王盼
- 作品数：9 被引量：84H指数：5
- 供职机构：西安科技大学地质与环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 煤矿钻孔物探的技术进展及攻关方向
- 2025年
- 【背景】煤矿开采和灾害防治对地质条件探查提出了高精度、长距离等新的需求,传统钻探、物探手段面临探测精度不足、探测距离较短等技术瓶颈。钻孔物探技术融合了钻探轴向成果直观可靠与物探横向成果分辨率高等优势,为煤矿安全高效智能开采提供了技术支撑。按照施工空间把钻孔物探技术划分为孔内、孔间、孔地及孔巷等四大类,选取前三类典型的钻孔物探技术,分别从基本原理、技术进展和应用实例的角度阐述不同技术的主要进展及适用条件。【进展】在孔内物探技术方面,煤矿近水平钻孔的高频反射雷达可以实现径向0~10 m内煤岩界面探测与地质构造识别,钻孔三分量瞬变电磁技术能够对钻孔径向30 m内低阻异常区进行空间定位,钻孔三维激光扫描具备以厘米级精度重构地下采空区三维形态的能力;在孔间物探技术方面,孔间电磁波CT与地震波CT成像技术通过跨孔层析成像能够圈定断层、陷落柱、火烧区等异常体,孔间地震波与电磁波的联合透视,通过速度、电阻率综合解释可以推断孔间地质异常体的性质;在孔地物探技术方面,RVSP技术通过钻孔震源激发−地面检波器接收的方式可以实现采空区的高精度空间定位,孔−地充电法通过圈定低阻导体电场的分布范围有助于估算采空区积水的静储量。【展望】未来钻孔物探的技术攻关应该聚焦于随钻定向探测、钻孔径向远探测、多场多参量动态监测等方向,形成“探测−检测−监测”一体化的钻孔物探技术链,构建集群钻孔数据驱动的三维地质透明化模型,为煤矿安全高效智能开采提供透明地质保障。
- 程建远颜羽李宇腾王盼王盼蒋必辞
- 关键词：钻孔雷达充电法
- 基于PULSE分析系统的MEMS传感器模块性能校准
- 利用丹麦B&K公司的中频振动传感器校准台和PULSE分析系统,采用正弦信号激励校准方法,对高性能电容式MEMS加速度传感器AS1002A的灵敏度进行校准,计算频率响应值,再通过随机信号激励校准方法得到加速度传感器的灵敏度...
- 王盼程建远燕斌
- 关键词：振动MEMS传感器灵敏度频响曲线
- WSD-SVM在工作面底板破坏深度微震事件自动识别中的应用被引量：7
- 2023年
- 为解决煤矿微震事件识别中效率低、精度低、可靠性差的问题,将小波散射分解变换与支持向量机相结合,构建微震事件的WSD-SVM智能识别模型。首先,通过小波散射分解变换将微震监测数据分解成高、低频部分,并计算得到小波散射系数,构成散射特征矩阵;然后,选择70%的数据输入支持向量机模型进行训练,用得到的识别模型对其余30%的数据进行测试验证,获得识别结果。将山西保德煤矿某工作面微震监测时序数据作为实例,结果表明:WSD-SVM模型能够自动识别全部6个微震事件,用时1.651 s;而传统STA/LTA算法虽然仅用时0.731 s,但未能有效识别出其中的3个低信噪比事件,WSD-SVM模型的自动识别精度高于STA/LTA算法模型识别的精度,但需要较长的计算时长。小波散射分解变换方法的引入能够有效实现监测数据降维,大幅提高识别精度,为微震事件的自动识别提供了新思路。
- 樊鑫赵晓光唐胜利解海军程建远王云宏王盼
- 关键词：微震监测自动识别
- 基于小波散射分解变换的煤矿微震信号智能识别被引量：12
