本发明公开了一种地‑孔瞬变电磁监测煤层顶板注浆效果的方法,属于煤矿开采矿井水防治领域。首先在地面布设大磁矩发射线圈、利用高灵敏度磁探头在井中接收感应二次磁场,通过分析注浆前后二次场特征,对注浆效果进行评价,地面大功率线框发射、孔中高精度磁探头接收,可以接近目标体,提高探测精度,由于接收探头位于井中,屏蔽地面电磁噪音。该种探测方法兼顾地面大功率发射和井中高精度和强抗噪特点,提高探测的精度,可有效地对煤层顶板注浆效果进行监测。
本发明公开了一种矿用卡车轮距可调式电动力车厢,包括主承载梁框,主承载梁框的上端连接有承载车厢,承载车厢的上端连接有前护板,主承载梁框的一端固定连接有牵引销,主承载梁框靠近牵引销的一端设置有液压缸,液压缸的上端固定连接有液压控制机构,主承载梁框的下端固定连接有一对主连接机构;本发明中的一种矿用卡车轮距可调式电动力车厢,其轮距可通过液压伸缩杆进行调整,可主动调整其轮距,从而大幅提升矿用卡车的稳定性,在很多普通矿用卡车无法通过的路况也可以顺利,大幅提升了矿用卡车的运输能力,无需耗费大量的人力物力进行修路,可大幅提升采矿运输的效率,同时,可适用于多种发电牵引车,具有很好的通用性。
本发明公开了一种固体充填材料内部应力确定方法,其特征是,包括如下步骤:步骤1)采集固体充填材料应力数据,对固体充填材料的应力应变关系进行拟合;步骤2)基于等价采高理论和概率积分法对固体充填区域地表下沉量进行计算;步骤3)计算固体充填采煤情况下区域裂隙带的膨胀高度;步骤4)结合步骤2)和3),计算固体充填材料内部距离采场后方L处的应变;步骤5)计算工作面后方距离L处固体充填材料内部应力。本发明所达到的有益效果:本方法提供一种固体充填采煤充填体应力计算方法。本方法简单实用,可用于推算固体充填开采围岩应力分布,指导充填开采支护设计,丰富充填开采矿压理论体系,具有重要的意义。
本发明公开了一种基于毫米波雷达地下采空区快速三维扫描建模装置及方法,下放角度控制系统至采空区揭露深度,充气将钢套筒卡死在钻孔中,扫描探头依次处于第一、二和三扫描状态并进行扫描,解算每个方向上的采空区边界坐标,确定采空区边界,根据各边界投影点坐标,计算采空区体积,根据得到的采空区最大范围,计算采空区范围内各点的上覆岩层总厚度,根据扫描得到的结果构建成一个立体模型;完成整个采空区的扫描后,将角度控制系统从钻孔中取出。本发明可以实现快速、准确得到地下采空区的范围,提高露天采空区探测及建模的效率,该技术可远程控制,降低了实地调查的难度和危险性;适用于露天矿采矿区探测及建模形成。
本发明公开了一种煤岩变形破裂过程的红外辐射信息去噪与监测预警方法,属于保水开采与遥感岩石力学领域。本发明设计了一种在煤岩红外辐射试验过程中主动激励辅助下的被动红外监测布置方法,提出了一种基于双对比试样的二次差分去噪方法,得到了真实红外辐射温度序列,该去噪方法有效剔除了环境噪声对试验的影响;进一步将试验数据进行差分运算,并将运算结果线性映射到灰度颜色空间,得到了真实红外辐射灰度差分图序列,最后提出了一种红外辐射信号值作为前兆预警指标,丰富了煤岩破坏过程中的红外辐射监测预警方法。此发明提高了煤岩红外辐射无损监测技术的准确性、科学性和有效性,对提升采矿工程、岩土工程等领域的安全生产有重要意义。
一种应用于智慧矿山的冲击矿井回采巷道超前支护方法,涉及采矿工程技术领域,解决了超前液压支架对顶板反复支撑,以及顶板锚索失效的技术问题。具体步骤包括:在确定的存在冲击地压危险的回采巷道掘进期间施工永久支护;在靠近回采工作面的回采巷道顶板施工注浆锚索,并设置单元式支架;在回采工作面前方施工注浆锚索;随工作面推进利用单轨吊进行循环移架。该支护方法中将回采巷道超前支护区域划分为端头支护区、超前支护I区和超前支护Ⅱ区,并结合锚杆、钢带锚网形成的主动支护结构,以及注浆扩散的加固拱区实现联合支护,联合支护整体加固围岩提升承载能力,单元式支架的设置保证了顶板的完整性,从而提升冲击地压矿井开采的稳定性和安全性。
