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矿井煤岩界面节点式雷达快速动态探测系统及实验研究
1
作者
许献磊
陈令洲
+2 位作者
彭苏萍
梁鹏
赵禹深
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1964-1975,共12页
煤岩界面识别技术是煤矿智能化开采的关键技术之一。基于高频雷达波探测技术可实现煤岩界面的随采高精度探测,但仍存在矿井超大采高(≥6 m)片帮垮落带来设备的安全风险及采高突变(采高≤2 m)时空间限制设备通过的问题。在前期工作基础...
煤岩界面识别技术是煤矿智能化开采的关键技术之一。基于高频雷达波探测技术可实现煤岩界面的随采高精度探测,但仍存在矿井超大采高(≥6 m)片帮垮落带来设备的安全风险及采高突变(采高≤2 m)时空间限制设备通过的问题。在前期工作基础上提出了一种矿井煤岩界面节点式雷达快速动态探测系统并进行了煤岩界面探测实验研究,主要内容包括:①阐述矿井节点式雷达观测系统原理,根据矿井工作面实际环境设计煤岩界面识别观测系统方案及雷达传感单元安装方式;②研究并提出节点式采集控制系统和信息交互传输设计方案,实现数据动态采集控制及存储;③针对节点式采集方式及煤岩界面雷达反射回波特征,研究提出了节点探测数据增强处理方法、煤岩界面识别算法,可有效的实现煤岩界面智能识别与追踪、煤层厚度及空间坐标解算。为验证该方法的可行性,采用多个中心频率为1.5 GHz的探地雷达传感单元进行物理模型验证实验,并对节点式数据采集和连续数据采集结果进行了对比分析,实验结果表明:节点式采集方法与连续采集方法均可有效识别出煤岩界面,与连续采集方法相比,本文提出的节点式探测方法可实现数据的快速动态重复性采集,单次采集时长控制在10 s以内,煤层厚度探测结果平均误差为1.07 cm,最大误差为1.47 cm,平均误差百分比为7.64%。本方法为矿井智能化开采中煤岩界面的动态高精度探测提供技术支撑。
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关键词
煤岩识别
探地雷达
节点式雷达观测系统
误差分析
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职称材料
露天矿山智能爆破关键技术及应用
2
作者
李萍丰
范廷翔
+1 位作者
许献磊
张万忠
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2024年第5期171-182,共12页
为落实国家矿山安全战略,推动露天矿山爆破开采智能化,攻克了透明地质探测、智能爆破设计、智能现场混装乳化炸药车、炮孔智能填塞、智能无线起爆等多项关键技术,研发了相应的装备和系统,解决了在矿山开采中长期存在的多项技术难题。在...
为落实国家矿山安全战略,推动露天矿山爆破开采智能化,攻克了透明地质探测、智能爆破设计、智能现场混装乳化炸药车、炮孔智能填塞、智能无线起爆等多项关键技术,研发了相应的装备和系统,解决了在矿山开采中长期存在的多项技术难题。在国内首次开展了露天矿山全工序智能爆破工程应用,检验了各项智能爆破技术和装备的有效性和安全性。结果表明,成功研发的技术领先,装备先进,打通了露天矿山爆破各工序数据链,达到了智能化和少人化的目的要求。爆破现场操作人员大幅减少了83%~95%,作业效率提升了3~25倍,显著提升了矿区爆破本质安全水平,变革了爆破现场作业模式,形成了露天矿山智能爆破的中国范式,对推动国内智能爆破技术的深入研发和应用,发挥了示范和引领作用。
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关键词
露天矿山
智能爆破
透明地质
智能装药
智能填塞
无线起爆
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职称材料
煤矿地质灾害隐患透明化探测技术进展与思考
被引量:
1
3
作者
许献磊
马正
陈令洲
《绿色矿山》
2023年第1期56-69,共14页
煤炭绿色智能安全开采和“双碳目标”发展战略的实现亟需解决煤矿地质灾害隐患透明化探测和地质安全保障这一重大技术难题。受地质探测理论、技术与装备发展水平的限制,煤矿地质灾害隐患透明化地质保障技术支撑能力还相对滞后,探测技术...
煤炭绿色智能安全开采和“双碳目标”发展战略的实现亟需解决煤矿地质灾害隐患透明化探测和地质安全保障这一重大技术难题。受地质探测理论、技术与装备发展水平的限制,煤矿地质灾害隐患透明化地质保障技术支撑能力还相对滞后,探测技术与装备智能化、精准化、时效性、共享性还无法满足绿色智能安全开采需求。20世纪90年代至今,煤矿地面高分辨三维地震勘探等技术不断发展,大幅度提高了精确描述煤矿复杂地质构造、预测煤矿灾害隐患的准确性(精度可达3 m),但其成果仅可部分满足煤矿开采对地质信息需求,更一步高精度的探测则需要通过煤矿井下物探来解决。此外,基于地面勘探和钻探成果所建立起的煤矿三维地质模型,并不是真正意义上的透明工作面,难以满足煤矿智能开采远程无人化操控对精细化乃至精准化的需求。实现煤矿地质灾害隐患透明化的目标,笔者提出在以下4个方面重点攻关:①聚焦矿井地质灾害源多地球物理场综合响应机制,研发煤矿地面勘探和井下探测技术和装备,研究矿井地质灾害源多物理场智能识别和动态反演技术,实现全要素地质灾害源识别精度;②研发矿井地质灾害隐患多场精细监测技术与装备,实现矿井地质灾害要素的透明化实时解析与适时反馈;③基于煤矿地质、钻探、测量等数据,研究地质灾害源定量精细表征和大数据智能识别技术,研究煤矿地质灾害因素敏感性属性信息聚合技术及高分辨率定量精细表征方法,实现地质灾害源多场多属性数据的时空融合和地质灾害的智能识别;④研究构建矿井地质灾害透明化立体全息地图及自动更新平台,构建多尺度三维地质模型,精细刻画井巷结构和灾害源形态的空间分布;研究构建地质灾害透明化立体全息地图,在采掘窗口内进行全息地图的实时更新与动态反馈,实现透明化全息地图构建、自动更新、专业分析和地质灾害源预警功能。
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关键词
煤矿地质灾害
多场探测
实时解析
透明表征
动态更新平台
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职称材料
矿井工作面透射探测信号同步传输系统设计与开发
4
作者
许献磊
李菁淋
+2 位作者
郭爱军
张迪
梁鹏
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023年第5期175-184,共10页
矿井地质透明化是煤炭智能开采的基础保障,基于地质雷达的CT透射探测可实现大跨度(80~300 m)开采区内隐伏致灾体的高精度探测,地质雷达纳秒级高频同步脉冲信号和人员通信信息能否实现长距离实时移动传输,直接决定了大跨度工作面地质雷...
矿井地质透明化是煤炭智能开采的基础保障,基于地质雷达的CT透射探测可实现大跨度(80~300 m)开采区内隐伏致灾体的高精度探测,地质雷达纳秒级高频同步脉冲信号和人员通信信息能否实现长距离实时移动传输,直接决定了大跨度工作面地质雷达CT透射探测的工作效率和探测精度。针对信号传输效率低、难以同步的难题,提出了一种基于地质雷达的矿井工作面CT透射探测光纤传输与通信控制方案,设计开发了智能化信号同步传输通信系统,采用STM32F407作为主控芯片辅以语音采集与播放电路、光电转换及传输电路等构成通信系统的硬件部分,基于Keil u Vision5开发环境设计开发了通信系统的控制软件部分,形成了通信手持终端样机,旨在实现矿井工作面CT透射探测光纤传输与同步通信。测试结果表明:该系统在矿井条件下的实时传输距离可达到6000 m,地质雷达高频同步信号和语音信号的传输延迟时间分别为5.93 ns/m和1.9 ms/m。与现有的传输通信方式相比,该系统简化了雷达系统结构,实现了地质雷达高频同步信号和语音信号的长距离实时移动传输,为构建矿井地质安全保障平台提供了技术支撑。
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关键词
矿井地质透明化
地质雷达
CT透射探测
信号同步
智能通信
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职称材料
地铁隧道车载融合定位系统及精度校正算法研究
5
作者
李天宇
许献磊
+2 位作者
周东林
王浩
张照太
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2024年第4期83-89,共7页
地铁隧道安全隐患综合检测车可实现隧道衬砌及表观隐患的快速检测。受限于地铁隧道封闭的地下环境及隧道内外部复杂的结构环境,当前隧道内单一定位技术仍存在定位精度低、累积误差大、多源采集不同步导致的定位信息“打架”等难题。本...
