煤層頂板鉆孔圖像二維小波處理及完整性分析.pdf

1、目前，我國(guó)煤礦生產(chǎn)集中，礦山開采處于高應(yīng)力環(huán)境下，煤層頂板的變化和裂隙發(fā)育能夠破壞頂板巖層的完整性和降低頂板巖層的強(qiáng)度，進(jìn)而引起煤層頂板冒落和巷道變形。為了預(yù)測(cè)煤層頂板結(jié)構(gòu)的完整性以及巷道圍巖破壞狀態(tài)，保護(hù)煤層頂板和巷道支護(hù)，使得礦井安全生產(chǎn)，論文針對(duì)煤層頂板進(jìn)行了相關(guān)的探測(cè)研究。
　　本文分析了當(dāng)前煤層頂板的探測(cè)方法，如鉆孔取芯、地震層曲率屬性預(yù)測(cè)、地震波形分類技術(shù)、地球物理測(cè)井和高密度直流電阻率法等，針對(duì)鉆孔取芯可以直觀觀測(cè)煤

2、層頂板和裂隙發(fā)育，但是取芯較難、運(yùn)輸麻煩的問題，本文以煤層結(jié)構(gòu)鉆孔圖像、人工模擬環(huán)形圖像和內(nèi)蒙古神東礦區(qū)煤層頂板鉆孔圖像為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用了圖像處理技術(shù)、二維小波和MATLAB等相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)了煤層結(jié)構(gòu)鉆孔圖像處理系統(tǒng)。
　　系統(tǒng)主要通過MATLAB軟件的編程實(shí)現(xiàn)，在三種小波圖像去噪的方法中針對(duì)煤層圖像加性高斯白噪聲的特點(diǎn)選擇小波收縮閾值法對(duì)圖像去噪，然后通過對(duì)比度增強(qiáng)提高圖像質(zhì)量。再通過模糊膨脹的方法確定圖像的圓心，設(shè)置半徑，

3、根據(jù)原始圖像與展開圖像的坐標(biāo)變換的關(guān)系，按照北-東-南-西-北的方位對(duì)圖像展開，之后通過人工選擇特征點(diǎn)將展開后的圖像經(jīng)過加權(quán)平均值依次融合拼接，得到了煤層頂板結(jié)構(gòu)的鉆孔全景圖，最后通過圖像邊緣檢測(cè)對(duì)比分析閾值法和小波多尺度方法，優(yōu)選出二維小波分解多尺度方法對(duì)拼接得到的圖像檢測(cè)裂隙，求出裂隙率，進(jìn)而得出頂板巖層的完整性。
　　根據(jù)全景展開圖和裂隙率，可以直觀的觀測(cè)頂板巖層結(jié)構(gòu)和頂板裂隙發(fā)育，通過觀測(cè)的頂板巖層結(jié)構(gòu)和裂隙發(fā)育以及裂隙率