本发明公开一种模拟不同水平轴差应力条件的可视化水力压裂实验装置和方法,包括加压系统、压裂系统、明胶试样、加围压装置、实验模型架和记录系统;所述加压系统包括空气压缩机、三通接头、气压表和胶管;所述压裂系统包括注水管和压裂杆;所述的实验模型架包括加围压装置、透明可拆底座和高脚架;本发明能够实现水力裂纹起裂和扩展的全过程的可视化,避免了通过拔出预置实心圆柱塑料棒形成水力压裂钻孔过程中对明胶试样的破坏,提高了实验的成功率,本发明使用四套加压系统分别对明胶试样的相对面施加相同的围压,明胶试样相邻面施加不同的围压,实现了对不同水平轴差应力条件的模拟,更接近实际采矿环境。
本发明的一种覆岩隔离注浆充填矸石粉浆液流动性质测试方法,属于采矿工程绿色开采领域。沉淀率是矸石粉浆液的主要流动性质,通过沉淀率测试获得不同粒径范围、不同水灰比的充填浆液相应的沉淀率,并将每种粒径范围下,水灰比与沉淀率数据一一对应,得出如y=a ln(x)+b的函数关系式,随着参数的不同而变化,该式即为该种矸石粉浆液在其中一种粒径范围下,水灰比与沉淀率的关系式,从而得出每种粒径范围下水灰比与沉淀率的关系式,通过该函数关系式能够计算得出每种粒径范围下,矸石粉浆液各种水灰比对应的沉淀率。本测试方法完善,有着测试一种矸石粉浆液沉淀率,得出该种矸石粉各个状态下浆液沉淀率的优势。
一种大型液压挖掘机的重载动臂势能回收利用系统及方法,适用于采矿机械使用。在原动臂液压系统的基础上,设置变量马达、蓄能器、控制阀组,其中控制阀组连接动臂油缸的有杆腔和无杆腔,且控制阀与主阀并联;变量马达、控制阀组、蓄能器依次连接;动臂油缸无杆腔的高压油液经控制阀组分三路,分别进入动臂油缸的有杆腔、蓄能器和变量马达;变量马达连接发动机,组成混合动力,以共同驱动主泵。兼具流量再生和混合动力的优势,结构简单,能量转化环节少,能量利用率高,蓄能器体积小,辅助驱动力矩大,泵/马达功率等级小,系统占用空间小,控制灵活,可适应复杂工况。
单一厚煤层区域增透提高瓦斯抽采率的方法,属于提高瓦斯抽采率的方法。煤层工作面巷道掘进过程中,施工顺层瓦斯抽采钻孔,施工完毕后将护孔管送入瓦斯抽采钻孔内并进行密封,抽采煤体瓦斯;当巷道掘进长度不少于50m时,每隔0.3m~0.5m煤柱,用螺旋钻采煤机在煤层底部沿倾向进行钻采,形成宽度为1.0m~1.5m、高度为煤层厚度0.1~0.2倍的钻采孔;钻采孔形成后,煤体自下而上出现弯曲下沉,产生大量的裂隙,煤体透气性系数平均提高120倍以上,瓦斯抽采钻孔流量平均增加10倍以上,平均瓦斯抽采浓度大于55%。用采矿的方法实现高瓦斯低透气性单一厚煤层区域卸压,增透范围广,增透效果好,煤层瓦斯抽采率提高60%以上,具有广泛的实用性。
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。
本发明公开的一种空气净化装置涉及采矿工程技术领域。所述空气净化装置通过抽气泵使空气流入除尘装置中净化,将大部分粉尘留在了水中,空气也通过与水的热交换达到降温的目的,通过储水空间后的空气,湿度较大,出气管道部分又设有干燥装置和出口滤网,将湿润的空气干燥和再次除尘后,凉爽干燥的空气会再次回到作业环境中,达到空气净化的目的。本发明公开的一种空气净化装置,实现了除尘、降温和干燥空气三大功能一体化,将潮湿污浊的高温空气转化为干燥清新的低温空气,有效改善了矿井下作业的工作环境,提高井下空气质量,从而提高工作效率。
