協(xié)同水害防治體系的構(gòu)建及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-14 20:28
作為一種快速、高效的探測(cè)手段,瞬變電磁法在井巷防水預(yù)報(bào)中扮演著至關(guān)重要的角色。礦井瞬變電磁法的全空間特性導(dǎo)致了每一次瞬變電磁探測(cè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)際上是巷道迎頭前方和迎頭后方地質(zhì)體的綜合反映,因此迎頭后方的低阻異常體會(huì)對(duì)瞬變電磁探測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。本文以此為切入點(diǎn),通過正演研究了巷道側(cè)幫存在的低阻體對(duì)迎頭前方低阻體瞬變電磁響應(yīng)的影響,分析了巷道側(cè)幫低阻體的電導(dǎo)率、位置、體積對(duì)迎頭前方低阻體瞬變電磁響應(yīng)的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,通過理論分析,發(fā)現(xiàn)基于全空間瞬變電磁特點(diǎn)及目前瞬變電磁三維反演的研究現(xiàn)狀,以現(xiàn)有的瞬變電磁三維反演理論難以快速、高效地剔除來自巷道側(cè)幫的干擾信息。因此,本文采用多數(shù)據(jù)交叉分析來提高瞬變電磁探測(cè)的精準(zhǔn)度,該方法涉及的數(shù)據(jù)包含:區(qū)域地質(zhì)數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、工程巷道數(shù)據(jù)、通風(fēng)數(shù)據(jù)、機(jī)電數(shù)據(jù)及物探數(shù)據(jù)。以上所列數(shù)據(jù)存在于各分散及相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)及部門,基于目前礦業(yè)信息化發(fā)展的現(xiàn)狀,協(xié)同分析以上所列數(shù)據(jù)存在困難,通過對(duì)協(xié)同水害防治的基本內(nèi)涵分析、目標(biāo)分析、協(xié)同對(duì)象分析、協(xié)同內(nèi)容分析,構(gòu)建了協(xié)同水害防治體系框架,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了協(xié)同水害防治信息化平臺(tái)開發(fā),通過數(shù)據(jù)分層管理的方式實(shí)現(xiàn)各水害防治...
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
數(shù)值模擬流程圖
2 巷道側(cè)幫低阻體對(duì)迎頭前方瞬變電磁響應(yīng)的影響2.1.1 建立模型分析這次探測(cè)的地質(zhì)信息和模型的需求,本次探測(cè)在煤巷中進(jìn)行,煤巷外圍區(qū)域?yàn)閹r石巷道,已掘進(jìn)巷道為空氣區(qū)域。因此在建立模型時(shí)需照顧到真實(shí)的巷道大小和圍巖厚度。為了模型建立的方便,并對(duì)計(jì)算結(jié)果不造成影響,同時(shí)在最大程度上對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)定巷道模型橫截面為一個(gè) 4m 4m 的正方形。圍巖定為一個(gè)規(guī)則的長(zhǎng)方體,圖 2-2、2-3 和 2-4 所示分別為模型的平面圖、截面圖和模型的網(wǎng)格圖。
而接收線圈為銅制,純金屬銅在 20℃的電阻率要遠(yuǎn)小于水的率,因此在相對(duì)電阻率參數(shù)進(jìn)行取值時(shí),只要體現(xiàn)出其數(shù)量級(jí)上的差別即可2.2 地電參數(shù)的選取(Selection of Geoelectric Parameters)從上述分析可知,在對(duì)巷道前進(jìn)行瞬變電磁數(shù)值模擬之前,應(yīng)當(dāng)選定合適、巖地電參數(shù),使得模擬結(jié)果能更加接近真實(shí)情況。2.2.1 第一次地電參數(shù)選。1)計(jì)算參數(shù)選取表 2-3 第一次計(jì)算地電參數(shù)表Table 2-3 The first calculation of geoelectric parameters模型區(qū)域 磁導(dǎo)率(μ) 介電常數(shù)(c) 電導(dǎo)率(s)空氣 1 1 1E-5圍巖 1 1 0.0005煤巷 1 1 0.02(2)計(jì)算結(jié)果分析圖 2-5 為本次計(jì)算的數(shù)值模擬擬合曲線圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Relationship between water inrush from coal seam floors and main roof weighting[J]. Sun Jian,Hu Yang,Zhao Guangming. International Journal of Mining Science and Technology. 2017(05)
