本實用新型公開了一種干濕循環變溫單軸壓縮試驗機,包括信息接收處理裝置、加載裝置、干濕循環裝置、變溫裝置,其特征在于:所述的信息接收處理裝置是信息接收電腦,信息傳輸線;所述的加載裝置是試驗機,包括試驗機上端壓頭、試驗機下端壓頭、承壓聲波發射探頭、承壓聲波接收探頭;所述的干濕循環裝置是透明密閉裝置、水汽噴頭、空氣泵、水泵、儲液箱、三通閥門、數字溫度計、數字濕度計;所述的變溫裝置是真空干燥箱;本實用新型對采礦工程、巖土工程等處于干濕循環過程中巖土力學特性及巖石蠕變特性的研究具有廣泛實用的應用價值。
本實用新型公開了一種大傾角煤層相似模擬實驗裝置,通過在現有技術的采礦物理相似模擬實驗裝置的基礎上,省略其所配備的液壓舉升裝置或者提升裝置后,增加了直角三角形護板,通過直角三角形護板與水平護板進行不同的組合使用方式,即可實現既能進行水平相似材料敷設,又能進行大傾角相似材料敷設的使用功能,并且降低了相似材料的鋪設難度和壓實過程操作與控制難度,保證了其鋪設和壓實效果,降低了設備造價、動力消耗及所需的操作空間,消除了現有技術中存在的安全隱患。將不同銳角角度的直角三角形護板替換使用,還可獲得不同模擬實驗所需的相似材料不同的傾斜角度,因而操作簡便、節省人力、物力。
本實用新型公開了一種實驗室內模擬逆斷層形成的裝置,涉及煤礦地質技術領域,改變了傳統的斷層模擬實驗設備的結構原理,在設備內部底面設計了斷層誘發裝置,在上部施壓和側面施壓的情況下,起到誘發斷層起裂的作用;誘發裝置的位置可以隨時調整改變,從而得到不同傾角的模擬逆斷層形成過程信息;誘發裝置設置在彈性皮墊上,而彈性皮墊與左右兩個承壓鋼板連接為一體,在側向施壓的過程中減小模擬底層材料與底座之間的摩擦;在鋪設相似模擬材料時按照一定的間距鋪設應力傳感器,實時記錄應力變化,解譯斷層對采動應力的傳到作用機制;通過本實用新型能夠再現逆斷層的形成過程,掌握采動后斷層區域應力再分布特征,反映逆斷層的存在對采礦作用的影響。
本發明公開了一種三維移動變形測量系統及其在三維相似模擬實驗中的應用,屬于采礦工程中相似模擬實驗技術領域。主要結構包括地表移動變形測量系統和用于盛放相似模擬材料的三維模擬實驗臺,地表移動變形測量系統包括框架體、橫向滑軌、測量頭、無線數據采集儀和計算機數據處理系統;通過對地表移動變形測量系統的具體部件進行結構及位置的限定,在實驗過程中,可以適時、真實準確、全方位的觀測三維相似材料模型表面不同位置處的移動變形值,測量的數據實時傳輸給數據采集儀,經計算機數據處理系統處理后,實時將地表移動變形值顯示在電腦屏幕上;本發明測量系統中,測量頭的對準,數據的測量、傳輸和處理均自動同步進行,避免了人為誤差。
本發明公開了一種利用數值模擬分析非均勻分布裂隙巷道穩定性的方法,涉及采礦技術領域,解決了通過數值模擬方法分析裂隙非均勻分布的巷道圍巖穩定性從而為二次支護提供依據的技術問題,該方法的步驟包括:(1)利用有限元模擬軟件建立數值模型;(2)非均勻巖體概率分布參數設定;(3)測量并計算巷道圍巖地質強度指標;(4)對數值模型的材料參數進行賦值;(5)設定邊界條件,模型開挖計算;(6)提取監測數據,進行巷道穩定性評估和二次支護設計。本方法結合了現場實測和數值模擬,模擬了非均質巖體條件下的巷道開挖變形情況,從而更好的分析了巷道圍巖的穩定性,另外該方法還具有操作簡單,計算準確,可靠性高等優點。
