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一种多功能高压气化实验系统，包括水平设置的基座，基座上设有支架，支架上设有气化炉，气化炉呈顶部敞口的长方体箱体结构，气化炉的长度方向沿左右水平方向设置，基座上在气化炉的前侧和后侧分别设有若干根前立柱和后立柱，前立柱和后立柱的数量相等且前后一一对应，前后对应的前立柱和后立柱上端之间设有位于气化炉正上方的法向加压装置，气化炉的左侧和右侧分别设有进气管和出气管，气化炉内部设有煤层模拟保温结构。本实用新型能够根据目标煤层的地质资料对煤体实现相应的静水压力模拟过程，可以根据目标煤层的深度预设法相压力，亦可以根据煤层深度的变化实现法向加压的变化，能够更好的模拟地下实际气化过程。
深埋藏地热水同井同层抽灌热源循环利用系统，包括主井、控制室、抽水系统、回灌系统和阻水系统，抽水系统用于开采某一区域的深埋藏热储含水层内的地热水，回灌系统用于将提热后的地下水回灌到抽采影响半径外的同层热储含水层内，阻水系统用于阻止抽采水与提热后的地下水汇合，控制室设置在主井外地面上。本发明能够进行同层同井深层地热水的抽水和回灌，避免同层地热水抽采和回灌时相互干扰，降低凿井费用，占地面积小，地质结构扰动少，回灌率高，实用性好，可操作性强。
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本发明涉及一种沿空掘巷时机的设计方法，包括步分析矿井生产地质条件，计算关键块B的初始参数，包含煤壁至断裂位置的距离，关键块B悬顶长度，关键块B及上方岩层总重量，关键块B触矸时旋转下沉量、转角、煤壁和直接顶对关键块B的支护反力、铰接点O1处的水平推力T0和剪力Qa、铰接点O2处的剪力Qb；计算铰接点O1的和力矩∑MO1，当∑MO1大于等于0时，关键块B已经稳定，可进行沿空掘巷；若∑MO1小于0，关键块B将发生旋转下沉，计算第i天后矸石受关键块B下沉的压缩变形和转角增量，求解矸石压缩变形产生的支护阻力，同时更新Pc(i)、T(i)，然后重新判定∑MO1的大小，直至∑MO1大于等于0，方可进行沿空掘巷，本发明评价指标少而简单，应用性较强，可推广应用。
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本发明公开了一种用于瓦斯抽采的棱状耐压封孔管及其使用方法，包括棱状耐压封孔管外管、内支撑，本发明主要用于高地应力、软煤层煤层气抽采。其使用方法为，根据煤层的坚固性系数确定棱状耐压封孔管结构参数，并根据煤层的埋藏深度确定棱状耐压封孔管结构参数；封孔管结构参数综合选择内支撑个数数量多的结果。本发明设计新颖，内部设置内支撑可以在高应力条件下进行瓦斯抽采，同时能够根据煤层地质条件选择不同的内支撑，可以在保证安全的条件下，提高抽采效率。
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本发明公开了一种煤‑岩储层排采产水来源及压降路径模拟装置与方法，包括试样夹持组件、地层压力模拟组件、流体供/排组件、信息采集与控制组件；试样夹持组件包括至少一组夹持器，每组夹持器包括煤样夹持器和设在煤样夹持器上方的岩样夹持器；地层压力模拟组件包括油罐、油压泵、分流器、轴压加载缸和围压加载缸；流体供/排组件包括储液箱、加压泵、定量储液罐和模拟井筒。通过本发明可以模拟不同裂隙发育特征、渗透率、含水性以及组合方式下煤‑岩储层排采过程中岩层内、层间的流体流动，为相应地质条件下产水来源和压力传播路径的判断提供科学依据。
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本发明公开了一种深井软煤岩流体排渣钻进方法，属于钻探工程领域。本发明是为了解决软煤岩钻孔深度浅、钻进效率低、钻孔事故多的技术问题。软煤岩钻进过程中，钻屑量的变化能够表征施工地点煤岩地质条件的变化特征，基于钻屑量确定钻进速度、供风风量或供水流量、钻孔水力直径等流体排渣钻进的重要工艺参数，有利于提高排渣效率，预防钻孔堵塞；根据钻头直径、钻孔变形特征确定前端钻杆和后端钻杆的结构，使“钻头‑钻杆‑排渣动力”得到了合理匹配。本发明建立了科学的深井软煤岩流体排渣钻进工艺体系，可有效改善流体排渣钻进工艺应用于软煤岩的钻探效果。