[2]三維起伏地形條件下航空瞬變電磁響應(yīng)特征研究[J]. 趙越,李貅,王祎鵬,郭建磊,曾友強(qiáng). 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (01)
[3]隧道強(qiáng)干擾環(huán)境瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律與校正方法:以TBM為例[J]. 孫懷鳳,李貅,盧緒山,李術(shù)才,任寶宏. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]海洋瞬變電磁法研究進(jìn)展[J]. 周建美,李貅,戚志鵬. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2016(03)
[5]礦井瞬變電磁法超前探測(cè)合成孔徑成像研究[J]. 程久龍,陳丁,薛國(guó)強(qiáng),邱浩,周項(xiàng)通. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]晚古生代煤田水文地質(zhì)特征與防治水理論及技術(shù)[J]. 白海波,繆協(xié)興. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]航空電磁勘查技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 殷長(zhǎng)春,張博,劉云鶴,任秀艷,齊彥福,裴易峰,邱長(zhǎng)凱,黃鑫,黃威,繆佳佳,蔡晶. 地球物理學(xué)報(bào). 2015(08)
[8]大地電磁的人工魚群最優(yōu)化約束反演[J]. 胡祖志,何展翔,楊文采,胡祥云. 地球物理學(xué)報(bào). 2015(07)
[9]隧道含水構(gòu)造三維瞬變電磁場(chǎng)響應(yīng)特征及突水災(zāi)害源預(yù)報(bào)研究[J]. 孫懷鳳. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]提高我國(guó)煤礦水害事故救援能力對(duì)策措施[J]. 姚源,平立華,宋占松. 煤礦安全. 2015(01)
博士論文
[1]礦井全空間巷道孔中瞬變電磁波場(chǎng)特征數(shù)值模擬研究[D]. 陳丁.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[2]隧道含水構(gòu)造三維瞬變電磁場(chǎng)響應(yīng)特征及突水災(zāi)害源預(yù)報(bào)研究[D]. 孫懷鳳.山東大學(xué) 2013
[3]礦井全空間小線圈瞬變電磁探測(cè)技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 梁慶華.中南大學(xué) 2012
[4]礦用多匝小回線源瞬變電磁場(chǎng)數(shù)值模擬與分布規(guī)律研究[D]. 楊海燕.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2009
[5]隧道超前探水全空間瞬變電磁理論及其應(yīng)用研究[D]. 譚代明.西南交通大學(xué) 2009
[6]巷道掘進(jìn)工作面瞬變電磁超前探測(cè)機(jī)理與技術(shù)研究[D]. 姜志海.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]巷道瞬變電磁法三維正演研究[D]. 陳琦.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[2]礦井瞬變電磁場(chǎng)超前探測(cè)時(shí)域數(shù)值仿真研究[D]. 鞠衛(wèi)國(guó).江蘇大學(xué) 2010
本文編號(hào):2916978
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
數(shù)值模擬流程圖
2 巷道側(cè)幫低阻體對(duì)迎頭前方瞬變電磁響應(yīng)的影響2.1.1 建立模型分析這次探測(cè)的地質(zhì)信息和模型的需求,本次探測(cè)在煤巷中進(jìn)行,煤巷外圍區(qū)域?yàn)閹r石巷道,已掘進(jìn)巷道為空氣區(qū)域。因此在建立模型時(shí)需照顧到真實(shí)的巷道大小和圍巖厚度。為了模型建立的方便,并對(duì)計(jì)算結(jié)果不造成影響,同時(shí)在最大程度上對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)定巷道模型橫截面為一個(gè) 4m 4m 的正方形。圍巖定為一個(gè)規(guī)則的長(zhǎng)方體,圖 2-2、2-3 和 2-4 所示分別為模型的平面圖、截面圖和模型的網(wǎng)格圖。