本實用新型公開了一種典型斷層形成過程一體化演示裝置,屬于斷層演示設備技術領域。其包括底座、U形擋板、一個電動推桿一號、兩個電動推桿二號、一個電動推桿三號、用于演示平移斷層和正斷層的上盤箱體及用于演示逆斷層的下盤箱體,底座內放置有控制電路及信號接收器,多個實物模型分別設置在底座的上方;上盤箱體與U型擋板通過外端面內側的短嵌條與U型擋板中間的豎直嵌槽相連接,U型擋板兩側通過嵌條和帶有水平嵌槽的底層側板相連接。本實用新型通過物理模型展示的形式讓相關專業的學生更形象直觀地了解典型斷層的主要組成部分、典型斷層類型、典型斷層的形成機制等內容,從而為以后更深入的學習采礦專業知識打下堅實的基礎。
本發明公開了一種煤巷幫部隨鉆測量模擬試驗裝置及煤體應力反演方法,涉及采礦工程技術領域。該裝置包括鉆機系統、加載系統和數據測量系統,鉆進系統包括鉆機、鉆頭、連接板、承重板和輔助板,實現對試件的模擬鉆孔;加載系統包括圍壓加載機構和鉆壓加載機構,對試件施加不同方向和大小的側向壓力和鉆壓;數據測量系統包括位移傳感器、轉矩轉速傳感器、數據采集儀和數據分析儀,綜合監測轉矩、轉速、鉆進位移等鉆進參數。利用該裝置進行煤巷幫部隨鉆測量模擬實驗后對監測參數進行分析處理,通過建立隨鉆測量煤體應力反演數據庫,并利用支持向量機的機器學習算法進行深度學習,得到圍壓與各鉆進參數之間的關系,反演鉆進過程中煤體應力的變化規律。
本發明提供了一種煤層底板變參數突水通道預警系統及突水危險性判定方法,涉及采礦工程技術領域。該系統包括數據分析存儲裝置、電子信號終端服務器、預警裝置、距離探測裝置和濾波單元,距離探測裝置對煤層埋深、煤厚和傾角進行測量,電子信號終端服務器包括石墨烯碳晶電子釋放探頭和接收探頭。利用該裝置對煤層突水危險進行判定,根據煤層埋深、煤層厚度、煤層傾角、煤層的穩定性、煤層硬度、采煤工藝、隔水層厚度、隔水層底板臨界水壓、突水通道和含水層屬性共計10個影響因素,從煤層情況、隔水層情況和含水層情況進行綜合分析,精確判定突水危險性并進行實時預警,該系統及方法為煤層防治水安全生產提供科學有效的判斷標準。
本發明公開了一種巷道穿斷層破碎帶分步動態耦合支護方法,屬于采礦建井支護技術領域,其解決了現有技術中斷層破碎帶巷道支護效果差等問題。本發明首先在斷層破碎帶巷道毛斷面開挖成形后,選用混雜柔性纖維混凝土噴射一定厚度的噴層,形成初噴層以封閉圍巖裂隙;待圍巖劇烈變形速率趨于穩定后,進行“錨、網、帶、索”安裝,形成支護層;然后在巷道內側安裝馬蹄形封閉式支架,該封閉式支架具有可伸縮性以限制圍巖大量變形,混凝土復噴并進行全斷面注漿;最后在巷道底板鋪設碎矸石,澆筑混凝土地坪等步驟。本發明將圍巖應力釋放和巷道支護作為一個動態耦合支護體系,融合了巷道動態支護原理和分步加固技術,協同發揮主動和被動支護作用。
