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本发明提供了一种煤层瓦斯参数随钻快速测试的反演计算方法，属于煤矿地质和安全技术领域。解决了煤层瓦斯参数及突出危险性测点少，测试时间长、过程复杂，无法全面、准确反映煤层瓦斯及突出危险性实际分布等问题。其技术方案为：一种煤层瓦斯参数随钻快速测试的反演计算方法，在煤层中钻孔时，通过随钻实时测试孔口气体流量和瓦斯浓度，计算出孔口钻孔瓦斯涌出量，基于钻孔和煤层渗透率参数反演计算出钻头处的煤层瓦斯压力，根据瓦斯含量与瓦斯压力关系式计算出煤层瓦斯含量。本发明的有益效果为：本发明不占用钻孔及更换钻杆时间，准确、方便、实时、快捷，能测试计算全钻孔长度各段煤层瓦斯参数等优点。
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一种试验用孔隙岩体相似岩石，由1200～2400kg/m3石英砂、260～390kg/m3水泥、102～178kg/m3水以及8～32kg/m3透水混凝土增强剂组成；其制备方法是按照配方称取原材料，将石英砂、水泥和透水混凝土增强剂混合均匀，逐渐加入水并搅拌均匀，拌和物装入模具压实成型，拆模养护。本发明可通过改变各组成部分的配比来适应不同种类岩体的相似模拟要求，能大大简化地质力学模型试验研究工作的难度；能实现相似岩体与原岩应力‑应变全程相似和水理性相似，解决利用模型试验揭示地下结构与富水岩体固‑液耦合失效破坏模式的问题；同时，操作方法简单、高效、快捷、无复杂的后处理过程且安全无毒，应用范围广泛。
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一种覆岩注水充填降低导高的保水开采方法，尤其适用于煤炭开采的水资源保护和地表沉陷控制。先获取覆岩相关地质资料，选择恰当的时机在合理的层位进行钻孔，并进行覆岩高压注水，通过离层区加压注水主动压实下部岩体，从而达到降低导水裂隙带发育高度的目的，间接增加了导高与含水层之间的隔水层厚度，提高了隔水层的阻水能力，实现了西部矿区高强度开采下的水资源保护，是煤矿绿色开采的重要组成部分。其方法简单、操作方便、实用性强、资金投入少、成本低且对含水层无污染，同时能够充分利用矿井排放的水资源，能够解决现有采矿中造成地下水大量流失、水质污染和保水效果差的问题。
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一种立井转平巷节点格栅混凝土连接装置，它包括在立井内横向布置若干格栅架，各格栅架之间连接有竖向连接筋；在与立井相连的平巷内纵向布置若干格栅架，各个格栅架之间连接有横向连接筋，在立井与平巷节点处，横向布置的格栅架与纵向布置的格栅架之间设置有预留插筋和节点加强筋，所述的格栅架上间隔设有注浆管。本装置具有高强度、高刚度以及高支护阻力，显著提高立井转平巷节点位置的稳定性，有效的克服了因为地质问题导致的巷道和井筒变形，保证了矿井正常顺利的生产。
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本发明公开了一种瓦斯非稳定赋存煤层精准卸压增透方法，包括：获得煤层的地质力学参数和瓦斯赋存参数；对煤层进行区域划分；获得煤层抽采达标时间与瓦斯压力、水力冲孔出煤量以及钻孔间距之间的函数关系；绘制水力冲孔关键参数优化图谱；确定合理冲孔出煤量和钻孔间距的范围；以工程施工成本最小化为最优判据，确定出水力冲孔的最优的布孔参数集；重复以上方法确定不同区域煤层水力冲孔的最优施工参数；本方法适用于瓦斯赋存非稳定煤层，克服传统方法中施工参数靠经验确定、随机性大、效果差的难题，能够针对性地确定出不同瓦斯赋存区域的水力冲孔最优化的施工参数，实现瓦斯赋存非稳定煤层的精准增透。
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本发明提供一种证据理论融合多视角遥感信息的地热异常探测方法。所述证据理论融合多视角遥感信息的地热异常探测方法包括：首先使用单窗算法反演得到区域内的温度信息，并结合同时期的MOD11A1温度产品验证反演结果的精度；然后从全局、局部以及高程三个视角出发，分别使用全局阈值、局部分块阈值和高程分区阈值三种方法提取温度异常，然后基于地质断裂构造缓冲区，采用D‑S证据理论方法融合四种证据理论元素，进而圈定出地热异常的范围，并结合区域内已知的地热田、地热井验证结果的可靠性。本发明可以有效减少由于局部和地表起伏等因素造成的虚假提取，提高地热识别精度，为地热能源的开发利用提供有力的技术支撑。
