目前,煤炭在能源市场中的地位在短期内无法被完全替代,而我国浅层煤炭资源已近于枯竭。但深部地层高渗透压、高地应力、高地温的特点使得煤矿灾害发生率剧增。为减少采煤过程中的人员伤亡,有学者提出‘无人采煤’的概念。实现无人采煤需要大量技术支持,这其中的关键技术之一就是煤岩界面在线识别技术。太赫兹技术在近三十年内获得了迅猛发展,在众多领域展现出巨大的应用潜力。使用太赫兹波识别煤岩界面尚处于有待探索的初期阶段。煤岩界面在线识别要求可以实时、快速、准确地识别煤和岩石。但使用太赫兹技术对物质进行识别和定量分析时,对待测样品的形式具有较高要求,耗时、繁琐的样品制作过程限制了它在对实时性具有较高要求的场合的应用。为此,论文开展了一系列基于太赫兹辐射的煤岩界面在线识别方法的基础研究。提出使用透射式THz辐射在线识别煤岩界面的原理架构,重点针对:如何快速区分、识别颗粒状煤和岩石的问题,如何识别煤颗粒中混入了少量岩石的问题,做了一些基础性研究。论文的主要研究工作和创新点包括:（1）设想使用透射式太赫兹辐射在线识别煤岩界面的原理模型,期望解决煤岩界面在线识别问题。该模型收集采煤机割煤作业时的产生的粉尘和掉落物,通过破碎、分离得到指定粒径范围的颗粒物,再用太赫兹辐射检测这些颗粒物,实现煤岩分类识别。该模型免去了十几分钟的压片样品制备时间,提高了煤岩识别的实时性。（2）建立了煤和岩石颗粒物的透射率模型,并实验探索了煤和岩石的粒径对其太赫兹光谱的影响。为了探索颗粒状煤和岩的粒径对其太赫兹光谱造成的影响,论文测量、提取了8种煤和岩石样品在太赫兹频段内的光学参数,为理论计算颗粒状煤和岩的透射率提供数据基础;基于Lorenz-Mie Theory建立了煤和岩石颗粒物的透射率模型;实验分析了1998μm-8μm粒径范围内的8种煤和岩石的太赫兹光谱,观察粒度对太赫兹光谱造成的变形、失真等影响。结果表明:理论计算和实验测得的透射率整体趋势一致;煤和岩石颗粒物的透射率是粒径和折射率的函数;推论可以根据透射率谱区分颗粒状的煤和岩石。（3）提出基于三频点透射率的二维参数图法,实现了对1998μm-8μm粒径范围内颗粒状煤和岩石的区分。为了识别失真的煤和岩石颗粒物的太赫兹光谱,论文使用三个频率的透射率计算的参数,通过绘制二维参数图,实现了对煤岩颗粒物的区分和识别。而且,特定的粒径和频率组合选择,还可以对煤和岩石各自的种类进行区分。该方法证明:仅需三个频率的单色太赫兹激光源和探测器就可以实现对1998μm-8μm粒径范围的煤和岩石的识别。相比于使用太赫兹时域光谱仪对矿物的压片样品做定性分析,这种使用单色太赫兹激光源和探测器检测粉末形式物质的方式更加快速、廉价,更能满足工业领域对实时性和低成本的需求。（4）使用支持向量机实现了对颗粒状煤和岩石的太赫兹光谱的分类。为了识别失真扭曲的煤岩颗粒物的太赫兹光谱,论文提出了第二个方法,使用支持向量机对煤和岩石的太赫兹时域光谱进行分类;探索了使用哪种光谱作为支持向量机的数据集,对煤和岩石的分类精度更高;并探索了粒度对分类精度的影响。实验结果表明:选择粒径级别1-8（平均粒径在1142μm-212μm内）的颗粒物的时域光谱数据作为SVM的数据集,可以获得较好的分类精度,其平均分类正确率可以达到86%以上。这为煤岩界面在线识别原理模型中,样品粒径标准的制定和数据集的选择提供了依据和基础。（5）建立了二元颗粒混合物的透射率模型,实验探索了混合比例对煤岩混合物透射率的影响。能够识别出煤中混入了少量的岩石,对提高煤岩界面识别的响应速度至关重要。为了探索煤岩混合物的混合比例对其光谱造成了怎样的影响,论文以碳质泥岩和无烟煤的混合粉末为例,基于Lorenz-Mie Theory建立了不同体积分数的二元混合物的透射率模型;测得不同质量比‘无烟煤-碳质泥岩’混合粉末的透射率。结果表明:理论模型计算和实验测得的透射率非常吻合,数值接近,趋势一致;说明煤岩混合颗粒的透射率是混合比例的函数;推论可以根据透射率谱对煤岩混合物进行定量分析。（6）使用二维参数图法,实现了对煤岩混合粉末的定量分析。为了探寻混入多少岩石可以使得煤岩混合物可被识别,论文以碳质泥岩和无烟煤为例,使用200GHz、500GHz、800GHz上的三个透射率计算、绘制二维参数图,实现了对煤岩混合物的定量分析;并观察到当碳质泥岩的质量分数达到20%时,其参数可以与纯无烟煤的参数区分开。结果表明:只需要三个频率点的透射率就能够以15%-20%的分辨率对‘碳质泥岩-无烟煤’混合粉末进行定量分析;该案例中,当无烟煤中混入的碳质泥岩达到总质量的20%时,可以通过二维参数图判定该颗粒物为‘碳质泥岩-无烟煤’混合物。论文的研究成果有助于太赫兹技术在煤岩界面在线识别领域的应用,推动太赫兹技术对物质的定性和定量分析进入对实时性有较高要求的工业应用场景。