本發明涉及采礦安全領域,具體提供了一種綜采工作面直接頂穩定性判斷方法、裝置及存儲介質,所述方法包括:獲取液壓支架的工作阻力參數;基于工作阻力參數的特點提取支架的工作循環,并按照工作循環對工作阻力參數分組;基于分組后的工作阻力參數計算液壓支架的增阻比率及影響幅度;基于計算結果判斷綜采工作面直接頂是否具有破碎頂板以判斷其穩定性;本發明能夠迅速準確定位破碎頂板的位置,達到提前預警的效果,以便提前支護,提高采煤效率,降低損失;而且本發明基于現場實時監測數據的對頂板分類判別,提高了破碎頂板的定位效率。
本發明公開了一種構造應力場模擬試驗裝置及方法,其包括模擬試驗臺、位于試驗臺頂部的加載模塊、側向的加載系統及控制臺,模擬試驗臺包括長方體框架和擋板,擋板安裝在長方體框架的外圍,所述框架內鋪設有模型,該模型由若干層相似材料依次鋪設而成,在底層相似材料和其上層相似材料之間設置有水囊和光滑板組件,光滑板組件包括至少兩塊光滑板和使光滑板相對移動的卡槽部,水囊鋪設在所述光滑板的下方,在位于光滑板上方的相似材料層內預設有用于模擬斷裂層的至少一個隔板,隔板與水囊在水平方向上呈一定的夾角。本發明可以定量研究構造運動形成過程中應力場演化過程,為采礦等地下活動帶來有益的理論及數據依據。
本發明公開了一種采場圍巖裂隙發育程度評價方法,步驟為:根據前端泄漏式多回路注(放)水(氣)系統對采場圍巖探測孔各測段多次注(放)水(氣)探測結果,確定采場圍巖探測孔各測段滲透系數Ki;計算探測孔第i+1測段滲透系數Ki+1與第i測段滲透系數Ki的差值ΔKi+1?(i=0, 1, 2…),及相鄰測段ΔKi、ΔKi+1的增量K′,通過分析ΔKi+1、K′的值評價采場圍巖各測段裂隙發育程度及擴展趨勢。本發明對水體下、承壓水上煤層開采時,采礦擾動影響下采場圍巖裂隙發育程度的判定及裂隙導水能力的評價提供了科學依據。在留設合理保護煤柱寬度、提高煤層開采上限、減少煤炭資源呆滯浪費的研究中具有重要的參考價值。
本發明提供了一種抽出式煤粉自動收集和質量測定裝置及方法,涉及采礦工程和鉆孔設備技術領域,解決了鉆孔時無法即時確定推進距離和煤粉質量的技術問題。該裝置包括鉆進機構、煤粉收集機構、測量機構和數據處理模塊,鉆進機構利用氣動馬達實現鉆進,煤粉收集機構的連接套將煤粉沿鉆桿吸入連接管,并收入負壓式煤粉收集器中,測量機構利用位置傳感器和微波固體流量計分別測量推進距離和煤粉質量,數據處理模塊的上位機處理鉆桿的推進距離和煤粉量對應關系,進行顯示和存儲。該裝置利用多普勒信號對煤粉進行測量,可以得出煤粉的平均速度與平均濃度,繼而可以準確測得煤粉的質量。另外該裝置及方法還具有使用方便、測量效率高等優點。
一種采煤塌陷區地表水、采空區、地熱綜合利用方法及試驗設備,涉及采礦工程技術領域。該方法包括:確定地熱水匯集區,在大巷內布置熱能交換設備,設置地熱水抽采系統,地熱水抽采系統包括地熱井、抽采管道和尾水回注管道,抽采管道連接熱能交換設備,尾水回注管連接熱能交換設備的出水口;在地表布置水渠,并在地表移動盆地設置排水系統,引導地表水流入地下;通過地面開采形成的采煤塌陷區控制地表水的定向有序流動,實現地下水的可持續開采。利用試驗設備綜合模擬該方法,該試驗設備包括地下水系統、地質模擬系統和儲熱模擬系統。該方法解決了地熱利用的水源問題,重構了地下水系,還利用地質構造直接向儲熱層注水,井下換熱縮短了提升距離。
