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本发明公开了一种基于入侵杂草优化算法求取概率积分参数的方法，包括以下步骤：(1)将已知工作面地区的地质采矿条件参数和工作面种群初始参数代入概率积分公式，预计观测点的下沉值和水平移动值；(2)将工作面观测点的实测下沉值和水平移动值与步骤1中的预计下沉值和水平移动值作差，构建误差函数；(3)将步骤2的误差函数作为适应度函数，采用入侵杂草优化算法反演概率积分参数，求解出该工作面的概率积分参数。本发明方法简单，首次将入侵杂草优化算法应用于概率积分参数求取，可解算出全部概率积分参数，并且具有求取参数精度高的优点。
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本发明公开一种煤矿含水巷道的围岩支护施工方法，属于地下工程围岩支护领域，包括以下步骤，1)掘巷后初喷作业；2)根据含水巷道地质条件，进行可控注浆锚杆结构设计，及可控注浆锚杆—锚索支护参数设计；3)采用可控注浆锚杆+锚索+金属网+喷浆支护，形成注浆加固隔水圈，并对巷道表面围岩喷浆；4)通过数值模拟等现场观测技术手段，确定需要加强支护、隔水的关键部位；5)调整优化含水巷道支护参数，对关键部位进行注浆加固支护；6)对巷道底板进行合理支护；还提供了一种围岩支护结构。本发明支护方法及结构适用于不同深度的含水巷道、围岩较破碎巷道及软岩巷道，且施工简单、方便，可进行大范围推广。
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本发明提供了一种高强自承载双型钢组合支护结构及方法，涉及地下工程技术领域。该高强自承载双型钢组合支护结构，包括异型钢体、支护杆体、U型钢体、缓冲吸能鼓和椭球形支撑体。本发明的支护结构，支护结构简单，组合支护效果呈四个层次的支护(锚杆‑锚索‑注浆锚杆组合、异型钢体、自承载椭球组合体(椭球形支撑体和缓冲吸能鼓)、U型钢体)，每一层支护都具有独立承载能力，与现有技术相比，组合之后的支护效果不是简单的叠加，而是大大提升，能自适应深部高应力复杂地质条件巷道、隧道围岩高应力和大变形，大幅提高支护强度；本发明的支护方法，支护操作方便，支护效果好，具有较高的推广应用价值。
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本发明公开了一种分段致裂煤体卸压系统及应用方法。所述分段致裂煤体卸压系统，包括智能定位钻井控制系统、智能定位钻井子系统、分段致裂三联开发系统、支护系统、智能定位钻头、钻头定位仪、六角螺母、六角螺栓、喷水孔、气相混合致裂管、保险丝、气液分段输送管道、致裂抽气连接管、输水管、双通管、管壁安全阀、抽气管三通阀、线缆、数据线、导向阀、气液泵站以及蓄水仓。为了对煤体中蕴藏大量的弹性能进行释放，本发明通过智能定位钻井控制系统对赋存在高应力环境下的煤体布置井筒用于服务敷设各子系统，分段致裂三联开发系统用于N2、水及CO2输送，支护系统对智能定位钻井子系统进行保护，智能定位钻头可以根据井田内不同位置进行方位操控，通过气液泵阀可以实现N2、水及CO2的注入与抽放。智能定位钻井控制系统可以实时监测矿震频率，结合智能定位钻井子系统、分段致裂三联开发系统利用N2、水及CO2对复杂地质条件下蕴藏大量弹性能的煤层进行松动致裂，基于子系统协调控制，达到以位移场、应力场及裂隙场等多场物理测控，煤体致裂卸压和煤油气安全智能协同开采为支撑的冲击地压防控治理模式，减少煤矿安全开采成本，提高冲击地压防治效果。
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本发明涉及地质监测领域，具体的说是一种基于北斗卫星与GPS融合的矿区三维形变监测及数据处理方法，该方法采用的三维形变监测装置包括固定台面、水平测量标志、GPS观测杆、强制归心装置、基板、一号箱体、二号箱体和人工角反射器；还包括驱动单元、俯仰角调节单元、水平旋转调节单元、位置调节单元、双头气缸、储气箱和控制器。通过驱动单元和俯仰角调节单元间的配合，实现反射锅竖直方向上角度的调节；同时，利用水平旋转调节单元作用，使得人工角反射器进行水平方向上的转动；通过俯仰角调节单元和水平旋转调节单元作用，对人工角反射器进行全方位的调节，避免检测死点，从而提高了三维形变监测装置的实用性。
