位技术方法研究
  • 作者

    宋大钊何学秋韦梦菡娄全刘洋

  • 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

  • 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,本文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三个方向上的分量。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?”该成果将促进煤矿动力灾害监测预警技术装备的升级与创新,有力支撑我国煤矿智能化发展。


  • 关键词

    煤岩破坏电磁辐射定位监测预警

  • 引用格式
    宋大钊,何学秋,韦梦菡,娄全,刘洋.煤岩破坏电磁辐射定位技术方法研究[J/OL].煤炭学报:1-14[2022-08-02].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.XR21.1647.
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