- 2022年
- 微震信号是一种典型的时变非平稳信号,微震监测系统在高噪声环境下采集信号的信噪比偏低,影响了微震事件的识别准确率和精度,现有的微震事件识别方法仍然存在低速率、高时延、低精度等问题。以小波理论为基础,提出利用小波散射分解变换提取微震事件和噪声信号的特征,计算2类信号的特征系数,并构成相应的特征矩阵;基于微震信号低频特性、不可预知性和突发瞬态性的特点,对比分析了小波散射分解变换结构的主要参数:时不变尺度、散射分解次数和质量因子对特征矩阵维数的影响;通过调整参数的大小有效控制特征矩阵维数,提高运算效率,最终选择出最优的特征矩阵,利用SVM分类对360组煤矿微震信号进行分类识别。实验结果表明:①小波散射系数构成的特征矩阵可以有效区分微震事件信号与噪声信号,且事件信号特征系数变化趋势具有突变性,噪声信号特征系数变化趋势表现为无序性;②采用3次小波散射分解变换构成的特征矩阵,可有效表征微震事件信号与噪声信号的差异特征,提高程序运算效率,而随着变换次数增加,事件信号的低频部分更明显;③在时不变尺度和变换次数确定的情况下,为得到最优特征矩阵,各阶小波散射变换的质量因子选择不宜过大。
- 樊鑫程建远王云宏栗升段建华王盼
- 关键词：微震监测信号分析
- 煤矿巷道快速掘进的“长掘长探”技术被引量：50
- 2022年
- 煤矿巷道掘进效率低是造成采掘失调的主要原因,而掘进巷道超前探测距离短、精度低,且与巷道掘进存在施工时间、作业空间和探测环境上的矛盾,是导致掘进效率偏低的地质因素,常规的“短掘短探”技术已经不能适应巷道快速掘进对长距离、高精度地质超前探测的技术需求。“长掘长探”的工作模式是以煤矿井下千米定向钻机施工的主孔与分支孔为基础,实现对掘进巷道前方煤层赋存形态、隐蔽致灾地质因素的长距离探查;在定向长钻孔中采用钻孔瞬变电磁、钻孔地质雷达和方位自然伽马等孔中物探新技术,对钻孔径向30 m范围的地质构造、富水异常区进行探测,满足了快速掘进巷道前方长距离、高精度、全方位构造探测和隐患排查的地质需求。工程实践表明:基于“定向长钻孔+孔中物探”的“长掘长探”技术,实现了沿掘进巷道方向的“长距离”探测、巷道周围近距离高精度探测,为巷道安全、快速掘进提供了地质依据;同时,“长掘长探”技术能够满足井下探放水防治水细则的要求,解决了超前探测与快速掘进在施工时间、作业空间和探测环境上的冲突,有助于提高巷道快速掘进的有效时间,具有较好的技术适应性和推广价值,将为今后煤矿巷道快速掘进的高精度长距离超前探测提供可靠的地质保障。
- 程建远陆自清蒋必辞李鹏李鹏
- 关键词：煤矿巷道快速掘进定向长钻孔钻孔雷达
- 存储式电子压力计在煤层气试井中的应用被引量：3
- 2012年
- 煤层气试井是获取煤储层参数的重要手段,而存储式电子压力计则是试井时广泛应用的仪器。通过对DDI型存储式电子压力计现场操作,以及试井实例应用,说明了其特点及其良好的抗震性和稳定性。
- 杨新辉王盼王晨吕兆海
- 关键词：试井
- 从1D到4D:煤田地震勘探的技术进步及启示被引量：7
- 2023年
