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煤岩破坏电磁辐射特征及信号分析处理技术研究

张世杰  
【摘要】: 本文采用实验研究,理论分析相结合的方法,研究了煤岩破坏电磁辐射信号的发生机理及信号特征。利用煤体锤击破坏试验模拟煤体的应力释放破坏过程,采用红外光谱技术对不同硬度煤体破坏前后的氢键变化进行了研究,探讨了煤体破坏前后分子特征的变化,利用氢键断裂发生电荷转移的原理分析了电磁辐射产生机理。实验研究了煤体单轴压缩破坏过程中的电磁辐射信号特征;采用谱分析技术分析了煤体破坏过程中的不同频段信号的功率谱密度分布特征;采用小波理论研究了不同频段电磁辐射信号及背景噪声特征,研究了基于小波变换的电磁辐射信号降噪原理;采用希尔伯特-黄变换(HHT)方法,通过对煤岩电磁辐射信号的整体经验模式分解法(EEMD)分解,计算Hilbert能量谱和边际谱,确定了电磁辐射信号特征的主要频段,为电磁辐射预测方法的现场应用奠定了基础。


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