基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别

王昕^1,2,3,4，胡克想^1,2,3,4，俞啸^1,2,3,4，丁恩杰^1,2,3,4

1. 中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心2. 中国矿业大学信息与电气工程学院3. 矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室4. 江苏省感知矿山物联网工程实验室

摘 要：为了研究基于太赫兹时域光谱的煤岩界面识别可行性,首先应用太赫兹时域光谱技术,以气煤和砂岩粉末压片作为实验样本进行了相关实验,得到了太赫兹脉冲穿过不同样本时所产生的时间延迟和衰减幅度。然后采用Hilbert-Huang变换对煤岩样的太赫兹光谱进行了时频域分析,并与由传统快速傅里叶变换方法获得的样品频谱进行了对比,结果表明,在时频域内太赫兹光谱信号具有更高的分辨率,可以更好、更直观地分析太赫兹脉冲在任意时刻的频率、能量成分,研究任意频率在不同时刻对吸收谱线的作用。最后介绍了基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别过程,通过实验验证了采用Hilbert谱和边际谱提取出的光谱特征值可以很好地区分煤岩介质。

关键词：煤炭开采;煤岩界面;煤岩识别;太赫兹时域光谱;Hilbert-Huang变换;