煤岩电磁辐射多重分形研究：预测煤与瓦斯突出的新途径

"煤与瓦斯突出电磁辐射多重分形特征 (2005年)" 本文主要探讨了煤与瓦斯突出这一煤矿安全生产中的重大问题，以及如何利用电磁辐射的多重分形特性进行预测和预防。煤与瓦斯突出是煤炭开采过程中的一种严重灾害，它可能导致矿井破坏、人员伤亡和生产中断。为了提高对此类灾害的预警能力，研究者通过固定质量法分析了煤岩电磁辐射的多重分形维数。 多重分形理论是一种描述复杂系统自相似性且具有非均匀尺度结构的数学工具。在本文的研究中，电磁辐射强度序列被发现具有多重分形特征，这表明电磁辐射的变化并非简单的线性或单一的分形行为，而是呈现出多尺度、多层次的复杂模式。通过分析Dq-q曲线的陡峭程度，可以量化电磁辐射序列数据的波动程度，进一步用分形维数△Dq作为衡量这种波动规律的指标。 现场测试结果显示，煤岩电磁辐射的多重分形维数指标与煤与瓦斯突出的灾害危险程度之间存在较好的一致性。这意味着，通过监测和分析电磁辐射的多重分形特性，可以对煤与瓦斯突出的可能性进行评估，为矿井的安全管理提供科学依据。这一发现对于改进现有预测方法，提高预测准确性和提前采取防范措施具有重要意义。 关键词涉及了三个核心概念：煤与瓦斯突出、电磁辐射和多重分形特征。"煤与瓦斯突出"是指在煤矿开采中，由于压力、瓦斯浓度等因素导致的煤体突然释放瓦斯的现象；"电磁辐射"是煤岩在地应力、瓦斯压力等作用下产生的微弱电磁信号，可能与地质构造活动和瓦斯动态有关；"多重分形特征"则指电磁辐射序列的复杂波动模式，可以作为分析灾害潜在风险的依据。 这项研究揭示了煤岩电磁辐射的多重分形特征与煤与瓦斯突出灾害之间的内在联系，为矿井安全提供了新的理论和技术支持，对于提升矿井防灾减灾能力具有积极的促进作用。未来，这一领域的研究可能将进一步深入，结合其他监测技术和大数据分析，构建更完善的预测模型，以实现对煤与瓦斯突出的实时预警。