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本发明涉及水文地质参数测定技术系统，具体涉及一种多钻孔含水层水流流速流向测定方法及系统，本发明的测定方法包括：在多个钻孔中设置电极；对其中一个钻孔中的电极供电；在供电电极的钻孔中投入电解质，并记录投放时间；测量其余钻孔中的电极电位，并记录电位测量时间；确定含水层水流的流速和流向。本发明提供的技术方案是基于多钻孔条件，利用充电法，在多个钻孔中布置测试系统，通过等电位点测量，可以高效、快捷、准确、无放射性污染地测定深孔地下水的流速流向。
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本发明为一种悬臂式掘进机机载随掘锚钻探一体化钻机。钻机主要由钢板结构件和液压系统组成。钻机的钢板结构件有：收放主臂、钻机架、竖直回转机构及水平回转机构等。钻机的液压传动系统包括：钻孔液压马达、钻机水平回转液压马达、钻机垂直回转液压马达、伸缩腿液压缸、钻机推进液压缸以及液压控制元件和液压辅助元件组成。其特征在于将钻机和掘进机结合成一体，分布在掘进机悬臂两侧，利用掘进机的行走机构实现钻机自身的行走。可以对掘进巷道进行全方位多功能钻孔，既能实现锚杆支护和顶板岩性探测，又能实现炮眼钻凿及瓦斯抽排钻孔、地质钻孔等的钻进，为实现安全快速高效的巷道掘进提供装备手段。
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本发明公开了一种带状充填煤炭地下气化开采方法，涉及煤炭开采领域，包括获取矿区地质参数，获取气化炉宽度的极大值Lgm和气化炉隔离煤柱的极小值Lgp，然后进行气化炉宽度、隔离煤柱宽度及充填率的精准设计，获取设计值后进行气化区域布置，划分气化工作面和隔离煤柱范围；通过确认单一气化工作面开采完毕所需时间，确定注浆材料配比，使充填材料凝固时间大于达到设计充填率所需工作时间并小于气化开采完毕单一工作面所需时间；然后对当前开采完毕的气化工作面充填，直至达到设计充填率；同时对下一气化开采工作面进行开采和充填，并满足下一气化开采工作面与当前开采完毕的气化开采工作面不相邻；本发明能够有效提高地下开采率。
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本发明公开了一种基于钻孔数据的三维地层建模方法，属于计算机科学可视化领域，通过对钻孔数据处理，将建模区域内的原始钻孔数据进行统计，得到关于钻孔编号、测深、坐标数据和分层信息的表格；建立点模型读取表格，建立钻孔数据库，根据钻孔信息构建分层点模型数据；进行克里金插值，导出分层点数据模型进行克里金插值，获得各层的虚钻孔数据，导入钻孔数据库，更新建立的点模型；建立面模型，根据钻孔数据建立各层面模型，根据控制点与曲面的接触情况编辑曲面；建立三维地层模型，选择建模区域，选择所有地层构建地层柱，建立地层面，根据实际剖面图等对地层面进行调整，建立地质格网，最终生成三维地层模型。
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本发明公开测井电缆长度校准方法，包括以下步骤：将多个套管通过接箍拼接在一起，并下入井中，测井电缆底部安装声波探管后下放至井中，采用测井仪将电缆进行下放并测井深，声波探管通过测井电缆连接地面的数据采集模块，数据采集模块连接数据处理显示模块。本发明的有益效果：电缆全程处于实际测井受力状态，使得校测结果既准确可靠又方便简单，能够实现测井深度与实际钻孔或地层深度的完美一致，为提高测井资料的地质应用效果奠定了坚实基础。
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本发明公开了一种声光水位测量仪及测量方法，涉及钻孔抽水技术领域，包括：探针接开关，探针接电阻R4，电阻R4接NPN三极管，NPN三极管接电阻R1，NPN三极管接PNP三极管，PNP三极管接电阻R2、发光二极管、电容C1、电容C2，三端稳压器、语音模块，PNP三极管接电源，电源接开关，三端稳压器与语音模块连接，电容C3与电容C4并联且并联的一端接三端稳压器与语音模块的连接线上，电容C3与电容C4并联接三端稳压器与语音模块的连接线上，发光二极管接电阻R3，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、三端稳压器连接在探针与开关的连接线上。优点在于：提高水位测量的准确度，水文地质资料的精确度。
