煤岩界面识别的声学建模

详细信息    查看全文 | 下载全文 | 推荐本文 |

• 作者：杨文萃邱锦波张阳张福建刘星
• 会议时间：2014-10-01
• 关键词：煤岩识别 ; 声学探测法 ; 声波传输路径 ; 过程建模
• 作者单位：天地科技股份有限公司上海分公司,上海201400
• 母体文献：2014第二届煤炭科技创新高峰论坛论文集
• 会议名称：2014第二届煤炭科技创新高峰论坛
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国煤炭学会
• 语种：chi
• 分类号：TD6;TD8

摘要

研究非接触的探测方法是解决煤岩识别问题的重要方向.提出声学探测法解决煤岩识别问题,依据声波在水煤、煤岩界面反射、折射时,在界面处满足声压连续和质点速度连续的物理性质,建立了声学传输路径模型.考虑到经过分界面的声波在介质中传播的同时存在介质衰减,推导出声波在水、煤、岩3种介质传输时于水煤、煤岩2个界面传播、反射的回波公式,构成路径传输煤岩识别声学模型.该模型为包含不同介质的声吸收系数、特性阻抗、厚度和声波频率、幅值比模数的非线性方程.搭建煤岩识别实验平台,水听器作为声波收发仪器,与信号发生器、示波器构成收发系统和分析装置.使用SIMULINK模拟声波收发及建模过程,标定介质的声吸收系数,求解发射、接收声波的幅值比模型方程获得煤层厚度、水层厚度数值解,从而验证了模型的可行性.仿真试验表明,理论煤厚识别误差为0.03m,有待于通过现场试验进一步验证.