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煤矿井下地球物理水害超前探测要求探测点20 m范围内不得有积水和金属物体,传统电磁法超前探测技术已不能满足要求,钻孔瞬变电磁法通过将收发装置送入掘进工作面前方的钻孔中进行探测,既远离了巷道中的各种干扰,又提高了隐蔽致灾水体的探测精度。为解决该方法对钻孔径向异常体的准确定位解释难题,通过三维正演总结了其水平分量异常响应特征,提出了异常体象限确定准则,研究了根据水平分量幅值和异常象限综合求取异常体工具面角的计算方法。将由垂直分量计算得到的每一个视电阻率视为独立异常体,基于K-means聚类算法对相应的水平分量异常曲线特征值进行二分类,实现了全数据集的视电阻率象限自动划分,结合异常工具面角算法研究得出钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法。最后计算了三维数值模型的立体成像结果,对钻孔径向的小规模低阻异常体取得了良好效果。结果表明:基于K-means聚类算法的钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法是地球物理与机器学习的有机结合,该方法能够为井下掘进工作面隐伏水害超前探测精细解释提供技术支撑。 相似文献
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Underground coal fires are one of the most common and serious geohazards in most coal producing countries in the world. Monitoring their spatio-temporal changes plays an important role in controlling and preventing the effects of coal fires, and their environmental impact. In this study, the spatio-temporal changes of underground coal fires in Khanh Hoa coal field(North-East of Viet Nam) were analyzed using Landsat time-series data during the 2008-2016 period. Based on land surface temperatures retrieved from Landsat thermal data, underground coal fires related to thermal anomalies were identified using the MEDIAN+1.5×IQR(IQR: Interquartile range) threshold technique. The locations of underground coal fires were validated using a coal fire map produced by the field survey data and cross-validated using the daytime ASTER thermal infrared imagery. Based on the fires extracted from seven Landsat thermal imageries, the spatiotemporal changes of underground coal fire areas were analyzed. The results showed that the thermalanomalous zones have been correlated with known coal fires. Cross-validation of coal fires using ASTER TIR data showed a high consistency of 79.3%. The largest coal fire area of 184.6 hectares was detected in 2010, followed by 2014(181.1 hectares) and 2016(178.5 hectares). The smaller coal fire areas were extracted with areas of 133.6 and 152.5 hectares in 2011 and 2009 respectively. Underground coal fires were mainly detected in the northern and southern part, and tend to spread to north-west of the coal field. 相似文献
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对于隧道和煤矿井巷的安全掘进 ,超前预报显得特别重要。但由于掌子面前的特殊环境限制及多种干扰的严重影响 ,给隧道及井巷超前预报技术的研究带来许多困难。在瞬变电磁理论的基础上 ,引入新的电磁传播理论———电磁导弹技术 ,作为对该技术的初步探索 ,文章论证了该技术在隧道超前预报中应用的可能性 ,并提出了研究的主要内容和发展方向以及可能取得的新的技术突破和技术支撑 相似文献
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为解决瞬变电磁检测技术遇到地底干扰物时在探测精度方面的不足,从载流直导线出发,利用磁场矢量叠加原理,计算单个正三角形空间磁场分布,设计了一种正三角形发射线圈阵列。为得到更好的磁聚焦特性,利用遗传算法对线圈阵列的具体参数进行优化。仿真结果表明:87.5%及以上的磁场能量集中在半径0.113m的特定区域内。说明该线圈阵列在较小目标区域实现了聚焦,具有良好的聚焦性,可以应用在瞬变电磁检测技术发射回线中。 相似文献
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煤矿断层导水是引起煤矿水害问题的主要因素之一,对煤矿断层的导水性勘查与评价是煤田水文地质研究中的重要课题,也是煤矿采区布置与安全开采必须解决的问题。在煤矿开采初期查明矿区内断层构造的空间分布及其含导水性,对指导煤矿安全生产具有重要的意义。在充分收集新安煤矿矿区地质、水文及物探资料的基础上,利用瞬变电磁技术,对区内断层等构造的含导水性进行了勘查,取得了良好的效果,为煤矿的开采设计和施工提供了参考依据,有效地预防了煤矿开采过程中安全事故的发生。 相似文献