地铁隧道安全隐患综合检测车可实现隧道衬砌及表观隐患的快速检测。受限于地铁隧道封闭的地下环境及隧道内外部复杂的结构环境,当前隧道内单一定位技术仍存在定位精度低、累积误差大、多源采集不同步导致的定位信息“打架”等难题。本文开发了一种地铁隧道车载融合定位系统及精度校正算法,包括车载高精度编码信息采集和视觉图像采集系统、融合定位算法、精度校正算法、多源信息坐标转换矩阵等内容。相较已有定位方法,该融合定位系统可实现在直道和弯道条件下检测车车载装备和隧道安全隐患的快速动态融合定位。室内室外测试结果表明,区间的定位精度可达10 cm,地铁内直线测试区间300 m内和曲线测试区间100 m内相对误差控制小于等于0.06%。室内模型试验和现场试验结果验证了该融合定位系统及精度校正算法的有效性和稳定性,为地铁隧道安全隐患的快速检测定位和隧道安全运营提供了技术支撑。
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关键词
地铁隧道
隐患探测
融合定位
精度校正
快速检测
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职称材料
GPR探测地埋管径研究综述
被引量:
18
6
作者
许献磊
赵艳玲
+1 位作者
王方
王婉洁
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2012年第5期2206-2215,共10页
用无损探测技术来获取地下目标物的信息是当前研究的热点,探地雷达作为一种重要的工具及技术,已广泛应用在地埋管道直径的无损探测中,准确快速测定地埋管的直径,在理论研究与实际应用中都具有重要意义.本文在综合分析电磁波在介质中传...
用无损探测技术来获取地下目标物的信息是当前研究的热点,探地雷达作为一种重要的工具及技术,已广泛应用在地埋管道直径的无损探测中,准确快速测定地埋管的直径,在理论研究与实际应用中都具有重要意义.本文在综合分析电磁波在介质中传播的基本特征和目标回波双曲线特征的基础上,讨论了用探地雷达无损探测技术来获取地埋管的直径特征参数的可行性;介绍了国内外目前主流的探地雷达设备,及相关学者在管径探测方面的研究进展;在国内外典型实例剖析的基础上,介绍分析了不同发展时期探地雷达测定地埋管管径的原理及测定方法;接着对地埋管径无损探测研究工作当前存在的问题进行总结.最后指出,地埋管探测的研究工作,应着眼于实现硬件轻便化、软件专业化、数据处理模型的智能化,才能更好的在实践中加以应用.
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关键词
探地雷达
地埋管
直径
探测方法
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职称材料
基于GPR的城市道路地下病害差值检测方法研究
被引量:
26
7
作者
许献磊
杨峰
+2 位作者
乔旭
郝丽生
李素萃
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第12期83-88,共6页
地下工程施工对道路路基破坏产生的地下空洞等病害是导致城市道路路面坍塌事故频发的主要原因,探地雷达(GPR)以其无损、快捷以及浅层高分辨率的优势被广泛应用于道路地下病害检测中。针对目前GPR技术在地下病害一次性检测中存在的环境...
地下工程施工对道路路基破坏产生的地下空洞等病害是导致城市道路路面坍塌事故频发的主要原因,探地雷达(GPR)以其无损、快捷以及浅层高分辨率的优势被广泛应用于道路地下病害检测中。针对目前GPR技术在地下病害一次性检测中存在的环境干扰严重和检测精度低的问题,提出了一种基于差值检测的道路地下病害检测方法。首先通过差值检测算法对配准后的不同时相雷达图像进行差值处理,识别出变化区域即病害可能出现区域,然后利用改进的核匹配追踪算法,识别并提取道路病害特征。根据回波波组形态、振幅和相位特性、吸收衰减特性等方面特征,初步建立地下病害属性划分标准,进而将不同种类病害分级以指导施工修复。对北京四环路部分路段进行应用实验,结果表明:该检测方法有效提高道路地下病害的检测精度至80%。该方法可实现道路病害检测由一次性检测技术向周期性监测技术的转换,为保障城市道路和地下管线安全提供有效的技术支撑。
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关键词
探地雷达
道路病害
差值检测
核匹配追踪
病害特征
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职称材料
基于空气耦合雷达的矿井煤岩界面随采动态探测原理及关键技术
被引量:
10
8
作者
许献磊
彭苏萍
+2 位作者
马正
朱鹏桥
王一丹
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期2961-2977,共17页
矿井煤岩识别技术是制约煤炭智能开采的关键难题之一。受煤矿地质条件及复杂工况影响,目前诸多煤岩识别方法因其技术局限性而无法满足工业化实时、智能、高效的应用需求。在总结矿井煤岩识别技术演变历程基础上,提出煤岩识别技术已经进...
矿井煤岩识别技术是制约煤炭智能开采的关键难题之一。受煤矿地质条件及复杂工况影响,目前诸多煤岩识别方法因其技术局限性而无法满足工业化实时、智能、高效的应用需求。在总结矿井煤岩识别技术演变历程基础上,提出煤岩识别技术已经进入到随采、自主、动态探测的新阶段,并提出了适用于智能综采工作面煤岩界面的非接触智能探测理论与技术框架,包括电磁波能量聚焦、位姿感知、支架姿态自适应调控、煤岩界面坐标转换4项技术内涵和聚焦发射空气耦合雷达天线、智能调节支架、煤岩界面识别与追踪技术方法、界面位置信息提取技术、系统位姿参数矩阵5项关键技术。系统阐释了基于空气耦合雷达天线煤岩界面随采动态探测系统的基本原理,首先,开发空气耦合屏蔽雷达天线,实现电磁波能量聚焦发射及煤岩界面的非接触式探测,天线悬空高度为30 cm;其次,研发智能天线支架,结合支架姿态自适应调控技术,以雷达数据探测的悬空距离(天线距煤表面距离)为判别依据,实现雷达天线位姿随工作面起伏变化的自适应调节;再次,研究多干扰源下的煤岩界面识别与追踪方法,准确识别出空气-煤界面、煤-岩界面的一次有效波反射点位,获取动态高精度的煤岩界面信息;最后,创建系统位姿参数矩阵,结合煤机惯性导航单元、智能支架动态位姿参数,建立大地坐标系、采煤机坐标系和天线坐标系3者空间关系模型,并创建煤岩界面等高曲线,并将该信息通过网络协议传输给煤机控制系统,从而实现采煤机截割滚筒自适应调高控制。实验结果表明:应用该煤岩识别系统识别煤岩界面位置平均误差为±1.2 cm,平均误差百分比为8.6%。实现了矿井煤岩界面随采动态探测,为智采工作面实现无人作业提供了新的理论技术支撑。
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关键词
煤岩识别
空气耦合雷达
随采动态
非接触式探测
智能识别
自适应调控
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职称材料
矿井超深探测地质雷达天线的开发及应用
被引量:
16
9
作者
许献磊
杨峰
+1 位作者
夏云海
王郁森
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2016年第4期124-129,共6页
为解决目前地质雷达技术在矿井灾害源超前探测中存在的探测范围小、精度低的难题,提出了一种新型可用于矿井灾害源超深探测的地质雷达天线技术,设计并开发了一种分体插拔式低频组合天线,涉及12.5、25.0和50.0 MHz三种频率。结果表明:天...
