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一种面向耕地保护的固体充填采煤充实率设计方法。适用于矿区耕地保护、耕地下压煤资源回收及控制地表沉陷。其步骤为：收集研究区域地质采矿条件、水文条件、耕地种类与分布以及矸石量等资料；结合研究区域的耕地分布、种类以及破坏形式，确定矿区耕地保护的设防指标；基于等价采高模型，利用概率积分法计算不同充实率下充填采煤地表移动与变形值；根据耕地保护的设防指标，结合研究区域充实率与充填采煤地表移动与变形值之间的关系，合理确定面向耕地保护的固体充填采煤充实率。其兼顾了耕地的特性及破坏形式，填补了面向耕地保护的固体充填采煤充实率设计空白，解决了矿区因煤炭地下开采而导致的耕地损害问题，具有广泛的实用性。
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一种煤炭开采中固体充填充实率设计及控制方法，属于充填开采中充实率设计及控制方法。首先根据充填开采目的及控制对象得到固体充填采煤充实率的理论设计值综合分析关键充填设备、工作面布置、固体充填材料、采矿地质条件以及采充一体化工艺主控因素对充实率的影响，设计出充实率的工程控制值工程实践中，通过在采空区安装顶板动态监测设备实测得到现场工作面不同推进位置的充实率实测曲线对比工程控制值调整工艺及管理方法以确保充填实测值满足工程设计的需要，保证充填效果。此方法为固体充填采煤充实率设计及控制提供参考，对固体充填开采技术在工程现场的推广应用提供理论支持。
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本发明公开基于钻进参数和超欠挖结果自动匹配优化爆破参数的方法，包括：输入钻进参数和隧道断面参数，专家系统自动匹配爆破参数，并根据爆破后超欠挖参数进行爆破参数优化。专家系统通过以下步骤训练得到：获取训练集，训练集包括采集的隧道断面参数、钻进参数和超欠挖参数；将训练集输入构建的专家系统中，构建隧道断面参数、钻进参数和超欠挖参数与爆破方法、炮孔布孔位置和装药量的映射关系。根据隧道断面参数、凿岩台车钻的钻进参数和上循环超欠挖参数自动匹配爆破方案，所述爆破方案实施后可根据超欠挖扫描结果优化下循环爆破参数，保证爆破方案对当前围岩和地质环境的适应性，减小超欠挖方量，降低处理成本，提高了施工速度和质量。
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本发明公开了一种可拆卸式LED指示灯，包括上支撑柱，上支撑柱顶部的一侧依次固定连接有两个连接杆，两个连接杆的一端均开设有轴孔，两个轴孔的内部均固定安装有轴承，两个轴承的内壁均固定连接有滑竿，两个滑竿的一侧均开设有滑槽，两个滑槽分别与LED指示灯外壳的两侧滑动连接，LED指示灯外壳的内部开设有第一腔室，本发明一种可拆卸式LED指示灯，卡块和固定块的卡和设计，实现了轻易拆卸上下支撑柱，下撑柱的插地杆可以用于松软地质，收起来时可以用于硬质地面，LED指示灯外壳与滑竿的满盈配合，实现了LED指示灯的轻易拆卸。
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本发明公开了一种采动应力影响下大变形巷道卸压方法，包括：a.根据矿井地质资料或取芯实验方式获取处于矿层上方的矿层覆岩的岩层层数n、各层厚度h以及岩性并测试各层的岩石力学参数；b.通过分析，获取不同岩层对于采动应力传递的影响，并依此分析确定具有传递支承应力功能、对大变形巷道的矿压显现起到主要控制作用的厚硬岩层作为主控制层；c.在主控制层中确定爆破卸压的优选位置；d.按爆破卸压的优选位置向主控层内打设多个钻孔，使用爆破方法切断主控制层。本发明可以在保持巷道围岩完整性的前提下阻断采空区上覆岩层载荷向工作面方向的传递路径，以减弱巷道受工作面超前采动应力影响，达到保护巷道的目的。
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一种钻孔负压划区分源自动调节的煤层瓦斯抽采方法，包括抽采源区间划分、划区内钻孔封堵连接、负压自动阀门安装及并入抽采管路步骤。其中抽采源区间划分依据抽采钻孔所在煤层的地质条件及施工时间等因素，结合已有的抽采负压自动调节阀门将抽采巷道分割成若干个相互独立调控的调节区间，能保持抽采管路效率的最大化，同时也能将某些随机的、漏气较严重的抽采钻孔瓦斯浓度保持在限定值以上，保障了整个抽采管路的瓦斯浓度，大幅度提高瓦斯可利用率的同时，保证瓦斯抽采效率进而也提高了采煤效率。