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本发明公开了一种预测煤矿采区隐伏断层的方法，包括以下步骤：对煤矿采区回采巷道顶板采用若干排均匀布置的非全长锚固金属锚杆实施金属锚杆支护；每隔一排对锚杆的轴力进行一次无损检测，每天只检测一次；判别锚杆轴力异常变化区域；预测采区是否存在隐伏断层，预判其围岩中有隐伏断层；发明从隐伏断层会引发围岩变形异常，而锚杆轴力变化能够敏感反映围岩的变形异常，通过及时检测锚杆轴力状态判别锚杆轴力是否异常变化来预测隐伏断层，为煤矿采区巷道和采煤工作面围岩动压控制提供地质保障，有助于及时排除围岩冲击矿压、煤与瓦斯突出、突水等重大灾害隐患，实现煤矿安全高效生产。
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本发明公开了一种斜井壁后注浆模型试验装置及试验方法，该试验装置包括常水压系统、模型试验箱、压力顶升系统、压力补偿系统、双液注浆系统和数据采集系统，该试验方法主要包括岩土体试样铺设、双液注浆、参数采集和分析浆液扩散规律及注浆效果的步骤。本发明可以在模拟不同地质条件下和不同斜井角度的情况下进行注浆模型试验，可以实现注浆压力、注浆过程中孔隙水压力、土压力的采集，可以观测浆液在岩土体中的扩散规律，从而较真实的反映实际工程中斜井壁后注浆的加固机理及井壁在注浆过程中的受力状态，测试结果准确、可靠，为理论分析和工程实践提供可靠的基础数据。
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一种切眼侧局部压煤覆岩隔离注浆充填不迁村开采方法，根据矿井地质信息和村庄地理位置，确定工作面切眼侧保护煤柱边界线与切眼的距离、工作面走向充分采动距，比较二者大小以确定覆岩隔离注浆充填控制区域。在该控制区域向煤层方向施工若干个注浆钻孔，其终孔深度为煤层上方15～40倍采高；当采煤工作面开采至距注浆钻孔10～30m时，通过注浆钻孔向采煤工作面上方岩层中的离层内注入粉煤灰浆体，直至工作面开采出注浆充填控制区域，完成切眼侧注浆充填采煤。适用于切眼侧局部压煤开采，减少切眼侧压煤损失，提高采出率，与全工作面覆岩隔离注浆充填开采相比，充填量少、充填成本低、沉陷控制效果好，能够实现切眼侧压煤条件下不迁村开采。
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本发明提供了一种激发与接收近场双立体组合海洋地震探测系统，包括震源和采集系统，其特征在于，所述的震源由多个气枪组成，且多个气枪采用多深度垂直组合方式布置；所述采集系统为立体组合采集系统，由多个自容式近场水听器(NFH，Near‑Field Hydrophone)在深度方向组合排布构成。本发明通过立体组合气枪震源配合NFH立体观测实现宽频带、近零偏移距数据的同步高效采集，能有效解决海底浅层结构的高分辨率成像难题，对于浅层油气藏探测、天然气水合物探测、海底地质灾害监测与预测、海底工程安全评价等具有重要意义。
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本发明提供了一种考虑悬臂结构破断过程的切顶角度计算方法，涉及采矿工程技术领域。该方法包括：计算顶板垮落高度，确定顶板垮落高度范围内的岩层力学性能；计算岩层的极限悬伸长度，并根据顶板冒落角度判定各岩层的破断特性；根据各个岩层的破断特性设置切顶高度，切顶高度要高于顶板垮落范围内最高层位顶板岩层的上边界。在巷道掘进完成后，依据工作面工程地质条件，利用该方法对顶板垮落高度进行计算；为了更好地预防巷道在过大的围岩应力作用下变形甚至破坏，应使垮落顶板尽可能充填采空区，以对上覆岩层进行承载。另外该方法通过合理的确定切顶高度，提升了开采效率，保证了切顶效果。