为解决目前地质雷达技术在矿井灾害源超前探测中存在的探测范围小、精度低的难题,提出了一种新型可用于矿井灾害源超深探测的地质雷达天线技术,设计并开发了一种分体插拔式低频组合天线,涉及12.5、25.0和50.0 MHz三种频率。结果表明:天线的板状结构设计,增强了天线的方向性;天线阻抗及加长杆接口设计,在天线系统馈点实现与环境的阻抗匹配,增强了天线带宽并减少了驻波干扰;应用该新型天线进行了矿井超前探测试验,结果表明该新型天线可有效探测30 m以上直径大于3 m的地质灾害源的位置和深度,突破了目前30 m探深局限,最大探测深度可达到80 m。
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关键词
矿井灾害源
超深探测
地质雷达
低频组合天线
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职称材料
地铁隧道管片背后脱空及渗水病害检测方法
被引量:
13
10
作者
许献磊
马正
+1 位作者
李俊鹏
梁爽
《铁道建筑》
北大核心
2019年第7期51-56,共6页
地铁隧道管片背后的脱空和渗水病害严重威胁地铁的施工和运营安全。针对目前探地雷达技术在管片背后病害检测中仍然存在检测精度低、属性难以划分的问题,开展管片后的脱空和渗水病害检测方法研究。首先,通过搭建多组正演模型,分析管片...
地铁隧道管片背后的脱空和渗水病害严重威胁地铁的施工和运营安全。针对目前探地雷达技术在管片背后病害检测中仍然存在检测精度低、属性难以划分的问题,开展管片后的脱空和渗水病害检测方法研究。首先,通过搭建多组正演模型,分析管片背后脱空和渗水病害的雷达波反射特征,提出将核匹配追踪算法用于病害识别,提高检测精度;然后,根据回波的波组形态、振幅和相位特性、吸收衰减特性等方面特征,建立地铁隧道管片背后病害属性划分标准,可实现不同种类病害的分级以指导施工修复;最后,对厦门地铁2号线进行探测试验,结果表明:该检测方法可有效实现地铁隧道管片背后病害的快速检测,4条测线共检测出异常区域23处。该方法可为地铁隧道施工及运营安全提供一种有效的检测手段。
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关键词
地铁
病害检测方法
试验研究
探地雷达
脱空和渗水病害
属性划分
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职称材料
低频地质雷达屏蔽天线开发及在地下空间工程探测应用
被引量:
3
11
作者
许献磊
张朝阳
+2 位作者
彭苏萍
陈令洲
张迪
《矿业安全与环保》
北大核心
2022年第4期140-149,共10页
地质雷达技术已经广泛应用于地质结构及安全隐患探测中,受限于复杂地质条件,常规地质雷达探测天线系统存在探测深度浅、深部探测精度降低等缺陷,且难以实现实时处理功能。开发了一种低频地质雷达屏蔽天线系统,与常规地质雷达天线系统相...
地质雷达技术已经广泛应用于地质结构及安全隐患探测中,受限于复杂地质条件,常规地质雷达探测天线系统存在探测深度浅、深部探测精度降低等缺陷,且难以实现实时处理功能。开发了一种低频地质雷达屏蔽天线系统,与常规地质雷达天线系统相比,该系统有2个优势:①通过低频屏蔽及阻抗匹配设计,增强了天线的聚焦和辐射特性,可有效屏蔽环境干扰信号,提高数据的信噪比;②构建了基于FPGA的数据实时处理框架,应用于可编程芯片上,系统开发实现了数据内插、去噪、增益等处理算法的集成,实现了数据的实时处理。试验结果表明:该低频地质雷达天线系统在城市环境下其探测深度可达30 m,基于FPGA的处理模块实现了数据的实时处理,同时数字图像实时处理算法将图像信息熵、平均梯度等相对常规数据的处理平均提升分别为13.72%、12.44%。
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关键词
地质雷达
超深探测
天线开发
屏蔽装置
FPGA实时处理
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职称材料
基于高频雷达波的煤岩层位识别与追踪方法研究
被引量:
8
12
作者
许献磊
王一丹
+1 位作者
朱鹏桥
马正
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期50-58,共9页
煤岩层位的识别与追踪是煤炭智能化开采的重要难题,常规的煤岩层位探测方法存在精度低、实时性差等问题,提出一种基于高频空气耦合雷达的煤岩层位识别与追踪方法,相比于传统方法,本方法可实现非接触式探测,并且能实时进行层位的追踪与...
煤岩层位的识别与追踪是煤炭智能化开采的重要难题,常规的煤岩层位探测方法存在精度低、实时性差等问题,提出一种基于高频空气耦合雷达的煤岩层位识别与追踪方法,相比于传统方法,本方法可实现非接触式探测,并且能实时进行层位的追踪与识别。首先通过正演模拟分析了天线悬空耦合条件下高频雷达波在“空气-煤-岩”层位的回波反射特征,提出了“空气-煤”和“煤-岩”层的定位方法;其次对不同煤层厚度条件下的界面探测精度和误差进行分析,提出了“煤-岩”层精确定位方法,并建立了种子层位点的位置关系模型;针对雷达天线悬空高度受煤层起伏变化的影响,研究推导出煤岩层位动态探测过程中煤层厚度的解算算法;再次,根据“煤-岩”层位种子点,提出以三级“窗口算子”为核心的煤岩层位追踪算法,实现了煤岩层位的快速追踪,提高了系统稳定性;最后开展了物理模型试验和现场探测试验,结果表明:物理模型探测中平均误差为±0.12 cm,平均误差百分比为2.18%,矿井工作面探测平均误差值为±0.71 cm,平均误差百分比为3.53%;基于1.2 GHz高频空气耦合雷达可在悬空条件下实时动态获取到1 m范围内煤岩层位信息,动态探测精度达到厘米级,研究成果为煤矿智能化开采以及透明地质模型的动态更新提供技术支撑。
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关键词
煤岩识别
空气耦合
高频雷达
煤岩层位
实时动态探测
识别与追踪
窗口算子
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职称材料
GPR技术在南水北调工程坝体渗漏探测中的应用
被引量:
8
13
作者
许献磊
孙帅航
+1 位作者
孙明浩
郝丽生
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第10期59-63,共5页
坝体渗漏严重威胁着堤坝结构安全。针对探地雷达(GPR)技术在堤坝结构安全探测中存在的因电磁波衰减造成探测深度浅、精度低的问题,提出了一种天线中心频率为50 MHz增强型低频组合天线技术,通过双发双收设计提高天线的发射效率并增强GPR...
坝体渗漏严重威胁着堤坝结构安全。针对探地雷达(GPR)技术在堤坝结构安全探测中存在的因电磁波衰减造成探测深度浅、精度低的问题,提出了一种天线中心频率为50 MHz增强型低频组合天线技术,通过双发双收设计提高天线的发射效率并增强GPR深部探测能力。应用该技术进行的南水北调工程坝体渗漏探测试验,结果表明:与常规雷达天线相比,该增强型低频组合天线可有效增强深部探测能力,在含水量较大的坝体环境下有效探测深度达到25 m,实现了富水区域及渗流通道的探测。本技术为堤坝安全治理提供了数据支撑。
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关键词
探地雷达(GPR)
坝体
渗漏探测
双发双收
深部探测
南水北调工程
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职称材料
基于支持向量机的道路地下空洞量化识别方法
被引量:
6
14
作者
许献磊
李俊鹏
+1 位作者
王亚文
鞠齐民
《工程勘察》
2019年第4期70-78,共9页
如何实现地下空洞的量化识别是探地雷达技术在城市道路地下空洞探测应用中的难题。针对城市道路地下空洞识别具有的小样本、非线性及高维模式识别特征,本文提出了一种基于支持向量机(SVM)的地下空洞量化识别方法。首先进行地下空洞正演...
