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《中国矿业大学》 2009年
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冲击地压预测的声发射信号处理关键技术研究

刘卫东  
【摘要】: 声发射(Acoustic Emission, AE)技术是无损监测评估中的一种重要方法,目前声发射预测冲击地压的普及仍然存在很多方面的问题,主要存在且急需解决的是抗噪声性能差、定位不准确及预测预报需要人为干预等问题。本文在分析冲击地压机理的基础上,从声发射信号处理的角度对以下关键问题进行研究: 1.准确获取能表征煤岩体特征的声发射信号是准确预测冲击地压的前提条件。针对井下噪声复杂多变且具有特殊规律的环境,在分析矿井噪声特性的基础上,提出并设计了双自适应滤波器,并应用于预测冲击地压声发射信号的消噪处理。同时对双自适应滤波器涉及的两个方面:自适应滤波算法和自适应非均匀子带滤波器进行分析设计。 2.矿井声发射监测中定位主要采用被动时差定位法,其中时间延迟估计是最关键、最核心的问题,其准确程度直接决定定位的精度。声发射信号在煤岩体中的传播特性直接影响其定位算法的选择,本文首次搭建了声发射信号在煤岩体中传播的物理模型,并以此建立了以数字滤波器级联构成的数学模型。在建立时差定位模型的基础上,提出并设计了小波分析和广义互相关相结合的时延估计方法。 3.声发射预测预报专家系统可以弥补矿井人才缺乏,提高预测的精度。本文将在实验室测定的煤岩层冲击倾向性指标和现场的声发射监测数据相结合,采用层次分析法建立冲击地压预测预报的三层模型。并且将自适应模糊神经网络引入模型中来训练隶属度函数,克服由于人为原因造成预测的误差。通过仿真证明了方法的可行性和准确性。 4.传感器的布置一方面影响时差定位的准确性,另一方面影响系统成本。在矿井中对声发射传感器的布置与其他方面的应用很大的不同的点就是随着开采区域的扩展,需要监控的区域不断扩大。如何通过增加少数传感器可以达到最佳的监控效果是必须要考虑的问题。同时为了弥补微弱声发射信号只被一个固定传感器检测到,导致无法准确定位的缺点,提出了一种无线传感器网络与有线网络相结合的监测矿震的方法,建立监控模型,并对无线网络的定位算法进行了分析和改进。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TD324

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 唐守锋;基于声发射监测的矿井突水前兆特征信息获取方法的研究[D];中国矿业大学;2011年
2 高天宝;煤体受迫振动响应及破坏特征实验研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
3 何江;煤矿采动动载对煤岩体的作用及诱冲机理研究[D];中国矿业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张东;厚煤层无区段煤柱错层位开采微震与地音特征研究[D];安徽理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 武永贵,王树勋,汪飞;四元数在时延和方向角同时估计中的应用[J];吉林大学学报(信息科学版);2005年05期
2 张永政;张申;韩培培;汤良;;基于无线传感器网络的矿震监测系统设计[J];传感器与微系统;2009年01期
3 王恩元,何学秋,窦林名,周世宁,聂百胜,刘贞堂;煤矿采掘过程中煤岩体电磁辐射特征及应用[J];地球物理学报;2005年01期
4 严素清,黄冰;传声器阵列的声源定位研究[J];电声技术;2004年12期
5 刘卫东;陶锐;;声发射信号分类研究[J];电声技术;2008年11期
6 张兴会;张志辉;邓志东;;基于RSSI测距技术的三角形面积和定位算法[J];电子测量技术;2008年11期
7 王振峰,靳东明,李志坚;单体模糊神经网络自学习问题研究[J];电子学报;1997年02期
8 陈玲,李少洪;无源测向测时差定位算法研究[J];电子与信息学报;2003年06期
9 吴自立;地音信号拾取及提高监测系统抗干扰性能的措施[J];矿业安全与环保;2000年02期
10 尹光志,鲜学福,张志强,金立平,白云彪;冲击地压的区域危险性预测[J];重庆大学学报(自然科学版);1996年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张正明;辐射源无源定位研究[D];西安电子科技大学;2000年
2 石光明;子带滤波器组的设计方法和应用[D];西安电子科技大学;2001年
3 潘立友;冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[D];山东科技大学;2003年
4 余义斌;传感器网络定位算法及相关技术研究[D];重庆大学;2006年
5 唐礼忠;深井矿山地震活动与岩爆监测及预测研究[D];中南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 许占伟;基于DSP的被动声定位技术研究[D];南京理工大学;2003年
2 李兴伟;工作面冲击地压声发射模式与应用[D];山东科技大学;2004年
3 杨杰;声发射信号处理与分析技术的研究[D];吉林大学;2005年
4 廖明亮;均匀及非均匀滤波器组的设计[D];西安电子科技大学;2007年
5 张坤雷;基于四元数的谐波信号与矢量阵列信号多参量估计算法研究[D];吉林大学;2007年
6 端木庆敏;无线传感器网络节点定位算法研究[D];国防科学技术大学;2006年
7 郝宇宁;基于DSP的小波分析在声发射信号处理中的应用研究[D];广西大学;2007年
8 李伟;基于余弦调制的子带滤波器组的设计[D];大连理工大学;2007年
9 夏卜敬;基于模糊综合评价和神经网络对边坡稳定性的分析研究[D];武汉科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈学锋;瞿金平;;注塑机曲肘式合模机构弹性振动的研究[J];工程塑料应用;2008年03期
