利用多源信息方法预测煤矿水害

煤层顶底板突水是一种受许多因素控制的动态现象,其影响因素是多种多样的。本文将地球物理技术与GIS技术进行有机结合,利用地理信息系统作为平台,把三维地震、电法、构造地质、水文地质等多源信息进行融合,综合确定各要素属性特征及其相互联系,突出有用的专题信息,建立考虑各种影响因素的煤矿水害预测模型,对煤矿采区的突水危险程度做更为科学、准确的预测。     

MAPGIS在矿山地质环境监测中的应用

由于传统的矿山资料的收集和数据的管理周期长、成本高、管理滞后,很难对矿山地质灾害进行有效地、科学地、准确地预测、预报和防治.而MAPGIS作为一种新兴的交叉学科,在数据的采集、整理、分析和输出方面,具有空间性和动态性,能够有效的满足矿山环境监测技术的要求.本文首先借助于MAPGIS的强大的数据管理、空间分析运算功能,在矿上地质灾害原有数据类型的基础上建立地理空间数据库和属性数据库,使得数图相结合.然后根据动态检测和模拟功能使得MAPGIS能够对各种矿山地质环境进行有效的动态监测和分析,并且在耦合地面沉降模型的基础上,实现对矿山环境灾害的模拟.其中动态监测采用了GPS-RTK 技术,使在原有矿山地质环境底图的基础上又添加了现有的地面沉降的动态数据,实现新旧监测数据的对比.最后以湖南攸县兰村的几处矿点为例进行监测并提出了一些保护矿山环境的措施.     

CSAMT法在煤矿隐伏断层探测中的应用

隐伏断层在我国煤矿大量存在,对煤矿的施工设计带来了很大的困难,威胁着煤矿生产安全。本文介绍了可控源音频大地电磁测深法的工作原理,并对隐伏断层的电性特征进行了正演计算。通过在山西某煤矿的实地探测分析可知,隐伏正断层的异常表现一般为横向电阻率等值线发生错断、并伴有同向扭曲现象,有比较明显的密集梯度带。此探测方法是煤矿隐伏断层探测的又一种新的手段和方法。探测结果证明利用此种方法进行煤矿隐伏断层超前预测是可靠的。     

多参数岩性地震反演在识别煤层顶板砂岩中的应用——以新景煤矿为例

山西国阳新能股份有限公司新景煤矿3煤层在掘进和回采过程中,频发煤与瓦斯突出事故,给煤矿安全生产带来隐患.通过多个采区的瓦斯地质调查,发现大部分区域的瓦斯突出与煤层的顶板岩性(砂岩)和煤层结构(煤层的冲刷变薄)密切相关,当3煤层被顶板砂岩冲刷变薄,即3煤层顶板砂岩的厚度增加时,极易发生瓦斯突出.本文对研究区的测井曲线进行特征分析,并对测井曲线进行融合处理,利用多参数岩性反演的方法获得的波阻抗数据体可以对3煤层顶板砂岩的分布特征进行详细研究.反演结果与实际情况吻合度较高,且在瓦斯突出点位置,煤层顶板的波阻抗值明显增大,并能够清晰地辨别砂岩的位置和空间形态,其研究成果对新景煤矿瓦斯预测和治理具有重要意义.     

时空阵列混场源电磁法理论及模拟研究

针对电磁勘探中的混场源输入条件,提出了一种时空阵列混场源电磁勘探方法.假设输入端同时包含天然电磁场源和可控人工场源,输出端进行多站同步观测;基于多输入-多输出系统的分析方法,推导了混场源条件下的时空阵列方程组.提出了系统响应的求解策略,一次性获得所有同步测道对各个场源独立激励时的响应,并分别求取了大地电磁法及可控源电磁法的各种解释参数.在此理论基础上,设计了针对性的施工方案;可控人工场源的选择形式多样,其类型、数量、激励方式及布设位置等不受限制,所有场源的激励可同时进行,无需分步;测区内各测站的布设方式灵活,可根据需要布设单分量测道或多分量测道;同时在测区外布设张量远参考站.利用数值模拟方法,论证了方法的有效性,并与常规方法进行了对比.结果表明,本方法不仅可提高人工场响应的处理精度,还具有一次野外数据采集,可同时获得天然场及人工场电磁响应结果的突出特点,进而提高采集效率,压制噪声影响;本方法集合了天然场源电磁法和人工场源电磁法的优点,为实现不同类型频率域电磁测深方法数据的统一处理提供了思路.