如何实现地下空洞的量化识别是探地雷达技术在城市道路地下空洞探测应用中的难题。针对城市道路地下空洞识别具有的小样本、非线性及高维模式识别特征,本文提出了一种基于支持向量机(SVM)的地下空洞量化识别方法。首先进行地下空洞正演模拟,对地下空洞雷达模拟数据进行预处理并进行数据降维,然后对降维后的数据进行时间域特征提取,利用SVM算法进行分类训练并构建空洞识别模型,最后应用该模型实现对地下空洞测试数据的量化识别。应用该方法分别对城市道路地下空洞正演模拟数据和物理模型数据进行实验验证,结果表明:本方法可以实现城市道路地下空洞的量化识别,其中正演模拟数据空洞识别精确度达到94%,空洞大小误差为±0.1m;物理模型数据空洞识别精确度达到82%,空洞大小误差为±0.2m。本方法可应用在城市道路地下空洞的量化识别中,为道路安全提供技术支撑。
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关键词
探地雷达
地下空洞
量化识别
特征提取
支持向量机
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职称材料
亚当·斯密合宜性理论对社会主义道德建设的借鉴意义
15
作者
许献磊
范梦
《长春教育学院学报》
2017年第3期21-25,共5页
我国目前处于改革攻坚阶段,道德问题受到广泛关注,大学生思想道德教育始终是个常问常新的话题。亚当·斯密的《道德情操论》曾为市场经济条件下的资本主义社会提供了道德标准,对西方现代社会道德体系的形成起到奠基作用。当前,《道...
我国目前处于改革攻坚阶段,道德问题受到广泛关注,大学生思想道德教育始终是个常问常新的话题。亚当·斯密的《道德情操论》曾为市场经济条件下的资本主义社会提供了道德标准,对西方现代社会道德体系的形成起到奠基作用。当前,《道德情操论》中有关行为合宜性的理论对社会主义道德建设仍然具有借鉴意义。
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关键词
亚当·斯密
合宜性
道德建设
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职称材料
煤矿区土地复垦成本确定方法
被引量:
33
16
作者
肖武
胡振琪
+1 位作者
许献磊
付艳华
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第S1期175-179,共5页
在借鉴发达国家复垦保证金提取办法的基础上,通过分析煤矿开采对土地的破坏机制,从地质条件、采矿方法与自然环境情况3项评价准则出发,以山东省2座相邻矿山为例,构建了科学合理的煤矿区土地复垦成本评价模型。该模型确定的复垦成本能较...
在借鉴发达国家复垦保证金提取办法的基础上,通过分析煤矿开采对土地的破坏机制,从地质条件、采矿方法与自然环境情况3项评价准则出发,以山东省2座相邻矿山为例,构建了科学合理的煤矿区土地复垦成本评价模型。该模型确定的复垦成本能较真实的反映当地实际投资水平,为合理制定全国统一的土地复垦保证金征收标准指明了方向。同时,确立的东部中-高潜水位煤矿区复垦保证金的四级征收标准,为其他地区提供了借鉴。
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关键词
复垦成本
复垦保证金
评价模型
征收标准
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职称材料
探地雷达在矿山地质环境调查中的应用探讨
被引量:
35
17
作者
余洋
许献磊
+3 位作者
张志鹏
田磊
何培雍
亓国涛
《煤炭工程》
北大核心
2017年第10期145-148,共4页
通过对矿山地质环境调查内容和探地雷达施测原理进行综合讨论,系统阐述了探地雷达在矿山地质环境调查中的探测对象,详细探讨了探地雷达在断层、溶洞、采空区、地裂缝等矿山地质环境问题实际探测过程中的施测流程和结果解释,并结合探地...
通过对矿山地质环境调查内容和探地雷达施测原理进行综合讨论,系统阐述了探地雷达在矿山地质环境调查中的探测对象,详细探讨了探地雷达在断层、溶洞、采空区、地裂缝等矿山地质环境问题实际探测过程中的施测流程和结果解释,并结合探地雷达在矿山地质环境调查中的实际应用提出技术总结和建议。研究表明:根据矿山地质环境中不同对象间存在的电性差异,借助探地雷达科学获取目标对象的特征信息,可以实现对矿山地质环境问题对象的科学解释。
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关键词
矿山地质环境
探地雷达
无损探测
探测手段
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职称材料
矿井地质雷达超前探测方法及应用研究
被引量:
25
18
作者
李冬
杜文凤
许献磊
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第7期223-228,共6页
为保证煤矿安全施工与开采,落实"有掘必探"原则,达到准确识别矿井灾害源、降低风险的目的,采用地质雷达方法进行超前探测具有探测精度高、施工方便及处理解释高效的特点。通过对山西某煤矿进风巷和回风巷地质雷达探测的实际应...
为保证煤矿安全施工与开采,落实"有掘必探"原则,达到准确识别矿井灾害源、降低风险的目的,采用地质雷达方法进行超前探测具有探测精度高、施工方便及处理解释高效的特点。通过对山西某煤矿进风巷和回风巷地质雷达探测的实际应用,分析了地质雷达的工作原理、探测方法及数据处理流程。采用50、200 MHz两种频率雷达对掘进巷道掘进工作面面进行超前探测,准确探测了前方50 m范围内地质情况。通过与掘进段实际揭露进行验证,探测显示的陷落柱、破碎带及煤岩交界面均与实际对应较好。结果表明,矿井地质雷达超前探测具有较好的探测效果,可以为巷道掘进提供有力的技术支持,是矿井超前探测的高效、高精度探测新方法。
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关键词
地质雷达
超前探测
频率
矿井灾害
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职称材料
地质雷达超前探测在常村煤矿的应用研究
被引量:
10
19
作者
段毅
许献磊
《中国矿业》
北大核心
2017年第8期150-153,共4页
巷道掘进前方隐伏的灾害源极易造成矿井事故的发生,对煤矿的安全生产构成了极大的威胁。对掘进巷道进行超前探测,从而掌握掘进巷道的煤层异常情况具有十分重要的意义。本文首先介绍了基于地质雷达方法的煤巷超前地质探测方法和原理,然...
