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本发明公开一种采动覆岩渗流隔离带阻水稳定性控制方法，涉及煤矿开采领域。分析承载充填体的初始受力特征获得承载充填体的初始损伤信息，利用蠕变方程计算连采连充承载充填体的长期变形规律；通过初始损伤以及蠕变变形规律是否超过充填体的设计变形量判断承载充填体是否破坏失稳；根据需要修改开采参数或调整充填材料配比以提高承载充填体支撑强度，给出承载充填体第一次变形约束条件；通过判断承载充填体的阻水稳定性给出承载充填体第二次变形约束条件，当承载充填体变形满足自身承载稳定性与渗流隔离带阻水稳定性的双重约束条件时，即可实现采动覆岩渗流隔离带阻水稳定性控制。步骤简单，采动覆岩渗流隔离带控制效果好，能够快速便捷的实施。
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一种基于熵权层次分析法的农用矿产资源安全评价方法。本发明公开了农用技术领域的首先通过对影响因素优选与数据处理，整理出诸多的影响因素，然后收集数据，然后层次分析法定量化分析，对影响因素分析建立层次结构模型，然后用熵值法修正权重，熵值越小，指标间差异性越大，指标就越重要，接着利用熵值计算各个指标客观权重，然后计算安全程度得分，计算影响因素得分，最后对安全程度演化趋势分析及原因分析，运用层次分析法能将其定量化达到精准判断，结合基于已有客观数据得出权重的熵值法能有效解决层次分析法偏重主观性的缺点，能够达到综合评价的目的，最后根据不同指标的变化与结果给出建议。
本发明公开的高瓦斯工作面巷道结构、布置方法及其煤柱宽度确定方法，涉及回采工作面巷道布置技术领域。所述巷道结构多个工作面均布置双U型巷道，相邻两工作面中，上一工作面轨道回风巷用作下一工作面瓦斯排放巷，上一工作面瓦斯排放巷用作下一工作面回风巷；下一工作面瓦斯排放巷朝向上一工作面的一侧布置有高水材料巷旁充填体。该种巷道布置结构，极大地减少了接替工作面的巷道掘进量，缓减了矿井采掘接替紧张问题，同时回收了首采工作面的遗留煤柱，增加了经济效益，避免了资源浪费。
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本发明公开了一种煤矿固体充填开采再造地下储水空间的方法，按照综合机械化固体充填采煤技术方法进行工作设备选型、系统布置及充填采煤作业，工作面回采过程中进行两侧沿空留巷留设挡水坝体；通过矸石与风积沙等自然无污染的材料充填采空区，控制覆岩导水裂隙发育程度及采空区涌水量形成采空区充填储水空间，达到地下水资源存储与调用的功能。本发明可处理大量固体废弃物，提高煤炭资源回收率，实现缺水矿区地下水资源的安全保护与循环再利用；该方法简单、实用，经济、社会效益明显，具有广泛的应用前景。
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本发明公开了一种短壁开采法回收水体下边角煤开采参数的确定方法，所述开采参数包括最大采高Mmax、采高m、隔离保护煤柱宽度l。首先在上覆岩层中确定隔水层，给定回采区域保护层厚度hb，确定煤层顶面距隔水层顶部的距离H和导水裂隙带最大高度hmax，从而确定工作面最大采高Mmax，进而确定适应短壁开采的采高M。建立导水裂隙带高度h、采高M和隔离保护煤柱宽度l关系数学模型，计算出隔离保护煤柱的宽度l。本发明是通过设计合理的短壁采场采空区隔离保护煤柱宽度，进而控制导水裂隙带高度，实现水体下安全回收不规则边角煤资源，其方法简单易操作，同时大大提高了回收率，避免了资源的浪费，具有很强的实用性。