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一种煤系复合储层压裂物理模拟试件制备方法，尤其适用于煤系气开发地质与岩石力学领域使用。首先采集大块新鲜煤样和不同岩性的小块岩样，对大块新鲜煤样的断面进行激光扫描并计算表面形貌的分数维值，对小块岩样开展X‑衍射分析和岩石力学检测，并根据检测结果利用砂子、水泥和粘土调配模拟出不同的配方，确定煤系复合储层岩石组合类型、不同岩性岩层厚度，模具制备含煤多岩性岩石组合立方体试件，在立方体试件的同一侧面，于煤样和不同岩性自制岩样的中心部位分别钻取井眼，并在其内固结钢质注液管以模拟井眼，利用密封材料对含煤多岩性岩石组合立方体进行外部浇筑，制备成标准尺寸的煤系复合储层物理模拟压裂试件。其步骤简单，使用方便，制备的试件更贴近实际。
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本发明公开了一种新型注浆锚索支护方法及注浆锚索，包括对巷道施作预应力锚杆并挂钢筋网，然后对内部整体一次喷浆；步骤二，利用锚杆钻机对巷道钻孔和注浆锚杆的安装；步骤三，确定锚孔的具体位置，同时安装锚索注浆设备；步骤四，对锚杆和锚索注浆得到能够形成秤砣形结构的锭式锚块；步骤五，注浆后，对巷道内部表面再次喷浆。其中注浆锚索包括外露段、自由段和锚固段，且注浆段上设有不同开启压力的阀门。有益效果：合理布置锚索的位置，减弱了围岩破坏的程度；多个非连续的锭式锚块和浅部壳式注浆层的互相协同配合，整体深度保护巷道围岩。特殊结构的锭式锚块，在受到地质变形而导致发生位移时，不会影响巷道整体的承受力。
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本发明公开了一种坚硬岩体无炮掘进装置，包括阶梯钻头、圆形滚刀、动力悬臂、升降油缸、回转架、机体架、摆动油缸、液压系统、操控台、电控箱、刮板机、行走机构、铲装装置、U形销，本发明动力大，结构简单紧凑，便于安装、拆卸，提高了掘进装备对坚硬岩体地质条件的适应性；采用阶梯形钻头先行钻孔可以降低坚硬岩体的强度和形成自由面，减小了机械刀具破碎坚硬岩体的难度，利用圆形滚刀可以实现坚硬岩体的高效挤压拉伸破碎；采用先钻孔卸压，再利用圆形滚刀挤压拉伸破碎坚硬岩体，大大提高了掘进装备破岩能力和效率，对我国深层高地应力岩体高效掘进具有推动作用，乃至对我国煤炭工业的可持续发展有重要的社会意义。
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本发明公开了一种自适应磨料浆体射流开采系统，采用单片机、电磁阀、变频器等元件，控制滚筒割煤机和磨料浆体射流系统密切配合，实现对复杂地质构造薄煤层的高效开采。本发明提出的一种自适应磨料浆体射流系统采用单片机接收滚筒上的截割力信号，自动调节变频器和电磁阀，控制磨料浆体射流系统压力的升降及磨料浆体的开关，从而实现高压磨料浆体射流在滚筒破碎夹矸前切缝，低压纯水射流在滚筒开采煤层时降尘的自动化，并有效解决薄煤层开采中狭小空间内“小机身、大功率”的矛盾，提高薄煤层开采效率，降低刀具磨损。
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一种煤巷掘进冲击矿压危险预评估方法，属于冲击矿压灾害防治技术领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤a，分析及提取煤巷掘进冲击矿压的影响因素，确定煤巷掘进冲击矿压危险的预评估体系及其预评估指标；步骤b，根据三角模糊数原理，评判步骤1确定的各项预评估指标的绝对权重；步骤c，根据已确定的预评估指标，细化各评估指标等级，分析确定煤巷掘进冲击矿压危险的预评估模型；步骤d，利用预评估模型对待预评估煤巷进行冲击危险区域划分。本煤巷掘进冲击矿压危险预评估方法，综合考虑地质因素和开采因素，具有可操作性强的优点。
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一种水力割缝防治冲击地压的方法,根据具体煤矿冲击的地质、采矿条件及冲击地压特点,利用不同方式的水力割缝防治冲击地压。对于煤柱型冲击,采用煤层深部径向水力割缝防治冲击地压;对于底臌型冲击,采用在巷道两侧底脚径向水力割缝防治冲击地压;对于构造型或动压型冲击,采用环向水力割缝或环向、深部径向水力割缝相结合防治冲击地压。形成的缝槽群起到煤岩体卸压和屏蔽或减弱应力及变形能传播的作用,能够起到有效防治冲击地压的效果。该方法也可应用于防治煤与瓦斯突出、防治巷道变形和抽放卸压瓦斯,也可应用于金属矿山、隧道或煤矿的岩爆防治。
