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单一介质温度变化与视极化率的试验研究

李建军  
【摘要】:矿井火灾因其位置隐蔽,井下地质条件复杂等因素,探明地下火区的位置和范围,一直是灭火工程所要明确的问题。应用地面氡气测量和激发极化法相结合的手段,2002年11月太原理工大学测氡课题组在大同煤业集团王村矿8908工作面对地下三层煤的火源进行了现场探测尝试,并取得了较好的效果。但限于目前对介质极化率与热的关系研究涉及不多,本文旨在应用室内模拟试验,从理论上研究温度变化与视极化率之间的关系。 作者通过对拟建模型的对比性论证和所需测试参数合理优化后,设计并建立了长×宽×高为4480mm×2050mm×2140mm的多参数模拟试验台。该试验台由样品提取与测试系统、加温系统、测温系统和探测系统等构成,可充填任意介质,测试参数便于控制,在研究温度、湿度和粒径等参数变化与介质电性和放射性的关系方面有极大的科研价值。 本文通过试验并应用数理统计和数值分析等相关理论对所得到的试验数据进行了分析、归纳和对比,得出了介质温度变化在0-200℃内视电阻率和视极化率与温度均表现为负相关性;视极化率与温度在剖面和平面上的变化形态具有很好的一致性,但变化趋势相反;由二元方差分析可得供电电压对视电阻率和视极化率无显著影响,但探测深度和平面位置对视电阻率和视极化率有显著影响;通过假设检验可证不同AB/2递增间隔,对视电阻率和视极化率的方差和平均数影响都无显著性差异;应用最小二乘法对温度——时间——火源影响半径之间的关系进行了数学拟合,讨论了它们之间的相互关系,得出了火源影响的有效半径, 太原理工大学硕士研究生学位论文 并对温度和视极化率的空间变化作了趋势分析和预测。


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