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一種露天煤礦端幫陡邊坡的形態優化方法，屬于露天開采領域。該方法定性分析露天煤礦端幫邊坡穩定性影響因素及潛在滑坡模式。分析端幫邊坡的重要程度、服務時間、邊坡巖土體物理力學指標，確定壓幫前后的陡邊坡安全儲備系數。選取典型的工程地質剖面，在端幫邊坡角度現狀基礎上進行加陡，分析邊坡穩定性與邊坡角度的定量關系，確定陡邊坡最佳開采角度；根據確定角度，調整邊坡下部運輸平盤的寬度提出不同的陡邊坡開采形態，兼顧經濟性與安全性，得到陡邊坡的最優開采形態；計算陡邊坡在不同壓幫高度下的穩定性，得到邊坡穩定性與壓幫高度之間的定量關系，進而確定出壓幫高度。用該方法優化，能夠充分回收煤炭資源、降低生產剝采比、提高經濟效益。
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一種強沖擊地壓巷道支護方法是在沖擊地壓巷道中采用錨網、U型棚、吸能防沖支架三級聯合支護的方式，包括以下步驟：⑴在沖擊地壓礦井巷道掘進100cm后，用金屬網鋪設頂板及巷道幫部，安裝并固定吸能防沖錨桿；⑵在巷道頂板打出錨索安裝孔并把錨索安裝在其中；⑶放置U型棚并鎖固U型棚搭接位置；⑷隨礦井巷道掘進，循環完成步驟1、2、3，當巷道掘進600～800cm時開始安裝吸能防沖支架，隨礦井巷道掘進，循環完成步驟1、2、3、4；在掘進的同時根據巷道地質條件采用防沖支架進行加固支撐，保證巷道穩定與安全。該方法對保障煤礦安全高效開采、節約生產成本、提高經濟效益、維護社會穩定等方面具有重要的現實意義和重大的社會效益，具有廣泛的應用前景。
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本發明公開了一種隨機森林與灰狼優化的煤體瓦斯含量預測方法，該算法包含兩個階段，分別為隨機森立預測模型的構建和灰狼優化算法的使用，目的使用灰狼優化算法來對隨機森林預測模型相關參數進行最優值的選擇確定，從而增強媒體瓦斯含量預測模型的識別和預測效果。其中瓦斯基礎數據經過缺失值填充及特征選取兩個步驟進行初始化。不同地域的煤體地質特征不同，特征選取可以對不同地域的礦井煤體數據進行針對性選取，從而增強瓦斯含量預測的精準度，因此該方法適用于不同地域的礦井。該方法可以實現瓦斯含量的有效預測，提高了工作效率，同時可以指導煤炭開采過程中瓦斯災害預防措施的實施，對于瓦斯災害事故的防治與煤炭的精準開采具有重要意義。
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本發明涉及基坑支護技術領域，提供一種基坑降水條件下土釘墻中土釘幾何尺寸的確定方法，首先對基坑進行巖土工程勘察，確定基坑土體的基本物理力學指標，根據基坑工程地質條件和總體設計布局，初選土釘布置方式；然后，進行土體的非飽和性質試驗，確定出降水條件下的非飽和土主動土壓力分布方程；最后，依據非飽和土主動土壓力分布方程計算作用于土釘的土壓力，進行土釘墻中土釘抗拉斷、抗拔穩定性計算，確定土釘幾何尺寸。本發明基于基坑降水的實際工況和非飽和土主動土壓力分布方程進行土釘墻中土釘幾何尺寸設計，考慮了土體實際狀態及土釘實際受力特征，設計結果可靠，能夠滿足支護結構安全穩定的要求。
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本發明公開了一種消減負摩阻力的上直桿下擴底結構灌注樁及其施工方法，包括混凝土灌注樁、位于混凝土灌注樁中的預應力鋼筋、位于混凝土灌注樁外的樁體外部套管、以及設置于混凝土灌注樁上端的承臺；所述混凝土灌注樁由上部的直桿段與下部的擴底段直接相連，預應力鋼筋與混凝土灌注樁同軸線設置，形成上直桿下擴底結構灌注樁；混凝土灌注樁的直桿部分外壁上套有所述樁體外部套管；所述樁體外部套管包括內層套管和外層套管，所述預應力鋼筋預留超出混凝土灌注樁的樁頂部分的接頭與所述承臺相連接。本發明在軟土、濕陷性黃土、吹填土等高壓縮性土層地質條件下都有較好的消減負摩阻力的效果。