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一种软岩大变形巷道卸压法施工工艺及配套支架,属于复杂地质条件下的高埋深、大变形的软岩巷道方法及支护。工艺步骤是:1、井巷掘进施工、掘进;2、巷道的锚网梁索、喷砼支护施工;3、在掘进的巷道底板从掘进工作面向后逐段开挖底板卸压槽;4、在巷道的帮部位置施工巷帮卸压槽;5、从后向前架设配套支架;6、巷道的底板浇筑混凝土。优点:1、底槽开挖卸压槽,使巷道在开挖初期处于一个低地应力区,减少巷道开挖后高应力对巷道的影响和破坏。2、全断面与巷道断面适应的封闭结构,抗变形能力大。3、支架为多阶段变量承载结构,能够延长在巷道内的时间。4、强度可控制的缓冲垫块,适时控制支架的变化速率。结构简单,具有较强的工程实用性。
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本发明公开一种大倾角分叉煤层综放转综采连续推进开采方法，包含综放开采、综放转上分层综采与下分层综采三个阶段。沿煤层顶板掘运输与回风平巷，进行综放面开切眼及设备布置，形成通风系统，依据夹矸特性对顶煤可放性的影响规律以及“两个长度最短一个角度最大”原则确定爬坡线位置，当综放面推至爬坡线处，工作面开始仰采，取消放煤步骤，转变成综采工艺，穿过夹矸层，直至回采结束，待覆岩移动稳定后将下分层综采面两平巷布置在减压区内，同时确定下分层切眼保护煤柱宽度以及切眼位置，形成下分层开采系统。本发明有效解决分叉煤层综放转综采复杂地质条件技术难题，降低煤柱留设量，提高回采率，方法实施简单，成本低，具有很好的推广价值。
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本发明是一种煤层为主含水层的高水高排水害防治方法，适用于煤矿井下使用。通过填埋煤层露头区，并在煤层浅部垂直煤层水径流方向施工高处疏水巷道和超长疏水钻孔，将煤层水排至地面，待含水煤层排水卸压后，利用高处疏水巷道对煤层内的导水裂隙进行注浆封堵，便能对排水巷道标高以下的含水煤层实现安全开采。其解决了掘进和回采涌水量过大的问题，通过施工疏水钻孔和高处疏水截水巷道对煤层进行排水卸压，掘进回采安全，有效地防治煤层为主含水层的特殊水文地质引起的突水和涌水量过大问题，从而实现安全掘进和回采。能有效地解决煤层为主含水层的突水、采区布置和安全开采问题。
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本发明公开的一种水体下固体充填开采设计方法，建立了一套完整的水体下固体充填开采的设计方法，包括：保护水体水文地质特征分析、采动等级与允许的采动程度评估、安全煤岩柱的类型与保护水体允许的覆岩导水裂隙带最大高度的确定、水体所能承受的最大采高与采空区临界充实率的设计、利用井下钻孔电阻率法测试覆岩导水裂隙带高度等相关方法，在具体矿区水体下固体充填开采防水煤岩柱尺寸设计时，通过合理设计固体充填开采工作面的采空区充实率，控制导水裂隙带发育高度和满足要求的保护带厚度，其方法简单，易操作，准确性高，可提高充填效果，避免充填成本过高，具有广泛的实用性。
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本发明提供一种基于移动大井法原理的动态计算矿井涌水量的方法，其步骤包括：S1、统计整合回采工作面主要充水含水层的水文地质参数；S2、以垮落步距为单元概化工作面推进过程中不同阶段的“移动大井”；S3、利用稳定流公式计算第一阶段(初次垮落阶段)结束时的工作面涌水量；S4、利用初次垮落阶段工作面涌水量，采用非稳定流公式计算在第二阶段开采结束且周期垮落前概化大井中心的水位降深；S5、第二阶段周期垮落后利用第一阶段开采形成的水位降深，叠加计算第二阶段开采时的初始水位，并计算第二阶段结束且周期垮落后得工作面涌水量；S6、重复上述计算过程，依次动态计算工作面推进过程中各阶段的涌水量。
