煤與瓦斯突出、衝擊礦壓等煤岩動力災害現像嚴
重威脅著煤礦的安全高效生產。聶百勝、何學秋、朱
郴韋編著的《煤岩破壞電磁輻射效應及其應用(精)》
在大量實驗室試驗和現場試驗的基礎上，結合信號處
理、損傷力學、物理化學和電磁動力學等多學科的理
論研究，比較繫統地論述煤岩破壞電磁輻射的基本規
律，揭示煤岩等多孔介質破壞過程與電磁輻射信息之
間的關繫，建立三維煤岩力電耦合的損傷力學模型，
對其中的參數進行計算，利用該模型和試驗結果建立
煤岩動力災害預警準則，並提出對煤岩體應力的測試
方法，對煤岩體電磁輻射場進行模擬和驗證，對電磁
輻射天線進行模擬分析和選型，對電磁輻射天線進行
測試分析。同時開發了礦用高速電磁輻射信號測試及
分析繫統，對煤礦井下工作面煤岩體和干擾噪聲電磁
輻射信號進行測試，分析其頻譜特征；對煤岩樣及煤
礦掘進巷道的力電耦合場進行模擬；在煤礦井下對電
磁輻射測試煤岩體應力狀態和預測煤岩動力災害進行
試驗研究，驗證試驗和理論分析結果。
本書可供從事煤岩動力災害現像(煤與瓦斯突出
、衝擊礦壓、礦山壓力顯現等)、電磁天線測試及分
析、岩土工程等領域研究的科技工作者、研究生、本
科生等閱讀參考。

前言
第1章 緒論
1.1 礦山煤岩動力災害研究進展
1.1.1 煤與瓦斯突出現像
1.1.2 煤與瓦斯突出機理研究現狀
1.1.3 衝擊礦壓機理研究進展
1.2 煤岩電磁效應研究現狀
1.2.1 電磁輻射在地震預報方面研究現狀
1.2.2 煤岩電磁輻射機理研究現狀
1.2.3 煤岩電磁輻射特征研究現狀
1.2.4 電磁輻射預測預報煤岩災害動力現像研究現狀
1.2.5 目前電磁輻射需要研究的課題
1.3 本書主要研究內容
第2章 受載煤岩電磁輻射的試驗研究
2.1 試驗繫統、試驗方案及試驗樣品
2.1.1 試驗樣品及其制備方法
2.1.2 試驗繫統
2.1.3 試驗研究內容
2.2 單軸壓縮電磁輻射特征
2.2.1 單軸壓縮煤岩混凝土電磁輻射的試驗結果
2.2.2 煤樣受載後快速卸載過程的電磁輻射時序試驗結果
2.2.3 煤岩樣衝擊過程的電磁輻射特征
2.2.4 煤岩摩擦過程的電磁輻射特征
2.3 組合煤岩破壞過程的電磁輻射特征
2.3.1 組合煤岩樣單軸壓縮下應力分析
2.3.2 組合煤岩的單軸強度條件分析
2.3.3 受載組合煤岩的電磁輻射試驗結果
2.4 煤岩電磁輻射幅值規律
2.4.1 單軸壓縮煤岩混凝土電磁輻射的幅值變化特征
2.4.2 單軸壓縮組合煤岩電磁輻射的幅值變化特征
2.4.3 衝擊過程電磁輻射的強度變化特征
2.4.4 摩擦過程電磁輻射的強度變化特征
2.5 煤岩流變破壞電磁輻射記憶效應規律
2.5.1 循環加載應力的確定
2.5.2 煤岩破壞電磁輻射記憶效應試驗結果
2.5.3 瓦斯、水對煤岩破壞電磁輻射記憶效應的影響
2.6 小結
第3章 含瓦斯煤岩受載破壞電磁輻射試驗研究
3.1 試驗繫統及方案
3.1.1 試驗繫統
3.1.2 試驗方案
3.2 試樣制備及試驗準備
3.3 煤岩力學特性及電磁輻射特征
3.3.1 煤岩單軸壓縮破壞力學特性及電磁輻射特征
3.3.2 含瓦斯煤岩單軸壓縮破壞的變形特征
3.3.3 孔隙瓦斯對煤岩峰值強度的影響
3.3.4 孔隙氣體對煤岩彈性模量的影響
3.3.5 含瓦斯煤岩受載破壞過程中的電磁輻射特征
3.4 小結
第4章 煤岩電磁輻射信號頻譜特征研究
4.1 組合煤岩電磁輻射試驗研究
4.1.1 組合煤岩樣的制作
4.1.2 單一煤體單軸壓縮電磁輻射信號特征
4.1.3 組合煤岩電磁輻射信號特征
4.2 煤岩變形破壞電磁輻射信號頻譜分析
4.2.1 煤體單軸壓縮電磁輻射信號頻譜分析
4.2.2 組合煤岩變形破壞電磁輻射信號頻譜分析
4.2.3 傅裡葉譜與功率譜的對比分析
4.3 基於小波變換的電磁輻射信號特征分析
4.3.1 基於小波的電磁輻射信號特征分析的基本方法
4.3.2 煤體單軸壓縮電磁輻射信號小波特征頻譜分析
4.3.3 組合煤岩電磁輻射信號小波特征頻譜分析
4.3.4 頻譜分析與小波分析的結果比較
4.4 基於希爾伯特一黃變換(HHT)電磁輻射頻譜分析
4.4.1 HHT分析法
4.4.2 電磁輻射信號的HHT分析
4.5 小結
第5章 煤岩電磁輻射信號噪聲頻譜特征及抑制研究
5.1 煤岩電磁輻射信號的傳播途徑
5.2 煤岩電磁輻射信號采集過程噪聲分析
5.2.1 電磁輻射信號實驗室采集過程中噪聲來源
5.2.2 電磁輻射信號現場采集過程中噪聲來源