巷道掘进前方隐伏的灾害源极易造成矿井事故的发生,对煤矿的安全生产构成了极大的威胁。对掘进巷道进行超前探测,从而掌握掘进巷道的煤层异常情况具有十分重要的意义。本文首先介绍了基于地质雷达方法的煤巷超前地质探测方法和原理,然后从实际工程应用出发,对潞安集团常村煤矿皮带顺槽反掘巷进行地质雷达超前地质探测。应用基于时间剖面和频率剖面复合解释技术对处理后的数据进行解释,结果表明:探明了反掘巷侧帮及迎头面地质构造情况、确定了6个煤/岩性变化带、2个破碎和裂隙水区域的位置和深度。
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关键词
煤井灾害源
地质雷达
超前探测
数据处理
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职称材料
基于嵌入式以太网的地质雷达通信系统的研究
被引量:
2
20
作者
李涛涛
李策
+1 位作者
方亮
许献磊
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2017年第3期242-245,共4页
研究了一套基于嵌入式以太网的地质雷达通信系统,系统以STM32F407芯片为硬件核心,采用TCP网络传输协议,以双绞线或无线的方式实现数字量雷达信号传输。结果表明:系统较好实现了雷达通信,提升数据可靠性,大大改善了雷达的使用便捷性。
关键词
嵌入式以太网
地质雷达
通信
STM32F407
TCP
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职称材料
题名
矿井煤岩界面节点式雷达快速动态探测系统及实验研究
1
作者
许献磊
陈令洲
彭苏萍
梁鹏
赵禹深
机构
中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1964-1975,共12页
基金
国家重点研发计划资助项目(2023YFC3008902,2023YFB3211002)
国家自然科学基金资助项目(52174155)。
文摘
煤岩界面识别技术是煤矿智能化开采的关键技术之一。基于高频雷达波探测技术可实现煤岩界面的随采高精度探测,但仍存在矿井超大采高(≥6 m)片帮垮落带来设备的安全风险及采高突变(采高≤2 m)时空间限制设备通过的问题。在前期工作基础上提出了一种矿井煤岩界面节点式雷达快速动态探测系统并进行了煤岩界面探测实验研究,主要内容包括:①阐述矿井节点式雷达观测系统原理,根据矿井工作面实际环境设计煤岩界面识别观测系统方案及雷达传感单元安装方式;②研究并提出节点式采集控制系统和信息交互传输设计方案,实现数据动态采集控制及存储;③针对节点式采集方式及煤岩界面雷达反射回波特征,研究提出了节点探测数据增强处理方法、煤岩界面识别算法,可有效的实现煤岩界面智能识别与追踪、煤层厚度及空间坐标解算。为验证该方法的可行性,采用多个中心频率为1.5 GHz的探地雷达传感单元进行物理模型验证实验,并对节点式数据采集和连续数据采集结果进行了对比分析,实验结果表明:节点式采集方法与连续采集方法均可有效识别出煤岩界面,与连续采集方法相比,本文提出的节点式探测方法可实现数据的快速动态重复性采集,单次采集时长控制在10 s以内,煤层厚度探测结果平均误差为1.07 cm,最大误差为1.47 cm,平均误差百分比为7.64%。本方法为矿井智能化开采中煤岩界面的动态高精度探测提供技术支撑。
关键词
煤岩识别
探地雷达
节点式雷达观测系统
误差分析
Keywords
coal and rock identification
geological radar
nodal GPR observation system
error analysis
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
露天矿山智能爆破关键技术及应用
2
作者
李萍丰
范廷翔
许献磊
张万忠
机构
非煤露天矿山安全智能开采国家矿山安全监察局重点实验室
宏大爆破工程集团有限责任公司
华为技术有限公司
中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室
出处
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2024年第5期171-182,共12页
文摘
为落实国家矿山安全战略,推动露天矿山爆破开采智能化,攻克了透明地质探测、智能爆破设计、智能现场混装乳化炸药车、炮孔智能填塞、智能无线起爆等多项关键技术,研发了相应的装备和系统,解决了在矿山开采中长期存在的多项技术难题。在国内首次开展了露天矿山全工序智能爆破工程应用,检验了各项智能爆破技术和装备的有效性和安全性。结果表明,成功研发的技术领先,装备先进,打通了露天矿山爆破各工序数据链,达到了智能化和少人化的目的要求。爆破现场操作人员大幅减少了83%~95%,作业效率提升了3~25倍,显著提升了矿区爆破本质安全水平,变革了爆破现场作业模式,形成了露天矿山智能爆破的中国范式,对推动国内智能爆破技术的深入研发和应用,发挥了示范和引领作用。
关键词
露天矿山
智能爆破
透明地质
智能装药
智能填塞
无线起爆
Keywords
open-pit mines
intelligent blasting
transparent geology
intelligent charging
intelligent filling
wireless detonation
分类号
TD235 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
煤矿地质灾害隐患透明化探测技术进展与思考
被引量:
1
3
作者
许献磊
马正
陈令洲
机构
中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《绿色矿山》
2023年第1期56-69,共14页
基金
国家重点研发计划资助项目(2023YFC3008902)
国家自然科学基金资助项目(52174155)。
文摘
煤炭绿色智能安全开采和“双碳目标”发展战略的实现亟需解决煤矿地质灾害隐患透明化探测和地质安全保障这一重大技术难题。受地质探测理论、技术与装备发展水平的限制,煤矿地质灾害隐患透明化地质保障技术支撑能力还相对滞后,探测技术与装备智能化、精准化、时效性、共享性还无法满足绿色智能安全开采需求。20世纪90年代至今,煤矿地面高分辨三维地震勘探等技术不断发展,大幅度提高了精确描述煤矿复杂地质构造、预测煤矿灾害隐患的准确性(精度可达3 m),但其成果仅可部分满足煤矿开采对地质信息需求,更一步高精度的探测则需要通过煤矿井下物探来解决。此外,基于地面勘探和钻探成果所建立起的煤矿三维地质模型,并不是真正意义上的透明工作面,难以满足煤矿智能开采远程无人化操控对精细化乃至精准化的需求。实现煤矿地质灾害隐患透明化的目标,笔者提出在以下4个方面重点攻关:①聚焦矿井地质灾害源多地球物理场综合响应机制,研发煤矿地面勘探和井下探测技术和装备,研究矿井地质灾害源多物理场智能识别和动态反演技术,实现全要素地质灾害源识别精度;②研发矿井地质灾害隐患多场精细监测技术与装备,实现矿井地质灾害要素的透明化实时解析与适时反馈;③基于煤矿地质、钻探、测量等数据,研究地质灾害源定量精细表征和大数据智能识别技术,研究煤矿地质灾害因素敏感性属性信息聚合技术及高分辨率定量精细表征方法,实现地质灾害源多场多属性数据的时空融合和地质灾害的智能识别;④研究构建矿井地质灾害透明化立体全息地图及自动更新平台,构建多尺度三维地质模型,精细刻画井巷结构和灾害源形态的空间分布;研究构建地质灾害透明化立体全息地图,在采掘窗口内进行全息地图的实时更新与动态反馈,实现透明化全息地图构建、自动更新、专业分析和地质灾害源预警功能。
关键词
煤矿地质灾害
多场探测
实时解析
透明表征
动态更新平台
Keywords
coal mine geological hazards
multi⁃field detection
real⁃time analysis
transparent characterization
dynamic update platform
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
矿井工作面透射探测信号同步传输系统设计与开发
4
作者
许献磊
李菁淋
郭爱军
张迪
梁鹏
机构
煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
国能神东煤炭集团有限责任公司
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023年第5期175-184,共10页
基金
国家自然科学基金项目(编号:52174155)
北京市科技计划项目(编号:Z221100005222029)。
文摘
矿井地质透明化是煤炭智能开采的基础保障,基于地质雷达的CT透射探测可实现大跨度(80~300 m)开采区内隐伏致灾体的高精度探测,地质雷达纳秒级高频同步脉冲信号和人员通信信息能否实现长距离实时移动传输,直接决定了大跨度工作面地质雷达CT透射探测的工作效率和探测精度。针对信号传输效率低、难以同步的难题,提出了一种基于地质雷达的矿井工作面CT透射探测光纤传输与通信控制方案,设计开发了智能化信号同步传输通信系统,采用STM32F407作为主控芯片辅以语音采集与播放电路、光电转换及传输电路等构成通信系统的硬件部分,基于Keil u Vision5开发环境设计开发了通信系统的控制软件部分,形成了通信手持终端样机,旨在实现矿井工作面CT透射探测光纤传输与同步通信。测试结果表明:该系统在矿井条件下的实时传输距离可达到6000 m,地质雷达高频同步信号和语音信号的传输延迟时间分别为5.93 ns/m和1.9 ms/m。与现有的传输通信方式相比,该系统简化了雷达系统结构,实现了地质雷达高频同步信号和语音信号的长距离实时移动传输,为构建矿井地质安全保障平台提供了技术支撑。
关键词
矿井地质透明化
地质雷达
CT透射探测
信号同步
智能通信
Keywords
mine geological transparency
geological radar
CT transmission detection
signal synchronization
intelligent communication
分类号
TD655 [矿业工程—矿山机电]
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
地铁隧道车载融合定位系统及精度校正算法研究
5
作者
李天宇
许献磊
周东林
王浩
张照太
机构
煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2024年第4期83-89,共7页
基金
国家自然科学基金(52174155)
北京市科技计划(Z221100005222029)
国家重点研发计划(2023YFC3008902)。
文摘
地铁隧道安全隐患综合检测车可实现隧道衬砌及表观隐患的快速检测。受限于地铁隧道封闭的地下环境及隧道内外部复杂的结构环境,当前隧道内单一定位技术仍存在定位精度低、累积误差大、多源采集不同步导致的定位信息“打架”等难题。本文开发了一种地铁隧道车载融合定位系统及精度校正算法,包括车载高精度编码信息采集和视觉图像采集系统、融合定位算法、精度校正算法、多源信息坐标转换矩阵等内容。相较已有定位方法,该融合定位系统可实现在直道和弯道条件下检测车车载装备和隧道安全隐患的快速动态融合定位。室内室外测试结果表明,区间的定位精度可达10 cm,地铁内直线测试区间300 m内和曲线测试区间100 m内相对误差控制小于等于0.06%。室内模型试验和现场试验结果验证了该融合定位系统及精度校正算法的有效性和稳定性,为地铁隧道安全隐患的快速检测定位和隧道安全运营提供了技术支撑。
关键词
地铁隧道
隐患探测
融合定位
精度校正
快速检测
Keywords
subway tunnels
hazard detection
fusion positioning
accuracy correction
rapid detection
分类号
P22 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
GPR探测地埋管径研究综述
被引量:
18
6
作者
许献磊
赵艳玲
王方
王婉洁
机构
中国矿业大学(北京)土地复垦与生态重建研究所
煤炭科学研究总院经济与信息研究分院
出处
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2012年第5期2206-2215,共10页
基金
国家科技支撑计划项目(2008BAB38B03-02)
中央高校基本科研业务费资助
文摘
用无损探测技术来获取地下目标物的信息是当前研究的热点,探地雷达作为一种重要的工具及技术,已广泛应用在地埋管道直径的无损探测中,准确快速测定地埋管的直径,在理论研究与实际应用中都具有重要意义.本文在综合分析电磁波在介质中传播的基本特征和目标回波双曲线特征的基础上,讨论了用探地雷达无损探测技术来获取地埋管的直径特征参数的可行性;介绍了国内外目前主流的探地雷达设备,及相关学者在管径探测方面的研究进展;在国内外典型实例剖析的基础上,介绍分析了不同发展时期探地雷达测定地埋管管径的原理及测定方法;接着对地埋管径无损探测研究工作当前存在的问题进行总结.最后指出,地埋管探测的研究工作,应着眼于实现硬件轻便化、软件专业化、数据处理模型的智能化,才能更好的在实践中加以应用.