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本发明公开了一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法，包括：（1）分析邻空巷道所处地质环境，建立动静载叠加作用下的数值分析模型；（2）基于动静载作用下巷道围岩响应的数值分析方法，以工程允许的极限位移为标准，反演特定静载应力下动载应力的阈值；（3）改变静载应力的大小，重复步骤（1）和步骤（2），拟合确定采空区侧向支承应力对应的动载阈值分布函数；（4）用动载阈值与实测区域内动载应力的比值作为衡量巷道布置的标准，将巷道布置在比值大于1的区域，以保证巷道围岩处于较小的动载应力环境内；本发明考虑了静载和动载的叠加作用，能避免邻空巷道承受较大的动载扰动作用，减少支护及维护费用。
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本发明属于矿山机械设备技术领域，具体提供一种矿用切顶钻机组合迈步装置及其使用方法，采用两根立柱支撑，两根立柱之间通过横向油缸和横向套筒连接，两根立柱互为支撑点，横向油缸的自由伸缩带动横向套筒同步伸缩，两立柱的伸长杆的循环伸缩，实现切顶钻机的迈步式前移；钻机导轨的前段连接在横向油缸的缸体上，后段连接在横向套筒上，通过改变钻机导轨与横向套筒之间的斜撑丝杆的长度来调整钻机导轨的倾斜角度。本发明结构简单、移动方便，适应性强且大大减轻了劳动强度，钻机导轨可转动角度大，方便钻机快速准确就位，提高工作效率，既能满足直线状、钻孔间距小以及各种复杂地质条件的切顶钻孔施工，又能满足皮带内侧狭小空间切顶孔的施工。
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本发明公开了一种地下水污染治理修复三维相似模拟实验方法，包括如下步骤：(1)通过移动左右渗透墙板位置，确定污染区、净化区、渗透反应区位置及大小；(2)调节底滑动格栅板、侧滑动格栅板，确定污染源控制箱位置高低及容积大小；(3)在主架装置前后面由下到上依次安装钢化玻璃板，并进行密封紧固，每安装一组钢化玻璃板，在污染区、净化区、渗透反应区装填一次地质相似体及渗透反应相似材料，直到满足模拟高度；(4)装填污染源相似体及连接外部注水软管，实现污染区、净化区与渗透反应区水流特征模拟；(5)根据时间相似要求，对污染区、净化区各项指标进行观测、记录。本发明方法装填合理，操作简便，保证了地下水污染治理修复过程的再现。
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本发明涉及一种井下低生态损伤工作面开采参数优化方法，包括矿井地质采矿资料搜集、工作面开采参数初值选择、实验组设计与开展、各实验组沉陷预计与损伤等级评定、最优实验组遴选和工作面优化参数选择等六个步骤。本发明采用目前已成熟应用的概率积分法进行沉陷预测及工作面参数的优化选择，有效的降低了沉陷预计评估时数据计算作业的难度，提高了计算作业的规范性、数据统计计算的效率和沉陷预计的精度，同时为沉陷损伤等级评定分析提供了准确的参照依据，从而达到了提高采煤沉陷区沉陷预测作业的精度和预测、评估作业的便捷性，并可为低生态损伤工作面参数选择提供决策支持。
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本发明为一种构造煤多尺度孔隙结构表征及分形维数计算方法，属于瓦斯地质领域范畴，其特征是采用压汞实验、低温N2吸附实验和低温CO2吸附实验对构造煤中不同尺度的孔隙结构进行表征；提出了基于孔隙结构全孔径段多尺度联合表征的分形维数计算方法，目的是为描述构造煤全孔径段孔隙分形结构特征，该方法通过对不同阶段分形维数的加权平均计算，实现了不同方法测试结果的归一化，使基于不同测试方法的不同尺度孔隙分形维数按照一定的规律统一起来，为研究构造煤孔隙结构特征和瓦斯扩散规律奠定基础。
