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一种控制综放面采空区侧煤层巷道围岩的方法,根据现场实测综放面的地质和相邻已开采完毕的工作面矿压数据,分析巷道上覆岩体的大结构的稳定,确定采空区侧预留窄煤柱的宽度,使巷道位于煤体中垂直应力相对较低的区域中,控制巷道围岩的高性能锚杆支护在锚固区内围岩形成一个承载小结构。小结构能充分利用围岩的自身承载能力,对围岩变形适应性强,保证巷道支护的畅通、不返修,锚杆支护成本低、速度快、劳动强度低;与大煤柱护巷方式相比窄煤柱护巷减少了煤炭资源损失,提高了综放开采的回收率,具有很好的经济和社会效益。
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本实用新型涉及一种旋挖钻机动力头多档模式控制装置，包括电源开关、蓄电池、压力传感器、动力头模式转换开关、控制器、比例调节阀；本实用新型也涉及一种包括上述控制装置的旋挖钻机。本实用新型能使动力头的输出扭矩及转速能够根据不同的地质条件而变化，从而使旋挖钻机能够适应不同的地质工况，特别是更加适应硬地层的施工工况，满足多种地质条件对动力头扭矩和转速的不同需求。
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本发明涉及一种旋挖钻机动力头多档模式控制装置，包括电源开关、蓄电池、压力传感器、动力头模式转换开关、控制器、比例调节阀；本发明也涉及一种上述控制装置的控制方法以及包括上述控制装置的旋挖钻机。本发明能使动力头的输出扭矩及转速能够根据不同的地质条件而变化，从而使旋挖钻机能够适应不同的地质工况，特别是更加适应硬地层的施工工况，满足多种地质条件对动力头扭矩和转速的不同需求。
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本发明公开了一种时间域电磁张量测井方法，属于感应测井领域。发射线圈系Tx和接收线圈系Rx分别由三个方向线圈正交组成，发射线圈系和接收线圈系组成一个井中探头；通过两两正交的发射线圈系Tx激发时间域电磁场，由位于发射线圈上方、距离为D的两两正交的接收线圈系Rx接收二次场信号；每次测量采用三个方向发射，同时接收9个分量数据，且每个分量是与测量时间序列一一对应的一系列感应电位，经时深转换后得到测点所在岩层由近到远的电位或电阻率变化。本发明提高了井下的施工效率，充分利用探测地质体的各个分量方向上的地质信息，有效识别地质体的各向异性特征，提高了探测的精度和范围。
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一种旋挖钻孔机干取土成孔法施工工艺,该旋挖钻孔机干取土成孔法施工工艺由场地布置工艺、桩位放样工艺、旋挖钻孔机就位工艺、埋设钢护筒工艺、钻孔施工工艺、地质情况记录工艺、成孔检查工艺、清渣工艺等工艺组成,施工时首先进行场地布置工艺,场地布置工艺完毕后进行桩位放样工艺,桩位放样工艺后进行旋挖钻孔机就位工艺,旋挖钻孔机就位工艺后进行埋设钢护筒工艺,埋设钢护筒工艺后进行钻孔施工工艺,钻孔施工工艺后进行地质情况记录工艺,地质情况记录工艺后进行成孔检查工艺,成孔检查工艺后进行清渣工艺,该工艺具有代替传统的人工经验施工法,在成孔过程中不需泥浆护壁,在旋挖钻进过程中,钻头往返于孔底与地表之间,施工工艺的工艺合理,操作方便,简化了旋挖钻孔机的传统的施工工艺,工程运行成本大为降低等特点。
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本发明公开了一种深矿井煤层开采底板突水危险性评价Ts-q法，首先在地面的测试点钻水文地质钻孔，通过水文地质钻孔获得煤层底界面距离含水层顶界面的厚度值M、含水层的水位值以及含水层的钻孔单位涌水量值q，根据含水层的水位值计算水压力值P；然后根据水压力值P和厚度值M求取突水系数值Ts，然后综合突水系数值Ts和钻孔单位涌水量值q对测试点进行突水危险性的分类评价。该方法，弥补了传统突水系数法评价突水危险性未考虑充水含水层富水性大小的不足，突破了深部“高承压—弱富水”水文地质条件因突水系数超限而不能开采的瓶颈；且方法简单实用，便于生产单位普遍推广应用。