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一種底抽巷一巷三用煤與瓦斯共采的方法，步驟為：根據近距離煤層群地質賦存條件，在本煤層工作面回風巷向上、下鄰近煤層施工頂、底板鉆孔，探測上、下鄰近煤層與本煤層間距，取煤樣并測試分析各煤巖層物理力學參數；確定底抽巷在下鄰近煤層中的施工位置；當需要預抽下鄰近煤層瓦斯時，根據下鄰近煤層的煤層厚度和傾角，在底抽巷內施工順層鉆孔，封孔并接入高負壓抽采系統；當需要截抽高位裂隙帶內瓦斯時，根據上覆煤巖體物理力學參數，在底抽巷內施工高位鉆孔，終孔位置落在本煤層的裂隙帶內，封孔并接入高負壓抽采系統；當需要抽采現采空區瓦斯時，在底抽巷內向本煤層工作面回風巷施工聯絡巷，砌筑密閉墻，插抽采管路并接入高負壓抽采系統。
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本發明公開了一種無損瓦斯的煤樣取樣裝置及方法，包括密封球閥、齒輪、齒條、齒條限位器和密封推動開關，密封球閥為兩組，呈前、后分布在鉆桿內壁的前端部，兩個密封球閥形成煤樣取樣區域；各密封球閥的兩個端部均安裝有齒輪，位于同側的齒輪之間通過齒條相連接，齒條的前端部均連接有密封推動開關，密封推動開關與位于前部的密封球閥之間設置有齒條限位器。本發明通過對鉆桿內壁前端部的改進，增加了用于兩個密封球閥，形成煤樣取樣區域，工藝簡單、操作方便，煤樣取樣完全密封，解決了由于瓦斯煤樣失真所帶來的開采事故的發生，對地質勘探、石油開采取樣等領域，具有良好的推廣前景。
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本發明提供一種復雜煤層條件下露天礦開采境界與開采程序協同優化方法，優化方法包括：構建開采境界模型和外排土場境界模型；構建三維地質模型；確定開采程序方案；確定生產剝采比，編制露天礦剝、采工程進度計劃，確定各年度采剝工程位置及工程量；規劃采場內各工程位置、各類剝離物的流向流量，優化內、外排土場利用方案；優化剝離、采煤各開采工藝服務范圍及工藝系統布置方案；確定最優的開采程序。本發明的優化方法能夠較好地將開采境界與開采程序進行同步協同優化，不僅可操作性較強，而且能夠顯著降低露天礦的剝離開采成本，同時也能夠保證剝離物排棄與排土場規劃的協調性。
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本發明公開了一種井下防爆車無人加油系統，包括控制中心系統、監測系統、供油系統、加油機器車以及定位導航系統。加油機器車通過液壓泵從供油系統油罐中補滿油液后，加油機器車根據規劃路徑，配合搭載攝像頭進行視覺識別避障，前往加油工作點。加油工作結束后，控制加油機械車返回至加油站補充油量休息，或繼續執行系統下發的新任務。該井下防爆車無人加油系統通過聯動配合智能化控制，能夠精準完成加油工作，運行流暢快捷，降低工作人員的工作量，大大提高工作的效率，速度快、成本低、勞動強度低、可靠性高，解決現在復雜地質條件煤礦環境下效率低、勞動強度大、可靠性差等諸多問題，大大改善了現場的工作條件，滿足智能化工作方式的需求。
