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《中南大学》 2001年
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地下岩体工程灾害隐患雷达探测与控制研究

刘敦文  
【摘要】: 本文在全面检索、分析和评述国内外灾害科学研究已有成果和文献资料的基础上,系统研究了地下岩体工程灾害隐患雷达探测与控制理论及技术,并将研究成果成功应用于地下矿山、高速公路等部门的工程灾害隐患探测与防治工作之中。通过对雷达波在非均匀矿岩介质中传播与衰减规律、工程灾害隐患在探地雷达中成像特征与规律等理论和实验研究,作者首次明确提出了应用探地雷达技术探测地下金属矿山工程灾害隐患,并给出了其相应的理论依据。 针对当前我国探地雷达解释系统的不成熟、不完善的现状,论文提出探地雷达解释系统朝智能化发展的新思路,指出了采用传统标定的雷达波平均速率来计算介质层的探测厚度,会给探测结果带来较大的误差,给出了其误差大小计算公式,并得到现场试验结果验证。同时,研制了一种基于人工神经网络的探地雷达智能解释系统,且在Windows环境下,开发了一套与之配套的可视化自适应人工神经网络软件。 在工程灾害隐患雷达探测模拟实验技术方面,设计了一套研究空区中不同充填介质对雷达探测图像影响规律的实验模型,并首次分别以空气、水、砂、泥作为充填介质,进行模拟实验研究,获得了空区中的充填介质对其雷达探测图像影响规律。在工程灾害隐患雷达探测现场试验方面,研究出了一套适用于地下岩体工程灾害隐患探测的探地雷达实施技术与方法,获得了地下岩体工程灾害隐患存在与否对探地雷达图象显现特征之间的关系,及其雷达图象识别与处理、平面定位及产状判定的综合技术。 在地下岩体工程灾害隐患控制研究方面,详细研究了由采空区引发的老空区突水和采空区坍塌,以及巷道坍塌等地下岩体工程灾害的预测和防治技术及措施;运用模糊优选理论,结合专业知识,合理地选择隶属度与隶属函数,建立了地下岩体工程灾害隐患处理技术模糊优选模型,并将其应用到矿山采空区处理方案决策过程中,取得了良好的应用效果。 另外,作者还从系统论的角度,研究地下岩体工程灾害问题,认为地下岩体工程灾害是一个完整的系统,而对其进行探测、预测与防治过程,则是一项系统工程;并针对我国地下岩体工程灾害现状,率先提出了对于复杂多变的地下岩体工程灾害,应从深层诱灾因子的力学成因、灾害的定量判别机理、灾害显现的表征特性监测与控制开展三位一体的研究。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:P624

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 刘敦文,徐国元,黄仁东,古德生;一种基于神经网络的探地雷达信号解释研究[J];地球物理学进展;2004年01期
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2 钟声;钻孔雷达与数字摄像动态勘察技术若干关键问题研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
3 刘晓明;金属矿隐患空区三维信息获取及其动力失稳数值分析技术研究[D];中南大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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4 白哲;地质雷达在隧道超前预报中的应用[D];武汉理工大学;2006年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 王双明;范立民;黄庆享;王文科;杨泽元;申涛;;榆神府区煤水地质特征与科学开采[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
7 燕群;蒙吉军;;基于防灾规划的城市自然灾害风险评估研究[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
8 黄玮;张冠增;聂存明;;从经济转型到空间转型:资源枯竭城市枣庄发展战略分析[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
9 张林华;刘玉洲;;煤矿安全事故的灰色马尔可夫预测模型[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 付文俊;矿井封闭火区救灾辅助决策系统研发[D];辽宁工程技术大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 乐志军;新朝川矿矿井水分布规律研究与防治对策[D];河南理工大学;2010年
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7 李克建;济南燕翅山山体变形机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王亚军;李生才;;2008年1—2月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年02期
2 王亚军;李生才;;2008年3—4月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年03期
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4 王亚军;李生才;;2008年7—8月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年05期
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6 薛金芳;柴智;;高密度电法探测煤矿采空区的效果分析[J];安阳师范学院学报;2007年02期
7 周小平,孙运轮,张永兴,周昌达;大厂铜坑矿细脉带采场围岩稳定性的数值分析[J];地下空间;2000年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 胡平;探地雷达数值模拟技术的应用研究[D];中国地质大学(北京);2005年
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7 夏祥;爆炸荷载作用下岩体损伤特征及安全阈值研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
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10 徐凯军;2.5维复电阻率电磁场正反演研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘恒;路用探地雷达在道路工程中的应用研究[D];大连理工大学;2002年
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4 张立国;浅地层探地雷达信号处理机的DSP实现[D];电子科技大学;2003年
5 李广场;有限差分法探地雷达波动方程偏移[D];河海大学;2004年
6 那新;东坪金矿地质灾害防治与采空区处理研究[D];东北大学;2005年
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8 白哲;地质雷达在隧道超前预报中的应用[D];武汉理工大学;2006年
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10 刘亚群;爆破荷载作用下岩质边坡动态响应的数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李红军;李晓昭;郭亮;;探地雷达在矿山井巷工程超前预报中的应用[J];地下空间与工程学报;2011年S2期
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4 葛双成;张莎;李强;张民强;王兴根;;探地雷达在海塘堤脚淘空损伤检测中的应用试验及分析[J];地球物理学进展;2007年03期
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10 孙立东;熊燕;孙彬;;浅埋公路隧道围岩稳定性的地质雷达分析[J];地质灾害与环境保护;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 屈义萍;冲击脉冲探地雷达发射与接收电路的设计[D];沈阳航空工业学院;2010年
2 王道平;探地雷达的时域仿真方法研究[D];安徽大学;2010年
3 周飞;仓外探测小麦密度及数量的反演研究[D];河南工业大学;2010年
4 李鹏;探地雷达数据采集和显示的实现[D];电子科技大学;2004年
5 魏剑涛;探地雷达的分析和研究[D];大连理工大学;2000年
6 刘康;基于MATLAB的探地雷达数据处理研究及软件开发[D];中国地质大学(北京);2011年
7 胡晓;基于分层媒质内部反射的探地雷达信号处理方法研究[D];广东工业大学;2011年
8 李丽丽;全极化探地雷达采集系统及校准技术初探[D];吉林大学;2010年
9 李广场;有限差分法探地雷达波动方程偏移[D];河海大学;2004年
10 刘忻;探地雷达信号处理算法研究与实现[D];电子科技大学;2003年
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