     

YC地区转换波数据处理及裂隙预测

裂隙介质的横波响应能提供对裂隙走向与密度一种直接测量.为了探测YC地区裂隙型储层特征,在该区进行了纵波源三分量数据采集.经过精细地处理,YC地区转换波成像质量得到了改善.以此为基础,对该区的裂隙特征进行了预测.预测结果与本区的应力场分析和钻井揭示的裂隙特征比较吻合.本文所介绍的一些关键转换波资料处理技术、解释方法和分析结论对今后陆地转换波勘探有一定借鉴作用.     

基于矢量预测的SIMO系统混合相位地震子波提取方法研究

针对高阶统计量混合相位地震子波提取方法的局限性, 提出一种基于矢量预测的单输入多输出系统(SIMO)的混合相位地震子波提取方法. 该方法利用二阶循环平稳统计量包含的系统相位信息, 将CMP道集视为一个单输入多输出系统的输出, 利用道集中相邻两道或多道数据通过矢量预测来构建反子波计算的方程式, 进一步进行混合相位子波提取. 利用提取出的子波相位信息对CMP道集进行纯相位滤波, 能够替代相位校正技术, 并且利用获取的反褶积算子对CMP道集进行反褶积处理, 使提高分辨率后的不同道子波振幅、 频率、 波形相一致, 提高叠加的质量. 模型试算和实际资料处理结果表明, 文中方法适用于任意相位的子波提取及反褶积处理, 且处理精度较高, 具有较高的实际应用价值.     

煤样破坏前兆次声波预测研究

为了研究煤样破坏前兆次声波预测的可行性.采用理论分析与实验室测试相结合的方法.首先,对大量文献进行查阅、分析,从理论上证明了进行次声波预测的可行性.然后,采用自主研发的煤岩渗流装置进行了模拟测试,采用小波阈值去噪、巴特沃斯滤波器对测试结果进行了去噪、滤波处理.并采用时频分析、频谱分析等波形分析方法和分形维数等参数分析方法进行了分析.分析结果显示:在煤样发生峰值破坏前均有异于之前次声波频率的异常次声波产生;并且,随着加载进行,分形维数值呈整体波动性增加,在破坏前有一个相对的稳定期.利用这些特征可以进行破坏前兆的预测,并且具有较好的预测效果.说明了次声波预测方法进行煤样破坏预测的可行性,为煤矿地质灾害预测提供了一种新方法.     

汶川地震震灾图像处理中的融合方法及其比较——以北川地区遥感影像为例

图像融合是一种对多源图像信息进行提取与综合处理的技术,其任务是根据多源图像信息进行提取与综合,以获得对同一场景、目标的更准确、更全面、更可靠的图像描述.本文以北川地区的遥感图像为例介绍了汶川地震中遥感图像处理使用的图像融合方法,包括IHS变换,主成分变换(PCA),高通滤波和小波变换等,肯定了图像融合在震害信息提取中的作用.然后对各种方法进行了定性与定量地对比、分析及评价,根据各种方法的特点,分析了不同应用目的所适用的遥感图像融合方法.     

基于被动源多窗谱方法的主动源地震低频数据重构（英文）

被动源地震数据包含丰富的低频信息,本文有效地提取并利用这些信息对缺失低频的主动源地震数据进行低频重构,提出了基于多正弦窗的被动源多窗谱重构方法,并给出了相应的多震源多道重构公式。与常规互相关法和常规反褶积法重构的被动源记录相比,该方法能重构出更为准确的相对振幅信息。通过分析被动源数据重构前后的频谱特性,发现被动源的低频特性在重构和去噪处理后能更明显的体现出来。并提出了一种用被动源数据重构主动源低频信息的方法,即在功率谱上进行匹配,并在频域进行补偿和平滑。最后进行了数值算例的验证,对低频重构后的数据进行了叠前深度偏移处理。能量匹配方法能够用被动源的低频信息有效地重构主动源缺失的低频信息,低频重构后的记录在偏移成像中能体现更多的细节信息和深部构造。     

可控源音频大地电磁法在隐伏煤矿区的应用

应用可控源音频大地电磁法在福建隐伏煤矿区进行了勘探研究.针对"三下找煤",在试验区做了CSAMT探测,分析原始数据,结合各矿区相关的地质资料,比对反演结果,进行了地层划分,圈定了靶区.研究结果表明,在隐伏煤矿区应用CSAMT法探测煤系地层有切实可行的效果.     