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本發明提供一種基于BRep模型的多面域地層有限元網格生成方法，涉及三維地質建模技術領域。主要研究內容包括：對建模區域的鉆孔數據進行處理，以Delaunay三角剖分為基礎，生成露天礦采場面，結合距離冪次反比法對地層界面以及斷層界面等進行插值生成；根據建模所需范圍建立模型范圍網格；對地層界面與斷層界面之間進行處理，建立地層界面與斷層界面之間的BRep模型；然后，建立模型范圍網格與地層界面以及斷層界面之間的BRep模型，即為多面域地層的BRep模型；對多面域地層空間進行不規則四面體剖分，實現基于BRep模型的多面域地層空間有限元網格生成。結果表明，該方法能精確地生成多面域地層空間的有限元網格，有效提高工作效率。
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本發明公開了一種鐵路沿線下伏煤礦采空區注漿處治方法，通過鉆孔布置、鉆孔施工方法、注漿方式、注漿參數、注漿孔止漿、注漿施工順序以及注漿質量檢測的合理設計，通過采空區注漿工程，減少深部地層采空對淺部地基土強度產生的影響，減少不均勻沉降量，提高地基巖土體整體性能。通過治理消除或最大限度的減少采空區地質災害隱患，確保鐵路安全運行和社會和諧穩定。
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本發明屬于煤礦充填開采巖層控制領域，具體涉及一種基于板殼理論的充填開采覆巖斷裂帶高度確定方法，該方法首先判斷堅硬巖層的位置，其次獲得堅硬巖層的臨界載荷與極限位移，再獲得堅硬巖層下方自由空間高度和堅硬巖層上覆載荷，通過比較臨界載荷與堅硬巖層上覆載荷、極限位移與堅硬巖層下方自由空間高度，判斷斷裂帶是否發育；該方法中涉及的各項基礎參數，均可以在工作面開采設計完成之后，根據地質資料、實驗室試驗等方法獲得，本發明能夠為充填開采過程中采取覆巖破壞的防治措施提供理論和數據依據，降低充填開采工作面覆巖破壞引發的災害，本發明對充填開采覆巖活動規律的分析具有廣泛的實用性。
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本發明公開了一種流?固耦合模型試驗相似材料，由細沙、滑石粉、石膏、液體石蠟和水按照規定的配比均勻混合攪拌而成。本發明還公開了一種流?固耦合模型試驗相似材料的制作方法，步驟為：根據材料配比計算并稱量細沙、滑石粉、石膏、液體石蠟和水的質量；先將沙、滑石粉和石膏混合均勻，然后加入稱量好的液體石蠟和水充分攪拌至均勻；將攪拌均勻的相似材料裝入模具中并夯實；夯實后放入恒溫箱中進行養護，取出試件放置在干燥環境下干燥。本發明的流?固耦合模型試驗相似材料制作工藝簡單、廉價易獲得且無毒副作用，相似材料的力學性、水理性參數變化范圍廣泛，可應用于采礦、水利、地質及巖土工程等多種工程領域的流?固耦合模型試驗。
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一種定量分析粉煤灰地聚物反應程度的方法。包括以下步驟：準備原材料水泥，粉煤灰，純96％以上的NaOH，水玻璃。應用ICP?OES技術分別檢測原材料Si元素含量。按照粉煤灰地質聚合物的配合比得出原材料內的Si元素總量，用HCl稀釋，研磨、過篩子并溶解；震蕩，過濾，將殘渣調PH值顯中性，烘干稱重；再用HCl溶解，對地聚物的殘渣稱重。用ICP?OES檢測殘渣活性Si元素含量，可得出殘渣的Si元素總含量，計算該地聚物的反應程度。本發明方法在實際應用中可以做到快速簡潔且準確地計算出地聚物的實際反應程度，對其后續的施工以及本身的耐久性提供了一個強有力的支撐。
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本發明提供了一種基于露天礦分區開采工藝的開采方案優化方法，優化方法包括如下步驟：步驟S1，對礦床地質模型、采場排土場現狀模型及資源開采條件進行分析；步驟S2，確定邊坡的形態及參數；步驟S3，對排土場邊坡形態及參數進行優化；步驟S4，圈定開采境界、劃分采區及確定開采順序方案；步驟S5，確定當前采區及其相鄰采區間端幫的采排方案；步驟S6，確定剝采程序、采區間過渡接續方案及采場，制定排土場建設發展規劃；步驟S7，編制采排工程進度計劃及實施方案。本發明技術先進、經濟合理、安全可靠，能夠達到縮短運距、降低剝采比、產能可靠接續的目的。