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一种井下煤层突出危险区域划分的方法：涉及一种对煤矿井下煤层进行突出危险区域划分的方法。该方法包含以下几个步骤：1、根据煤层瓦斯地质基本信息对煤层的地质单元进行划分；2、在各地质单元内布置测压点，记录其经纬坐标并快速测定煤层中各点的原始瓦斯压力；3、采取煤层的软分层煤样,测定煤层温度,并测定其初始释放瓦斯膨胀能；4、使用SUFFER软件绘制煤层中的初始释放瓦斯膨胀能等值线图；5、将绘制的初始释放瓦斯膨胀能等值线覆盖到矿井的采掘工程平面图上，将煤层中初始释放瓦斯膨胀能大于42.98mj/g的区域划分为突出区域，小于该值的区域划分为非突出区域。这对煤层中采掘作业的安全具有重大的作用。
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本实用新型公开了一种石膏矿塌陷监测系统，包括钻孔、监测传感器、解调设备、监测平台、蜂鸣器；多个钻孔独立布设在采空区各个监测位置；监测传感器布设在一钻孔内；解调设备布设在安全区；解调设备与监测传感器相连且将监测数据上传至监测平台的监测软件，以便于发出预判报警；蜂鸣器安装在监测点地表位置且与解调设备相连；监测传感器包括光纤光栅位移计、光纤光栅渗压计、地质灾害报警器、地震检波器；蜂鸣器根据地质灾害报警器信号发出现场报警；监测传感器对采空区地质的多参量进行监测，采集数据全面，实现了全方位的监测，同时预判报警和现场报警，能够帮助操作人员快速针对危险地质情况做出及时的应对措施。
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本发明公开了一种矿井掘进机器人环境监测装置，该装置由电流激励源、伸缩保护筒、电旋转装置、辅助截割齿、截割头实体、传动轴、光纤圈保护壳、光纤圈、光纤电流传感器控制单元、回收电极组成；该装置将辅助电流Ie与监测电流Id发射至煤层中，由于辅助电流Ie与监测电流Id为同源电流互不相容，辅助电流Ie挤压监测电流Id，使得监测电流Id汇集对前方煤层进行环境监测；经截割头实体发射的电流一部分流入煤层为监测电流Id，一部分流经传动轴及掘进机伸缩部为回流电流If，光纤圈测量回流电流If，当掘进机向前掘进时，遇到突水、突泥等异常地质体时，即煤层电阻发生变化，测得的回流电流If会发生变化，以此来实时检测前方地质情况。
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本发明公开了一种石膏矿塌陷监测系统及组建方法，包括钻孔、监测传感器、解调设备、监测平台、蜂鸣器；多个钻孔独立布设在采空区各个监测位置；监测传感器布设在一钻孔内；解调设备布设在安全区；解调设备与监测传感器相连且将监测数据上传至监测平台的监测软件，以便于发出预判报警；蜂鸣器安装在监测点地表位置且与解调设备相连；监测传感器包括光纤光栅位移计、光纤光栅渗压计、地质灾害报警器、地震检波器；蜂鸣器根据地质灾害报警器信号发出现场报警；监测传感器对采空区地质的多参量进行监测，采集数据全面，实现了全方位的监测，同时预判报警和现场报警，能够帮助操作人员快速针对危险地质情况做出及时的应对措施。
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一种基于地震信息的煤矿水害预测评价方法，属于煤矿水害预测评价方法。该煤矿水害预测评价方法：包括地震属性、地震岩性反演、概率神经网络反演三种岩性解释方法；把影响煤层顶底板突水的影响因素归结为构造、岩性和水文地质等三个类别；利用多种岩性地震解释方法获得构造、岩性和水文地质信息并进行量化，建立考虑三类影响因素的预测评价模型，预测划分采区各部分的突水危险程度，对煤矿水害进行了预测评价。优点：应用地球物理与采矿工程、水文地质相互交叉技术，为煤矿防治水与安全生产提供地质保障。
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本发明公开了一种基于多波的单孔孤石立体探测方法，具体涉及工程地质勘查技术领域。其解决了现有单孔弹性波孤石探测技术只利用单一类型波信号而无法实现全域探测的不足。该方法具体包括：选用中低频脉冲震源，八分量加速度传感器接和姿态传感器组成接收探头，以及信号记录仪组成单孔多波信号采集系统；对同一孔中采集的数据进行旋转、合成、选排和波场分离；通过绕射速度分析，实施深度‑时间波形记录实施偏移成像；分别基于管波信号和反射波成像结果，联合解释得到以钻孔为中心的圆柱体空间中，孤石的尺度及空间展布信息。从而为隧道盾构施工及其他建筑工程建设中排除孤石影响，提供准确的地质信息。