关键词
探地雷达
地埋管
直径
探测方法
Keywords
GPR
underground pipe
diameter
detection method
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于GPR的城市道路地下病害差值检测方法研究
被引量:
26
7
作者
许献磊
杨峰
乔旭
郝丽生
李素萃
机构
中国矿业大学(北京)
中矿华安能源科技(北京)有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第12期83-88,共6页
基金
国家自然科学基金(41504112)
煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放课题(SKLCRSM14KFA04)资助
文摘
地下工程施工对道路路基破坏产生的地下空洞等病害是导致城市道路路面坍塌事故频发的主要原因,探地雷达(GPR)以其无损、快捷以及浅层高分辨率的优势被广泛应用于道路地下病害检测中。针对目前GPR技术在地下病害一次性检测中存在的环境干扰严重和检测精度低的问题,提出了一种基于差值检测的道路地下病害检测方法。首先通过差值检测算法对配准后的不同时相雷达图像进行差值处理,识别出变化区域即病害可能出现区域,然后利用改进的核匹配追踪算法,识别并提取道路病害特征。根据回波波组形态、振幅和相位特性、吸收衰减特性等方面特征,初步建立地下病害属性划分标准,进而将不同种类病害分级以指导施工修复。对北京四环路部分路段进行应用实验,结果表明:该检测方法有效提高道路地下病害的检测精度至80%。该方法可实现道路病害检测由一次性检测技术向周期性监测技术的转换,为保障城市道路和地下管线安全提供有效的技术支撑。
关键词
探地雷达
道路病害
差值检测
核匹配追踪
病害特征
Keywords
GPR
road disease
difference detection
nuclear matching pursuit
disease features
分类号
TN957.52 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于空气耦合雷达的矿井煤岩界面随采动态探测原理及关键技术
被引量:
10
8
作者
许献磊
彭苏萍
马正
朱鹏桥
王一丹
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期2961-2977,共17页
基金
国家自然科学基金资助项目(52174155)
北京市科技计划资助项目(Z201100004520019)。
文摘
矿井煤岩识别技术是制约煤炭智能开采的关键难题之一。受煤矿地质条件及复杂工况影响,目前诸多煤岩识别方法因其技术局限性而无法满足工业化实时、智能、高效的应用需求。在总结矿井煤岩识别技术演变历程基础上,提出煤岩识别技术已经进入到随采、自主、动态探测的新阶段,并提出了适用于智能综采工作面煤岩界面的非接触智能探测理论与技术框架,包括电磁波能量聚焦、位姿感知、支架姿态自适应调控、煤岩界面坐标转换4项技术内涵和聚焦发射空气耦合雷达天线、智能调节支架、煤岩界面识别与追踪技术方法、界面位置信息提取技术、系统位姿参数矩阵5项关键技术。系统阐释了基于空气耦合雷达天线煤岩界面随采动态探测系统的基本原理,首先,开发空气耦合屏蔽雷达天线,实现电磁波能量聚焦发射及煤岩界面的非接触式探测,天线悬空高度为30 cm;其次,研发智能天线支架,结合支架姿态自适应调控技术,以雷达数据探测的悬空距离(天线距煤表面距离)为判别依据,实现雷达天线位姿随工作面起伏变化的自适应调节;再次,研究多干扰源下的煤岩界面识别与追踪方法,准确识别出空气-煤界面、煤-岩界面的一次有效波反射点位,获取动态高精度的煤岩界面信息;最后,创建系统位姿参数矩阵,结合煤机惯性导航单元、智能支架动态位姿参数,建立大地坐标系、采煤机坐标系和天线坐标系3者空间关系模型,并创建煤岩界面等高曲线,并将该信息通过网络协议传输给煤机控制系统,从而实现采煤机截割滚筒自适应调高控制。实验结果表明:应用该煤岩识别系统识别煤岩界面位置平均误差为±1.2 cm,平均误差百分比为8.6%。实现了矿井煤岩界面随采动态探测,为智采工作面实现无人作业提供了新的理论技术支撑。
关键词
煤岩识别
空气耦合雷达
随采动态
非接触式探测
智能识别
自适应调控
Keywords
coal and rock identification
air coupled radar
mining dynamics
non-contact detection
intelligent identification
adaptive regulation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
矿井超深探测地质雷达天线的开发及应用
被引量:
16
9
作者
许献磊
杨峰
夏云海
王郁森
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2016年第4期124-129,共6页
基金
"十二五"国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2012YQ030126)
国家自然科学基金资助项目(41504112)
文摘
为解决目前地质雷达技术在矿井灾害源超前探测中存在的探测范围小、精度低的难题,提出了一种新型可用于矿井灾害源超深探测的地质雷达天线技术,设计并开发了一种分体插拔式低频组合天线,涉及12.5、25.0和50.0 MHz三种频率。结果表明:天线的板状结构设计,增强了天线的方向性;天线阻抗及加长杆接口设计,在天线系统馈点实现与环境的阻抗匹配,增强了天线带宽并减少了驻波干扰;应用该新型天线进行了矿井超前探测试验,结果表明该新型天线可有效探测30 m以上直径大于3 m的地质灾害源的位置和深度,突破了目前30 m探深局限,最大探测深度可达到80 m。
关键词
矿井灾害源
超深探测
地质雷达
低频组合天线
Keywords
mine disasters sources
ultra-deep detection
geological radar
low frequency combination antenna
分类号
P318.6 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
地铁隧道管片背后脱空及渗水病害检测方法
被引量:
13
10
作者
许献磊
马正
李俊鹏
梁爽
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
北京城建勘测设计研究院有限责任公司
出处
《铁道建筑》
北大核心
2019年第7期51-56,共6页
文摘
地铁隧道管片背后的脱空和渗水病害严重威胁地铁的施工和运营安全。针对目前探地雷达技术在管片背后病害检测中仍然存在检测精度低、属性难以划分的问题,开展管片后的脱空和渗水病害检测方法研究。首先,通过搭建多组正演模型,分析管片背后脱空和渗水病害的雷达波反射特征,提出将核匹配追踪算法用于病害识别,提高检测精度;然后,根据回波的波组形态、振幅和相位特性、吸收衰减特性等方面特征,建立地铁隧道管片背后病害属性划分标准,可实现不同种类病害的分级以指导施工修复;最后,对厦门地铁2号线进行探测试验,结果表明:该检测方法可有效实现地铁隧道管片背后病害的快速检测,4条测线共检测出异常区域23处。该方法可为地铁隧道施工及运营安全提供一种有效的检测手段。
关键词
地铁
病害检测方法
试验研究
探地雷达
脱空和渗水病害
属性划分
Keywords
Subway
Damage detection method
Experimental research
Ground penetrating radar
Cavity and water seepage damage
Attribute classification
分类号
TN957 [电子电信—信号与信息处理]
U457 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
低频地质雷达屏蔽天线开发及在地下空间工程探测应用
被引量:
3
11
作者
许献磊
张朝阳
彭苏萍
陈令洲
张迪
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2022年第4期140-149,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52174155)
北京市科技计划项目(Z201100004520019)。
文摘
地质雷达技术已经广泛应用于地质结构及安全隐患探测中,受限于复杂地质条件,常规地质雷达探测天线系统存在探测深度浅、深部探测精度降低等缺陷,且难以实现实时处理功能。开发了一种低频地质雷达屏蔽天线系统,与常规地质雷达天线系统相比,该系统有2个优势:①通过低频屏蔽及阻抗匹配设计,增强了天线的聚焦和辐射特性,可有效屏蔽环境干扰信号,提高数据的信噪比;②构建了基于FPGA的数据实时处理框架,应用于可编程芯片上,系统开发实现了数据内插、去噪、增益等处理算法的集成,实现了数据的实时处理。试验结果表明:该低频地质雷达天线系统在城市环境下其探测深度可达30 m,基于FPGA的处理模块实现了数据的实时处理,同时数字图像实时处理算法将图像信息熵、平均梯度等相对常规数据的处理平均提升分别为13.72%、12.44%。
关键词
地质雷达
超深探测
天线开发
屏蔽装置
FPGA实时处理
Keywords
GPR
ultra-deep detection
antenna development
shielding device
FPGA real-time processing
分类号
P631.3 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于高频雷达波的煤岩层位识别与追踪方法研究
被引量:
8
12
作者