本发明塌陷区抗变形建筑物基础施工方法,在塌陷区开挖地基达设计深度后,铺设粘土层或砂垫层,并分层夯实,在粘土层或砂垫层上施工刚性或柔性基础,然后设置滑动层,在滑动层上方施工基础圈梁,最后在基础圈梁上砌筑上部墙体。该方法有效地增加了建筑物的整体刚度和强度,能抵抗采动区地表的沉降、倾斜、曲率与水平变形在建筑物上产生的附加应力,使其能够经受采动的影响,保证建筑物的安全,最适于在采动区新建建筑物的保护,也适用于矿山采矿引起的塌陷区建筑物保护,其施工简单,成本较低,减少耕地的占用,方便矿区农民生活,具有广泛的实用性。
一种测试上覆岩层移动、隔水性及温度变化的试验系统,包括加载架、模拟岩层、加载系统、供水系统、密封系统及测试系统,所述的加载架包括加载架主体、左油缸支撑架,左加载调节板、右油缸支撑架、右加载调节板和上油缸支撑板,所述加载系统包括油箱、油泵、减压阀、左油缸组、右油缸组和上油缸组。本发明通过加载架和加载系统可以实现上覆岩层、煤层及底板的分段加载,实现对岩层应力状态的更加精确模拟,能够解决煤矿采矿中上覆岩层的性能变化测试的技术问题。
本发明提供一种掘进机截割机构及掘进机,该掘进机截割机构包括:减速箱(1)、截割卷筒(2)、联轴器(3)、截割电机(4);所述截割电机(4)通过联轴器(3)与减速箱(1)连接;所述截割电机(4)用于通过所述联轴器(3)为所述减速箱(1)提供动力;所述截割卷筒(2)固定于所述减速箱(1)两端;所述截割卷筒(2)用于在减速箱(1)的驱动下进行掘进作业;所述减速箱(1)用于控制截割卷筒(2)的掘进速度。本发明实施例所提供的掘进机截割机构及掘进机,不仅能进行掘进、扒装作业,而且还能实现采矿铣挖,巷道修复、岩石破碎,同时做到截割部横向及上下大幅度摆动,且能满足较宽巷道全断面定点截割的要求。
本发明公开了煤矿采煤机技术领域的一种用于矿井采煤机的环保高效的砂石清洗分离装置,包括基板,所述基板底部设置有底座箱,所述底座箱上设置有多组筛分装置,所述底座箱内腔底部设置有收集盒,所述底座箱前端面为敞口设置,所述基板顶部设置有清洗装置,该矿井采煤机的砂石清洗分离装置能够对采矿机进行快速高效清洗作业,并将采煤机表面沾附的煤矿进行充分洗下,从而使得废料得到再一次收集利用,并且,该矿井采煤机的砂石清洗分离装置再将矿石废料洗下后,能够自动将矿石材料按照颗粒大小进行自动筛分处理,减少后期人工筛分工序以及成本,并实现将不同粒径大小的矿石材料进行统一收集再利用。
本发明公开了采矿机械无人驾驶技术领域的一种卸载安全控制系统及卸载区地面下沉的检测方法,包括:无人矿卡:在执行入场路径、卸载过程中对地面进行塌陷下沉检测和安全处置;卸载辅助车辆:平整卸载区地面、修建挡墙,设置卸载点并分配给无人矿卡、在设置卸载点附近进行塌陷预防检测;调度中心:向无人矿卡提供到达卸载点的入场路径、离开卸载点的出场路径,并收集无人矿卡的车辆运行信息及其故障供监控人员监控。本发明通过无人矿卡、卸载辅助设备、调度中心三者配合,实时检测并判断车辆行驶路径地面以及卸载点附近地面是否发生沉降塌陷,并自动处置。
一种便捷稳定型高度可调式巷道帮部锚索施工平台,属于采矿工程的锚索施工平台。该施工平台在基本架的上横梁上连接有钻机底座固定装置,滚动装置一端安装在基本架的滚动槽固定板上,一端连接在基本架的滚动槽托梁上;在基本架的平台前肢和平台后肢的底通过销钉连接有升降腿。在帮部锚索施工过程中,先将锚索钻机安放到基本架上,使钻机底座固定在钻机底座固定装置,将钻机前端固定在滚动装置中滚动轴部位;根据锚索孔位置调节升降腿伸出长度,确定作业平台高度,将销钉穿过基本架和升降腿的销孔,锁定平台高度;完成锚索的钻孔、安装工序。本发明结构简单、成本低廉、移动方便、使用安全,钻孔及安装锚索时前推压力大,安装锚索速度快、效果好。