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本发明涉及固废综合利用技术领域，尤其涉及一种煤气化细渣的全组分综合利用方法。该方法以煤气化细渣制备地质聚合物干粉，包括利用磨矿和浮选对煤气化细渣进行炭灰分离，炭灰分别进行废水吸附利用和进行碱熔处理以及利用处理后炭灰混合磨矿制备地质聚合物干粉的步骤。本发明得到的地质聚合物干粉，可以直接加水使用，并能快速的在常温下凝固，抗应强度高，显著提高了煤气化细渣在地质聚合物利用领域的可行性。
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本发明提供了一种裂缝活动性分析方法，适用于油气地质领域。收集研究区n口钻井主要油气层段的资料，观测其岩芯裂缝并采集实验样品，统计裂缝充填程度；开展差应变地应力测试、三轴岩石力学实验和摩擦滑动实验，获取实验样品最大主应力、中间主应力、最小主应力、静态弹性模量、静态泊松比和摩擦系数；测井计算动态弹性模量和动态泊松比，建立动静态岩石力学参数关系；解译裂缝产状、井壁垮塌和钻井诱导缝，确定现今地应力优势方位，计算裂缝密度；构建研究区主要油气层段三维地质模型和地质力学模型，划分单元网格，进行裂缝地质建模；计算每条裂缝的滑动容限，据其量化分析裂缝活动性。该方法考虑因素全面，可操作性强，结果可信度高。
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本发明公开了一种能有效提高掘进效率的盾构机异形刀头，包括刀盘总体和液压伸缩器，所述刀盘总体包括一次开挖面、水平切割面和二次开挖面；将二次开挖面和水平切割面可动式连接，一次开挖面与二次开挖面不在同一平面，增加开挖面积，在掘进过程中，根据不同的地质情况利用PLC控制算法驱动液压伸缩器，进而对可伸缩开口进行调节，从而调整刀盘总体的开口率，一次开挖面处于刀盘最外侧，根据不同的地质条件，采用已知的理论分析和数值模拟等方法对不同土层进行分析，确认最终开口率参数。由于本发明在掘进时采用一次开挖面、水平切割面和二次开挖面相互配合，从而能有效提高掘进速度，另外其在掘进过程中能减少对土体的扰动，防止地表降沉。
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本发明公开了一种基于顶板岩层结构的冲击危险评价方法，先确定冲击危险评价对象和区域范围，再收集冲击危险评价区域内的地质和开采相关信息，然后基于收集的地质和开采信息，对待评价区域进行网格划分，计算各地质钻孔的顶板厚度特征参数值，确定所有网格节点的顶板厚度特征参数值；最后对待评价区域的顶板厚度特征参数值进行插值处理；并确定不同顶板厚度特征参数值所对应的冲击危险等级。本基于顶板岩层结构的冲击危险评价方法，能够充分利用待评价区域内所有地质钻孔特征，实现对顶板岩层结构特征更合理、准确的评价，避免人为选取地质钻孔的局限性和单一性，评价结果与现场实际条件更为接近。
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本发明公开了一种基于地震信息的煤与瓦斯突出的预测方法，其包括以下步骤：根据煤矿采区的矿井地质条件，确定影响煤层瓦斯赋存与突出的主要地质因素；根据影响煤层瓦斯赋存与突出的各因素分类准则对地质因素进行分类；根据各个地质因素对瓦斯突出的贡献，确定主要地质因素的权系数ωi值；计算瓦斯突出危险系数G值和瓦斯突出危险指数R值；以瓦斯突出危险指数R值作为评价指标，对煤层瓦斯突出做出预测与评价。本发明将利用多种岩性地震方法对影响煤层瓦斯赋存和突出的主要地质因素进行量化，提出基于地震信息的煤与瓦斯突出预测与评价方法；评价和预测与瓦斯突出相关的构造煤发育区和瓦斯富集区，为煤矿瓦斯突出预防提供重要的技术支撑。
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一种煤矿近松散含水层开采上限评价及开采危险性评价方法，属于煤矿开采的评价方法。在煤矿地质水文地质特征的系统分析基础上，构建煤矿近松散含水层煤层提高开采上限的评价指标体系，包括开采煤层上覆覆岩厚度、松散层底部含水层富水性及其厚度、地质构造、主要隔水层厚度、开采覆岩破坏高度六个主控因素，应用三维GIS对地质数据进行采集、分析，利用ArcGIS的三维分析扩展模块3D Analyst对各个因素进行三维空间量化分析，首先创建TIN三角模型，然后转换为DEM，生成GRID可三维分析计算的数学模型，建立各个主控因素TIN与DEM信息层图。采用三维GIS方法，真实刻画了近松散含水层提高开采上限受控于多因素且具有非常复杂的空间分布特征，解决了开采上限评价预测的难题。