许献磊
王一丹
朱鹏桥
马正
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期50-58,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52174155)
北京市科技计划资助项目(Z201100004520019)
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放基金资助项目(SHJT-17-42.6)。
文摘
煤岩层位的识别与追踪是煤炭智能化开采的重要难题,常规的煤岩层位探测方法存在精度低、实时性差等问题,提出一种基于高频空气耦合雷达的煤岩层位识别与追踪方法,相比于传统方法,本方法可实现非接触式探测,并且能实时进行层位的追踪与识别。首先通过正演模拟分析了天线悬空耦合条件下高频雷达波在“空气-煤-岩”层位的回波反射特征,提出了“空气-煤”和“煤-岩”层的定位方法;其次对不同煤层厚度条件下的界面探测精度和误差进行分析,提出了“煤-岩”层精确定位方法,并建立了种子层位点的位置关系模型;针对雷达天线悬空高度受煤层起伏变化的影响,研究推导出煤岩层位动态探测过程中煤层厚度的解算算法;再次,根据“煤-岩”层位种子点,提出以三级“窗口算子”为核心的煤岩层位追踪算法,实现了煤岩层位的快速追踪,提高了系统稳定性;最后开展了物理模型试验和现场探测试验,结果表明:物理模型探测中平均误差为±0.12 cm,平均误差百分比为2.18%,矿井工作面探测平均误差值为±0.71 cm,平均误差百分比为3.53%;基于1.2 GHz高频空气耦合雷达可在悬空条件下实时动态获取到1 m范围内煤岩层位信息,动态探测精度达到厘米级,研究成果为煤矿智能化开采以及透明地质模型的动态更新提供技术支撑。
关键词
煤岩识别
空气耦合
高频雷达
煤岩层位
实时动态探测
识别与追踪
窗口算子
Keywords
coal and rock identification
air-coupled radar
high frequency radar
coal and rock layer
real-time dynamic detection
identification and tracking
window operator
分类号
P3 [天文地球—地球物理学]
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职称材料
题名
GPR技术在南水北调工程坝体渗漏探测中的应用
被引量:
8
13
作者
许献磊
孙帅航
孙明浩
郝丽生
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中矿华安能源科技(北京)有限公司
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020年第10期59-63,共5页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0804302)
北京市科技计划项目(Z191100001419005)。
文摘
坝体渗漏严重威胁着堤坝结构安全。针对探地雷达(GPR)技术在堤坝结构安全探测中存在的因电磁波衰减造成探测深度浅、精度低的问题,提出了一种天线中心频率为50 MHz增强型低频组合天线技术,通过双发双收设计提高天线的发射效率并增强GPR深部探测能力。应用该技术进行的南水北调工程坝体渗漏探测试验,结果表明:与常规雷达天线相比,该增强型低频组合天线可有效增强深部探测能力,在含水量较大的坝体环境下有效探测深度达到25 m,实现了富水区域及渗流通道的探测。本技术为堤坝安全治理提供了数据支撑。
关键词
探地雷达(GPR)
坝体
渗漏探测
双发双收
深部探测
南水北调工程
Keywords
GPR
dam body
leakage detection
dual-transmitter and dual-receiver
deep detection
South-to-North Water Transfer Project
分类号
TV221 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
基于支持向量机的道路地下空洞量化识别方法
被引量:
6
14
作者
许献磊
李俊鹏
王亚文
鞠齐民
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《工程勘察》
2019年第4期70-78,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(41504112)
文摘
如何实现地下空洞的量化识别是探地雷达技术在城市道路地下空洞探测应用中的难题。针对城市道路地下空洞识别具有的小样本、非线性及高维模式识别特征,本文提出了一种基于支持向量机(SVM)的地下空洞量化识别方法。首先进行地下空洞正演模拟,对地下空洞雷达模拟数据进行预处理并进行数据降维,然后对降维后的数据进行时间域特征提取,利用SVM算法进行分类训练并构建空洞识别模型,最后应用该模型实现对地下空洞测试数据的量化识别。应用该方法分别对城市道路地下空洞正演模拟数据和物理模型数据进行实验验证,结果表明:本方法可以实现城市道路地下空洞的量化识别,其中正演模拟数据空洞识别精确度达到94%,空洞大小误差为±0.1m;物理模型数据空洞识别精确度达到82%,空洞大小误差为±0.2m。本方法可应用在城市道路地下空洞的量化识别中,为道路安全提供技术支撑。
关键词
探地雷达
地下空洞
量化识别
特征提取
支持向量机
Keywords
GPR
underground cavity
quantitative identification
feature extraction
support vector machine
分类号
TN957.52 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
亚当·斯密合宜性理论对社会主义道德建设的借鉴意义
15
作者
许献磊
范梦
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)思想政治教育学院
出处
《长春教育学院学报》
2017年第3期21-25,共5页
文摘
我国目前处于改革攻坚阶段,道德问题受到广泛关注,大学生思想道德教育始终是个常问常新的话题。亚当·斯密的《道德情操论》曾为市场经济条件下的资本主义社会提供了道德标准,对西方现代社会道德体系的形成起到奠基作用。当前,《道德情操论》中有关行为合宜性的理论对社会主义道德建设仍然具有借鉴意义。
关键词
亚当·斯密
合宜性
道德建设
分类号
G641 [文化科学—高等教育学]
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职称材料
题名
煤矿区土地复垦成本确定方法
被引量:
33
16
作者
肖武
胡振琪
许献磊
付艳华
机构
中国矿业大学(北京)土地复垦与生态重建研究所
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第S1期175-179,共5页
基金
国土资源部公益项目(200911015-03)
文摘
在借鉴发达国家复垦保证金提取办法的基础上,通过分析煤矿开采对土地的破坏机制,从地质条件、采矿方法与自然环境情况3项评价准则出发,以山东省2座相邻矿山为例,构建了科学合理的煤矿区土地复垦成本评价模型。该模型确定的复垦成本能较真实的反映当地实际投资水平,为合理制定全国统一的土地复垦保证金征收标准指明了方向。同时,确立的东部中-高潜水位煤矿区复垦保证金的四级征收标准,为其他地区提供了借鉴。
关键词
复垦成本
复垦保证金
评价模型
征收标准
Keywords
cost of land reclamation
land reclamation bond
evaluation model
levy standard
分类号
TD82 [矿业工程—煤矿开采]
TQ53 [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
探地雷达在矿山地质环境调查中的应用探讨
被引量:
35
17
作者
余洋
许献磊
张志鹏
田磊
何培雍
亓国涛
机构
中国地质环境监测院
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
出处
《煤炭工程》
北大核心
2017年第10期145-148,共4页
基金
全国矿山地质环境信息系统建设与服务(DD20160333)
国家自然科学基金(41504112)
文摘
通过对矿山地质环境调查内容和探地雷达施测原理进行综合讨论,系统阐述了探地雷达在矿山地质环境调查中的探测对象,详细探讨了探地雷达在断层、溶洞、采空区、地裂缝等矿山地质环境问题实际探测过程中的施测流程和结果解释,并结合探地雷达在矿山地质环境调查中的实际应用提出技术总结和建议。研究表明:根据矿山地质环境中不同对象间存在的电性差异,借助探地雷达科学获取目标对象的特征信息,可以实现对矿山地质环境问题对象的科学解释。
关键词
矿山地质环境
探地雷达
无损探测
探测手段
Keywords
mine geological environment
ground penetrating radar
non - destructive detection
detection means
分类号
TD167 [矿业工程—矿山地质测量]
X167 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
矿井地质雷达超前探测方法及应用研究
被引量:
25
18
作者
李冬
杜文凤
许献磊
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第7期223-228,共6页
基金
国家科技重大专项资助项目(2016ZX05066-001)