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本发明公开的一种固体充填采煤工作面充填质量评价方法，首先由固体充填采煤应用目的确定固体充填采煤控制对象；其次根据控制对象选取不同充填开采目的下相应的评价指标；然后由工作面工程地质参数及控制对象，确定各项评价指标理论要求范围；最后将评价指标理论值与实际值进行对比分析，得出充填工作面质量评价结果。此方法为固体充填采煤工作面充填质量有效地评价提供参考，对确保固体充填采煤的成功实施具有重要意义。特别适用于矸石、粉煤灰等固体充填采煤工作面充填质量评价其评价，其方法简单易行，省时省力，效果好。
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一种基于巷道承载结构的锚杆支护参数确定方法，根据巷道围岩物理力学性质、赋存条件以及地应力状况，选择出适合现场施工条件的多组方案，确定选用锚杆的间排距、长度、直径，选择出多组方案中的最优的一组方案；根据地质条件和巷道断面形状及尺寸对锚杆的安装角、锚杆支护附件及锚索的参数进行设计；根据选择的最优方案对巷道进行支护，支护中对巷道围岩进行动态监测，反馈数据，分析并对最优方案进行修正、优化，指导调整后续巷道的支护，直至巷道支护完成。适用于巷道支护设计，本发明是从全新的角度出发，通过锚杆与围岩形成的承载结构，计算锚杆轴力，进行巷道锚杆支护设计，科学、可靠，实用、经济，适用范围广且可操作性强。
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本发明公开了一种急倾斜松软厚煤层走向长壁倾斜分层采煤技术,完全能够适应煤层厚度变化大,煤质松软,断层多等复杂地质条件的急倾斜厚煤层分层开采,真正实现对急倾斜松软厚煤层的高产高效和安全回采,该采煤技术是将工作面伪倾斜布置,所有工作面支柱穿铁鞋,在老塘侧架设沿倾斜方向的倾向架棚,保证工作面支护稳定,在上分层铺设底网和向底分层打木锚杆,放区段煤柱人工充填采空区,确保底分层煤不发生滑脱现象。
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一种煤矸石基活性粉体制备及固化核素Se的方法，包括：以富含高岭石的煤矸石为原料，经过破碎或磨矿，分选得到黄铁矿、残煤和选后煤矸石产物；将选后煤矸石中的一部分与碱性物料混合后，以残煤为供热热源进行碱熔焙烧，得到碱熔物料；将选后煤矸石中的另一部分以残煤为供热热源进行高温煅烧，以将含有的高岭土转变为偏高岭土，得到矸石煅烧物料；将碱熔物料与矸石煅烧物料，以及镁基添加剂和黄铁矿混合、研磨，得到煤矸石基活性粉体材料；将含Se固废与煤矸石基活性粉体材料混合，加水反应，经过养护、成型，形成将含Se固废中的核素Se固化在其中的地质聚合物固化体。本发明变废为宝、环保经济、性能优越，达到以废治废的目的。
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本发明公开了一种可调频的超声波共振凿岩机及使用方法，装置包括中空钻杆、中空钻头、可调频超声波发生器及超声波换能器，中空钻杆与中空钻头连接，中空钻头内装有超声波换能器，可调频超声波发生器固定于凿岩机外壳并利用导线通过中空钻杆与超声波换能器连接。在保留传统凿岩机冲击钻孔岩石的基础上，可针对不同岩性调节超声波频率，使超声波驱动换能器产生与岩石固有频率相同的振动频率，从而利用钻头与岩石产生的共振使岩石破碎，大大提高了传统凿岩机凿岩效率，尤其是提高了凿岩机在硬岩地质条件下的钻孔效率。其结构简单，操作方便，钻孔效果好。
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本发明涉及一种土壤源热泵系统换热管井孔的灌浆材料和止水方法，针对第四系松散岩类地质条件，添加了含碳添加剂，优化了水泥、硅砂和细碎金属粉末、增塑剂、膨润土的配比，改善了拌和物的流变性及硬化的孔结构，在U型管安装完毕后，使用泥浆泵向钻孔中注入回填材料，选择合适的回填料能够有效地提高换热器的换热能力，减少埋管面积，并防止地下水交叉污染，具有良好的导热性和耐久性，且其导热性可根据具体应用环境做出相适应的变化，并易于生产。
