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在我国一次能源生产和消费结构中,煤炭占据第一位,煤炭工业是我国的重要产业,在经济发展中起着关键性的作用。但同时,我国的煤矿安全问题亟待解决。近年来,煤岩断裂、岩爆、煤与瓦斯突出等煤岩动力事故频发,对煤矿安全构成了严重的威胁。如何对其进行准确预测并提前防范是目前煤矿生产急需解决的问题。煤岩声发射技术是预测矿山动力灾害和监测煤岩体稳定性的一种主要手段。通过对煤岩声发射信号进行有效地提取、分析,进而完成声发射源定位,可以实现对煤矿动力灾害的有效预测。采用多基阵来接收煤岩声发射信号,对信号分析处理后得各路信号之间的时延,再结合阵列的空间布局,可以实现声发射源的定位。多基阵凭借探测范围广、定位精度高、抗干扰能力强等特点,近年来备受青睐。 本研究主要内容包括:⑴煤岩声发射信号的预处理过程。对煤岩声发射信号进行预处理,包括滤波、小波去噪、HHT变换等,对这几种方法进行了分析仿真。⑵煤岩声发射信号的时延估计算法研究。分别介绍了阈值法、初至波法、基于小波变换的互相关法等几种时延估计的方法,并对能量比法拾取初至波进行了仿真研究。⑶基于多基阵的声发射定位算法研究。分别介绍了最小二乘法、Geiger算法、多基阵联合定位方法等,对几种算法进行数值仿真和对比。⑷多基阵定位算法仿真和实现。利用实验室搭建的实验平台进行户外爆破试验,用实际采集的信号模拟煤岩声发射信号,采用双基阵模型对定位算法进行MATLAB仿真和结果分析。