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一种基于断层交面线的断裂走向断距图解计算方法，通过绘制典型地层界面等高线的断裂构造纲要图，并通过多种方法获取得到走向、倾向、倾角α、落差H落及延展长度L等基本地质产状，引入地质产状互相之间的数量关系，并通过图解方法，借用实际生产过程中地质产状实际数值与断裂纲要图地质产状数值之间的比例关系，通过相互之间的转换求得断层走向断距。上述的方法，可以提高矿产开采安全性，并降低矿产开采成本。
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本发明公开了一种基于地理信息系统的综采设备数字样机分析系统，包括地质数据库、开采方案构建模块、地质环境分析模块、数字样机分析模块以及设备性能评估模块；还包括一种利用该系统分析方法：根据地质数据库建立矿区地理信息系统；将各煤层开采方案转换为地质环境中综采设备的推进路径及坐标数据，将截割工艺方案转换为综采设备运行参数，并将所述综采设备运行参数与推进路径及坐标关联；沿着推进路径提取局部地理环境信息及关联的设备运行参数，转换为载荷及边界条件施加于综采设备的数字三维模型进行运行仿真及性能分析，进行综合性能评估；本发明能根据复杂的地质环境对综采设备的性能进行全面可靠、有效的分析并对综采设备进行性能评估及预警。
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本实用新型涉及一种插接式高压切割钻头,该插接式高压切割钻头由钻头体、调节阀芯、连接螺栓、接头、滑动阀芯、张力弹簧以及高压水眼组成;钻头体内中空的插接部通过紧固螺栓与匹配的接头滑动插连接,钻头体的中心部位带有一个凸起的顶柱,顶柱与滑动阀芯相接触,钻头体的前后端与接头之间留有空隙,使钻头体与接头可以自由滑动,接头的前端设有调节阀芯,接头前部的中空内,分别由前向后依次丝连接有调节阀芯,滑动阀芯以及张力弹簧,在接头的后部的侧壁上开有高压水眼。该插接式高压切割钻头结构简单,操作方便,安全灵敏,可以有效解决防突工作中的难题,使瓦斯抽放的效率极大的提高,有效增强了矿井下钻探的安全性。
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本实用新型公开了一种压力传感器检测装置，该检测装置的信号采集板与频率表相连，信号采集板与电流表相连，信号采集板与电压表相连。信号采集板接485/232信号转换器，485/232信号转换器的串口与工控机的串口相连。接线端子的2号脚接电流表的电压端，接线端子的3号脚接频率表的电压端。手动压力源接压力传感器的压力探头。压力传感器的18V电压端接接线端子的1号脚，压力传感器的信号公共3端接接线端子的2号脚，压力传感器的频率端接线端子的3号脚。将多种工具或工装集成为一体，方便了使用，同时简化操作步骤，降低了操作难度。实现了检测压力的便捷性，解决了以往的既占空间，又浪费时间的诸多不便。用于校准煤矿井下使用的压力传感器。
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本实用新型公开了一种球磨机磨球碰撞恢复系数测量装置，包括负压气泵、激光器和铝合金框架，真空吸嘴与负压气泵相连，安装在滑动平台上，通过调节气压释放磨球自由落体冲击碰撞板；碰撞系统安装在铝合金框架底座上，具有控制碰撞板角度的功能，实现磨球在不同角度下的碰撞；在铝合金框架四角安装圆柱螺栓角座，调节装置的水平高度；使用激光器发射激光，光电探测器捕捉激光的变化转换成电信号，根据示波器显示的信号获得磨球碰撞前后的速度，计算磨球碰撞恢复系数。本装置可对球磨机磨球各种形式条件的碰撞恢复系数和矿物之间的碰撞恢复系数进行测试，具有机构合理、适应能力强、应用范围广、使用可靠、测量精度高的特点。