5.3 煤岩電磁輻射監測抗干擾技術
5.3.1 屏蔽技術
5.3.2 濾波技術
5.4 電磁輻射信號的小波降噪方法
5.4.1 小波變換降噪模型和降噪過程
5.4.2 小波變換降噪閾值選取與確定
5.5 基於小波理論的電磁輻射信號降噪
5.5.1 單一煤樣電磁輻射信號的小波去噪
5.5.2 組合煤岩電磁輻射信號的小波去噪
5.6 工作面電磁輻射信號的噪聲抑制技術
5.6.1 不同噪聲源的電磁輻射信號頻譜特征
5.6.2 工作面電磁輻射信號去噪
5.7 小結
第6章 煤岩變形破壞電磁輻射的非線性預測方法
6.1 煤岩破裂過程聲發射和電磁輻射信號的混沌特征
6.1.1 關聯維數及其計算
6.1.2 聲發射和電磁輻射信號的混沌特征
6.2 煤岩變形破壞電磁輻射的神經網絡預測方法研究
6.3 自適應BP神經網絡的基本原理及實現步驟
6.4 煤岩變形破裂電磁輻射自適應神經網絡預i貝4原理
6.4.1 電磁輻射參數時間序列維數的選定
6.4.2 自適應神經網絡預測原理
6.5 自適應神經網絡在煤岩電磁輻射信號預測中的應用
6.6 小結
第7章 煤岩電磁輻射接收天線特征參數及模擬研究
7.1 引言
7.1.1 天線定義
7.1.2 天線基本參數
7.1.3 天線極化波
7.2 煤岩電磁輻射接收天線特征參數及測量方法
7.2.1 電磁輻射接收天線設計原則
7.2.2 電磁輻射接收天線基本特性
7.2.3 電磁輻射接收天線參數測量
7.3 煤岩電磁輻射接收天線模擬技術
7.3.1 HFsS軟件及其相關技術定義
7.3.2 煤岩電磁輻射場仿真研究
7.3.3 電磁輻射接收天線仿真研究
7.4 小結
第8章 煤岩力電耦合模型及動力災害預警準則
8.1 引言
8.1.1 損傷力學及其發展
8.1.2 煤岩強度的統計損傷理論
8.1.3 煤岩材料的損傷力學模型
8.1.4 基於weibull分布的煤岩強度統計損傷模型
8.1.5 基於正態分布的煤岩強度統計損傷模型
8.1.6 三維煤岩力學損傷本構關繫
8.2 煤岩力電耦合的損傷力學模型
8.2.1 基於電磁輻射脈衝數的一維煤岩力電耦合模型
8.2.2 基於電磁輻射脈衝數的三維煤岩力電耦合模型
8.2.3 基於電磁輻射強度的煤岩力電耦合模型
8.3 力電耦合模型相關參數計算
8.3.1 力電耦合模型的相關參數意義
8.3.2 力電耦合模型參數的計算方法
8.3.3 計算結果
8.4 煤岩力電耦合模型的應用
8.4.1 煤岩均勻性對電磁輻射的影響
8.4.2 不同圍壓對煤岩電磁輻射的影響
8.4.3 單軸壓縮煤岩樣突然卸載時的電磁輻射特征
8.4.4 循環加載過程的電磁輻射特征
8.5 礦山煤岩電磁輻射預警準則
8.5.1 電磁輻射監測預警指標
8.5.2 煤岩動力災害電磁輻射預警準則
8.5.3 預警臨界值及動態趨勢繫數的確定
8.5.4 煤岩動力災害電磁輻射預警技術
8.6 小結
第9章 電磁輻射監測煤岩體應力狀態技術及應用
9.1 電磁輻射評價煤岩體應力狀態技術原理
9.2 煤岩體前方應力區域電磁輻射評價技術
9.2.1 掘進工作面應力狀態電磁輻射測試
9.2.2 回采工作面前方應力狀態電磁輻射測試
9.3 采掘應力場電磁輻射監測評價技術
9.3.1 掘進巷兩幫應力狀態電磁輻射監測技術
9.3.2 回風巷煤壁應力狀態電磁輻射監測技術
9.4 回采工作面周期來壓電磁輻射監測技術
9.4.1 回采工作面前方非接觸式電磁輻射測試結果
9.4.2 回采工作面非接觸式電磁輻射測試結果
9.4.3 回采工作面頂板周期來壓鑽孔電磁輻射測試結果
9.5 小結
**0章 煤岩電磁輻射監測技術的應用研究
10.1 電磁輻射監測技術
10.2 電磁輻射測試裝備
10.2.1 KBD5便攜式電磁輻射監測儀的組成及功能
10.2.2 KBD7煤岩動力災害非接觸電磁輻射監測儀
10.3 電磁輻射監測技術在煤與瓦斯突出預測中的應用
10.3.1 3248運輸聯巷基本情況
10.3.2 KBD7電磁輻射監測儀測試與分析
10.3.3 電磁輻射的影響因素分析
10.3.4 電磁輻射規律分析與實施步驟
10.4 電磁輻射監測技術在衝擊礦壓預測中的應用
10.4.1 衝擊礦壓發生前後的電磁輻射變化規律
10.4.2 電磁輻射與微震震級間的關繫
1O.5 煤岩電磁輻射監測技術發展趨勢
10.5.1 “智慧線”通信技術
10.5.2 “智慧線”技術在煤岩電磁輻射監測中的應用
10.6 小結
參考文獻