国家自然科学基金煤炭联合资助项目(U1261203)
文摘
为保证煤矿安全施工与开采,落实"有掘必探"原则,达到准确识别矿井灾害源、降低风险的目的,采用地质雷达方法进行超前探测具有探测精度高、施工方便及处理解释高效的特点。通过对山西某煤矿进风巷和回风巷地质雷达探测的实际应用,分析了地质雷达的工作原理、探测方法及数据处理流程。采用50、200 MHz两种频率雷达对掘进巷道掘进工作面面进行超前探测,准确探测了前方50 m范围内地质情况。通过与掘进段实际揭露进行验证,探测显示的陷落柱、破碎带及煤岩交界面均与实际对应较好。结果表明,矿井地质雷达超前探测具有较好的探测效果,可以为巷道掘进提供有力的技术支持,是矿井超前探测的高效、高精度探测新方法。
关键词
地质雷达
超前探测
频率
矿井灾害
Keywords
geological radar
advanced detection
frequency
mine disaster
分类号
P631.8 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
地质雷达超前探测在常村煤矿的应用研究
被引量:
10
19
作者
段毅
许献磊
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
出处
《中国矿业》
北大核心
2017年第8期150-153,共4页
基金
"十二五"国家重大科学仪器设备开发专项项目资助(编号:2012YQ030126)
国家自然科学基金项目资助(编号:41504112)
文摘
巷道掘进前方隐伏的灾害源极易造成矿井事故的发生,对煤矿的安全生产构成了极大的威胁。对掘进巷道进行超前探测,从而掌握掘进巷道的煤层异常情况具有十分重要的意义。本文首先介绍了基于地质雷达方法的煤巷超前地质探测方法和原理,然后从实际工程应用出发,对潞安集团常村煤矿皮带顺槽反掘巷进行地质雷达超前地质探测。应用基于时间剖面和频率剖面复合解释技术对处理后的数据进行解释,结果表明:探明了反掘巷侧帮及迎头面地质构造情况、确定了6个煤/岩性变化带、2个破碎和裂隙水区域的位置和深度。
关键词
煤井灾害源
地质雷达
超前探测
数据处理
Keywords
mine disasters source
geological radar
advanced detection
data processing
分类号
TD166 [矿业工程—矿山地质测量]
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职称材料
题名
基于嵌入式以太网的地质雷达通信系统的研究
被引量:
2
20
作者
李涛涛
李策
方亮
许献磊
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
萍乡学院机械与电子工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2017年第3期242-245,共4页
基金
煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放课题资助(SKLCRSM16KFD03)
"十二五"国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2012YQ030126)
贵州省科技厅工业攻关项目(黔科合GZ字[2015]3020)
文摘
研究了一套基于嵌入式以太网的地质雷达通信系统,系统以STM32F407芯片为硬件核心,采用TCP网络传输协议,以双绞线或无线的方式实现数字量雷达信号传输。结果表明:系统较好实现了雷达通信,提升数据可靠性,大大改善了雷达的使用便捷性。
关键词
嵌入式以太网
地质雷达
通信
STM32F407
TCP
Keywords
embedded Ethernet
ground penetrating radar
communication
STM32F407
TCP
分类号
P631.3 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
矿井煤岩界面节点式雷达快速动态探测系统及实验研究
许献磊
陈令洲
彭苏萍
梁鹏
赵禹深
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
露天矿山智能爆破关键技术及应用
李萍丰
范廷翔
许献磊
张万忠
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
煤矿地质灾害隐患透明化探测技术进展与思考
许献磊
马正
陈令洲
《绿色矿山》
2023
1
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职称材料
4
矿井工作面透射探测信号同步传输系统设计与开发
许献磊
李菁淋
郭爱军
张迪
梁鹏
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023
0
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职称材料
5
地铁隧道车载融合定位系统及精度校正算法研究
李天宇
许献磊
周东林
王浩
张照太
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
6
GPR探测地埋管径研究综述
许献磊
赵艳玲
王方
王婉洁
《地球物理学进展》
CSCD
北大核心
2012
18
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职称材料
7
基于GPR的城市道路地下病害差值检测方法研究
许献磊
杨峰
乔旭
郝丽生
李素萃
《科学技术与工程》
北大核心
2016
26
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职称材料
8
基于空气耦合雷达的矿井煤岩界面随采动态探测原理及关键技术
许献磊
彭苏萍
马正
朱鹏桥
王一丹
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
10
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职称材料
9
矿井超深探测地质雷达天线的开发及应用
许献磊
杨峰
夏云海
王郁森
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2016
16
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职称材料
10
地铁隧道管片背后脱空及渗水病害检测方法
许献磊
马正
李俊鹏
梁爽
《铁道建筑》
北大核心
2019
13
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职称材料
11
低频地质雷达屏蔽天线开发及在地下空间工程探测应用
许献磊
张朝阳
彭苏萍
陈令洲
张迪
《矿业安全与环保》
北大核心
2022
3
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职称材料
12
基于高频雷达波的煤岩层位识别与追踪方法研究
许献磊
王一丹
朱鹏桥
马正
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
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职称材料
13
GPR技术在南水北调工程坝体渗漏探测中的应用
许献磊
孙帅航
孙明浩
郝丽生
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2020
8
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职称材料
14
基于支持向量机的道路地下空洞量化识别方法
许献磊
李俊鹏
王亚文
鞠齐民
《工程勘察》
2019
6
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职称材料
15
亚当·斯密合宜性理论对社会主义道德建设的借鉴意义
许献磊
范梦
《长春教育学院学报》
2017
0
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职称材料
16
煤矿区土地复垦成本确定方法
肖武
胡振琪
许献磊
付艳华
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
33
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职称材料
17
探地雷达在矿山地质环境调查中的应用探讨
余洋
许献磊
张志鹏
田磊
何培雍
亓国涛
《煤炭工程》
北大核心
2017
35
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职称材料
18
矿井地质雷达超前探测方法及应用研究
李冬
杜文凤
许献磊
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018
25
下载PDF
职称材料
19
地质雷达超前探测在常村煤矿的应用研究
段毅
许献磊
《中国矿业》
北大核心
2017
10
下载PDF
职称材料
20
基于嵌入式以太网的地质雷达通信系统的研究
李涛涛
李策
方亮
许献磊
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2017
2
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职称材料
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