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本发明公开了一种废弃被淹煤矿矿井水热储潜能计算方法，属于地热资源开发和利用领域。选择煤矿典型长臂开采工作面，根据工作面的各项参数计算采空区覆岩两带倒漏斗状梯形结构体积，并根据两带平均碎涨系数/空隙率，计算出单个所选典型工作面采空区上覆两带空隙即储水体积；调查废弃煤矿基本参数，将井筒、巷道和采场工作面采空区的空隙储水体积之和判断为废弃煤矿矿井水热储总体积；最后利用废弃煤矿矿井水热储总体积通过热力计算评估废弃煤矿矿井水热储静态潜能。该方法估计精准、误差小，对废弃矿井内部不同井、巷和采场情况综合考虑，可用于快速估算废弃矿井储热能力，为废弃煤矿地热开发利用过程中的抽水试验和工程设计提供基础数据参考。
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本发明涉及一种全时空采掘过程的矿山应力场孪生建模同化系统及方法，属于数字孪生同化反演技术领域。包括数字模型单元、物理模型单元及人机交互单元。数字模型单元有等比例三维地质模型、矿山历史同化模型、可信数字孪生模型，物理模型单元涵盖地层、矿井各采面巷道系统，人机交互单元有信息数据库、软件模拟监控界面。本发明通过软件建立模型、同化技术优化模型运行、数字孪生技术互联物理实体与虚拟模型，能够建立与实际更贴合的面向全时空采掘过程的矿山地应力场孪生模型，同时根据真实物理场景监测数据，在虚拟空间模型中进行仿真预采，旨在掌握矿井采掘过程中应力场的时空演化规律，为矿井安全生产提供指导。
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本发明公开了一种煤与共伴生矿产成套协调开发方式,先对煤与煤系共伴生矿产资源进行协同勘查，通过分析单矿种矿产的开采方式对矿产赋存特征与开采技术的要求，建立四种开发方式，井工‑井工协调开发方式为煤炭和共伴生固体矿产均采用井工开发方式。井工‑钻采协调开发方式为煤炭采用井工开发方式，共伴生矿产采用钻采开发方式。井工共采方式时，煤炭开采和共伴生固体矿产均采用井工开发方式，煤炭开采与共伴生固体矿产开采共用部分生产系统。露天共采方式时，煤炭开采与共伴生固体矿产均采用露天开发方式。上述协调开发方式可保障煤与共伴生矿产协调开采技术的通用性，提高共伴生矿产资源采出率。
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一种基于CO2的矿井降温及相变储能提热耦合系统，包括液态CO2储罐以及与液态CO2储罐连接的CO2蒸发换热器，采用液态CO2作为制冷工质，利用CO2蒸发换热器进行高效换热，换热后的冷风送至巷道及工作面，实现了矿井的降温与热害治理，气化后的CO2直接封存到矿井采空区，实现了CO2的地质封存；封存的CO2作为煤炭开采区的灭火备用，提高了煤炭开采过程中的安全系数与应急救援效率；采用相变材料蓄存采空封存区高压CO2的传导热量，有效降低了封存区压力，提高了脉动热管蒸发端换热效率、能量储存与利用效率，同时，通过脉动热管将蓄存在封存区相变材料中的热量提取到地面，节省了动力装置，提高了系统的安全性与稳定性。
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本发明公开了一种主动强化支护与主动卸压防治冲击地压的方法，A、采用综合指数法评价冲击倾向性等级：利用综合指数法确定区域为一般危险区及中等危险区；B、采用钻屑法即时预测冲击危险区域及确定卸压钻孔参数：确定一般危险区及中等危险区的钻孔参数；C、根据不同冲击危险性等级，确定大直径卸压钻孔的布置方式后进行钻孔：D、通过巷道支护系统形成“煤壁‑锚杆‑注浆封孔”的强化支护系统：E、监测强化支护系统的卸压效果：直至达到所需的卸压防冲的效果，同时满足强化支护的性能。本发明在巷道掘进过程中，既能够达到卸压防治冲击地压的效果，又能增强煤壁的完整性，从而起到主动强化支护与主动卸压防治冲击地压的目的。
