不同煤层掘进工作面瞬变电磁法探测应用研究

煤矿井下瞬变电磁法成为煤矿井下超前探测工作的重要手段，在矿井水害预测预报上发挥着很大的作用。随着矿井上组煤层资源的逐渐枯竭，煤矿开采资源逐渐延伸向下组煤层。同一井田范围内同煤层及其顶底板的岩性特征一般相差不大，瞬变电磁法在同煤层施工过程中接收到的物理背景场较为接近；而不同煤层及其顶底板岩性特征通常会有较大的差别，瞬变电磁法在不同煤层施工过程中会接收到差别较大的物理背景场。当矿井存在多煤层开采时，通过大量数据研究瞬变电磁法在不同煤层巷道探测中的响应特征规律，分析并掌握不同煤层条件对瞬变电磁法探测结果的影响，能够提高瞬变电磁法在多煤层探测成果的准确性。     

基于校园网实验选课系统的模块化设计

我校大学物理实验中心借助于校园网的平台,在原来选课系统的基础上进行了新的模块化设计和完善,该系统主要以学生为个体预约物理实验,充分发挥了学生的自主性,给学生提供了更大的选课空间,并能提高实验的教学管理效率。     

岩石单轴加载破坏全过程波速变化特征研究

岩石力学性质是声波监测技术的基础,可通过观测声波在岩石内部传播变化过程判别岩石的稳定性和发育状况。为了解赵庄二号井岩石载荷受力下声波于介质传播过程中变化状况,单轴加载试验采用岩石力学试验机和声波测试系统,对晋城赵庄二号井典型层位的砂岩、泥岩、灰岩加工成标准试样,在单轴加载条件下,采用不同加载方法进行比对,获取方法适用性。然后,利用观测声波对岩石裂隙发育程度、不同岩性的纵、横波波速及应力-应变全过程的变化特征进行了研究。研究结果表明:选用位移控制法可以更好获取全应力-应变曲线;在加载过程中,试样压密、弹性阶段波速呈线性上升的趋势;到达应力峰值后,试样破损,承受力降低并出现软化特征,应力与波速呈非线性变化;波速变化趋势与应力-应变曲线基本一致,不同的应力-应变阶段均发生不同的波速响应特征。通过对岩石加载声波变化特性的测试观察,可对岩体的稳定性或内部裂隙发育程度做出预测预判。     

物理实验选课系统的设计和实现

物理实验网上选课系统的实现,对提高实验的教学管理水平,优化配置学校的教学资源,推进和探索教学改革等具有重要意义。分析了我校大学物理实验网上选课系统的设计和实现,此系统适用于开放式物理实验教学。     

矿井瞬变电磁法在回采工作面富水异常区探查中的应用

通过矿井瞬变电磁法探测获得物探解释基础数据，借助Voxler软件绘制工作面顶板切片，对照地面瞬变电磁结果，初步确定5302工作面顶板方向K₈砂岩含水层及K₁₀砂岩含水层分布情况。借助三维成像技术直观显示视电阻率15 Ω·m以下低阻等值体的几何分布形态，为钻探施工提供依据。经钻探验证:3号煤顶板40~45 m低阻异常为K₈砂岩含水层反映，上方60~80 m低阻异常为K₁₀砂岩含水层反映。经钻探验证，该区域分布有导水构造，水源为K₁₀砂岩含水层水。     

矿井采空区瞬变电磁法适用性研究

矿井瞬变电磁法探测以异常体与围岩的电性差异为基础进行异常区探测。文章通过改变采空区规模、含水量、位置和形状等参数构建不同数值模型,采用有限元数值模拟方法分析不同采空区模型的反映特征。模拟结果显示:采空区与围岩电性差异越大,采空区感应特征越明显;采空区规模越大、含水量越多、距离探测位置越近,形状呈“块状”与探测线圈法线越接近时,采空区二次场感应特征越明显,即越容易将其从围岩中区分出来。     

井下富水区瞬变电磁响应特征分析

为提高全空间瞬变电磁法应用于探测富水异常区的解译效果,采用有限元正演模拟研究围岩体及富水异常体不同电性及几何参数条件下的瞬变电磁二次场响应形式及特征规律,并对现场实测数据进行分析。结果表明:围岩体与富水异常体电性差异大、富水异常体导电性好、体积大、距离近、相对线圈法向夹角小、空间三轴尺寸相近时,均有利于异常响应信号的表达。     

综合物探技术在工作面导水构造探测中的应用

为解除地质构造复杂矿井中导水构造通道对工作面安全开采的重大隐患,根据现场条件,采用槽波地震透射法和瞬变电磁法对赵庄煤业3307工作面地质构造及含/导水性进行探测,运用时频分析和层析成像等方法对槽波地震数据进行了处理和解释,采用三维切片技术对瞬变电磁法探测数据进行分析。探测结果表明,槽波地震和瞬变电磁综合物探法可有效探测工作面内部的导水构造,为工作面的水害防治提供了可靠依据。     

光通信源的相干检测

为了提高光通信系统的可靠性,利用光反馈半导体激光器在自由空间产生了通信源,实验中通过分析半导体激光器输出的相干特性,实现了对光通信源性能的检测。研究发现,无反馈时,激光器的输出为单模振荡,随反馈强度的增加,系统的输出经周期区域进入了混沌状态,通信光源的相干性逐渐变弱。此时系统处于复杂的随机变化状态,系统的抗破译能力强,利于隐藏信息,进行保密通信传输。     

矿井瞬变电磁法密集角度探测应用研究

为了避免工作面回采过程中形成突水威胁,在工作面形成通风系统后,通过采用矿井瞬变电磁法对工作面内部及顶部区域进行富水性探测,为下一步工作面探放水工作圈定目标区域。对晋城煤矿XV3307工作面重点关注区域及层位采用密集角度进行探测,结果表明:矿井瞬变电磁法密集角度探测,对采空区及富水区的富水性探测具有较好效果。