2 刘威;王宁;;岩体稳定性声发射预测预报新方法[J];四川建筑科学研究;2006年01期
3 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
4 霍海鹰;王芳;栗亮;;煤矿城市的空间健康性拓展[J];四川建筑科学研究;2010年01期
5 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
6 何文德;杨凤年;刘光灿;;无线传感器网络在文物保护中的应用[J];安防科技;2007年07期
7 刘海波;邹涛;翁哲;;无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用[J];安防科技;2009年09期
8 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
9 李素云;张德祥;;基于小波变换的汽车齿轮箱振动信号故障分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
10 付彪,吴先良,李世雄;小波变换法求电磁波动方程的高频解[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 翁小雄;翦俊;;短时交通流频谱分析与预测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 廖永汉;郭云飞;彭冬亮;;无源声探测目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;;能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 慕香永;裴润;刘志林;王经甫;;基于小波分析的船舶舵机加载系统多余力研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 段伟武;宋宜斌;;基于自适应神经网络模糊推理系统的柴油机故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络TTSL迭代定位算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
10 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吴静;自组网稳定多层分级结构及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
10 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 李波;天池煤矿瓦斯分布规律及突出危险性研究[D];河南理工大学;2010年
3 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
4 覃霖;基于FPGA的自适应FIR滤波器的实现[D];中国工程物理研究院;2009年
5 朱晓岭;多传感器信息融合技术在铣削过程监测中的应用研究[D];南昌航空大学;2010年
6 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
7 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
8 刘贞刚;煤岩体破裂的微地震响应特征研究[D];山东科技大学;2010年
9 姜世元;缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用[D];山东科技大学;2010年
10 张海社;智能天线算法的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭德勇,韩德馨,王新义;煤与瓦斯突出的构造物理环境及其应用[J];北京科技大学学报;2002年06期
2 李铁,蔡美峰,纪洪广,李世愚,和雪松;强矿震预测的研究[J];北京科技大学学报;2005年03期
3 陆菜平;窦林名;吴兴荣;张士斌;牟宗龙;;煤矿冲击矿压的强度弱化[J];北京科技大学学报;2007年11期
4 李祥春;聂百胜;何学秋;;振动诱发煤与瓦斯突出的机理[J];北京科技大学学报;2011年02期
5 李玉,黄梅,廖国华,张连城,关杰;冲击地压发生前微震活动时空变化的分形特征[J];北京科技大学学报;1995年01期
6 付小敏;典型岩石单轴压缩变形及声发射特性试验研究[J];成都理工大学学报(自然科学版);2005年01期
7 赵兴东;李元辉;刘建坡;田军;;红透山矿深部开采岩爆潜在区微震活动性研究[J];东北大学学报(自然科学版);2009年09期
8 李铁,冀林旺,左艳,纪洪广;预测较强矿震的地震学方法探讨[J];东北地震研究;2003年01期
9 徐为民,童芜生,王自成;单轴压缩下岩样破坏过程中的发光现象[J];地震;1984年01期
10 李铁,蔡美峰,孙丽娟,左艳,冀林旺;强矿震地球物理过程及短临阶段预测的研究[J];地球物理学进展;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨威;李磊;马立强;;振动放顶煤技术研究[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2007年学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘超;采动煤岩瓦斯动力灾害致灾机理及微震预警方法研究[D];大连理工大学;2011年
2 徐学锋;煤层巷道底板冲击机理及其控制研究[D];中国矿业大学;2011年
3 张平;集成化声发射信号处理平台的研究[D];清华大学;2002年
4 阳生权;爆破地震累积效应理论和应用初步研究[D];中南大学;2002年
