基于小波变换的煤与瓦斯突出预测去噪技术的研究.pdf

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时间:2020-03-28

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1、研究与开发基于小波变换的煤与瓦斯突出预测去噪技术的研究杨莉媛崔建明(太原理工大学电气与动力S-程学院,太原030024)摘要煤与瓦斯突出是煤矿开采业中最为严重的自然灾害之一。煤体的声发射信号能够反应煤体的受力情况,并通过对声发射信号的监测可以来实现煤与瓦斯突出的非接触式预测。本文将小波变换用于煤与瓦斯突出有效信号提取中,利用小波变换良好的时频特性,将采集到的声发射信号分解在不同的尺度上,从而较好的滤除噪声。这种方法的有效性在Matlab仿真软件中得到了验证了。关键词:煤与瓦斯突出;声发射;小波变换;噪声StudyonFilteringNoiseofCoa

2、landGasOutburstPredictionBasedonWaveletTransform馏L@uanCuiJianming(CollegeofElectricalandPowerEngineeringofTaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024)AbstractThecoalandgasoutburstISoneoftheworstnaturaldisastersinthecoalminingindustry.Theacousticemissionsignalsincoalcanreflectthef

3、orcesofthecoalbody,andwecanmonitortheacousticemissionsignaltoachievethenon—contactofcoalandgasoutburstpredictionInthispaper,wavelettransformisusedintheextractionofcoalandgasoutbursteffectivelysigna1.Usingthefrequencycharacteristicsofthewavelettransform,acousticemissionsignalcolle

4、ctedcandecomposeinadifferentscale,SOthatitcanfilteroutthenoiseverywel1.TheeffectivenessofthismethodhasbeenverifiedinMatlabsimulationSOftware.Keywords:coalandgasoutburst;acousticemission:wavelettransform;noise煤与瓦斯突出(简称突出)是采掘过程中发生的连续,有的问断呈脉冲式;其中有些噪声与突出的严重自然灾害之一,严重威胁着矿井的生产安全前的声响在波形和

5、频谱上有相似之处,当与有效的和经济效益的提高。日前,随着矿井挖掘深度的不声发射信号混杂在一起时,会严重的污染有效声发断增加和开采规模的逐渐增加,突出的问题愈加严射信号⋯。用传统的信号处理方法傅里叶变换以及重。因此对突出预测技术的研究一直是突出防治研现在常用的方法(设计丫两个判别机械噪声信号的究的重点。参数逻辑门限和噪声水平)是很难将它们分离出来大量的现场和模拟实验数据表日J]:①煤体声发而排除噪声。射的波形虽然比较简单,其形状类似』:衰减的振荡由于传统的去噪方法都具有低通性,势必在去波,但是其能量比较集中,在钉限时域中按一定的噪的同时,平滑了非平稳信号的

6、突变点,而小波变规律增长或衰减,是随时问和频率变化的非平稳信换不仅在时域而且在频域都具仃局部性。同时还具号;频带宽0-2000Hz,主频率400Hz左右,初始相有多分辨率的特性,适台于分析同时具有低频和高位为负。②井下作业面现场的噪声(放炮声、风机频的信号,因此,笔者采用小波变换对声发射信号转动声、打钻声以及机车过轨和人的走动等)中有进行去噪[21。2012年第7期国鼍毅J1研究与开发l声发射法预测突出原理大小,是一种自适应的时频分析方法,具有多分辨分析功能。因此本应用小波变换对复杂的声发射信煤和岩石内部存在大量的裂隙等固有缺陷,煤号进行噪声处理。岩变形

7、及破坏的结果就是裂隙的产生、扩展、汇合3.1小波变换的基本理论贯通。裂隙的产生和扩展都将以弹性应力波的形式对任意的函数或者信号来说,其小波变换的定产生能量辐射,这就是声发射(AE)【3】。煤体声发义为射是煤与瓦斯突出时的一种明显的前兆信息,可以利用声发射检测技术对煤岩体破裂过程当中产生的(,6)=£.厂(,():声发射信号进行检测。根据矿井动力灾害发生前的声发射波形特征规律,进行突出预测预报。而利用E)去(’声发射技术对突出进行预测的关键是识别所接收的式中,a为尺度参数,6为定位参数,(X1为小波信号是否为煤体声发射的有效信号,即寻找出一种函数。因此,对

8、于任意的函数厂f1,其小波函数为能够有效的抑制施工噪声影响的方法。二元函数。这也

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