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本发明公开一种煤炭地下气化实际采厚的计算方法，适用于煤炭地下气化施工区域使用。首先通过资料或者检测煤样获取待气化区域的煤层的平均灰分率，之后通过煤层高度计算出气化后自然产生的灰分厚度，对煤样模拟气化后产生的灰分进行压力测试，从而模拟获得待气化区域的灰分压缩率，最终根据煤层厚度、煤层平均灰分率、实际上覆岩层压力及灰分压缩率计算煤炭地下气化实际采厚。其计算步骤简单，更符合实际情况，有效提高使覆岩裂隙发育高度和地表沉陷预测结果的精度，保证建筑物及水体下煤炭资源安全气化开采，对实际工作具有很强的指导作用。
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本发明公开的工作面回采巷道超前加强支护合理距离确定方法，涉及工作面回采巷道超前加强支护技术领域。该方法包括以下步骤：首先，在回采巷道内布置多个现场测站；其次，采用测氡仪、钻孔应力计、锚杆(索)应力计监测工作面回采期间现场测站处煤体氡气浓度、煤体应力及锚杆应力；然后，提取监测数据分析煤体氡气浓度、煤体应力及锚杆应力与现场测站距工作面距离的动态变化关系，综合对比三种监测方法所得结果，精准确定超前加强支护合理距离。本发明在确保工作面安全生产的前提下，有效避免盲目增大超前加强支护距离造成的人力、物力、财力消耗，且可靠性强、成本低、效率高，具有广泛的实用性和推广性。
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本发明公开了一种倾斜基底露天矿内排方法及施工方法，将倾斜的煤层基底划分为若干集水区域，在每个集水区域中沿着煤层基底倾斜方向布置集水沟，并沿着与煤层基底走向斜交的方向布置一系列与集水沟连通的疏水防滑沟；同时在台阶区域的下端沿着煤层基底走向布置反向槽，并在反向槽上构筑排土台阶防滑挡台，随后在已经形成集水沟、疏水防滑沟、反向槽、排土台阶防滑挡台的台阶区域中排弃剥离物。本发明解决了倾斜基底排土场摩擦力小、水分侵蚀影响边坡稳定、内排土场台阶低、内排量小的问题；且排土台阶防滑挡台采用剥离物和混凝土搭配构筑，兼顾了经济性和环保性，有利于推广。
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本发明公开了一种协调开采诱导岩层反对称沉降叠加平衡调控方法，包括开展地质勘探、确定岩层移动情况、调整工作面开采高度、调整工作面相对位置、调整工作面推进方向、调整开采顺序及时间、监测实际调控效果；本发明针对煤与共伴生矿产协调开采中开采扰动叠加造成的岩层沉降加剧，地压管理困难等问题，综合考虑煤矿与共伴生矿产的时空关系，建立了“协调开采‑变形诱导‑沉降平衡”的岩层变形动平衡协调控制方法。通过本技术发明的实施可以保障煤与共伴生矿产的协调开采高效安全进行。
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一种厚煤层下分层“混合顶板”完整性探测及其控制方法，根据厚煤层上分层开采后老空区围岩变形破坏特征，采用高密度电法、氡气探测法、电磁波CT法的地球物理化学综合探测方法，对厚煤层下分层“混合顶板”的完整性进行准确探测，确定厚煤层下分层“混合顶板”中局部破碎带的具体位置及其分布范围，在此基础上，优化设计局部破碎带的注浆加固方案，确定合理的注浆加固材料，并对厚煤层下分层“混合顶板”中的局部破碎带实施超前预注浆和滞后固化注浆。与现有技术相比，本发明可操作性强，效率高，针对性强，对类似的煤层顶板条件具有广泛的实用性和推广性。