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本发明涉及一种岩体质量智能感知小型钻机系统及评估方法，小型钻机系统包括钻机本体，其上设置有为钻机提供钻进与回转的动力系统；钻机本体底部具有控制钻机移动以及固定的行走移位装置；钻机本体出厂前在其内部及表面设置有能够反映随钻参数的参数采集监测系统；控制系统与参数采集监测系统连接，其设置于钻机本体上，搭载有智能分析软件，并设有人机操作界面。本发明是基于钻进过程对岩体质量的响应规律来进行设计加工的，并提供了一种基于钻进工程参数来获取岩石物理力学特性和地质结构特征的评价方法，避免了以往岩石取样、封装、送往实验室进行试验等流程的周期性长、成本高的缺点，试验结果更及时可靠。
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一种褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法，适用于地质学与油气勘探开发领域。首先在发育褶皱的研究区设置垂直钻孔，收集钻孔资料，计算确定钻孔所在处的褶皱中和面深度，获取钻孔地应力测试信息以及成像测井钻井诱导缝与井壁崩落的解译，获取褶皱中和面深度处现今地应力在x轴向和y轴向的分量大小，记为区域现今地应力；根据地震数据体分析获取钻孔不同深度处的地层曲率，计算得到钻孔内距褶皱中和面距离为h处的应力分量大小，记为局部现今地应力；对区域现今地应力和局部现今地应力进行应力矢量合成，矢量合成的方向即为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的现今地应力方位，由此实现定量分析现今地应力方向转向。其步骤简单，使用效果好。
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本发明公开了一种基于无人机的煤矿采空区裂缝识别方法及检测系统，包括摄像头、无人机、无人机地面站和数据服务器；通过对数据增广处理，结合图像的深度语义信息，构建深度语义分割模型，采用密集深度可分离卷积单元，充分利用图像特征，结合空间金字塔实现裂缝的多尺度特征提取；根据训练样本中裂缝占图像的权重，自适应设置损失函数，从而加速训练过程；采用密集分类，最终获得像素级检测结果。本发明具有较高的裂缝检测精度，训练速度快，能有效减少巡视时间，提高检测可靠性，适用于大规模复杂背景下的煤矿采空区地表裂缝检测，能推广应用到其它行业的地质异常检测。
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本发明公开了一种用于预测采空区煤自燃的温敏性材料、制备方法及应用，温敏性材料由一种含示踪性芯材的胶囊构成，所述胶囊的囊壁由70型氯化石蜡和52型氯化石蜡按3:1～6:1的比例混匀得到的制备原料制成，示踪性芯材包括SF6和工业香精。本发明可直接用于采空区，不需要进行前期布置，简便易行；囊壁的氯化石蜡稳定性好，在常温下可保护囊芯材料长期存于采空区，示踪性芯材易于制取和获得，当采空区遗煤出现高温隐患，环境温度达到或超过胶囊的囊壁软化的临界值时，囊壁融化破裂，并可通过人体嗅觉及SF6检测仪检测到，从而稳定有效地预测煤自燃的现象，避免煤自燃引起的重大事故；金属框架可防止受地质问题的影响遭到破坏，提高系统的容错率。
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本发明公开了一种具有裂隙发育围岩顶板的采煤工作面水灾预防方法，包括采前探测、钻孔探测验证、安全评估、水灾威胁评估、动态监控、采后导水裂隙带发育观测及现场施工等步骤。本具有裂隙发育围岩顶板的采煤工作面水灾预防方法由于根据物探、钻探情况对工作面水文地质条件、突水危险性进行综合评价，通过岩石力学试验、物探、数值模拟、导水裂隙带高度探测等一系列探测并对探测数据进行综合评价，因此能够有效对同一采区内采煤工作面的水灾进行预防，特别适用于具有裂隙发育围岩顶板的采煤工作面。
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本发明公开了一种单板饰面的发泡无机胶凝材料及其制备方法，属于复合材料技术领域，其现有技术中，通过发泡剂发泡技术能很好的降低其密度，达到降低重量和节约成本的目的，但是发泡处理后，材料表面变得粗糙，在使用过程中其棱角极易破坏。因而本发明中，首先将地质聚合物与激发剂混合，再加入适量发泡剂继续搅拌制备发泡无机胶凝材料，然后采用一次成型的方法，通过对无机胶凝材料进行发泡处理，能够降低板材重量，节约成本，同时有利于提高复合材料的保温隔音等性能，采用一次成型的办法，不仅有利于提高生产效率，更能很好的修饰无机胶凝材料粗糙的表面，该产品在耐火、耐久和环保等方面具有十分广阔的前景，符合国家节能减排的要求。