而接收線圈為銅制,純金屬銅在 20℃的電阻率要遠(yuǎn)小于水的率,因此在相對(duì)電阻率參數(shù)進(jìn)行取值時(shí),只要體現(xiàn)出其數(shù)量級(jí)上的差別即可2.2 地電參數(shù)的選取(Selection of Geoelectric Parameters)從上述分析可知,在對(duì)巷道前進(jìn)行瞬變電磁數(shù)值模擬之前,應(yīng)當(dāng)選定合適、巖地電參數(shù),使得模擬結(jié)果能更加接近真實(shí)情況。2.2.1 第一次地電參數(shù)選。1)計(jì)算參數(shù)選取表 2-3 第一次計(jì)算地電參數(shù)表Table 2-3 The first calculation of geoelectric parameters模型區(qū)域 磁導(dǎo)率(μ) 介電常數(shù)(c) 電導(dǎo)率(s)空氣 1 1 1E-5圍巖 1 1 0.0005煤巷 1 1 0.02(2)計(jì)算結(jié)果分析圖 2-5 為本次計(jì)算的數(shù)值模擬擬合曲線圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Relationship between water inrush from coal seam floors and main roof weighting[J]. Sun Jian,Hu Yang,Zhao Guangming. International Journal of Mining Science and Technology. 2017(05)
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[3]隧道強(qiáng)干擾環(huán)境瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律與校正方法:以TBM為例[J]. 孫懷鳳,李貅,盧緒山,李術(shù)才,任寶宏. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]海洋瞬變電磁法研究進(jìn)展[J]. 周建美,李貅,戚志鵬. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2016(03)
[5]礦井瞬變電磁法超前探測(cè)合成孔徑成像研究[J]. 程久龍,陳丁,薛國(guó)強(qiáng),邱浩,周項(xiàng)通. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]晚古生代煤田水文地質(zhì)特征與防治水理論及技術(shù)[J]. 白海波,繆協(xié)興. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]航空電磁勘查技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 殷長(zhǎng)春,張博,劉云鶴,任秀艷,齊彥福,裴易峰,邱長(zhǎng)凱,黃鑫,黃威,繆佳佳,蔡晶. 地球物理學(xué)報(bào). 2015(08)
[8]大地電磁的人工魚群最優(yōu)化約束反演[J]. 胡祖志,何展翔,楊文采,胡祥云. 地球物理學(xué)報(bào). 2015(07)
[9]隧道含水構(gòu)造三維瞬變電磁場(chǎng)響應(yīng)特征及突水災(zāi)害源預(yù)報(bào)研究[J]. 孫懷鳳. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]提高我國(guó)煤礦水害事故救援能力對(duì)策措施[J]. 姚源,平立華,宋占松. 煤礦安全. 2015(01)
博士論文
[1]礦井全空間巷道孔中瞬變電磁波場(chǎng)特征數(shù)值模擬研究[D]. 陳丁.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[2]隧道含水構(gòu)造三維瞬變電磁場(chǎng)響應(yīng)特征及突水災(zāi)害源預(yù)報(bào)研究[D]. 孫懷鳳.山東大學(xué) 2013
[3]礦井全空間小線圈瞬變電磁探測(cè)技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 梁慶華.中南大學(xué) 2012
[4]礦用多匝小回線源瞬變電磁場(chǎng)數(shù)值模擬與分布規(guī)律研究[D]. 楊海燕.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2009
[5]隧道超前探水全空間瞬變電磁理論及其應(yīng)用研究[D]. 譚代明.西南交通大學(xué) 2009
[6]巷道掘進(jìn)工作面瞬變電磁超前探測(cè)機(jī)理與技術(shù)研究[D]. 姜志海.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]巷道瞬變電磁法三維正演研究[D]. 陳琦.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[2]礦井瞬變電磁場(chǎng)超前探測(cè)時(shí)域數(shù)值仿真研究[D]. 鞠衛(wèi)國(guó).江蘇大學(xué) 2010
本文編號(hào):2916978
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