5 张国辉;煤层应力状态及煤与瓦斯突出防治研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
6 潘一山;冲击地压发生和破坏过程研究[D];清华大学;1999年
7 张玉贵;构造煤演化与力化学作用[D];太原理工大学;2006年
8 邹银辉;煤岩体声发射传播机理研究[D];山东科技大学;2007年
9 赵志刚;煤与瓦斯突出的耦合灾变机制及非线性分析[D];山东科技大学;2007年
10 刘国华;声发射信号处理关键技术研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡峰;煤巷掘进过程中煤与瓦斯突出机理的研究[D];安徽理工大学;2005年
2 穆朝民;潘三矿煤巷掘进中煤与瓦斯突出过程的数值模拟[D];安徽理工大学;2006年
3 程建圣;立井掘进过程中的煤与瓦斯突出动力现象研究[D];安徽理工大学;2006年
4 袁少波;焊接裂纹声发射监测技术的研究[D];重庆大学;2006年
5 薛嫚;总体平均经验模式分解法的理论研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
6 戚文云;基于GIS的矿井水文地质信息管理系统研究[D];河北工程大学;2007年
7 韩国栋;煤矿采场覆岩运动规律的微地震监测研究[D];山东科技大学;2007年
8 赵玉林;煤与瓦斯突出机理及防治技术研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
9 杨梅;基于GIS的淮南老矿区地下水环境特征及突水水源判别模型[D];合肥工业大学;2008年
10 陈才贤;动静组合载荷作用下切削破岩的力学特性及实验研究[D];湖南科技大学;2008年
【二级引证文献】
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1 孟磊;丁恩杰;吴立新;;基于矿山物联网的矿井突水感知关键技术研究[J];煤炭学报;2013年08期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张艳霞;何晖;;岩石声发射的Kaiser效应研究进展[J];地下空间与工程学报;2007年06期
2 祝龙石,庄志洪,丁庆海,路建伟;一种基于多点内插的自适应时延估计[J];兵工学报;1998年03期
3 贾云得,冷树林,刘万春,朱玉文,裴洪安;一种简易被动声直升机定位系统[J];北京理工大学学报;2000年03期
4 孙建伟,谭惠民;多目标背景下的被动声测向技术研究[J];北京理工大学学报;1998年05期
5 屈鹏展,周文利;新四元数系[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2001年02期
6 马全中;超复数系上正则函数的若干性质[J];中国煤炭经济学院学报;1997年01期
7 刘颖,王树勋,史公正;移动终端定位参数联合估计方法的研究[J];长春邮电学院学报;2001年02期
8 宋光明,葛运建;智能传感器网络研究与发展[J];传感技术学报;2003年02期
9 张大踪;杨涛;魏东梅;;无线传感器网络低功耗设计综述[J];传感器与微系统;2006年05期
10 王俭,胡筱敏,冯永新,郑龙熙;一种基于模糊神经网络的大气质量评价模型[J];城市环境与城市生态;2003年05期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 石光明;子带滤波器组的设计方法和应用[D];西安电子科技大学;2001年
2 潘立友;冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[D];山东科技大学;2003年
3 窦慧晶;复杂噪声背景下的二维谐波信号参量估计问题研究[D];吉林大学;2005年
4 潘一山;冲击地压发生和破坏过程研究[D];清华大学;1999年
5 汪飞;噪声中的二维谐波参量估计及四元数在其中的应用[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 胡大江;煤岩损伤特性及冲击地压的研究[D];重庆大学;2002年
2 祝开艳;混沌背景中的谐波恢复[D];吉林大学;2005年
3 陈利虎;无线传感器网络实验平台的研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 陈红阳;基于测距技术的无线传感器网络定位技术研究[D];西南交通大学;2006年
5 武永贵;基于四元数模型的二维谐波信号参量估计及应用[D];吉林大学;2006年
【相似文献】
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1 王乃鹏;;浅析生产矿井冲击地压治理途径[J];煤矿开采;1991年02期
2 陶春玉,齐新良,王结流,纪厚民;孔庄矿水采工作面冲击地压分析及防治措施[J];江苏煤炭;2003年02期
3 宋振骐;刘先贵;王乃鹏;韩建新;;陶庄煤矿水采区冲击地压的研究[J];煤炭学报;1988年03期
4 齐庆新,刘天泉,史元伟,吕家立;冲击地压的摩擦滑动失稳机理[J];矿山压力与顶板管理;1995年Z1期
5 崔德仁;挖出来的“自然”灾害[J];当代矿工;1996年07期
6 宋维源,潘一山,沈连山;冲击地压的非线性动力反演及预报问题[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年05期
7 王克杰,李永明,李仕明,翟新献,张吉林;能量分析在冲击地压发生过程中的应用[J];焦作工学院学报(自然科学版);2004年05期
8 李坤,田慧欣,宋守志;基于人工神经网络的冲击地压预测[J];中国矿业;2004年10期
9 朱之芳;抚顺龙凤矿冲击地压实验室研究报告——用煤(岩)刚度建立冲击性指标的研究[J];辽宁工程技术大学学报;1985年S1期
10 冲击地压课题组 ,赵本钧;抚顺龙凤矿冲击地压成因规律、预测和防治的研究[J];矿山压力与顶板管理;1985年02期