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一种泥质软岩的硅溶胶慢渗加固方法，属于泥质软岩的硅溶胶慢渗加固方法。提出以下方法：a、评估巷道围岩岩性变化、孔隙发育特征以及水文地质情况，确定注浆孔参数和硅溶胶配比；b、在泥化前施工注浆孔；安设注浆管并封孔，注入硅溶胶；期间在注浆压力的驱动下，硅溶胶快速填充加固宏观裂隙；c、当注浆压力降低到一定值，长时维持低压，期间在毛细力的驱动下，硅溶胶缓慢扩散进入岩体微裂隙，形成高密实加固体，完成加固围岩。本发明不仅填充了宏观裂隙，而且封闭了泥岩基质中水分子、空气分子微通道，显著阻碍了吸附、溶解、风化等微观作用，大幅度提高了泥岩微观结构密实度、整体性，进一步降低了渗透性，增加了岩体抗变形能力和耐久性能。
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本发明涉及一种热与化学流体改造储层模拟装置及方法。适用岩体研究。包括伺服框架、注入单元、围压泵、轴压泵、加热装置、真空单元、回压及计量单元和数据采集处理中心；利用超临界二氧化碳和液氮两种化学流体，进行高低温化学流体交替注入煤储层，对煤岩裂隙网络改造和扩展演化进行观测影响，从而模拟储层煤岩所处地质环境下冷热化学流体与煤岩的作用过程，监测煤岩变形致裂、裂隙发育及渗透率变化情况，既能单独研究其中一种化学流体对煤岩等致密储层裂隙的改造效果，也能够模拟研究不同循环次数、不同温度差异冷热化学流体交替注入储层的情况，从而有效探索高效致裂煤岩等致密储层的变化和情况，具有广泛的实用性。
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本发明公布一种顶管机泥浆控制系统，属于非开挖机械技术领域。包括用于控制送泥电机和排泥电机的控制模块，和安装在顶管机泥浆系统中的旁通阀和内循环阀，所述控制模块控制连接有电磁阀一和电磁阀二；所述电磁阀一控制连接旁通阀，电磁阀二控制连接内循环阀；所述控制模块电连接有检测顶管机泥浆系统中压力的压力传感器，和用于检测旁通阀、内循环阀是否开合到位的接近开关。本发明根据不同的施工地质，可以通过人机显示界面调整系统压力值，适当调节预设压力P1，实现不同压力、不同流量状态下泥浆系统的自动控制，具有减少管道冲刷时间，提高施工效率，降低施工难度，提高自动化程度的优点。
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本发明公开了一种适用于软岩条件下的双联拱形隧道支撑结构，包括隧道支撑结构、中导洞横梁和中导洞横撑；在进行双拱隧道开挖过程中，通过依次在沿隧道开挖方向设置隧道截面支撑结构，在隧道走向上相邻两个隧道截面支撑结构之间通过檩条连接，在同一平面上隧道截面支撑结构之间通过中导洞横梁和中导洞横撑连接，通过边挖掘边支撑完成整个隧道的挖掘支撑工作；形成行车空间和中导洞，中导洞用于在隧道出现事故时，保证人员及时避险；支撑结构断面形状与软岩地质下土层开挖后的形状较为相似，使其可循着断面形状进行模型的设计施工，减少建筑完成后对断面缺口的填补；并在保证支撑强度的情况下，其结构简单，施工方便，有效缩短施工周期。
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本发明公开的一种基于静力膨胀剂的矿山顶板定向切顶卸压方法，涉及矿山顶板控制技术领域。所述方法包括在巷道超前支护段内，根据工程要求和地质条件，在需要人工控制垮落的部位使用钻孔装置沿巷道走向连续施工一组多个垂直于顶板的密集线性钻孔，并于钻孔中注入静力膨胀剂。本发明公开的一种基于静力膨胀剂的矿山顶板定向切顶卸压方法，基于岩石抗压不抗拉的力学性能和密集钻孔间应力叠加耦合作用，将静力膨胀剂与水反应体积膨胀的效应与密集线性布置的钻孔有机结合起来，利用封孔装置和注浆系统完成封孔和注浆，最终实现在特定方向即钻孔连线方向上形成贯通的定向裂缝，在成本较低、安全可靠的条件下达到了顶板定向切顶卸压的目的。