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一种土石坝下长壁条带式协调跳采保护方法，其结合采区地质采矿条件和土石坝的位置，通过合理确定开采工作面位置、开采宽度和开采顺序，使土石坝承受较小的拉伸变形，以避免出现裂缝，确保土石坝体的安全使用和采煤的安全正常进行，即：在确保土石坝体安全的基础上，实现土石坝体下的安全采煤，最大限度地解放“三下”压煤，提高煤炭资源采出率，延长矿井服务年限，而且可丰富积累土石坝体下采煤经验，为类似条件下采煤提供参考，可取得巨大的经济效益和社会效益。
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本发明公开了一种综放工作面三维群组协同放煤模拟装置及实验方法，本发明构建了能够模拟综放工作面不同工艺放煤的群组协同放煤装置，通过液压系统控制液压支架插板的伸缩从而实现任意多个放煤口的打开闭合，通过螺旋杆的转动实现液压支架的移架，放煤步距隔板和泡沫支撑体可以防止顶煤冒落，放煤步距隔板上一个刻度可以代表一个放煤步距，四周有机玻璃板的设置，可记录分析放煤过程中的煤矸运动规律。本装置为研究群组协同放煤方法在不同地质条件下的放煤工艺参数提供了实验室模拟条件，本发明可实现多放煤口共同作业，提高放煤效率，可以使煤矸分界面形成一条近似倾斜的直线，减少矸石层混入煤层中，提高顶煤回收率和含矸率。
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本发明公开了一种深孔气相压裂管多级连接装置，其包括2根及其以上多根气相压裂管、连接缓冲器、封孔装置、推杆和固定装置，连接缓冲器将多根压裂管连接在一起，封孔装置为1-3段，最前端的压裂管与所述的封孔装置的末端连接，所述的封孔装置的前端与推杆连接，所述的推杆与所述的固定装置连接，所述的封孔装置内部设置有压力测定仪器。本发明能够对不同的压裂管型号在不同的地质条件下的煤层岩层进行压裂，适用性强，而且可以对钻孔内的压力进行监测。
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煤矿掘进工作面常因地质条件变化、支护措施不到位、管理不善等原因引发冒顶事故。对于大范围的冒顶事故，往往不能得到很好的处理。通常采取的办法是在冒顶区清理出作业通道，人员深入到冒顶区域顶部安装锚杆、锚索并架设木垛构顶。这种做法人员劳动量大、施工难度大、安全性差、清矸量大且存在冒顶区瓦斯积聚的隐患。故本发明提出了一种掘进工作面高冒区注浆处理方法。该方法包括构筑堵墙，分区注浆，架棚清矸三个工艺流程。该方法不需工人深入冒顶区作业，清矸量少且消除了冒落空腔，排除了瓦斯积聚的风险。对冒顶区矸石加固效果好，浆液扩散更加均匀。材料消耗量少，成本低。
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本发明公开了一种煤层气井多煤层联合排采技术的评价方法，属于煤层气开发技术领域。根据煤层气地质勘探资料及历史数据，对于多煤层地区其多个煤层间储层参数进行比较分析进行合层排采适应性评价。这种评价体系下包括各储层参数单因素分析，各参数权重赋值及其最终多参数综合评价，最终达到判定目标煤层是否适宜合层排采的目的。
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本发明公开了一种用于软煤层旋切降阻护孔钻进方法及钻杆，用于软煤层旋切降阻护孔钻进方法，应用旋切降阻护孔钻杆旋转切除钻孔膨胀变形的煤体，同时，根据钻孔收缩比dc确定旋切降阻护孔钻杆的旋切深度、钻进速度和供风风量，用于软煤层旋切降阻护孔钻杆，包括旋切护孔叶片、支撑叶片、中心钻杆体。本发明针对软煤岩钻进困难的技术难题，结合大量工程实践，依据岩石力学相关理论，考虑煤层地质条件，发明了用于软煤层旋切降阻护孔钻进方法及钻杆，钻进过程中，依靠旋切护孔叶片及时将钻孔孔壁膨胀变形煤体切落，降低了钻杆的旋转和推进阻力。本发明设计新颖，建立了旋切降阻、护孔一体化钻进工艺体系，可有效改善软弱煤岩地层的钻进效果。