本發明公開了一種現場即時監測蠕變型沖擊地壓危險性的方法,它首先圈定測試區域和確定觀測點;在觀測點布置加載觀測儀器測試加載觀測,停止加載后觀測儀器實時記錄壓力?時間,形成壓力?時間曲線圖;根據蠕變力學原理和壓力?時間曲線判斷蠕變特性。本發明對于超深度礦井、巷道密集礦區、軟巖與深部開采礦井,能及時判斷蠕變型沖擊地壓的危險性,以便采取措施,避免沖擊地壓造成的事故。
本發明公開了一種頂板離層演示裝置及演示方法,上述演示平臺上設置有淺基點定位板與頂板離層儀定位板,淺基點定位板上設置有淺基點定位銷安放平臺與淺基點軌道,淺基點定位銷安放平臺能在淺基點軌道上滑動;頂板離層儀定位板上設置有頂板離層儀安放平臺與頂板離層儀軌道,頂板離層儀安放平臺能在頂板離層儀軌道上滑動;頂板離層儀安放平臺上設置有頂板離層儀,演示平臺一端設置有深基點定位螺絲,頂板離層儀的第一測量鋼絲與深基點定位螺絲相連接,頂板離層儀的第二測量鋼絲與淺基點定位插銷相連接;及演示方法。其結構簡單,能夠以直觀、清晰的方式達到試驗教學的目的,培養學生興趣,引導學生創新,促進采礦學科教學。
煉鋼、采礦工業中,球磨機的噪聲可達100dBA以上,嚴重危害工作人員的身心健康。目前球磨機噪聲治理的方法,大都采用隔聲罩技術,但該技術能部分隔除中、高頻噪聲,對于以低頻噪聲為主的球磨機而言,治理效果不理想。本發明是針對球磨機噪聲特點,采用聲學理論和非阻塞性微顆粒阻尼技術,通過非阻塞性微顆粒阻尼削弱球磨機筒體共振峰值(具體見摘要附圖1)和隔聲套對噪聲的阻斷技術,創新設計出非阻塞性微顆粒阻尼隔聲套,從根本上對球磨機的噪聲進行治理,突破了以往隔聲降噪設備的缺陷。研究表明:這種阻尼減振降噪技術制造成本低,有很好的實用性能,尤其在低頻隔聲領域有很大的突破,有廣闊的發展前景和應用空間。
本發明公開了一種多金屬結核環形軌道采集系統及采集方法。包括環形軌道(1)、透空集礦頭(2)、運輸裝置(3);所述透空集礦頭(2)為多個,沿所述環形軌道(1)運動;所述透空集礦頭(2)包括碾輪(4)、集礦槽(5)、插入齒板(6)、篩分齒板(7)、電機控制裝置(8)、液壓推桿(9);所述透空集礦頭(2)為開口狀殼體,電機控制裝置(8)控制液壓推桿(9)將礦物推送到集礦槽(5)中;沿環形軌道(1)分布設置有多個運輸裝置(3)。本發明具有能夠減少海底集礦擾動、保護環境、集礦率高、分級采礦、使用范圍廣等優點。
本發明公開了一種礦柱支撐系統動載穩定性試驗系統及試驗方法,涉及采礦技術領域。其主要解決了現有技術中礦柱支撐系統失穩后即不能進行觀測,無法觀測礦柱支撐系統由穩定到失穩過程的這一技術缺陷。本發明試驗系統包括試驗架和位于試驗架內的試驗箱體,在該試驗架內設置動載發生裝置,動載發生裝置由殼體、強力彈簧、木質塊體和鐵棒組成,通過千斤頂對彈簧加壓,千斤頂的頂端與穿透木質塊體的鐵棒端部接觸,千斤頂推動木質塊體向上移動,到達設置的刻度,將鐵棒固定于殼體的開口處,撤除千斤頂,將鐵棒從殼體的開口處瞬間釋放,強力彈簧帶動木質塊體沖擊薄鋼板。本發明能夠更直觀的反應物體運動變形原理。