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水害已成为威胁煤矿安全生产的重要灾害之一,不仅会对井下工作人员的安全造成极大的威胁,还会给煤矿的经济造成重要的损失。煤矿的水文地质条件受地层、构造、岩浆岩等影响因素较大,使得水害的类型繁多,特别是对隐伏型导水构造的精细探查预测能力不足,使其成为了矿井水害的重要导水通道。霄云煤矿1313工作面发生突水灾害,虽然该区域位于三维地震范围内,但受地震技术手段的限制,3煤层之下岩煤层分辨率很低,三维地震精细报告及井下瞬变电磁成果均未解释此区域内有陷落柱发育。通过对矿井内的地质地层、构造、岩浆岩及水文地质概况等资料的研究以及对突水后的水质、邻近奥灰长观孔水文观测、水温的分析,认为突水水源为奥陶纪灰岩含水层,通过后期的注浆钻孔漏失深度及注浆情况,能够确定该处存在一个半径约为9.00m的陷落柱,发育高度约为116m。据此综合判断该次矿井突水的通道为隐伏在3煤层底板之下的陷落柱构造。 相似文献
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随着我国煤炭对外依赖程度的不断提高, 煤炭进口掺假、以次充好的问题日益严重, 因此建立准确、快速、便捷、安全、环保的煤炭产地溯源技术的工作势在必行。红外光谱分析技术近年来也已经广泛应用在医药、食品、工业等领域的原产地鉴别工作中。红外光谱中包含丰富的成分与结构信息, 不同国家产出的煤炭, 不同产地的煤炭在组分及分子结构上存在较大的差异, 可以作为产地溯源的特征指示信息。因此, 本研究应用傅里叶红外光谱分析仪对来自5个国家30个进口煤炭样品进行了光谱采集分析, 通过不同产地的煤炭在红外光谱上所表现出的特征性, 以主成分分析和判别分析等化学计量学分析方法创新性地建立了3个国家的基于红外光谱特征信息的煤炭产地溯源模型, 并对模型的准确性进行了验证, 得出的主要认识如下: ①不同国家产出的煤炭, 其测定的红外光谱曲线形状存在差异, 所含有的官能团种类不同, 同种官能团吸收峰的数量、峰位及峰强度也有明显的差异; ②基于3个国家23个煤炭样品的红外光谱测试数据, 建立了官能团的特征信息数据库, 对其进行主成分分析和判别分析等化学计量学方法分析, 建立了俄罗斯、印尼和澳大利亚的煤炭产地溯源模型; ③选取已知产地的煤炭样本对建立的产地溯源模型的准确性进行了验证, 溯源效果准确率达到100%。某一产地的样本量越多, 模型判别分类的准确率更高, 溯源效果也更好。 相似文献
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本文介绍了瞬变电磁法在煤矿水文地质勘探中的具体应用效果.采用瞬变电磁法对落差较大断层的含(导)水性进行测量,不仅可有效地控制断层的空间位置,而且可定性地判断断层的富水性,其测量结果与已知水文地质资料吻合较好. 相似文献
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本文汇总整理了2000-2014年中国发生的472起重特大煤矿事故,获得其空间分布状况;基于分形理论,利用网格法统计不同网格尺度下覆盖重特大煤矿事故的非空网格中的事故数量,计算煤矿事故的全国、三大自然地理区以及干湿分区的分维值,分析其空间分布分形特征;利用R/S方法研究15年来重特大煤矿事故发生的时间分形特征。研究表明,从全国范围来看,重特大煤矿事故具有较好的空间分形特性,但不同区域的重特大煤矿事故的分形特性却具有很大差别。15年来发生重特大事故数量及事故死亡人数逐年下降,由R/S分析得到的Hurst指数表明事故时间序列的分形特征客观存在,并且年发生事故数量及事故死亡人数量减少趋势。 相似文献
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Along with the economic development,large tunnels need to be constructed in many high mountains or complex structure regions,and the design and construction of detailed tunnel exploration become particularly important.Transient electromagnetic method (TEM) uses a non-grounded loop or an electrode to send a primary electromagnetic pulse into the ground,and observes spatial and temporal distribution of secondary electromagnetic field,which is widely applied in mineral resource exploration,engineering geology,etc.The application of TEM in the tunnel construction of Kaiyuan Temple is researched in this study.The smoke loop inversion is adopted for inverting the transient electromagnetic data.The drilling data and high density resistivity method data are combined for comparison.The obtained inversion result greatly coincides with the actual conditions.Therefore,the geophysical prospecting basis can be provided for the division of stratum,delineation of geologi-cal structure,and design and construction of tunnel pavement.By virtue of TEM,drilling data and high density resistivity method,the tunnel construction of Kaiyuan Temple has obtained satisfactory results. 相似文献
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Ding Shirong 《地球科学与环境学报》1997,(2)