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本发明公开一种加固岩质滑坡软弱面的方法，包括以下步骤：一、确认岩质滑坡及滑坡软弱面的位置；二、在滑坡软弱面前缘坡脚处修一个圆弧形帷幕；三、将第一种纳米材料a在坡顶注入岩质滑坡的软弱面中；四、在滑坡软弱面前缘坡脚处钻地质孔，取岩芯；五、在坡顶向滑坡软弱面注入第二种纳米材料b，将滑坡床和滑坡体粘结为一体。本发明设置的两种纳米材料均可以渗入软弱面，能够在重力作用下渗入软弱面，纳米材料起到加固滑坡的软弱面、粘结软弱面两侧的滑坡体和滑坡床的作用，防止滑坡的发生；同时，设置有第一种纳米材料和第二种纳米材料，第二种纳米材料刚好完全渗过软弱面之后，才和第一种纳米材料一起凝固，将滑坡床和滑坡体粘结为一体。
本发明公开了一种大尺寸含裂隙岩石矩形空洞突水多场前兆信息演化试验装置与测试方法，涉及岩石力学与承压渗透试验领域，其包括试验架，加载板，试样存放腔，侧压加载系统，垂直加载系统，水压加载系统，水温调节系统，信号采集与处理系统；通过制备大尺寸含矩形空洞和单一裂隙岩石试样，该试验装置与测试方法可以研究水‑力耦合下矩形空洞不同开挖深度突水过程中单一裂隙围岩应力、位移、裂隙、渗流、温度等多场前兆信息的演化规律、耦合特性及影响因素；该试验装置的水压加载系统、水温调节系统和侧压加载系统，能较好模拟承压水上含断层煤系地层的地质力学环境，反演分析深部承压水上回采工作面内采动断层突水机理，更好监测预警采动断层突水。
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本发明公开了一种煤层原生CO原位探测方法，涉及地质勘探领域，包括步骤如下：S1：先钻孔至计算孔长的5/6长度，改风压为氮气排渣，然后继续钻孔至计算孔长；S2：钻孔成孔后，再在钻孔内分别布置2根外接球阀的钢管，另一端均置于孔底底端，采用囊袋式两堵一注装置及工艺对钻孔的端部进行封孔，形成密闭气室；S3：向注氮管注入高纯氮气进入到密闭气室中，然后从取样管抽取密闭气室内的气体；S4：将采集的气样用气相色谱仪分析。该方法的目的在于，消除测试区域煤体上与空气接触的可能，并在钻孔施工过程中采用高纯氮气进行保护，形成测试气室后，用高纯氮气置换气室内气体，清除气室内可能已经吸附的少量CO，为准确测试煤层是否存在原生CO创造条件。
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本发明公开了一种矿用岩层倾角可调及多向加载相似模拟实验架，包括：实验材料安装架、反力架和千斤顶；其中所述反力架安装在所述实验材料安装架外围，并且所述千斤顶安装在所述反力架上，作用于所述实验材料安装架；本发明公开提供了一种矿用岩层倾角可调及多向加载相似模拟实验架，本发明率先将多向受力与倾角可变结合的技术方案，可以模拟出煤层各个角度不同受力状态下其上覆岩层移动变化情况，对于不同地质条件下的煤层而言，只需改变参数即可完成实验，可以得到任意角度下不同受力环境的煤层开采后其上覆岩层移动形变特征，可根据工况条件进行各种复杂环境下的实验，对于指导实际生产意义重大。
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本发明公开了一种煤矿瓦斯抽放孔“二堵一注”专用布袋封孔器，包括有瓦斯抽放管，其瓦斯抽放管的一侧设有注浆管，瓦斯抽放管上部的另一侧设有排气管，注浆管上安装有单向阀，瓦斯抽放管上端、注浆管上端以及排气管的外部包裹有孔口袋，瓦斯抽放管下端和注浆管下端的外部包裹有孔底袋，孔口袋和孔底袋分别为多层布袋。本发明用于瓦斯抽放用的穿层孔、顺层孔、测压孔，在复杂地质条件下取代普通封孔方式，克服了施工工艺复杂、注浆排气等难题，通过使用专用布袋封孔器注浆，实现了对瓦斯抽放孔的“二堵一注”。
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本发明涉及一种巷道掘进工作面瞬变电磁多分量超前探测方法与装置。包括三个探测线框，每个探测线框呈一定角度交叉布置，不同角度布置的探测线框用于采集三个方向的瞬变电磁数据。本发明采用多通道瞬变电磁仪，将发射和接收线框按中心回线装置布设三个分量，实现巷道掘进工作面超前探测的三分量数据采集。一次探测可获得多组测试电性参数剖面，便于对探测空间多方向岩煤层地质条件进行解释与分析，提高瞬变电磁法探测低电阻率异常区的空间定位能力，为巷道掘进安全提供更为有效的技术参数。
