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遥感—岩石力学在矿山应用的试验研究 被引量:7
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作者 刘善军 徐忠印 +2 位作者 吴立新 马保东 刘鑫 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第7期61-65,共5页
遥感—岩石力学的试验研究表明,岩石在受力与灾变过程中存在特征性的红外辐射变化,利用红外手段可以监测岩石应力与灾变问题。在过去遥感—岩石力学试验研究的基础上,针对矿山与岩石破裂失稳有关的安全隐患问题,利用红外热像仪对河北省... 遥感—岩石力学的试验研究表明,岩石在受力与灾变过程中存在特征性的红外辐射变化,利用红外手段可以监测岩石应力与灾变问题。在过去遥感—岩石力学试验研究的基础上,针对矿山与岩石破裂失稳有关的安全隐患问题,利用红外热像仪对河北省峪耳崖金矿和辽宁省齐大山铁矿进行了现场检测,结果表明,利用热像仪可以检测井下高矿压部位、冒落和片帮等危险性的部位、渗水部位以及露天矿中断层和滑坡危险区,这些区域在热像中呈现不同于周围正常岩石的温度色调。如果结合长时间动态观测,可以对这些矿山灾害进行预测预警。研究结果为矿山安全及防灾减灾提供了新的监测预警手段。 展开更多
关键词 遥感—岩石力学 矿山灾害 热红外异常 监测预警
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基于极差的受载含孔洞岩石红外辐射温度场的定量分析
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作者 杨正仓 郭卫 +2 位作者 赵辉 刘善军 高祥 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第12期44-49,共6页
以岩石含孔结构模拟地下巷道,开展了含孔洞岩石加载过程的红外辐射监测实验。对含孔洞岩石加载的红外辐射温度场的时空变化特征进行了研究,引入极差参数作为红外辐射温度场的定量刻画指标,重点讨论了极差曲线的变化特征,以及极差与特征... 以岩石含孔结构模拟地下巷道,开展了含孔洞岩石加载过程的红外辐射监测实验。对含孔洞岩石加载的红外辐射温度场的时空变化特征进行了研究,引入极差参数作为红外辐射温度场的定量刻画指标,重点讨论了极差曲线的变化特征,以及极差与特征粗糙度、熵和方差的异同。结果表明:①极差曲线随应变的变化具有明显的阶段性特征,表现为低水平发展、稳定上升和快速上升3个阶段;②在最后阶段,极差曲线加速上升并出现突跳点,反映了温度场的分异现象和前兆特征,前兆时间点平均为0.88峰值应力;③在特征粗糙度、熵、方差和极差这4个参数中,特征粗糙度和极差的阶段性变化特征最明显,有利于岩石加载阶段的识别与判定,方差次之,熵最差;特征粗糙度和极差波动性最大,对岩石加载过程的红外温度场变化更为敏感,熵次之,方差最光滑;极差的前兆点易识别性最大,特征粗糙度次之,熵和方差最小;在前兆时间上,4个参数处于0.87~1峰值应力区间,平均为0.94σmax,其中极差最早,特征粗糙度次之,熵和方差最晚,不同参数的前兆时间差有利于增强岩石破裂预警的临近渐进性和识别可靠性;从计算的难易程度上看,特征粗糙度和熵最复杂,方差次之,极差最为简单。本研究成果丰富了遥感—岩石力学的内容和红外辐射温度场定量表达方法,为岩巷岩体失稳破坏的红外监测及预警提供了实验基础。 展开更多
关键词 遥感—岩石力学 岩巷 红外辐射 联合监测
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岩石受力红外与微波辐射变化机理及地应力遥感关键问题 被引量:8
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作者 吴立新 毛文飞 +4 位作者 刘善军 徐忠印 李志伟 齐源 苗则朗 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第S1期146-161,共16页
地应力遥感是遥感科学的新范式,是打开地震遥感预测大门的金钥匙;岩石受力附加电磁辐射的产生机理、感知模型及定量分离是地应力遥感的理论基础。本文简要回顾了地震红外及微波遥感异常研究的历程,系统梳理了固体力学中电磁辐射实验观... 地应力遥感是遥感科学的新范式,是打开地震遥感预测大门的金钥匙;岩石受力附加电磁辐射的产生机理、感知模型及定量分离是地应力遥感的理论基础。本文简要回顾了地震红外及微波遥感异常研究的历程,系统梳理了固体力学中电磁辐射实验观测的研究成果,包括材料应力与损伤的热像分析、岩石受力破裂过程的红外成像观测、红外波谱辐射观测及微波辐射观测。系统总结了岩石受力电磁辐射变化机理研究的代表性成果,包括矿物晶体压电效应、裂纹尖端放电效应、自由电子逃逸效应、孤立系统能量平衡等岩石物理机制;分析了岩石受力附加电磁辐射变化的量子力学机理,包括晶体原子振动能级跃迁及矿物分子转动能级跃迁;讨论了岩石介电常数变化效应、地表发射率变化效应等遥感物理机制。结合地应力变化驱动下的地球系统耦合现象,分析了地壳岩体电流激发效应、地下氡气逸出效应的原理与不足,总结提出了地球系统地震响应的多尺度性。最后,面向中国地球物理卫星重大计划,提出了地应力遥感亟待突破的三大关键问题,即地应力遥感卫星的波段优选与组合配置、构造活动及地震前兆的遥感识别与复合诊断、地应力响应现象的协同观测与智能分析。 展开更多
关键词 地球物理卫星 地应力遥感 地应力场变化 地应力响应 红外亮温 微波亮温 遥感—岩石力学
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INFRARED THERMAL IMAGE STUDY ON THE FOREWARNING OF COAL AND SANDSTONE FAILURE UNDER LOAD 被引量:2
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作者 吴立新 王金庄 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 1997年第2期15-23,共9页
In the experimental study, AGE-782 thermal instrument was used to detect the infrared radiation variation of coal and sandstone (wave-length range 3.6~5.5 μm was used). It's discovered that coal and sandstone fa... In the experimental study, AGE-782 thermal instrument was used to detect the infrared radiation variation of coal and sandstone (wave-length range 3.6~5.5 μm was used). It's discovered that coal and sandstone failure under load have three kinds of infrared thermal features as well as infrared forewarning messages. That are: (1) temperature rises gradually but drops before failure ; (2) temperature rises gradually but quickly rises before failure; (3) first rises,then drops and lower temperature emerges before failure. The further researches and the prospect of micro-wave remote sensing detection .on ground pressure is also discussed. 展开更多
关键词 forewarning message of Coal and sandstone failure infrared detection infrared thermal image underground pressure microwave remote sensing
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