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本发明提高煤的经济价值及煤作为降尘材料的制作方法所属技术领域是应用于应用于国民经济各行业，煤炭行业，金属矿与非金属矿行业，水泥生产行业，有粉尘污染的地方，大气污染环境治理，所要解决的技术问题是如何提高煤的发热量与煤的其它经济价值，如何用煤作为降尘材料，解决该问题的方案是.用某一地区煤吸附产生粉尘的地方，将煤制成纳米级材料提高煤的发热量与煤的其它经济价值，并进行降尘，改变煤及煤中混合物的化学组成与化学结构，原子组成结构，晶体组成结构，提高煤的发热量与煤的其它经济价值，并使煤成为能够降尘的材料，改变煤矿物的表面性质，提高煤的发热量与煤的其它经济价值，降低煤的内在水分，降低煤的灰分，提高煤的挥发分，提高煤中碳原素含量，增强煤的降尘效果。
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本发明煤作为降尘材料的制作方法及提高煤的经济价值的方法所属技术领域是应用于应用于国民经济各行业，煤炭行业，金属矿与非金属矿行业，水泥生产行业，有粉尘污染的地方，大气污染环境治理，所要解决的技术问题是如何提高煤的发热量与煤的其它经济价值，如何用煤作为降尘材料，解决该问题的方案是.用某一地区煤吸附产生粉尘的地方，将煤制成纳米级材料提高煤的发热量与煤的其它经济价值，并进行降尘，改变煤及煤中混合物的化学组成与化学结构，原子组成结构，晶体组成结构，提高煤的发热量与煤的其它经济价值，并使煤成为能够降尘的材料，改变煤矿物的表面性质，提高煤的发热量与煤的其它经济价值，降低煤的内在水分，降低煤的灰分，提高煤的挥发分，提高煤中碳原素含量，增强煤的降尘效果。
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本发明公开了一种基于地貌特征保留的内排地貌动态近自然重塑方法，基于采排复周期安排，进行采复子区空间位置识别，确定采复子区一一对应关系，以此利用内排自然原始遥感地表高程数据，矿层底板高程数据和矿层厚度空间分布数据，保证采排复过程中土方动态平衡；以区域原有稳定地貌中特征要素提取结果为形态参考，构建地貌特征要素保留曲面，并通过曲面土方控制，实现近自然地貌重塑过程中复填区域与周边自然原始地貌的“无缝”融合；基于区域坡度缓和目标，定向筛选各地貌特征保留曲面形态下复填区内排土场近自然地貌构建结果中整体坡度最小对象，以此实现复填区地貌形态稳定。
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本发明公开了一种天然气水合物冰冻固井氢氧置协调换开采法，包括构建开采井、冰冻固井、向开采井中注入超临界二氧化碳定向致裂以改造储层结构并降压抽采、抽采完成后进行永久封井，抽采出的天然气就近在发电站进行能量转化，生成的二氧化碳重新制备成超临界二氧化碳，用于下一次天然气水合物的开采，生成的水用于下一次天然气水合物开采中开采井的填充，本发明操作简单，开采速率高，单井开采范围大，最大限度减小了开采对储层稳定性的影响，同时也实现了碳在原天然气水合物储层中的固定，从源头上减小了天然气水合物的开发利用对于增加大气二氧化碳含量的影响。
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一种基于加权反演的数值模拟力学参数校准方法。适用于矿区地表沉陷数值模型建立、校准及地表沉陷动态预计研究使用。其步骤为：建立初始数值模型；利用遗传算法分别反演适用于非充分采动和充分采动情况下数值模型静态岩体力学参数；确定不同采动程度下岩体力学参数对评价指标的权重；根据非充分采动和充分采动情况下模型静态岩体力学参数及不同采动程度下岩体力学参数的权重，通过加权反演方法，获得面向地表沉陷动态预计的数值模型岩体力学参数。其步骤简单，兼顾煤矿开采的时空特点，克服了常规反演得到的数值模型岩体力学参数难以满足地表沉陷动态预计的需求，同时解决了常规数值模型岩体力学参数校准的问题，具有广泛的实用性。
