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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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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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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本发明公开了一种再现裂隙的流固耦合相似模拟材料制备方法，适用于水文地质、3D打印与注浆充填采矿物理模拟使用。质量配比计为：河沙70％～80％，滑石粉10％～15％，液压油3％～5％，石蜡2％～8％，生物纤维质粉末1％～3％，聚乙烯醇pva可溶材料2％。将上述材料加热搅拌后放入模具定型，使定型后的磁疗充分与水接触，并完全融化，从而在模拟材料中形成不同造型的微小空腔，以模拟岩石体的中裂隙；其遇水不崩解，具有储水、透水能力，在模拟保水开采或注浆充填等流固耦合实验中具有较好的模拟效果；材料强度可在一定范围内调节，以实现不同岩层的模拟，原材料价格低廉易制备可快速大量制作。
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本发明公开了采矿设备技术领域的一种矿山开采用矿石抓取机械手，包括安装盘，安装盘底部固定连接有多个推架，安装盘底部固定安装有抓取缸，抓取缸的活动端固定连接有抓取盘，抓取盘侧壁转动连接有多个大臂爪，大臂爪端部均转动连接有钩爪，钩爪顶端转动连接有拉杆，拉杆与大臂爪之间安装有收紧缸，大臂爪和钩爪侧壁分别设有上防护片和下防护片，上防护片和大臂爪与下防护片和钩爪之间均连接有防护拉绳，抓取盘顶部设有用于驱动相邻大臂爪之间的上防护片同时转动并相互靠近的驱动件，本发明分散多爪设计的抓取方式容易抓取不规则形状的矿石等物质，较为方便使用，避免从爪缝间漏料，降低工作场地的风险，提高安全性。
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本发明涉及一种岩层控制的三位一体监测分析方法，适用于采矿工程领域。利用井下矿压观测通过布置在采空区的压力监测装置和安设在液压支架上的压力传感器收集；利用覆岩运移观测基于覆岩关键层结构位置，通过地面钻孔布置内部岩移多点位移计，结合钻孔电视设备监测采动覆岩破断运动数据；地表沉陷观测通过GPS测得沉陷数据。能够研究覆岩各关键层破断运动对于井下矿压的作用规律及影响程度，可用于确定引发强矿压显现、致灾的关键层层位，并基于此，人为干预关键层的破断，实现井下矿压的科学控制。
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本发明涉及矿山竖井通讯技术领域，公开了一种矿山竖井通讯装置，包括支撑板、移动盒和控制盒；所述支撑板顶端中部一体成型有导轨，所述支撑板上方设置有移动盒，所述移动盒前后两侧面中部下方对称贯穿开设有限位滑孔，所述移动盒内壁左右两侧中部上方之间横向转动贯穿有支撑轴A，所述支撑轴A外壁中部左右两侧对称固定套接有防滑耐磨橡胶轮，所述支撑轴A外壁中部安装有锥形齿轮B。本发明在实际使用的过程中可以远程控制进行移动，进而大大方便了通讯中转装置的安装和拆卸工作，且本装置可以根据采矿的进度实时调整通讯中转装置的位置，确保了矿井内部与矿井外部的正常通讯。
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本发明公开了一种具有侧向不均匀变形试验功能的万能试验机，包括基座、可调节横梁、压缩板以及上钳口和下钳口。下钳口固定设置在基座上。压缩板滑动装配在可调节横梁梁体的滑道内，上钳口通过联结器联结在所述压缩板的底部。在上钳口和下钳口之间，横向设置侧向变形施加装置，用于施加侧向力并且同时可实现被检杆件侧向不均匀位移。该装置可实现侧向及轴向力作用下杆件力学特征的分析，特别是针对地质体复杂应力条件下锚固结构的变形特征，对边坡工程、采矿工程、隧道工程等加固设计具有重要意义。
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本发明涉及一种基于光纤光栅传感网络数据的巷道非线性变形预测方法，属于巷道围岩非线性变形预测方法。包括步骤1：基于光纤光栅传感网络的巷道围岩变形数据采集；步骤2：巷道围岩变形光纤光栅传感器监测数据时间序列分析及预处理；步骤3：选择支持向量机的核函数和损失函数，确定支持向量机主要参数；步骤4：构建核函数矩阵，解算得到支持向量机最优参数组合值；步骤5：建立非线性支持向量机回归预测模型，实现巷道围岩非线性变形预测。本发明采用光纤光栅传感技术和支持向量机预测方法对变形围岩体的后期演化规律、发展趋势进行预测，保障了巷道围岩安全监测、安全生产、施工及稳定，为采矿工程智能化、信息化的发展提供研究方向。
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本发明涉及一种用于岩石断裂分类的声发射信号可视化处理方法，从声发射数据的获取、收集、模型训练、误差分析、校验这一系列步骤实现了智能化操作，整体模型可适应采矿工程领域和岩石工程领域的多种断裂模式的可视化识别。所应用的可视化处理方法为关键密度函数估计，相对于其他函数，它更精确描述未知声发射事件的概率分布。而且关键密度函数估计是一种无量纲函数方法，运算更加方便，对数据量不敏感，对于大量声发射数据点，每次运行仅需数秒便可以完成。
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本发明提供了一种单回路水压致裂与印模一体化的地应力测试装置及方法，涉及采矿工程和水压致裂测试技术领域。该装置包括印模调节阀、上部封隔器、下部封隔器、压力调节阀、第一连接器、第二连接器和电子定向仪，印模调节阀的两端分别连接下部封隔器和高压水钢管，压力调节阀两端分别通过两个第一连接器与下部封隔器、上部封隔器连接，上部封隔器和电子定向仪通过第二连接器相连；压力调节阀控制高压水的注入，印模调节阀可为封隔器膨胀、孔壁水压致裂以及印模过程提供高压水。利用该装置对孔壁进行水压致裂测试后，可以快速进行印模，避免了更换测试系统导致水压裂缝闭合的问题，提高了测试结果的准确性和测试效率。
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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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本发明属于采矿设备技术领域，具体涉及一种矿山矿石开采支撑平台，通过本发明对矿山巷道顶部进行支撑时，操作人员只需推动齿条移动，齿条带动各齿轮柱同步转动，齿轮柱带动与其对应的齿轮转动，齿轮带动与其对应的齿轮轴和支撑圆杆转动，支撑圆杆转动过程中上升直至与巷道顶部相贴合；在此状态下，齿轮轴转动时不再带动该支撑圆杆转动，从而使得该支撑圆杆保持在恒定高度，随着齿条继续移动，其余尚未与巷道顶部相贴合的支撑圆杆仍会继续上升，直至与巷道顶部相贴合，保证了各支撑圆杆均能与巷道顶部相贴合；本发明将操作人员对多个支撑圆杆依次调节的步骤简化为了单次推动齿条移动，实现了快速调节。
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