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本发明公开了一种深部巷道可缩性复合支护结构，它由三层结构组成，最外层是锚网喷支护由锚杆、锚索、钢筋网、混凝土等组成，主要起到加固围岩和初步支护作用；中间层是柔性与刚性层合结构由两层柔性材料及中间夹一层刚性材料组成，主要起到缓冲和吸能的作用；最内层是可缩性金属骨架与混凝土的混合层由可缩性金属骨架和混凝土组成，主要起到最终的支护作用。本发明可以很好地适用于地质构造复杂以及深部地压破坏较大的松软岩层巷道支护，达到刚柔并存的支护效果。
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本发明公开了一种叠置资源复合工艺原位开采系统及应用方法。所述叠置资源复合工艺原位开采系统，包括开发机构、传输机构、分离储备机构，开发机构设置有铀矿层、煤储层、煤柱走廊、油气层、油气井、油气驱替井、注浆走廊、气化开切眼、气化水平井，传输机构设置有气化注浆丛井、集气井、油气输运管、集气管、抽出井、注入井、铀输运管，分离储备机构设置有CO2输运管、综合集气分离站、混合泵站、溶浸液输运管、甲烷输气管、综合储备站、综合气化注浆站、气化注浆管。本发明通过开发机构开发地层资源，传输机构将地层资源运输至地表，经过分离储备机构储存矿产资源并地质封存利用CO2气体，最终达到绿色高效开采叠置资源和降低温室效应的目的。
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本发明涉及地质勘探容器工具领域，具体而言涉及一种试验用恒压岩心箱及其工作方法；其中包括箱体、控制装置、施压装置、岩心槽、岩心标签、盖板以及收集盒，所述箱体上部设置有所述控制装置，所述施压装置、所述岩心槽、所述岩心标签以及所述盖板设置于所述箱体内部，且所述施压装置与所述盖板分别设置于所述岩心槽两端，所述施压装置一端固定连接所述箱体内侧，所述盖板设置于所述岩心槽上方，且通过所述箱体内侧开设的卡槽滑动连接，所述岩心标签设置于所述盖板上方，且与所述箱体固定连接，所述收集盒设置于所述岩心槽下方，本发明通过控制装置调整岩心所受压力恒定，防止放置过程中岩心出现松散、破碎的现象。
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本发明公开了一种缩小地下采矿区地表沉陷范围的方法，该方法包括以下步骤：1、获取地下开采工作面位置、工作面推进方向和速度以及开采工作面投影区外围地表沉陷影响范围；2根据工作面推进方向和速度，预测地表沉陷范围和时间，并划分潜在下沉范围内的拉张区和拉张挤压区；3、在地表沉陷时间点之前，在潜在拉张挤压区内布置钻孔并进行控制爆破，或直接挖槽；4、在阶段地表沉陷时间点来临后，重复上述步骤。本发明利用对岩土体爆破或挖槽从而破坏岩土体结构，阻断应力传播的原理，降低由开采沉陷中心向外围形成的拉伸应力传播作用，从而达到缩小开采区外围的沉陷范围，降低因地下开采对外围土地及构筑物的破坏，及其它矿区地质灾害的危险程度。
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本发明具体公开了一种基于Python的水文地球化学舒卡列夫分类方法，该方法包利用Python语言编写程序，通过导入地下水中七大常规离子(Cl‑、HCO3‑、SO42‑、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)数据，建立计算水化学类型模型和舒卡列夫分类判别体系，使用PyQt5库建立批量处理窗口和可视化操作界面，对导入的txt或xls格式的水样数据进行筛选、计算与判别，导出其水化学类型和舒卡列夫分类式。导出结果准确可靠，具有一定的创新性，且本发明操作简单，有助于水文地质工作人员和相关专业的学生、老师日常科研与工作。
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本发明公开石门揭煤高压水力冲孔综合增透方法，施工辅助巷道；在辅助巷道内向下施工垂直钻孔，垂直钻孔的终点位于待揭煤层底板下；对垂直钻孔进行封孔固管；揭煤工作面迎头施工三个钻孔，一个为排渣钻孔，与垂直钻孔贯穿，其余两个钻孔分别位于垂直钻孔两帮,并对三个钻孔进行注浆封孔；将压冲系统与垂直钻孔连通，进行供水压冲；依次采用静压水进行冲孔、高压注水压冲；水力压冲作业完成后，施工多个防突措施孔。本发明的有益效果：增大冲孔水流流量和冲孔压力及增透范围，通过采用静压水冲孔和高压水压冲相结合的水力冲孔措施，可以有效提高地质条件复杂、埋藏深、瓦斯压力大、透气性差的煤层的抽采效果，实现增透效益。