本發明公開了一種綜放開采煤層上覆巖體跨裂高度預測方法,包括以下五個步驟:獲取巖層參數;對參數進行歸一化處理;建立預測跨裂高度極大值的五元、六元、七元回歸方程;確定跨裂高度極大值最優判別公式;計算待要預測工作面的跨裂高度。本發明建立了跨裂高度極大值判別最優模型,得到跨裂高度值與實測值絕對誤差在±2m內,效果較好,克服了《三下開采規程》中經驗公式的不足,完善了水下礦井跨裂高度值極大值判別計算理論;解決了傳統經驗公式在計算綜放開采工作面跨裂高度方面的不足,為本礦區其他礦井開采工作面及地質采礦條件類同的礦井工作面,提供了開采預測跨裂高度更準確的依據。
本發明公開了一種實驗室內模擬逆斷層形成的方法及裝置,涉及煤礦地質技術領域,改變了傳統的斷層模擬實驗設備的結構原理,在設備內部底面設計了斷層誘發裝置,在上部施壓和側面施壓的情況下,起到誘發斷層起裂的作用;誘發裝置的位置可以隨時調整改變,從而得到不同傾角的模擬逆斷層形成過程信息;誘發裝置設置在彈性皮墊上,而彈性皮墊與左右兩個承壓鋼板連接為一體,在側向施壓的過程中減小模擬地層材料與底座之間的摩擦;在鋪設相似模擬地層材料時按照一定的間距鋪設應力傳感器,實時記錄應力變化,解譯斷層對采動應力的傳到作用機制;通過本發明能夠再現逆斷層的形成過程,掌握采動后斷層區域應力再分布特征,反映逆斷層的存在對采礦作用的影響。
本發明公開了一種模擬多孔介質巖體滲透通道流體運移試驗系統,屬于采礦工程模擬試驗技術領域。其包括試驗裝置、水壓水量雙控伺服裝置、位移壓力雙控伺服裝置和數據采集裝置,在試驗裝置的試驗艙內設置有進水加載頭、出水加載頭、第一腔體、第二腔體及滲透組件,滲透組件包括若干根滲透管,在每根滲透管內均設置有水流開關、流量傳感器和孔隙水壓傳感器,在第一腔體和第二腔體上布設有連接管口,第一腔體和第二腔體之間通過滲透管和連接管口配合連接。本發明以定量化研究不同模擬地質環境下多孔介質巖體在水壓和礦壓聯合作用下滲透通道中流體運移特征,獲得不同外界因素影響下巖體內部裂隙流體流量、水壓等參數特征。
本發明公開了一種風動隔膜泵排液口卸壓裝置,涉及采礦工程施工裝置技術領域,包括風泵(1)、進液管路(3)、進液口(2)、球型截止閥(6)、水繩直通(7)、排液口(4)和排液管路(5),所述球型截止閥和水繩直通通過焊接連接在排液口處。本方案的有益效果可根據對上述方案的敘述得知,當排液口管路存在憋壓時,可以直接從球型截止閥卸掉排液口管路的壓力,使風泵正常工作。本發明結構簡單,設計巧妙,使用效果好,省時省力,同時減少了風泵拆卸時機械損傷,增加了風泵的使用壽命,便于推廣使用。
