基于紅外成像技術(shù)的煤層露頭火源反演研究.pdf

1、煤田自燃是煤礦一大突出自然災(zāi)害，不僅嚴(yán)重影響煤炭的正常生產(chǎn)，造成大量煤炭資源的浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)井下人員的生命安全造成極大威脅。因此在煤火燃燒初期有效發(fā)現(xiàn)火源位置是十分重要的。
　　引發(fā)煤層自燃的外部因素較多，包括地形地貌特點(diǎn)、氣候條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、人為采動(dòng)活動(dòng)等等。目前用于確定煤火位置和范圍的探測(cè)方法主要分為五大類：物探、化探、熱探、鉆探和遙感。如何根據(jù)煤火的形成機(jī)理和自燃特性，提出一種有效的探測(cè)方法，一直是困擾科研工作者的難題。

2、>　　本文基于煤層露頭火源燃燒的特點(diǎn)，在搭建松散煤體實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用紅外熱成像探測(cè)方法，從紅外輻射、傳熱學(xué)理論和煤體自燃變化特點(diǎn)出發(fā)，提出一種GASA混合優(yōu)化反演算法。該算法結(jié)合了遺傳算法和模擬退火算法的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了結(jié)構(gòu)、行為、操作上的優(yōu)化，是首次用在反演火源溫度和位置的智能反演方法。其中以建立的點(diǎn)熱源擴(kuò)散方程為正演模型，作為GASA算法的目標(biāo)函數(shù)，結(jié)合表面溫度場(chǎng)信息，可以有效的反演出火源的位置和強(qiáng)度。點(diǎn)熱源擴(kuò)散方程由量綱分析法和熱傳