煤體微震信號(hào)分析及到時(shí)自動(dòng)拾取方法研究.pdf

1、隨著煤礦開(kāi)采深度的增加,煤巖動(dòng)力災(zāi)害的威脅日益突出,嚴(yán)重制約了礦井安全生產(chǎn)。因此,提高煤巖動(dòng)力災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性逐漸成為國(guó)內(nèi)煤礦安全生產(chǎn)亟待解決的重大技術(shù)問(wèn)題之一。微震監(jiān)測(cè)技術(shù)近年來(lái)得到迅速發(fā)展,逐漸成為深井礦山動(dòng)力災(zāi)害監(jiān)測(cè)新手段。分析微震信號(hào)的特征和變化規(guī)律,改善微震波初至到時(shí)的拾取效果,對(duì)于微震事件的震源定位、統(tǒng)計(jì)分析微震事件中所包含的信息和準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)煤巖動(dòng)力災(zāi)害具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文提出基于小波變化的瞬時(shí)頻率估計(jì)算

2、法;分析小尺度大理石試樣聲發(fā)射和煤礦現(xiàn)場(chǎng)微震兩類信號(hào)在到時(shí)點(diǎn)前后時(shí)域特征、頻域特征和時(shí)-頻特征;基于包絡(luò)函數(shù)和瞬時(shí)頻率改進(jìn)傳統(tǒng)的長(zhǎng)短時(shí)窗法,進(jìn)行仿真信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)微震信號(hào)的拾取,并通過(guò)定位結(jié)果檢驗(yàn)到時(shí)拾取精度。
　　研究結(jié)果表明:
　　1)基于小波變換的瞬時(shí)頻率估計(jì)算法對(duì)仿真信號(hào)頻率估計(jì)效果較好,能夠比較準(zhǔn)確的反映信號(hào)頻率隨時(shí)間變化的特征,與信號(hào)本身的時(shí)-頻特性一致性較好。
　　2)通過(guò)大理石試樣聲發(fā)射信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和煤

3、礦現(xiàn)場(chǎng)微震實(shí)驗(yàn)分別研究聲發(fā)射信號(hào)、微震信號(hào)到時(shí)前后的時(shí)域特征,頻域特征和時(shí)-頻特征:時(shí)域上,小尺度大理石樣聲發(fā)射信號(hào)到時(shí)點(diǎn)前后振幅概率分布是從低值段向高值段急劇下降變?yōu)閺牡椭刀蜗蚋咧刀纹骄徬陆?而現(xiàn)場(chǎng)微震信號(hào)卻相反;頻域上,150KHz脈沖源激發(fā)的聲發(fā)射信號(hào)到時(shí)點(diǎn)前信號(hào)頻率在50KHz以下,到時(shí)點(diǎn)后頻率集中在100-150KHz之間,而對(duì)于微震信號(hào),到時(shí)點(diǎn)之前50Hz的頻率成分非常突出,到時(shí)點(diǎn)后頻率集中于100-150Hz之間;時(shí)-頻特