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本发明公开了一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置，包括驱动轴（8）、动力箱（7）、测功器（11）、护筒（2）、地板（1）、锚杆（15）和液压阻尼系统；护筒、锚杆预埋在地基里，动力箱安装在护筒顶部，动力箱输出传动轴与测功器同轴相连，测功器的扭矩、转速、功率的传感器信号线路和液压阻尼系统的加压力、提升力传感器信号线路连入计算机控制系统。本发明一方面结构简单、可靠实用；另一方面，确保技术参数测量准确以制造优质产品；再者，本发明可以根据不同的地质情况，给出不同的数据值按规定程序进行试验，节省地面资源。
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一种煤矿巷道锚杆支护智能设计方法,属于煤矿巷道锚杆支护设计方法。该设计方法包括收集巷道基本情况资料,测试巷道围岩物理力学性质及地应力水平,建立锚杆支护设计基础数据库;利用智能专家系统进行围岩地质力学评估,获得锚杆支护设计所需参数;利用智能专家系统建立锚杆支护方案及参数推理、计算、优化模型,确定初始设计方案;在现场施工、监测,将监测信息实时反馈到智能专家系统中;利用智能专家系统判断初始设计方案的合理性,进行必要的修正,修正后的设计再次循环进行现场施工、监测和验证,直至最终设计形成。本方法解决了煤矿支护材料浪费严重、巷道安全性差等问题,能够面向现场工程技术人员,有广泛的实用性。
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本发明公开了一种煤层为主含水层的煤层涌水量动态监测系统及方法，系统包括二维相似模拟平台、供水系统、涌水量监测系统和应力监测系统，通过采用物理相似模拟试验方法构建采动煤层的涌(突)水模型，结合自行设计的注水及涌水量监测系统及应变监测仪和数字照相技术，对垮落法开采条件下的煤层的水压变化、覆岩的移动变形与裂隙发育过程等进行监测和记录，建立煤层为主含水层开采中的矿压分布特征及与煤体涌水量间的关系。实现了流固耦合作用下煤层为主含水层的物理相似模拟，丰富了特殊水文地质结构矿区的高强度安全开采的理论及其技术体系，促进了矿产资源开发的快速、全面发展。
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本发明公开了一种煤巷掘进迎头锚索支护的防冲方法，利用煤矿巷道围岩控制中的锚索支护技术，首先依据煤巷地质条件和单日掘进进尺等因素确定合理的迎头加固锚索施工参数；在开始掘进前，依据巷道断面尺寸和工况条件确定需要加固锚索的数量和施工位置；随后开始施工其中一组的首轮加固锚索，待完成一个单日掘进进尺作业后，在当前迎头位置施工其余组的首轮加固锚索，然后继续进行掘进作业，完成后在当前迎头位置重复上述过程施工下一组加固锚索，以此类推，保证掘进工作面前方迎头煤壁内始终布置有2～3根加固锚索。本发明仅需锚索支护就能保证掘进巷道迎头的抗冲击能力，同时其能保证掘进速度。另外施工过程中对迎头煤壁扰动较小，能保证施工安全性。
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本发明提供了一种考虑温度效应的深层‑超深层岩石力学参数预测方法，适用于油气开发地质与岩石力学领域。取自深层‑超深层的岩芯其实已经历了慢速升温、快速降温的过程，为消除其对岩石力学性质的影响，通过建立温度差异加载路径前后岩石力学参数之间的关联性，预测深层‑超深层岩石力学参数，其步骤简单，效果好，测算结果可靠性高。
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本发明公开了一种碱水环境煤矿巷道锚杆防腐蚀方法，该方法综合考虑了碱水化学环境、锚杆受力状态、侵蚀龄期(服务年限)、锚杆直径等因素对锚杆热浸锌厚度的影响；根据煤矿巷道所处碱性水强度、类别(服务对象)、不同位置(两帮、顶板、肩窝)、锚杆直径等既定参数，即可确定热浸锌防腐层厚度。该方法为碱水环境下煤矿巷道锚杆热浸锌厚度提供支撑，在提升锚杆防腐能力及地质环境适用性的基础上，避免了热浸锌厚度过剩或不足。
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本发明公开了一种定向钻进抽采天然气水合物的方法；该方法通过在海底布置钻场向天然气水合物层进行定向钻孔，在破坏水合物层赋存条件后，采用抽采设备将分解后的水合物抽采至海上开采平台进行处理。该方法技术操作简单可靠，能够适应不同水合物层地质条件，增大了水合物开采面积，提高了产量和采出率，具有良好的应用前景。
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