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本发明提供一种井地联合并行电法测试方法与测试系统，该井地联合并行电法测试系统包括：井中发射供电子系统、地面收集采集子系统和主控与处理子系统；通过控制井中发射供电子系统中的发射电极和地面收集采集子系统中的测量电极，该井地联合并行电法测量系统可以提供井中点源供电、井中偶极源供电和井地联合供电三种供电方式，主控与处理子系统根据地面收集采集子系统采集到的数据进行数据处理和数据解释，可以有效获得钻孔周边区域的地质特征，该井地联合并行电法测试系统的供电方式灵活，使供电、数据采集以及数据的实时简单处理功能集成为一体，灵活性强，系统化、智能化程度高。
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本发明涉及一种顶管机刀盘，具体为一种可伸缩的顶管机刀盘，其包括辅助刀盘，第一刀盘，第二刀盘，输送装置；所述辅助刀盘在第一刀盘前方，所述第一刀盘在第二刀盘的前方，所述辅助刀盘前端设有先行刀，第一刀盘与第二刀盘同轴，且第一刀盘与第二刀盘的盘面交错设置，所述第一刀盘的轴上设有多条轨道，轨道呈轴线方向排布，所述第二刀盘的多个盘面通过轨道与第一刀盘同轴连接，所述第一刀盘上设有压力感应装置；本发明可以根据不同地质情况采用不同刀盘，减少了不必要的刀盘磨损，并提高了碎岩效率。
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本发明提供一种随钻测斜装置，包括：测量仪和一体机；测量仪包括杆体、设置于杆体上的处理器、磁场传感器、加速度传感器、测量仪电源以及测量仪通信接口；一体机包括控制器和一体机通信接口。本发明提供的随钻测斜装置，可将测量仪连接在钻杆和钻头之间，在钻孔成孔的同时即可测得钻孔数据，避免了先打孔，再将探管放入钻孔中测量钻孔数据所带来的不便利，其操作方便快捷，省时省力，大大的提高了工作效率；同时不需要通过电缆下入测量仪测量钻孔数据，能够随钻头对穿层孔、顺层孔以及地质钻孔等钻孔进行测斜，适用范围广。
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本发明公开的是一种基于激光测量的地基沉降监测系统，主要解决了现有地基连续沉降量的检测不方便，结果不精确、实时性不强的问题。本发明主要由由控制器、激光器、二维光电位置敏感器件、光电位移测量模块、地基沉降偏移量计算模块、无线通信模块、报警器组成。在空间的不同地质条件的区域设置两个以上监测点，每个监测点均配置一套激光发射和接收设备，由控制器测量监测点之间的激光光点位移参数，并通过无线通信模块发送给其它检测点上的控制器。每个监测点均具有激光发射和激光光点位移检测电路，且间歇性工作，达到节约功耗的目的。当超过预定的报警值时，启动报警器进行警示，提醒相关人员注意安全。
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一种工作面上覆采动区地面抽采瓦斯钻井成井方法，可解决现有的在采动塌陷影响区施工地面抽采瓦斯钻井成井率较低的技术问题。包括以下步骤：S100、布置钻井；S200、设置钻井结构；S300、选择钻井采气层位；S400、选择钻井井底层位；S500、钻井施工与管理。本发明通过研究岩层移动规律，结合具体的地质条件，对钻井平面布置、结构设计、采气层位及井底层位的合理选择、钻井施工技术与管理等五个方面的关键技术控制，合理设计每个钻井的具体参数，大大提高了工作面上覆采动区地面抽采瓦斯钻井的成井率。
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本发明提供一种巷道围岩松动圈范围测试方法及系统。该巷道围岩松动圈范围测试方法，应用于巷道围岩松动圈范围测试系统，系统包括支撑杆、分布式传感光缆、至少两个应变传感器和处理器；其中，分布式传感光缆和应变传感器设置在支撑杆上，处理器与分布式传感光缆和应变传感器连接；该方法包括：根据待测试区域的地质信息确定钻孔的信息；其中，钻孔用于设置支撑杆；通过钻孔中设置的分布式传感光缆和应变传感器采集不同时间的应变数据；根据采集的应变数据，确定巷道围岩松动圈范围。本发明确定巷道围岩松动圈范围，结果较为准确。
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