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文档简介

1、 张从: 矿山微震信号的自动识别(偶数页书写该内容,宋体五号居中) 辽宁工程技术大学课程设计(奇数页书写该内容,宋体五号居中)PAGE 6 (页面底端居右)PAGE 5 (页面底端居右)绪论(章题序,黑体小二号、编号左顶格、编号后空一个字距)矿震是一种极为复杂的动力失稳现象,迄今为止,人们对其形成机理还无统一的认识。在煤矿,矿震又称冲击地压,是指矿井高应力区内煤体、岩体及断层在受外界扰动瞬间失稳破坏时,释放出很大能量而引起的以猛烈震动和爆发式破坏为特征的矿山动力现象1。矿震是采矿诱发的矿井地震,是矿井的一大自然灾害。矿震发生时,煤、岩体内所积聚的能量大多数以动能的形式向外释放,造成煤岩体急剧破

2、坏;部分能量以应力波的形式释放,引起介质的震动。其主要表现在地下工程开挖过程中硬脆性围岩产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。它直接威胁施工人员及设备的安全,影响工程进度,已成为世界性的地下工程难题之一。矿震破坏巷道、工作面,造成顶板下沉、底板鼓起,颠覆生产设备、破坏支架、引起瓦斯涌出等,并造成人员伤亡。由于矿震震源浅,造成震中烈度高于同级天然地震烈度,应力波传到地面后对地面建筑物也构成损害,因此对地面构筑物的影响也日益引起人们的关注2。绪论独占一页或几页。正文宋体小四号、1.5倍行距。注释按上标书写,注文加注页面下端,正文与注文之间以0.75磅短线分开,短线为页面宽的三

3、分之一,注文为宋体五号单倍行距1矿震震(章题题序,黑黑体小二二号)各级标题左顶格,章与章之间不作接续,另起页。本章重点点在于对对矿山微微震的基基本特征征进行分分析,研研究其特特点及发发生条件件并按不不同分类类方法对对其进行行分类,进一步步研究微微震发生生的机理理,进一一步说明明煤岩体体破坏的的原因和和规律,最后分分析微震震的危害害与监测测手段。1.1矿山微微震(节节题序,黑体小小三号)1.1.1矿矿山微震震的定义义(三级级题序,黑体四四号)矿山微震震又称矿矿震,是是井巷或或工作面面周围的的煤岩体体,由于于弹性变变形能的的瞬间释释放而产产生的一一种突然然、剧烈烈破坏的的动力现现象,是是矿山压压力

4、的一一种特殊殊显现形形式66。简简单地说说,矿山山微震就就是井下下煤岩体体突然的的、爆炸炸式的破破坏。矿矿山微震震发生时时经常伴伴随有巨巨大的声声响和剧剧烈的震震动,因因此人们们又称它它为“煤炮”、“煤爆”、“岩爆”等9。1.1.2矿矿山微震震的特点点1)一般般没有明明显的宏宏观前兆兆。难于于事先准准确确定定发生的的时间、地点和和强度。2)发生生过程短短暂。如如放炮一一样,有有巨大的的声响和和强烈的的震动,可使电电机车等等重型设设备被移移动,人人员被弹弹起摔倒倒,震动动波及范范围可达达几公里里至几十十公里。地面有有震动感感觉。3)破坏坏性很大大。有时时顶板瞬瞬间明显显下沉;地板突突然开裂裂鼓起

5、,甚至冒冒顶;大大量煤炭炭被挤出出或抛出出,把巷巷道和工工作面堵堵塞,支支架被摧摧跨,造造成冒顶顶伤人事事故。1.2矿震的的分类矿山微震震是一种种复杂的的矿山动动力现象象。其生生成环境境、发生生地点、宏观和和微观上上的显现现形态多多种多样样,以及及它的显显现强度度和所造造成的破破坏程度度相差很很大。有有的矿震震影响范范围仅几几平方米米或几十十平方米米,有的的波及范范围却很很广,达达几千平平方米;有的矿矿震测得得的地震震能量不不足100J,仅相当当于地震震1级一下下,有的的则高达达1077J以上上,相当当于地震震3.99级;有有的震动动波衰减减很快,仅能传传播10000220000m;有有的矿震

6、震震动持持续不了了几秒钟钟,有的的却持续续时间长长达几十十秒。有有的矿震震仅煤体体冲击,有的则则顶底板板参与冲冲击,甚甚至断层层构造活活动造成成。此外外,由于于矿震发发生机理理存在不不同的理理论,提提出各自自不同的的矿震发发生条件件和判别别准则。而且客客观上不不同矿井井的矿震震成因和和特征也也不同。即使同同一矿井井,由于于地质构构造、开开采条件件和开采采方法的的差异,也使得得矿震的的成因、性质、特征、震源部部位和破破坏程度度不同。综上所所述,矿矿震存在在不同种种类,不不能用同同一机理理去解释释不同矿矿震的成成因和现现象。更更不能用用单一方方法或措措施去预预测和防防治矿震震。因此此要对矿矿震进行