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本发明公开的一种基于XRD微晶结构演化的煤吸附甲烷能力测试方法，涉及煤吸附甲烷能力研究技术领域。首先，采集煤样品并通过热模拟实验改变样品的煤化程度；然后，通过XRD衍射测试分析得出不同煤化程度的煤芳香层间距、芳香层延展度、芳香层堆砌度、芳香片层数以及石墨化度的微晶结构特征参数；最后，比较不同煤样微晶结构参数值与甲烷吸附能力相关性的高低，从大分子层面对煤样吸附甲烷的性能进行综合分析与评价。本发明通过构建微晶结构参数与甲烷吸附性能的相关性线性方程，确定煤微晶结构特征参数对甲烷吸附性能的影响情况，为煤层气勘探开发及矿井瓦斯治理提供了技术支持。
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本实用新型公开了一种温度传感器检测装置，该装置的信号采集板与频率表、电流表、电压表相连，信号采集板的信号输入1端、信号输出2端对应接485/232信号转换器，485/232信号转换器的串口与工控机的串口相连，稳压电源的DC18V直流电的地接频率表的地、电流表的地、电压表的地，稳压电源的DC18V直流电的电压端+18V接接线端子的1号脚和电压表的电压端，温度传感器的探头和放进恒温水槽中检测温度。方便了使用，降低了操作难度。实现了检测温度的便捷性，解决了以往的既占空间，又浪费时间的诸多不便。实现了校验自动化，亦可同时实现1台温度传感器的校验和3台温度传感的老化。用于校准煤矿井下使用的温度传感器。
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一种掘进巷道轻型掩护式临时支护设施,属于煤矿掘进巷道临时支护。该支护设施包括护顶栏、手拉葫芦、连杆和吊挂钩,在第一排顶板支护锚杆上连接护顶栏的后端,同时在第一排顶板支护锚杆上通过吊挂钩连接有手拉葫芦,连杆为二折,即第一连杆和第二连杆首尾相连,手拉葫芦与连杆折点段的第二连杆连接,在第二排顶板支护锚杆上通过吊挂钩与第二连杆的一端连接,第一连杆的另一端与护顶栏的中间位置连接。优点:解决掘进施工中临时支护设施轻便、前探方便、便于安装和拆除、控顶及时,降低职工劳动强度,提高工效。结构简单轻便,支护效果好、结构简单,操作方便等特点,现场适应性更强,有效避免了顶板事故的发生。
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本发明公开了一种促进裂隙错动提升自支撑能力的水平井施工方法，适用于煤矿井下。首先储层参数探测，获取储层目标开采层段的岩石力学参数、地应力参数；施工竖井，竖井轴向垂直于最大与最小水平主应力方向所在平面；施工转向水平井，转向后的水平井轴向与最大水平主应力方向呈
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一种高速超宽带雷达成像式煤矸雷达识别系统及识别方法，属于煤矸雷达识别系统及方法。通过发射超宽带脉冲信号到煤矸混合物中，信号通过煤矸时产生的回波具有不同的相位；根据回波相位与发射回波的相位之间的关系来确定不同介质的介电常数的大小关系；煤矸石都属于弱导电介质，电磁波在其中传播经过煤矸分界面时产生的入射波与反射波相位差以此进行煤矸识别；在液压支架尾梁处安装收发天线，通过收发电线发射信号与接收回波并把信号传递给数据处理系统；数据处理系统通过分析回波的相位信息以此识别出煤矸混合物中的矸石。本发明受到矿下湿度或者粉尘带来的影响比较小，探测精度与速度更高，降低了工人劳动强度使其远离恶劣环境。
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本发明公开了一种交岔点处巷道的扩修及加固方法，包括以下步骤：1、选定需扩修及加固的交岔点巷道，交岔点处左右两侧巷道分别称为左联络巷、右联络巷；2、探测右联络巷围岩裂隙发育情况并进行注浆加固；3、右联络巷扩巷施工，形成扩修后的右联络巷(10)；4、封闭左联络巷；5、在左联络巷一侧开掘新左联络巷(12)。本发明可有效地解决交岔点巷道在采动、高应力等因素作用下，围岩变形大，修复及加固困难等问题。修复后的三角区域煤(岩)柱的有效承载面积不仅没有降低，而且有所增加，使煤(岩)柱单位受力减小，提高了煤(岩)柱的整体稳定性。修复过程中，左右两个联络巷依次进行，确保矿井的生产工作正常进行。
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