冲击矿压危险预测的电磁辐射原理

由于煤岩冲击破裂过程中,裂缝的形成和颗粒的摩擦会产生电磁辐射,因此,可采用电磁辐射技术来预测煤矿的冲击矿压危险.研究表明,电磁辐射基本上随着加载及变形速率的增加而增强;在发生冲击性破坏以前,电磁辐射强度一般在某个值以下,而在冲击破坏时,电磁辐射强度突然增加;煤体应力越大,变形破裂越强烈,电磁辐射信号也越强.煤岩变形破坏的弹塑脆性模型分析表明,煤岩体的损伤速度与电磁辐射脉冲数、声发射事件数成正比,与瞬间释放的能量、变形速度成正比.对具有强冲击危险工作面进行的研究表明,电磁辐射完全可以预测煤矿冲击矿压危险,检验卸压爆破效果,而且准确率高,效果明显.     

煤岩变形破裂电磁辐射的实验研究

对受载煤体变形破裂产生电磁辐射进行了实验研究及规律分析,并对煤岩变形破裂电磁辐射的机理进行了探讨分析．研究结果表明,煤体变形破裂时能够产生电磁辐射,电磁辐射信号与声发射信号并非严格同步,电磁辐射信号较声发射信号丰富,电磁辐射与煤岩体的变形破裂过程密切相关．煤岩电磁辐射技术在揭示煤岩变形破裂机理,预测、预报地震,矿山煤岩灾害动力现象及岩石混凝土建筑稳定性方面有着非常广泛的应用前景．     

煤岩变形破裂电磁辐射的实验研究

对受载煤体变形破裂产生电磁辐射进行了实验研究及规律分析,并对煤岩变形破裂电磁辐射的机理进行了探讨分析．研究结果表明,煤体变形破裂时能够产生电磁辐射,电磁辐射信号与声发射信号并非严格同步,电磁辐射信号较声发射信号丰富,电磁辐射与煤岩体的变形破裂过程密切相关．煤岩电磁辐射技术在揭示煤岩变形破裂机理,预测、预报地震,矿山煤岩灾害动力现象及岩石混凝土建筑稳定性方面有着非常广泛的应用前景．     

阜新盆地裂隙网络空间信息模型的建立及其应用

瓦斯(煤层气)突出是指煤矿生产过程中,从煤层、岩层及采空区放出的各种有害气体在工作面上富集并涌出,从而引起瓦斯爆炸的煤矿灾害.因此,查明煤层瓦斯富集区域,对可能瓦斯突出点进行预报和应用,是当前煤矿生产中亟待解决的重要课题.本文应用地理信息系统基本原理,结合煤层气地质学、构造地质学等学科的理论和方法,对游离态的煤层气进行深入研究.在此基础上借助ArcGIS平台,根据游离态的煤层气的生、储、盖条件建立了分析模型及空间分析数据库;应用于王营井田,在此基础上预测了王营矿区游离态的煤层气的可能聚集带,为今后的煤层气勘探指明了方向.     

基于MAPGIS的福建省矿山地质环境综合评价分析

福建省矿业开发产生的环境地质问题主要有占用破坏土地、破坏地貌景观、水土流失、水土污染、水均衡破坏以及采空塌陷、岩溶塌陷、崩滑流矿山地质灾害等。矿山地质环境综合评价单元的划分采用正方形网格单元。选取矿山地质环境现状、地质环境条件、矿产资源开发利用规划、矿山生态环境恢复治理难易程度等作为评价因子。根据各因子对矿山地质环境质量影响存在重大差异及可分层次的实际情况,采用质量指数评价模型作为矿山地质环境综合评价模型。利用MAPGIS的空间分析功能,对整个系统进行综合评价。然后根据综合指数的大小,将全省圈定出28个区的矿山地质环境综合质量划分为严重区、较严重区和一般区。     

预测较强矿震的地震学方法探讨

用地震学和数理统计方法分析了抚顺老虎台矿28a完整连续的矿震资料，证实了存在两种不同机制的矿震，探讨了可用于较强矿震事件预测的地震学判别方法。     

微小盆地倾斜煤层采空区瞬变电磁法探测

为研究微小含煤盆地倾斜煤层采空区的瞬变电磁法探测效果,以云南省新近系向斜盆地采空区为研究对象,从数值模拟与现场实测两方面对瞬变电磁探测效果展开研究。首先,针对研究区微小盆地构造条件建立倾斜煤层地电模型,以正演模拟和电阻率计算论证理论可行性;其次,根据模拟结果设置工作参数进行现场数据采集,以倾斜含煤段作为电性标志层追踪电阻率异常并推断采空区分布范围;最后,采用井下超前钻探对推断的采空区进行验证。结果表明,瞬变电磁法适用于探测微小盆地的构造变化而引起的地电结构的改变,探测结果清晰显示盆地倾斜含煤地层的起伏变化,能准确反映采空区的分布。