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本发明公开一种面向煤炭开采和耕地保护协同发展的地下采煤设计方法，属于煤粮主产复合区煤炭开采和耕地保护协同发展的技术领域。首先确定耕地下方煤层的地质信息，同时结合耕地的抗变形能力，确定耕地保护的设防指标，然后设计充实率以及不同的垮落工作面宽度b和充填工作面宽度a，计算出煤炭资源采出率，并基于等效采高模型和概率积分法模型计算出不同垮落工作面和充填工作面宽度组合下的地表移动与变形值，确定面向煤炭开采和耕地保护协同发展的垮落工作面和充填工作面宽度，完成煤炭地下采煤设计。其步骤简单，可操作性强，可在尽可能降低充填成本和提高资源采出率的同时又能快速恢复耕地生产力，具有重要的实践意义。
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本发明公开了一种单一窄工作面极不充分开采地表残余变形预测方法，适用于煤矿采空区场地稳定性评价使用。首先计算出单一窄工作面采空区两侧煤壁最大屈服和剥离宽度的总和；然后预测两侧煤壁屈服剥离前单一窄工作面采空区地表的移动数与变形值；接着计算单一窄工作面采空区宽度加上采空区两侧煤壁的最大屈服和剥离宽度之和，再预测两侧煤壁屈服剥离后的该采空区地表的移动数与变形值，最后通过对该单一工作面采空区两侧煤壁屈服数值和剥离前后预测的地表的移动与变形值作差，得到该单一窄工作面极不充分开采地表残余变形量，实现单一窄工作面极不充分开采残余变形的预测。其步骤简单，预测精度高，为煤矿采空区场地稳定性评价提供了理论依据。
一种面向覆岩含水层下地下气化中隔离煤柱与气化炉宽度设计方法，适用于覆岩含水层下地下气化采煤设计。首先根据含水层位置确定防水煤岩柱最大高度；计算拟气化区域的保护层厚度，确定气化区域导水裂隙带发育的限值；建立条带‑面采后退式控制注气地下气化数值模型，确定条采‑面采后退式控制注气地下气化导水裂隙带发育高度和气化炉与隔离煤柱宽度的关系；结合导水裂隙带发育高度和气化炉与隔离煤柱宽度的关系，选定条采‑面采后退式控制注气地下气化的气化炉和隔离煤柱宽度，进而完成覆岩含水层下条采‑面采后退式控制注气地下气化的安全生产设计。其步骤简单，可以在保证上覆含水层稳定及地下气化安全生产的前提下保证最佳的气化生产效益。
本发明为“一种高水压、高应力和自动开采的矿井水害综合模拟系统及试验方法”，属于矿井防治水基础研究技术领域。主要内容是发明了一种在高水压、高垂直应力条件下，具有密闭性、能模拟开采、反映顶底板岩体与水相互作用和获取固、液物理力学参数变化规律的矿井水害综合模拟系统，采用圆柱密闭试验舱和舱内自动开采模拟装置，容许最高水压3MPa，施加最大垂直荷载3MPa，试验直径1.4m，试样组合高度1.4m。包含模型试验舱、稳定高水压(流量)供水及控制装置、开采模拟及控制装置、多重干涉流量观测装置和压力、应力、温度、PH值组合观测子系统。并建立了高水压、高应力下自动模拟矿井顶底板采动突涌水和实时监测的试验方法。
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本发明公开了一种面向煤粮复合区变形区域控制的地表沉陷预测方法，适用于地表沉陷预测。首先确定煤层的地址信息，然后根据采动程度和下沉系数的非线性关系，确定垮落工作面信息、充填开采工作面信息及回填充实信息，基于等效采高理论计算充填工作面的等效采高，利用概率积分模型计算出开采范围引起的地表下沉、地表水平移动、地表倾斜、地表水平变形和地表曲率，进而实现了面向煤粮复合区耕地保护的变形区域控制的地表沉陷预测。其计算步骤简单，计算结果准确，且更符合实际情况，对于地下煤矿开采和地面耕地精准保护具有重要的实用价值。