- 作为煤矿安全高效地质保障系统的核心技术之一,我国煤田地震勘探技术已经形成了从一维地震(1D)、二维地震(2D)到三维地震(3D)的技术系列,实现了从资源勘探向采区勘探、从构造勘探向岩性勘探的技术进步,而四维地震(4D)将进一步实现地震勘探从静态探测到动态探测的技术跨越。基于空间-时间维度的概念,在1D到4D地震勘探4个发展阶段的基础上,提出了1.5D(如非零偏移距VSP)、2.5D(如宽线二维地震)和3.5D(如三维地震动态解释)等3个过渡阶段,给出了1D与1.5D、2D与2.5D、3D与3.5D以及4D等7个不同阶段的时间-空间特征。研究发现:(1)煤田地震勘探从低维到高维、从空间维到时空维的维度增加,使得地震勘探所获地下信息量出现指数级增长,地震勘探解决地质问题的精度相应得到了显著的提高,这是煤田地震勘探技术不断进步的内在引擎;(2)基础理论研究的厚积薄发、地震勘探仪器的升级换代和煤矿开采技术的需求驱动,是煤田地震勘探技术持续进步的外部驱动力;(3)跨学科、跨行业和跨部门的学科交叉与技术融合,加速了煤田地震勘探技术的迭代升级。
- 程建远张宪旭蒋必辞王盼王盼
- 关键词：煤田地震空间维度三维地震四维地震技术进步
- 浅埋煤层房柱式采空巷道地震物理模型设计及制作被引量：7
- 2021年
- 针对陕北浅埋煤层房柱式采空区探测精度不高的问题,制作地震物理模型进行浅埋煤层房柱式采空区物理模拟研究。按照物理模拟几何尺寸和波阻抗相似比原则设计地震物理模型;进行大量相似材料配比试验,确定低速黄土层相似材料为环氧树脂和硅橡胶(1∶1.2),泥岩相似材料为环氧树脂、硅橡胶和滑石粉(1∶0.2∶0.6),煤层为环氧树脂和硅橡胶(1∶0.4),泥质砂岩相似材料为环氧树脂和滑石粉(1∶0.8),砂岩为环氧树脂和滑石粉(1∶1.2);采用数控雕刻机雕刻煤层采空区及巷道保证高精度,利用浇筑法和粘接法相结合制作采空区夹心层及煤层倒扣浇筑的方法解决采空区巷道内留存空气的模型制作工艺难题,完成了房柱式采空巷道地震物理模型制作。经测量,物理模型的单层形态测量精度为0.2 mm、速度相对误差小于5%、密度绝对误差为±0.3 g/cm^(3),满足模型设计要求。
- 王盼朱书阶贾茜菅本启张淼淼董蕊静
- 关键词：地震物理模型
- Love型槽波三维地震物理模拟试验研究
- 2023年
- 三维槽波地震物理模拟技术一直以来都是超声地震物理模拟的一个难题,国内外开展的相关工作较少。要成功模拟出Love型槽波,需要从槽波波场特征、模型设计浇筑、数据采集系统、固体采集耦合等方面系统考虑。针对三维槽波地震物理模拟成功的关键技术参数分析、发射接收系统关键器件-换能器的性能特征、不同直径换能器组合的激发接收方式、槽波物理模型设计制作以及固体模型数据采集等方面开展试验研究,成功模拟出了特征明显的Love型透射槽波。研究结果表明:①模型设计时煤层厚度不能大于30 mm,但必须大于换能器尺寸的2倍以上,且应与探头激发的波长相当,否则无法成功激发出明显的Love型槽波;②直径1 mm的点状换能器和直径8 mm的平面换能器,在无负载条件下,从能量传输效率、子波幅频特性等方面对比,平面换能器均优于点状换能器;③点状换能器和平面换能器不同组合方式作为激发、接收点,在铝板和有机玻璃板为负载的综合试验情况下,要在现有设备条件下实现三维槽波物理模拟只能采用平面换能器作为接收点,激发源可任意选择;④平面换能器激发接收的Love型槽波信噪比高、艾里相能量强,能清晰分辨模型中断层,而点状换能器激发接收的槽波记录信噪比、艾里相能量较弱,无法识别模型中的构造。
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- 关键词：换能器频散分析