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1 王春耀;;不规则煤柱边缘工作面开采冲击地压危险性预测[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年
2 王应启;郑有雷;王志峰;;孤岛综放面冲击地压综合预测及防治技术[A];煤矿安全高效开采理论技术与实践[C];2010年
3 齐庆新;陈尚本;王怀新;毛德兵;王永秀;;冲击地压、岩爆、矿震的关系及其数值模拟研究[A];第八届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2003年
4 乔伟;李文平;;深部矿井地应力场分布规律及其在冲击地压预测中的应用[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
5 万志军;赵阳升;窦林名;刘长友;;煤矿冲击地压问题的系统分析法与时间相关性[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
6 韩军;张宏伟;刘志伟;窦世文;;海州立井冲击地压发生机理研究[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
7 邵维;陈苗虎;高兴;徐春宇;侯俊领;吴波;李小锋;;采场冲击地压动力学分析[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2010年学术年会论文集[C];2010年
8 王琳;;深井孤岛工作面冲击地压防治技术[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
9 米战;;深井复杂煤层冲击地压灾害预测防治技术研究[A];全国成矿理论与深部找矿新方法及勘查开发关键技术交流研讨会论文集[C];2010年
10 余进荣;李保延;王冬泉;;关于防治冲击地压工作的几点认识[A];山东省煤矿冲击地压防治研讨会议论文集[C];2007年
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1 宁建民;华丰矿冲击地压预报防治达国际先进水平[N];经理日报;2008年
2 王连鹏;华丰煤矿强化冲击地压防治工作[N];经理日报;2007年
3 宁建民;华丰煤矿综合防治冲击地压矿井获新生[N];经理日报;2008年
4 傅玉祥 韩荣军 梁卫东;华丰矿科学防治冲击地压[N];中国煤炭报;2004年
5 赵劲松;重庆矿业携手辽宁工大治“地老虎”[N];经理日报;2008年
6 李玉帮;应用计算机信息预测冲击地压[N];中华合作时报;2003年
7 蒋荣宝;“双面喷浆、双道密闭”矿井防火效果好[N];经理日报;2007年
8 宋晓析;龙煤集团桃山矿 多举措迎战冲击地压[N];中华合作时报;2010年
9 宁建民;华丰矿数字化监测保安全[N];中国煤炭报;2006年
10 宁建民;应用新技术安全开采深部煤炭[N];现代物流报;2006年
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1 兰天伟;大台井冲击地压动力条件分析与防治技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
2 郭建卿;液固全耦合爆破致裂防治冲击地压机理与应用研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
3 王超;基于未确知测度理论的冲击地压危险性综合评价模型及应用研究[D];中国矿业大学;2011年
4 闫永敢;大同矿区冲击地压防治机理及技术研究[D];太原理工大学;2011年
5 张寅;深部特厚煤层巷道冲击地压机理及防治研究[D];中国矿业大学;2010年
6 王旭宏;大同矿区“三硬”煤层冲击地压发生机理研究[D];太原理工大学;2010年
7 宋大钊;冲击地压演化过程及能量耗散特征研究[D];中国矿业大学;2012年
8 李勇;鸡西矿区冲击地压诱发机制及防治措施研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
9 罗吉安;巨厚火成岩下煤巷冲击地压机理及防治技术研究[D];中国矿业大学;2013年
10 吕进国;巨厚坚硬顶板条件下逆断层对冲击地压作用机制研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
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1 徐厚学;江合煤矿煤岩层冲击地压危险性与防治技术研究[D];重庆大学;2010年
2 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
3 于先富;龙家堡煤矿冲击地压测控技术研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
4 姜世元;缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用[D];山东科技大学;2010年
5 余锋;平顶山矿区煤岩冲击试验及冲击地压预测研究[D];河南理工大学;2009年
6 田少飞;彭庄煤矿冲击地压危险性评价及预测防治[D];山东科技大学;2011年
7 袁野;集贤煤矿冲击地压综合防治技术研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 刘志刚;基于声发射原理的冲击地压监测装备研究及应用[D];山东科技大学;2011年
9 刘振国;华亭煤矿巷道冲击地压灾害预警研究[D];西安科技大学;2012年
10 王铁林;赵庄矿煤巷掘进冲击地压影响因素及控制技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
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