本發明提供了一種巷道矸石膏體充填無煤柱開采方法,涉及采礦工程技術領域。該方法包括計算確定循環充填步距,在巷道兩幫分別布置玄武巖纖維網格布和隔離布,巷道兩側各布置1根鋼筋,在鋼筋中間的巷道頂板和底板處分別布置玄武巖纖維錨桿;隨后將錨桿固定在鋼筋和玄武巖網格布上,在巷道內間隔布置排水鋼管;最后在充填巷道前布置隔離布,利用矸石膏體充填管路對巷道進行充填;隨著工作面開采完成巷道也同時全部充填完成,下一工作面沿矸石膏體墻掘進,交替完成各個工作面的開采。該方法充分提高了充填體的支撐能力和隔離效果,最大限度的完成回采,同時還解決了矸石問題以及煤柱的自燃問題,保證了生產安全。
本發明公開了一種基于示蹤技術的煤礦斷層破碎帶注漿加固方法,涉及采礦工程技術領域,首先在掘進頭的掘進工作面施工一序次注漿孔用于投放示蹤劑,然后利用核探測器在掘進頭工作面對β射線進行檢測,根據檢測結果確定二序次注漿孔的施工位置及方位角;檢測并記錄注漿鉆孔施工過程中排出的巖渣放射性強弱,根據檢測結果選擇合適的注漿材料,最后再對重點區域注漿加固。該方法解決了巷道掘進過程中如何有效注漿的技術問題,還能夠確定斷層的產狀及破碎帶裂隙的發育程度,具有施工簡單、適用范圍廣等優點。
本發明涉及礦山用礦石采集輸送裝置技術領域,具體是一種礦山用礦石采集輸送裝置,包括有輸送設備本體、擋板、篩選網、傳送滾輥、除灰裝置、支撐腿和篩選箱,輸送設備本體的頂部左側設有篩選網,且輸送設備本體的頂部右側設有傳送滾輥,且輸送設備本體的底部四角固定安裝有支撐腿,且輸送設備本體的底部左側固定安裝有篩選箱,且輸送設備本體的頂部兩端固定安裝有擋板,兩個擋板之間的頂端右側固定安裝有除灰裝置。本發提供礦山用礦石采集輸送裝置,能夠高效的將礦山采礦的礦石進行篩選,有效的經過除灰裝置將礦石的灰塵吸附去除,智能化性能高。
本發明提出一種基于裂隙分維指標的采動覆巖質量評價方法,1、構建裂隙分維指標:通過對采空區上方巖體鉆孔取芯,將巖芯壁產狀信息轉化為裂隙網絡分形維數,并得出相對應的巖體的質量指標,獲得擬合直線方程,依據巖石質量指標RQD的分級標準得出利用分形維數評價巖體質量的裂隙分維指標;2、根據上述指標評價采動覆巖質量:利用鉆孔成像儀對采動覆巖各測量孔孔壁視頻信息進行實時采集,并轉化為各測量孔的分形維數,通過和上述指標比配,得到不同位置不同時刻下的采動覆巖質量。該方法實現了利用分形維數定性并定量的表達巖體裂隙分布規律、并對采動覆巖質量進行動態評價的目的,進而指導煤層的不同位置的支護工作,保證采礦工程的安全性。
一種海底泥漿舉升泵機械密封沖洗裝置,它包括置于海水中與電機同軸的海水泵,開在海水泵上的泵出口,開在海水泵前端蓋上的泵進口,設置于海水泵內通過鍵與電機軸相連的葉輪,設置在海水泵與電機前端蓋之間的O型圈,連接泵出口與密封沖洗口的海水沖洗管,海水泵侵入海水中,泵進口直接與海水相通,通過海水泵內葉輪的作用對海水增壓,實現海水的流動和對密封面的沖洗。本發明結構簡單,不需要從海面引密封液沖洗循環管道,可以有效解決海底泥漿舉升鉆井海底泥漿舉升泵的密封面沖洗問題,同時也可以應用到大洋采礦及其它海底固液兩相輸送泵上,滿足深海海底固液兩相輸送泵機械密封需要沖洗的要求。
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