本发明涉及砂土渗透破坏和矿井水文地质试验技术领域,特指一种模型试验条件下采矿及相关工程诱发溃砂过程监测的试验装置和方法,以“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”(申请号:201010285897.9)为基础,其装置由可变溃砂口和止砂塞模块、侧向水源补给模块、溃砂过程监测模块和溃砂收集测试模块构成,其特征在于可提供不同垂直荷载、上覆低渗透性盖层不同厚度及性质、不同初始边界水头、降落漏斗动态变化、不同含水砂层厚度和颗粒级配、不同溃砂裂缝尺度的溃砂试验条件以及溃砂过程中渗透破坏范围、溃砂及涌水量、水头及水力梯度监测条件,同时获取溃砂试验参数;其试验方法的特征在于基于无穷远边界的水头控制和垂直荷载调控制方法、溃砂范围的识别方法和溃砂体重量、体积、溃砂实际涌水量的确定方法。
本发明公开了一种长壁工作面矸石与超高水材料充填绿色开采方法;在充填开采矿井分别建立地面超高水材料充填系统与井下矸石充填系统,在采区内掘进运输平巷、轨道平巷和开切眼,构成完整的回采工作面,采煤工作面按照正常工序进行回采,对于工作面回采过后的采空区,首先利用井下掘岩巷和回采夹矸煤层分选筛出的原矸石由输送机运送到充填工作面,通过带挡矸装置的充填支架进行间隔式充填,各矸石堆之间间隔一定距离,通过超高水充填系统泵送的超高水充填材料对各矸石堆之间间隔充填,能够使充填效果显著增强,能够有效利用矿井废弃资源。
本发明公开了一种逆流向洗砂机,该装置属于采砂、采矿领域;包括:第一洗沙槽、第一滚轮、第二洗沙槽、第二滚轮,所述的第一洗沙槽为正方形倒椎体,第一滚轮置于第一洗沙槽内,并通过轴固定在第一洗沙槽的前后壁上,轴和外接动力连接;所述的第二洗沙槽为正方形倒椎体,第二滚轮置于第二洗沙槽内,并通过轴固定在第二洗沙槽的前后壁上,轴和外接动力连接;第一洗沙槽和第二洗沙槽在结合部固定连接为一整体,结合部上方固定安装有第一出沙导板,第一出沙导板和两槽的结合部等宽,两端固定连接在结合部的前后上边框上。
本发明公开了一种抗干扰的矿山治理的微震监测设备,包括抗干扰顶座、安装座和圆板,所述抗干扰顶座通过连接件与抗干扰罩壳连接,且抗干扰罩壳内设置有监测设备主体,所述监测设备主体的顶部对称设置有第一卡座,且第一卡座的内侧设置有无线传感模块和信号加强器,同时第一卡座通过支撑弹簧与第二卡座连接,所述安装座对称设置在监测设备主体的底部,且安装座内设置有固定块,所述固定块外侧设置有支撑板。该抗干扰的矿山治理的微震监测设备,抗干扰顶座和抗干扰罩壳可有效防止开采矿井时灰尘和粉尘对监测设备主体造成的污染,同时抗干扰顶座和抗干扰罩壳可有效降低环境潮湿对监测设备主体造成的破坏和影响进而保证其采集数据的准确性。
一种高瓦斯突出煤层盾构安全高效掘进方法及装置,属于安全和采矿领域。该装置由防突盾构壳体、掘削系统、排瓦斯出煤器、支护防护系统、瓦斯抽放系统、泡沫防尘防爆系统等组成。防突盾构壳体起支撑各系统的作用,与巷道围岩紧密接触防止围岩变形及突出,掘削系统的刀盘掘削工作面前方的煤层或岩层,煤岩由排瓦斯出煤器输出到转载机或皮带上,支护防护系统起到铺网、支撑和打眼锚固围岩的作用,推进系统负责壳体及其它各系统向前移动和壳体、刀盘转向,双层壳体间及螺旋出煤器内的瓦斯被抽放。该装置有掘进速度快,防止煤与瓦斯突出和瓦斯喷出到巷道空间,保证安全掘进等优点。适用于各类煤矿巷道掘进,尤其适合于高瓦斯或突出煤层巷道直接掘进。
本发明公开了一种近距离煤层上下逐替协同开采区段煤柱留设方法。尤其适用于煤矿井下近距离煤层上下逐替协同开采使用。应用理论计算和数值模拟相结合的方法分别确定了上煤层区段煤柱的的合理留设宽度Xu、上下煤层区段煤柱的合理空间错距L及下煤层区段煤柱的的合理留设宽度Xs,并应用物理相似模拟方法对取值的合理性进行验证。该煤柱留设方法能够适应于近距离煤层上下逐替协同开采矿井,即能保证区段煤柱及回采巷道稳定性,同时能够增加煤炭资源采出率,有利于矿井实现安全、经济开采。