7、行分类,并且出出现了多多种分类类方法12。2矿山山微震信信号及其其干扰因因素本章将在在前一章章研究矿矿震的基基础上,进一步步研究矿矿山微震震信号的的形成及及其运动动状态,并对矿矿震波的的性质进进行初探探,简单单介绍波波动方程程,建立立P波、S波的速速度方程程,进而而对矿山山微震信信号的干干扰因素素做简单单的介绍绍。2.1微震信信号2.1.1矿矿山微震震信号的的形成由于震源源力的作作用,在在震源弹弹性介质质区域里里,岩石石发生形形变,介介质产生生振动,连续质质点互相相影响,在震源源周围的的广阔区区域里形形成振动动,这种种振动向向外传播播的过程程形成震震波。表2-66 五五龙区长长焰煤媒媒质特征征

8、表Tabllet.2-66 Taablee off Wuulonng ddisttricct llongg fllamee cooal quaalitty ffeatturees指标水分W/%灰分A/%挥发分V/%硫S/%磷P/%/%发热量原煤7.77719.77840.1132280.022779.7722.488精煤40.1117.91140.1111.4660.011279.7724.677图2-11采前预预抽方式式Fig.2-11 Thhe ddiaggramm off miininng sseammsmmethhanee prre-ddraiinagge图表用计算机绘制,并符合国标要

9、求。表一律为三线表,不画左右端线、竖线、斜线;图表中的单位不加括号,用“/”与量值隔开,不得出现双“/”。图表标题按章编号,如图3-1,表3-6等。图表标题居中,图名置图下方,表名置表上方,中英文对照、1.5倍行距、宋体5号。(2-11)统一用Microsoft公式3.0在系统默认状态下编辑,层次清楚,位置居中, “解”、“假设”等文字顶格书写,公式末不加标点,公式序号写在公式右侧的行末顶边线并加圆括号,序号按章排,如(1-1)、(2-1)。公式换行书写时与等号对齐。 结论论(章题序序,黑体体小二号号左顶格格)我国目前前是矿震震灾害最最为严重重的国家家之一,我国未未来矿震震灾害形形势也将将更加

10、严严峻,发发展矿山山微震预预测防治治技术,解决我我国矿震震灾害预预防问题题是我们们的当务务之急。本文根据据矿井发发生地质质灾害是是由于岩岩石破裂裂会伴随随产生强强度较弱弱的地震震波这一一特点,结合北北京木城城涧矿区区的实际际地质地地形特征征开发设设计了一一套对井井下微地地震进行行实时监监测的智智能系统统。该系系统基本本实现了了实验室室数据采采集功能能及对矿矿山微震震信号的的实时监监控,借借助于软软件对信信号进行行过滤分分析,提提取微震震信号,并进一一步计算算推导出出微震信信号的到到时、振振幅、频频率等固固有属性性,以确确定矿震震级别,灾害程程度,使使矿震特特征实时时反映在在工作人人员面前前,较

11、好好地起到到防治作作用。本系统还还存在不不足之处处。一是是由于VVB语言言编程的的复杂,本人掌掌握的还还不够熟熟练;二二是对微微震信号号特征认认识不足足,编程程时会考考虑不周周,造成成程序实实际运行行速度减减慢,通通信实时时性稍差差。另一一方面,系统对对井下防防爆方面面还未探探讨,这这些都需需要进一一步研究究和进一一步实践践来解决决。结论不得写成心得体会或收获、感想。应包含的内容见规范。结论是正文中的一部分,独占一页。参参考文献献( 黑体体二号居居中)1夏小华华,高为为柄,程程勉,(等).非线性性控制系系统MM.第第2版.北北京:科科学出版版社,20004.(专著著)2D. Dubboiss

12、annd HH. PPradde. Fuzzzy Setts aand Sysstemms: Theeoryy annd AAppllicaatioons M.Neew YYorkk: AAcaddemiic PPresss, 20002.3蔡幸生生.非线线性控制制系统的的发展J.自动化化学报,20003,17(4):51335223.(期刊刊)4L.AA. ZZadeeh. Thee coonceept of a llingguissticc vaariaablee annd iits apppliccatiion to appproxximaate reaasonningg, PPartt

13、 J.IInfoormaatioon SScieencees, 20000,(8):1999-2002.5Fox R LL.不等等式约束束的连杆杆曲线最最优化设设计AA.见见:机构构学译文文集编写写组.机机构学译译文集C.北京:机械工工业出版版社,220055.23222422.(论文文集)6Preecottt-AAlleen. Thee Baarommeteer oof SSusttainnabiilitty: a mmethhod of asssesssingg prrogrresss toowarrds susstaiinabble socciettiess AA. Glaand, Swwitzzerllandd annd VVicttoriia, BC: InnterrnattionnalUniion forr thhe CConsservvatiion of Natturee annd NNatuurall Reesouurcees aand PADDATAAC.Swwitzzerllandd: IIUCNN,119999.

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