对被均匀导电介质包围的球形地质体的瞬变电磁响应作了解析研究。激发场源为通有阶跃电流的圆形回路，在轴对称条件下，建立起关于德拜位的偏微分方程，直接在时间域用分离变量法求解，得出了解析解。给出了几种特殊情形下的解式，还得出了在导电球体被弱导电介质包围条件下的近似解式。 相似文献
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蒋庄煤矿的主采煤层将由开采3煤层逐渐变为16煤层。为了合理设置和调整矿井排水系统,更好地开展16煤层矿井防治水工作,尽可能准确地预计矿井涌水量。矿井16煤层已开采了多年,其矿井涌水规律需要根据近几年的资料进行总结和研究,对涌水量进行预计。简要分析了蒋庄煤矿矿井水文地质条件,结合矿井实际,对16煤层充水因素进行了分析,确定开采16煤层主要充水水源为十下灰含水层。在此基础上对16煤层涌水量进行了预计,并对预计结果进行了评价。该文分别采用大井法、比拟法和趋势线预测法等3种方法对矿井涌水量进行了预计,其中对传统的大井法进行了改进,并创造性地运用了趋势线预测法,并对各种方法的可靠程度进行了评价,对各种方法预计结果进行比较,在此基础上确定预计的矿井涌水量,从而使得预计的结果更加科学、合理,为下一步矿井防治水工作提供了可靠的依据。 相似文献
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In the investigation of debris flow, the detection of the source area of the post-disaster debris flow is an important basis for evaluating the distribution of the debris flow accumulation layer and the subsequent control. In this paper, a shallow high-resolution TEM is used to detect the debris flow source area in Dashigou village, Yongji County, Jilin Province. The purpose of this investigation is to determine the depth range of debris flow damage. The detection results show that there is an obvious low resistance zone at about 10 m depth along the survey line, which is in good agreement with the drilling data and the high density electrical detection. It is proved that the depth is the maximum impact depth of the debris flow. The practical engineering proves that the method has high resolution in shallow layer detection, high efficiency and convenience in field acquisition. The maximum detection depth range of this method is 30--40 m, which meets the requirements of high efficiency and accurate detection for regional debris flow source area, and has high practical application value. 相似文献
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中国省域煤矿事故时空分异特征及影响因素研究 总被引：1，自引：0，他引：1
煤矿事故给国家和人民带来巨大的生命财产损失,科学把握煤矿事故发生的宏观规律及区域煤矿安全的影响因素有助于促进煤矿安全生产。本文尝试采用GIS空间分析方法开展区域煤矿事故的研究,基于空间自相关性、时空演化规律方法研究了2006-2015年中国省域煤矿事故的时空分异特点,并分析了省域煤矿安全的影响因素及相对风险度。主要结论：①中国各省区之间煤矿事故存在明显的空间自相关性,但随着各省区煤矿安全生产形势改善情况的不同,其自相关性在不断下降;②以空间重心转移曲线分析中国煤矿事故发生的时空演化规律,10年间煤矿事故空间重心向东北方向转移。③重特大事故频发的省区由于监管措施的有力执行往往具有较低的煤矿百万吨死亡率;平均煤矿生产能力低的省区具有较高的煤矿百万吨死亡率;④建立基于解释变量的贝叶斯空间模型,以煤炭百万吨死亡率为指标评估中国各省区煤矿事故相对风险度,中国煤矿安全生产相对危险度存在明显的空间分布规律且各省区差异较大,相对危险度较高的省区主要集中在南方地区,包括湖北、福建等,危险度较低的省区主要集中在中东部地区,包括山西、内蒙古等。 相似文献
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人为或自然因素造成的森林火灾常导致森林覆盖和结构的变化,对森林碳循环产生重大影响。MODIS热异常-火灾产品(MOD14)包含地表火灾位置、可信度、火点辐射能量及其他属性信息,可用于火灾频率、等级及其变化的监测。本研究以俄罗斯欧洲地区的北方森林为研究对象,采用2005-2010年每日MODIS14数据和GIS空间分析方法,对研究区过火像元进行判别提取,分析该地区林火时空变化规律,并探讨驱动因素。结果显示,俄罗斯欧洲地区森林火灾主要分布在中南部。近年来,火灾数量呈上升趋势,2010年的火灾覆盖范围是2005年的1.5倍;年内火灾发生情况随时间波动,火险期为每年的4-10月;极端干旱天气造成的的特大型火灾事件在本研究结果中得以反映。 相似文献
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基于小波互相关的微地震信号检测方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
提出一种基于小波互相关技术的微地震信号自动检测方法，利用复Morlet小波在特定尺度上对地震波形进行变换，分析其相位角相关性，设置合理的相似度阈值自动检测微小地震。对2018-05-01新疆昌吉ML4.8地震后30 min的波形进行检测测试，共发现11个微地震事件，并给出其检测台站的P波到时结果。与中国地震台网中心地震统一编目结果对比发现，无漏检、错检，P波到时结果相差基本在1 s之内，认为将该方法用于地震序列微地震检测具有一定的可行性。 相似文献