一种沟谷地形下煤炭开采对地表径流影响的实验装置及方法,装置包括模拟箱,模拟箱从底部依次铺设模拟煤层、模拟岩层、潜水含水层袋和设有沟谷地形地表松散层,潜水含水层袋上设有水位管和浮子式水位计,通过水位计来记录两个沟谷的潜水位随着开采沉陷的变化情况,直观地反映了沟谷地形下煤炭开采对潜水位及地表径流的影响,其结构简单,操作方便,现象直观,可满足不同采矿地质条件下的模拟需要。
一种露天煤田近水平矿床倒堆内排的开采方法,属于露天煤田的开采方法。近水平矿床倒堆内排的开采方法,包括如下步骤:(1)将露天矿划分为若干个开采区,开采第一条区的剥离物,堆放于露天开采境界之外;(2)剥离台阶可分为一个台阶开采,或者可分为多个台阶开采;(3)当第一条区揭露出的矿床开采完毕之后,第二条区的剥离物排放于第一条区的采空区内,开采出来的矿产经设于沟道两侧或条区中部的出入沟运输通道运出采场之外。优点:剥离物排弃于采空区内,可节省外排土场占地;环境友好,可以边开采,边恢复受采矿作业影响的土地;对于贫瘠、山区地形的矿山,可变废弃、无法利用的土地为有用之地。
本发明涉及一种动态沉陷区房屋就地重建时间和区域测定方法,属于矿区房屋损害及就地重建领域,解决现有矿区受破坏村庄搬迁难,房屋重建等待周期长的问题。本发明通过对矿区开采后的地表动态沉陷过程进行分析,能够准确的确定待重建区域工作面不同开采尺寸地表已产生沉陷变形量,进而,定量计算动态过程中地表沉陷区域的剩余变形量,对比房屋抗变形指标,确定采动过程中房屋就地重建时间和区域,可以保障在开采过程中尽快建抗变形房,保证受采矿损害的村民尽快住新房,提高矿区村民生活质量;该方法能够科学准确地指导动态开采过程中地表沉陷区房屋就地重建规划工作,可以很好地解决矿区工农关系紧张的局面。
本发明公开了一种煤炭开采过程中脱硫的方法,该方法的具体步骤为:A、在预开采煤体的运巷和风巷的两个侧壁上,采用水刀割裂或钻孔使煤体的两侧壁生成多个孔;B、向煤体上的各个孔内分别插入管体(1);C、通过管体(1)向煤体内部高压注入脱硫液体,致使煤体内部的裂隙发育并充分进入;D、待脱硫液体对煤体充分脱硫处理后,再开采煤体。由此,可以脱除煤体中大量的无机硫和有机硫,降低煤体中的硫含量和重金属铬的含量,提高煤炭的洁净度,减少污染,保护环境;同时,还可以驱替煤中的瓦斯、释放煤体中的高应力和减少开采时的粉尘,实现煤炭的科学采矿。
本发明公开了一种全固废矿井充填碳封存膏体及其制备方法,属于固体废弃物资源化利用和采矿领域,首先将2‑20份粉煤灰和2‑20份钢渣粉混合搅拌2‑5分钟,同时将0.01‑0.3份甲酸和0.01‑0.1份乙酸加入到持续搅拌的粉煤灰和钢渣粉中并持续搅拌5分钟,静置30‑120分钟。然后将40‑80份粒径小于50毫米的煤矸石骨料、10‑30份水、0.02‑0.1份聚羧酸超塑化剂、0.5‑6份石膏和0.5‑6份石灰加入到钢渣粉和粉煤灰中并混合搅拌2分钟,得到充填膏体并进行井下充填,在充填巷道内留存直径1‑10厘米的二氧化碳输送管道。充填结束后,在膏体硬化1天至3天时间段内,通入70%‑100%浓度的二氧化碳气体3‑24小时,实现二氧化碳的井下矿物封存,同时实现充填膏体强度的显著提升。
一种煤层底板高承压水井下单孔疏降优化方法,适用于采矿中通过单个钻孔对煤层底板高承压含水层水进行疏排。包括将疏排钻孔候选位置所在巷道概化为直线段,最佳疏排钻孔位置是直线段内满足各控制点达到安全水位降深时所需最大疏排流量达到最小的点,当待疏降含水层为均质各向同性含水层时,该点为巷道直线段上距离各控制点最远距离达到最小的点,当待疏降含水层为均质各向异性时,该点为巷道直线段上使各控制点所需疏排流量最大值达到最小的点,通过遗传算法求解得到钻孔最佳位置精确坐标与最佳疏排流量。该方法对煤层底板高承压水单孔疏降工程进行优化,在达到安全采掘前提下,最大限度保护地下水资源,实现安全、经济与环保的最佳平衡。
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