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本发明公开了一种沿空留巷切顶方法，包括以下步骤：S1、依据矿井地质资料计算巷道直接顶以及基本顶厚度，设计钻孔轨迹并利用定向钻孔机按照钻孔轨迹进定向钻孔操作；S2、钻孔打通后在钻孔的一端利用连接件将锯线的一端与钻杆端头连接，拔出钻杆时钻杆带动锯线穿过钻孔，完成锯线布设；S3、将线锯机装配完成，并将锯线安装在线锯机上，线锯机带动锯线对直接顶、基本顶进行切割操作，当锯线穿透直接顶、基本顶后即完成沿空留巷切顶。本发明采用线锯机进行静力切割操作，其可以最大程度上保存已有结构的稳定性和安全性，并且其动力强劲，提高了切割能力和切割效率的同时降低了工作人员的劳动强度，给工作人员的施工操作带来了便利。
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本发明公开了一种高应力条件下采空区煤自燃三带划分方法，包括采集基本信息，校核评估及实验评估等三个步骤。本发明一方面可有效实现满足不同地质条件类型的采空区自燃划分评估的灵活性和通用性；另一方面有效的实现对高应力环境下煤层采空区自燃状态判断评估作业的精度和效率，并可实现在实验室条件下进行仿真验证，从而有效降低了劳动强度和工作成本。
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本发明公开了一种基于马氏距离IDTW的岩层分类方法，步骤是：S1、获取岩层数据，并将第一次获取的岩层数据作为训练样本数据；S2、通过聚类确定训练样本类别；S3、继续提取最新岩层数据，并将之作为待分类的测试样本数据；S4、使用基于马氏距离IDTW方法，计算出待分类的测试样本数据与已确定类别的训练样本数据之间的距离；S5、计算待分类的测试样本和每个训练样本的距离，分类；S6、完成。本发明首先获取岩层训练数据及测试数据，然后采用基于马氏距离IDTW距离对岩层数据样本进行相似性度量，排除样本属性之间的相关性以及时间序列数据偏移的影响，最后结合最近邻(1‑NN)分类算法对岩层数据进行分类，实现对地下的地质结构及成分的空间分布的判定。
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本发明公开了一种采动区地表沉陷单桩静载荷模型试验装置及试验方法，它包括一个周面至少前面是透明的模型槽，槽底作为承压板，在槽底上设有漏砂孔，槽底下面放置有挡孔板用于挡住漏砂孔，挡孔板用支撑柱进行支撑；模型槽中从底向上依次铺有砂土层、聚乙烯薄膜和黏土层，黏土层中预埋有模型桩，模型桩底部和周围预埋有土压力盒，的桩体上设有应变片，模顶设有加载装置，土压力盒和应变片连接在模型槽以外的数据采集仪上；在模型桩和黏土层的顶部分别设有百分表。本发明试验方法可以比较精确地模拟多种采动区地表土体移动变形规律，可以模拟多种地质条件下的采动区地表变形过程，以及不同曲率变化过程。
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本发明公开了一种煤层气分支井排采控制模拟装置，包括主管路和至少两个分支管路，主管路的前端连接用于模拟排采控制的抽气装置，主管路的后端连通连接所有分支管路的前端，所有分支管路的后端连通后连接水压输入装置和/或气压输入装置，主管路和分支管路结构相同均为煤储层模拟管路，煤储层模拟管路上从前至后依次设有流量计、煤粉过滤装置和煤样容器。本发明是针对多分支水平井排采时压力传递变化复杂，产水量、产气量忽大忽小，排采难以控制的前提，研制出一种煤层气分支井排采控制模拟装置，模拟不同煤体结构、不同水文地质条件、不同渗透性、不同储层压力情况，以便查明不同情况下排采时压力传递半径、产水量、产气量、煤粉等的变化。
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一种开放系统下水流对溶岩溶蚀的分析设备及分析方法，属于溶岩溶蚀研究领域，所述水流对溶岩溶蚀的分析设备包括溶液混合供给装置，其后依次连接并连通有溶液混合供给装置、主体装置和集水收集装置，所述主体装置包括透明容器，透明容器内密封设置有呈倾斜状设置岩样，岩样表面覆盖一条湿纸条，岩样高端上部设置有进水口，岩样低端下部设置有出水口，底部密封设置有设置有角度调节器，溶液混合供给装置通过蠕动泵向主体装置供给溶液，通过利用本发明能够对比测定前后岩样的岩石变化，进行分析研究，为地质考察、海洋乃至其他星球溶岩的考察提供数据支持。