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本发明公开了一种矿山前进式充填成巷开采方法，采煤机割煤过程中割出区段平巷的断面，利用固体充填技术在采空区侧形成充填巷帮；煤炭资源回采和采空区充填采用充填采煤工艺；工作面推进方向采用前进式。区段平巷随工作面开采逐步形成，采用锚杆、锚索、摩擦式恒阻立柱、并对充填帮薄膜注浆密封，联合支护。首采面的运输平巷、回风平巷均采用充填自动成巷方法形成；接替面的一条区段平巷采用充填自动成巷的方法形成，另一条区段平巷沿用上个工作面充填自动成巷形成的平巷。同一条区段平巷继续服务下个工作面时功能不变。本方法工艺简单，实现了无煤柱开采，增加了资源回收率，减轻了回采工作面上下接替的压力，提高了回采效率。
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一种采‑选‑充一体化开采技术耕地保护率计算方法。适用于矿区矸石充填保护耕地设计及矸石充填耕地保护率计算。先确定耕地保护设防标准，接着预测出常规开采的地表形变，确定常规开采引起的耕地受损面积；预测出矸石充填开采的地表形变，确定矸石充填开采引起的耕地受损面积，其余差值为矸石充入采空区能保护耕地的面积S1，根据矸石用量σ1计算出矸石直接充填采空区的耕地保护率λ直充；同时再计算避免矸石压占所能保护的耕地面积S2，得到采‑选‑充一体化技术避免矸石占地的耕地保护率λ矸压；最后根据这两个保护率相加就能得到采‑选‑充一体化耕地保护率计算方法。其步骤简单，解决了矸石充填保护耕地的设计及能力评估难题，具有广泛的实用性。
本发明用非金属矿所产矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料所属技术领域是应用于应用于国民经济各行业，煤炭行业，金属矿与非金属矿行业，水泥生产行业，有粉尘污染的地方，大气污染环境治理，所要解决的技术问题是如何用非金属矿所产矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料，提高降尘效果，解决该问题的方案是，在实验中把非金属矿所产矿物及水泥厂生产原料制作成颗粒，粉粒或纳米级颗粒，让非金属矿所产矿物及水泥厂生产原料所带电正负性与所要吸附尘所带电正负性相反，让非金属矿所产矿物及水泥厂生产原料所带磁性与所要吸附尘所带磁性相反。
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一种兼顾地表沉陷控制的无井式煤炭地下气化炉设计方法，适用于无井式煤炭地下气化生产设计、建/构筑物下气化采煤损害评估及预防。首先根据矿区建/构筑物类型资料确定建/构筑物设防指标；根据矿区地质资料结合燃空区围岩高温效应，建立煤炭地下气化初始数值模型；利用数值模拟方法，设计不同气化炉宽度及隔离煤柱宽度的模拟方案，确定不同气化炉与隔离煤柱宽度下煤炭地下气化和条带开采地表移动与变形预计参数的差异，修正地表移动与变形预计参数；确定地下气化炉宽度和中部隔离煤柱宽度，完成无井式地下气化炉设计。其步骤简单，阶级效果合理，能够更加科学合理的保护地面建/构筑物，具有广泛的实用性。
本发明名称是金属矿、非金属矿及煤矿掘巷，露天矿开采时，降尘方法所属技术领域是应用于应用于国民经济各行业，金属矿与非金属矿行业，煤矿生产行业，水泥生产行业，有粉尘污染的地方，大气污染环境治理，所要解决的技术问题是如何用岩石作降尘材料，与其它有吸附性质的材料相混合，提高降尘效果，如何用有吸附性质的岩石本身作为降尘材料，与其它有吸附性质的材料相混合制作出新的吸附材料，提高降尘效果，解决该问题的方案是，在实验中找出材料混合效果具有对尘颗粒吸附力更强的混合比例，让有吸附性质岩石颗粒所带电正负性与所吸尘带电正负性相反，让吸附性质岩石颗粒所带所带磁性与尘所带磁性相反。
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