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本發明提供一種煤礦底抽巷快速掘進方法，涉及煤巷掘進技術領域。該方法確定巷道支護設計方案，包括底抽巷支護參數設計和底抽巷支護設計校核；底抽巷支護參數設計中，采用“錨網+錨索”組合支護方式，包括巷道頂板支護參數設計和巷道兩幫支護參數設計；采用割矸+架棚+錨索永久支護+滯后錨桿補強支護的底抽巷快速掘進工藝；快速掘進工藝的施工工序為：割矸→架棚+錨索永久支護→施工風筒側頂角錨桿和幫角錨桿；平行作業：在二運后錨桿補強支護→回棚。本發明很好地利用底抽巷頂板的地質條件，充分利用掘進工作面的設備、時間和空間，將掘進各個工序最大限度地實現平行作業，縮短循環時間，增加日循環次數，極大地提高底抽巷的掘進效率。
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本發明公開了一種軟巖邊坡穩定性有限元分析及監測、支護方法，包括以下步驟；步驟一；歸納出巖質邊坡破壞類型,邊坡穩定性影響因素和邊坡加固支護措施，建立不同影響因素作用下工程地質模擬分析的力學模型，分析控制軟巖邊坡穩定性的主導因素及其潛在模式；步驟二；邊坡穩定性有限元分析法，把實際的結構物或連續體用一種由多個彼此相聯系的單元體所組成的近似等價物理模型來代替，通過結構及連續體力學的基本原理及單元的物理特性建立起來表征力和位移關系的方程組，該種軟巖邊坡穩定性有限元分析及監測、支護方法，運用有限元法分析其穩定性，對可能進一步發生危險之處進行支護和治理，對解決邊坡穩定性問題有一定的指導意義。
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本發明一種充填開采導水斷裂帶高度預測方法，屬于礦井生產安全技術領域，本發明采用巖石力學理論方法對頂板破壞帶的高度進行理論分析和計算，將頂板破壞的傳統經驗預計提升到了理論預計。充分的考慮不同礦井的地質概況和充填技術特點，使得頂板導水斷裂帶的計算過程更為精確具體，彌補了現有充填開采導水斷裂帶理論計算方法的一個空白，為礦井安全生產提供更大支持和保證。
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一種急傾斜煤層采空區之間用于防火的隔離煤柱留設方法，所屬礦井工作面采空區的防火領域，隔離煤柱留設方法為：1、確定留設煤柱參數步驟；2、水平隔離煤柱的留設；3、區間隔離煤柱的留設。本發明方法對于部分地質條件特殊、通風系統復雜的高瓦斯采區，遵循采空區之間裂隙不連通的原則，設計出能夠徹底隔離采空區的合理煤柱尺寸，防止有毒有害可燃氣體威脅工作面的生產安全，避免生產事故的發生，保證該礦井的安全高效生產，且本發明可以做到簡單易實施，具有無需后續操作的優點。
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本發明涉及擋土墻支擋技術領域，提供一種狹小空間下錨桿復合L型懸臂式擋墻規格的確定方法，首先勘察邊坡且調查近邊坡范圍內居民建筑物，獲取工程地質條件與周圍建筑概況；結合規范選取L型懸臂式擋墻基本尺寸；然后對L型懸臂式擋墻進行抗滑移穩定性驗算和抗傾覆穩定性驗算；接著計算錨桿復合L型懸臂式擋墻所需錨桿的抗滑移錨固力與抗傾覆錨固力，進一步計算錨桿所需的總錨固力與打入傾角；再對錨桿復合L型懸臂式擋墻進行角度與總錨固力合理性判別；最后確定出錨桿復合L型懸臂式擋墻的規格。本發明原理簡單、操作簡便、設計結果可靠，通過占用較小空間起到保證邊坡與臨近設施安全的作用，還降低施工復雜性及工程造價。