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本发明属于井下煤巷研究领域，尤其是一种适用于坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法，其包括四个步骤：第一步现场原位地质力学测试，获得煤及顶板岩层的物理属性、力学属性；第二步，基于煤岩体相似材料配比试验结果，建立含煤层巷道的大尺度平面应力物理相似模型；第三步，配置物理模型中工作面开采过程中特征物理指标的监测系统；第四步，监测数据的统计分析，预测采动顶板破断结构特征、静载特征、动载特征。本发明方法经济成本低、劳动强度小、可重复性强、可直接观测；减少原位监测所需的设备费、人工费，缩短预测周期；一个物理模型中实现工作面开挖对巷道影响的多物理指标监测，在本技术领域内具有广泛的实用性。
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本发明公开了一种基于微震监测的岩爆多指标预测方法。首先，通过安装微震监测系统来获取微震监测数据，并建立微震事件数据库。然后，通过分析微震事件在空间上的分布特征以及和地质构造之间的关联，确定岩爆高危区域。接着基于微震数据库，统计计算4个岩爆预测指标，分别为平均微震事件数N，平均能量释放量E，地震参数b的下降量Δb，以及最大地震震级Mm。最后，通过分析4个岩爆预测指标随时间变化趋势和岩爆之间的关联关系，确定合理报警阈值，如超过报警阈值，就存在发生岩爆危险。附图显示了4个岩爆预测指标中最大地震震级Mm的变化曲线和报警阈值的选取。
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本发明公开了一种无铬磺甲基丹宁生产工艺,生产原料在固态下由下列重量配比组份构成:橡椀栲胶65-69、焦亚硫酸钠25-29、烧碱25-29、高锰酸钾7-10、焦磷酸钠6-8;首先将焦亚硫酸钠及烧碱加入到反应釜内用水进行稀释,进行加热升温至90℃左右,保持温度并搅拌保持8个小时;然后加入橡椀栲胶、高锰酸钾、焦磷酸钠并继续加热升温至130℃左右,保持温度并搅拌保持4个小时;降温后,通过干燥塔高压喷射,瞬间干燥制成粉状产品,在油田钻探及产品的使用过程中,不会对钻孔周围的地质及水源造成污染,有利于环境保护。
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本发明公开了一种纳米尺度气体流动规律实验系统，包括置于恒温箱内的夹持器、压力控制系统、抽真空系统、压力压差测量系统、稳压系统、流量测量系统和数据采集控制系统；压力控制系统包括进、出口压力控制单元；抽真空系统包括真空泵和抽真空管路；压力压差测量系统包括精密压力传感器和压差传感器；流量测量系统包括并联连接的第一、第二和第三支路；稳压系统包括压力缓冲罐和稳压容器，数据采集控制系统包括计算机和信号线路；本发明还公开了使用上述系统进行实验的方法。本发明的系统及方法切换实验类型和实验条件非常方便，满足从多个角度研究纳米尺度气体流动规律的需要，模拟各种页岩气矿藏的地质现场条件，为页岩气的开采提供理论指导。
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本发明属于水文地质、地球科学、环境科学与工程研究技术领域，提供了一种在室温条件下，模拟地下水中高水压作用下溶质迁移转化的一维模拟装置，安全性高。所述地下水中高水压作用下溶质迁移转化的一维模拟装置，包括依次串联连接的水箱、增压泵、单向阀、安全阀、具有特殊法兰结构的含水层介质柱、针形阀以及取样装置，增压泵和含水层介质柱采用高压橡胶软管连接，含水层介质柱、法兰、法兰进（出）样支管均为耐高压防腐不锈钢材料。使用本装置具有如下效果：实验装置设计简单、易操作和方便维护，水压控制精确、方便调节，装置能模拟的最大水压为10MPa，适用于pH6.5~9的实验环境，可有效模拟深层地下水的高水压环境，并可长期稳定操作，满足室内模拟研究的需要。
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