基于沖擊激振的煤矸識別實驗研究.pdf

1、綜放開采是厚煤層及特厚煤層的主要開采方法，如何實現(xiàn)安全、高效的開采，實現(xiàn)資源節(jié)約是綜放開采的關(guān)鍵及難點。本文旨在通過對煤矸識別的實驗研究，為放頂煤液壓支架放煤過程中的煤矸放落控制提供實驗依據(jù)，從而為綜放開采的高效性與煤資源的節(jié)約提供技術(shù)支持。本文的研究得到了國家自然科學基金“基于尾梁振動信號的放頂煤煤矸識別技術(shù)研究”的支持。
　　首先，對煤矸沖擊液壓支架尾梁的振動行為進行理論建模，合理的選擇傳感器、選擇動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)，構(gòu)建基

2、于沖擊激振煤矸識別的信號數(shù)據(jù)采集平臺，提出了基于沖擊激振煤矸識別的數(shù)據(jù)采集方案。
　　其次，應用搭建的煤矸識別試驗平臺進行煤矸放落的振動測試，對采集的振動信號進行了預處理，針對不同工況的數(shù)據(jù)特點，分析振動數(shù)據(jù)的特征值，建立不同混合比例下煤矸沖擊尾梁金屬板振動信號的特征數(shù)據(jù)庫。
　　同時，研究振動信號在傳統(tǒng)時頻域方面的特征，針對采集的信號，在時域上提取并分析時域參數(shù)，在頻域上進行特征對比分析，以及在時頻域上構(gòu)建特征向量，對比分

3、析四種時頻分析方法得到的特征譜圖，進而能夠定性分析煤矸識別。
　　然后，采用經(jīng)驗模態(tài)分解方法（EMD）對采集到的振動信號數(shù)據(jù)進行分解，得到有實際物理意義的IMF分量，并獲得Hilbert譜及其邊際譜，進而得到IMF分量實測振動信號數(shù)據(jù)的能量特征值及基于Hilbert譜的信息熵。
　　最后，結(jié)合非平穩(wěn)時間序列標度指數(shù)特征的相關(guān)理論，針對采集的信號，采用去趨勢波動分析（DFA）對其進行特征模式識別，分析其標度行為，對比驗證基于單