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本發明公開了一種基于煤巖電荷信號的沖擊地壓監測預警系統，用于對煤礦沖擊地壓進行智能監測預警，首先確定需要重點監測的巷道；然后在確定的巷道區域內安裝數據采集模塊、數據監測模塊、數據傳輸模塊；在地面安裝數據處理模塊、數據預測模塊及數據預警模塊。將數據采集模塊、數據監測模塊、數據傳輸模塊、數據處理模塊、數據預測模塊及數據預警模塊整合至沖擊地壓監測預警系統。目前，該方法采取多元自動分析，判斷沖擊地壓危險等級，不需人工干預具有自動分析的能力，同時本發明適用范圍廣，適用于深部礦井含有地質構造區的開拓或準備大巷沖擊地壓預測方面，能準確預測沖擊、高效發出預警信息，提前采取卸壓措施，減少礦山動力災害引起的安全事故、提高回采巷道的安全性具有重大意義。
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一種用于巖土工程基坑加固的防護結構，包括下部底座、上部底座及立柱，所述上部底座下表面和下部底座上表面均設置左側圍板導軌、右側圍板導軌、前側圍板導軌及后側圍板導軌，上部底座和下部底座之間通過多個立柱連接，沿所述立柱的軸向等間距開設有插銷孔，立柱外圓面套裝有套筒，位于中間的兩個立柱的多個套筒上分別對稱安裝有用于與左側圍板和右側圍板固定連接的左側液壓伸縮桿和右側液壓伸縮桿，位于邊緣的兩個立柱的多個套筒上分別安裝有用于與前側圍板和后側圍板固定連接的前側液壓伸縮桿和后側液壓伸縮桿。本發明針對施工現場的地質條件和對自然質環境分析，可以達到保證地基強度及穩定性。
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一種在井下利用冷熱交替作用抽采煤層氣的方法，屬于非常規油氣開采技術領域。該方法包括：(1)從地面進行豎直鉆井，布置井網，鉆井的井深直至煤層，井口數≥2，布置的井網中，至少一口井作為工作井，其他井作為采氣生產井；(2)將熱源從工作井中下入到煤層中，熱源溫度調至380～450℃，對煤層進行加熱，待煤層溫度≥350℃，停止加熱；(3)通過工作井，向煤層中注入液氮，液氮的注入量根據地質條件和煤體特征不同而定，液氮汽化后，制冷結束；(4)重復(2)和(3)多次，讓煤層一直處于冷熱交替作業狀態中，在采氣生產井抽采煤層氣。該方法能夠有效的進行煤層氣抽采，加快煤層氣抽采速度和提高抽采率。
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本發明涉及一種裂隙水預警式錨桿，屬于土木工程領域，是一種支護裝置，主要應用于巖層裂隙發育的復雜地質。包括相互連接的自進式錨桿與裂隙水預警裝置，所述自進式錨桿與裂隙水預警裝置通過引流線連接，所述自進式錨桿頭部設有中空合金鉆頭，中空合金鉆頭外側及頂部設有入水孔，桿體外側自帶自進式螺紋，桿體均布注漿孔，桿身內側設有引流線，引流線一端置于中空合金鉆頭內，另一端穿過止漿塞與裂隙水預警裝置連接，所述自進式錨桿采用連接套加長桿體，桿體尾部由墊板、螺母、止漿塞、堵漿塞組成；所述預警裝置由預警溶液與防水保護套組成，預警溶液置于防水保護套內，起預警裂隙水隨裂隙發育涌入錨桿錨固地層的作用。