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本发明公开了一种煤岩高温高压变形试验装置及试验方法，将煤岩样品套设在石墨管组中，在其上下两端分别设置上轴压加载单元和下轴压加载单元以对煤岩样品产生轴压，在石墨管组的周围由内至外依次套设有第一保护套、第二保护套和水冷套管，且在上轴压单元上由上至下依次套设有围压油腔、围压活塞和围压压头，通过向围压油腔内注入液压油，使液压油推动围压活塞向下运动，并带动位于围压活塞下端的围压压头向下运动，由围压压头压缩叶蜡石套，使叶蜡石套压缩变形向横向传递压力，对煤岩样品产生围压，通过该试验装置可以实现轴压与围压的同步加载，取样时可以保证煤岩样品结构的完整性，能够精确模拟地质环境性，结构合理，便于拆卸，安全系数高。
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一种安全开采保水煤柱的设计方法，包括如下步骤：水文地质资料的分析；计算二次采动时允许的最大导水裂隙高度；判别保水煤柱是否确保隔水保护层安全，如不能，则需要采用充填开采，并反演计算充填率η；进行采动裂隙渗流的安全性分析，确定采动裂隙不会贯通含水层。本发明简单准确，在确保工作面安全生产前提下，提高保水煤柱的开采上限，提高煤炭的回收率，保护矿区的水资源，合理利用了矿区的固体废弃物，具有广阔的应用前景。
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本发明公开一种浮球式泥浆液面观测计，包括支撑架体，支撑架体上设有标尺，支撑架体的上方设有第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承上设有钢丝吊绳，钢丝吊绳的一端伸出第一轴承向下，底部设有指针，钢丝吊绳的另一端伸出第二轴承向下，底部设有浮球，本发明结构简单，通过采用浮球、指针和标尺的结合，解决了现有技术中的成本价格高、使用不灵活方便等问题；可以通过浮球式液面观测计能够准确的反应出泥浆池液面的变化，通过计算可以准确的计算出单位时间内钻孔的消耗量，准确的反应出地层的水文地质特征。
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一种确定薄煤层半煤岩巷道断面尺寸的方法，属于薄煤层巷道断面尺寸确定方法。首先初步确定半煤岩巷道合适断面尺寸；其次，根据“先高后宽”的原则对巷道断面尺寸进行优化，即先对巷道高度进行“降高”以确定巷道最小高度，对巷道宽度进行“加宽”以确定最优巷道宽高比；对“降高”后的巷道高度是否满足行人高度要求进行校核，确定巷道最小高度；对“加宽”后的巷道宽度是否满足极限跨距及矿井安全通风要求进行校核，确定巷道最优宽高比，得到巷道合理宽度。结合各薄煤层矿井地质条件，实现了薄煤层开采“以岩换煤”价值工程，减少了掘进工作面成本、降低了含矸率、提高了煤质，在少破和不破岩的情况下，增加了单进、单产。
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本发明公开了一种煤层上部含水砂层槽波地震精细探测方法，先通过在工作面两侧巷道内布设检波器及地震震源，通过两侧巷道相互激发地震波及接收穿透工作面的槽波，完成数据采集过程，接着对采集的数据进行槽波频散分析，并以固定频率区间对槽波频散分析后的数据提取槽波速度，从而能获得当前探测区域内各个位置的槽波速度变化情况，然后确定三种区域及划分标准，根据标准对当前探测区域进行划分，完成划分后，I型区域无需进行速度及能量的联合反演，仅需对II型和III型区域进行速度及能量的联合反演，从而有效提高本发明探测分析速度，最终根据反演结果并结合现场的地质资料，从而确定煤层顶板含水砂岩边界区域的范围。
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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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2025年03月25日 ~ 27日 