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本發明涉及一種基于裂隙水預警裝置的自進式錨索,屬于土木工程領域，是一種支護裝置，主要應用于巖層裂隙發育的復雜地質。包括相互連接的自進式錨索與裂隙水預警裝置，所述自進式錨索與裂隙水預警裝置通過引流線連接，所述自進式錨索頭部設有中空合金鉆頭，中空合金鉆頭外側及頂部設有入水孔，桿體外側自帶自進式螺紋，桿體均布注漿孔，桿身內側設有引流線，引流線一端置于中空合金鉆頭內，另一端穿過止漿塞與裂隙水預警裝置連接，所述自進式錨索采用連接套加長桿體，桿體尾部由墊板、螺母、止漿塞、堵漿塞組成；所述預警裝置由預警試紙與防水保護套組成，預警試紙置于防水保護套內，起預警裂隙水隨裂隙發育涌入錨索錨固地層的作用。本發明結構簡單，預警裝置構造簡單，支護效果好高、施工方便、施工速度快、經濟成本低、施工步驟簡單、縮短工時、降低造價。
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本發明提供一種用于預測復雜煤層開采結構的優化方法，涉及煤層開采技術領域。本發明根據煤層工作面的賦存條件，編寫應用插件。以煤礦井下采樣數據為基礎，在仿真模型中添加包裹體、斷層、夾矸巖層、頂底板的構造，融合更多的煤層地質條件信息。根據包裹體實際結構尺寸，高度還原包裹體外形、硬度；開發多礦物組成的煤巖層顆粒填充技術，打破生成顆粒材料的固值化；同時自定義煤層屬性，建立自定義接觸模型模擬煤巖顆粒表面的粗糙度，使其煤巖表面的凹凸性更加顯著；以顆粒碰撞釋放能量理論為基礎，添加能量釋放模塊，為工作面“無人化”開采的識別與控制提供基礎數據。
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本發明屬于煤樣檢測技術領域，具體涉及一種高溫水解-溴離子選擇電極測定煤中溴的方法。本發明方法是首先繪制Br－濃度對數值和響應電位的標準曲線，然后對煤樣高溫水解，以NaOH溶液作為Br吸收液，測定吸收Br后的熱解液電位值，計算煤中溴的含量。本發明方法具有經濟、簡便和不需要貴重儀器等優點，因而能廣泛用于煤和其它地質樣品中溴含量的日常分析。
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本發明公開了一種高效率礦山普查破碎取樣裝置，涉及礦山取樣技術領域。本發明包括電機和鉆桿，所述電機通過聯軸器連接鉆桿，鉆桿底部固定安裝有鉆頭，所述鉆桿一側通過連接軸連接有取樣管，所述取樣管為直角型，取樣管的直角上安裝有吸風機，取樣管末端安裝取樣箱，取樣管上靠近取樣箱的位置安裝有閥門。所述鉆頭呈圓錐形，所述鉆頭上均勻設置有若干個錐頭，鉆頭和錐頭上均設有用于收集礦石的小孔。所述聯軸器兩側安裝有把手，把手上套裝有橡膠套。所述取樣管底部安裝有支撐腿。本發明鉆頭不受礦山地質巖層影響，輕松破碎取樣層，便于取樣收集。
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本發明公開了一種傾斜煤層充填開采對地面路基沉降的分析方法，其特征在于，確定特厚煤層填充開采對上覆巖層的影響，以保證地表公路滿足規范要求的正常使用的沉降量，使用PFC3D作為模擬平臺，采用下落法對模型進行構建和模擬分析；其包括如下步驟：確定地質條件、建立模型、模擬充填開采、分析地面路基沉降；本發明可用于分析充填開采對路基沉降的影響。
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本發明涉及地質開發領域，特別涉及一種分析致密砂巖孔隙結構狀態的方法。該分析致密砂巖孔隙結構狀態的方法，包括以不同孔隙結構在測井響應特征上的差異為基礎，利用測井曲線分析致密砂巖孔隙結構狀態。本發明的方法利用常規測井曲線對致密砂巖孔隙結構狀態進行分析。本發明的有益效果是：流程簡便實用，分析結果與壓汞實驗、核磁實驗測量的孔隙結構參數有較好的一致性。
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2025年07月09日 ~ 11日 
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