本發明提供了一種礦用便攜式巷道多源傳感器掃描裝置及施工方法,裝置包括外殼體和采集控制電路;采集控制電路包括電源單元、傳感器單元、工控計算機單元和交互顯示單元;傳感器單元包括三維激光雷達、全景攝像頭和MEMS陀螺,經過多源傳感器融合后采集高精度點云數據;工控計算機單元用于控制傳感器單元數據采集和處理,與交互顯示單元實現輸入和展示互動;交互顯示單元用于實現參數輸入和展示工控計算機單元的處理結果。本發明能夠完成煤礦井下復雜工況環境下巷道快速掃描并為高精度地質模型構建提供數據支撐,具有精度高、可靠性強、適應性好等特點。
一種煤層底板奧陶系灰巖頂部水平注漿孔漿液擴散控制方法,其首先分析受注地層奧灰頂部裂隙幾何參數、水文地質條件、注漿改造強度要求和注漿材料粒度分布特征,分析水泥基漿液物理力學性質和影響因素敏感性,然后構建水平孔傾斜裂隙漿液擴散控制模型,并利用水泥基漿液性能和漿液擴散控制模型分析水泥基漿液水固比選配標準和調控原則,最后基于設備額定注漿能力和區域改造范圍要求,利用漿液控制模型得到水平分支孔不布置間距、注漿終結壓力和注漿穩壓時間等注漿終結參數標準,在注漿施工過程中通過調控漿液水固比、注漿終結壓力和注漿穩壓時間便可得到滿足水平分支孔間距的漿液擴散距離,從而實現對漿液擴散的有效控制。
本發明提供盆地深層復合成因的流體壓力預測方法,調查研究區的構造、沉積背景,遴選出研究區內構造穩定、沉積同物源的地區;對構造穩定和沉積同物源地區進行泥巖壓實規律研究,得到最大埋深期泥巖壓實曲線斜率的數學模型;求取構造復雜地區最大埋深期的壓實與加載曲線,通過聲速與垂向有效應力作圖得到加載曲線;求取構造作用前后垂向有效應力差值的數學模型,最大埋深期地層的垂向有效應力在受到擠壓、抬升或斷裂作用時,垂向有效應力將減小到現今大小,對于該有效應力差值的影響因素,構建地質模型,在此基礎上,研究其與距斷層或背斜前肢距離及剝蝕厚度的關系,得到構造作用前后垂向有效應力差值的數學模型;求取復合成因的流體壓力。
本發明公開了一種鉆探施工過采空區的方法,包括如下步驟:S01:收集地質資料;S02:開孔鉆進;S03:當鉆頭穿透采空區后,停止鉆進,并提升鉆頭及鉆桿;S04:通過鉆桿將采空區套管下移至采空區的位置;S05:反轉鉆桿,將鉆桿與采空區套管分離,并提升鉆桿;S06:向鉆孔內澆筑水泥漿;S07:水泥漿凝固形成水泥層;S08:鉆頭穿透水泥層;S09:對鉆孔進行清洗;S010:繼續鉆進直至煤層底板。本發明公開的鉆探施工過采空區的方法,采用采空區套管對采空區區域的鉆孔孔壁進行保護,避免了全孔套管護壁,既能節約管材、又能達到保護孔壁的目的,同時可有效節約工期。
一種能夠有效避開后方不利因素的影響、提高信噪比和對孔周圍地層介質中異常體的分辨能力、提高探測準確率的、在巷道掘進迎頭后方固定供電電極,向地層中供出穩恒電流,建立點電源場;迎頭前方順層鉆孔內觀測點電源場變化規律,探測巷道掘進前方隱伏致災體的直流電法超前探測方法。包括在掘進迎頭附近布置多個供電電極,并與無窮遠電極一起組成供電系統,在鉆孔內布置由接收電極組成的接收系統。所述接收電極由孔口至深部依次移動布置,每次移動,均接收三個供電電極分別供電時產生的電位差,并可以計算出相應位置的視電阻率。以電位差和計算的視電阻率為基礎數據,將三組數據進行聯合處理,得到可用于地質解釋的數據體。
本發明涉及地質勘探電子測量領域,公開了一種巖石電阻率測量儀及測量方法,包括:24路CV連接切換模塊、24路可調恒流輸出模塊、信號調理模塊、處理器和上位機分別與多路電源模塊連接,24根探針與24路CV連接切換模塊一一對應連接,24路CV連接切換模塊與24路可調恒流輸出模塊一一對應連接,24路CV連接切換模塊、24路可調恒流輸出模塊和信號調理模塊分別與處理器連接,24路CV連接切換模塊與信號調理模塊連接,信號調理模塊與處理器連接,處理器與上位機連接,這種巖石電阻率測量儀及測量方法,能夠在x、y、z的三維立體空間上對內部分布結構具有非均勻各向異性的巖石樣品進行數據采集分析,解決了單維度測量造成的誤差較大的問題。
本發明公開了一種富水軟弱圍巖長大隧道施工方法,所施工隧道的正洞一側設置有隧道斜井;正洞分為隧道進口段、隧道出口段和連接于二者之間的中部連接段,中部連接段分為斜井輔助施工進口段和斜井輔助施工出口段;對隧道進口段、隧道出口段、斜井輔助施工進口段和斜井輔助施工出口段進行施工時,均分多個節段施工;任一個節段施工均包括步驟:一、超前地質預報:當前方存在碎屑流地層時,進入步驟二;否則,進入步驟三;二、穩定性控制施工;三、初期支護方案確定;四、隧道開挖及初期支護施工;五、隧道二次襯砌施工。本發明方法步驟簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好,能滿足富水軟弱圍巖長大隧道的施工要求,施工工期短,且施工過程安全。
本發明公開了一種長大隧道快速施工工藝,由進口至出口方向的隧道施工方法與由出口至進口的隧道施工方法相同且均由后至前對各施工段分別進行施工,施工過程如下:一、初始施工段開挖施工,過程如下:超前地質預報并確定當前施工段的開挖施工方法,當前施工段開挖施工及初期支護;二、下一個施工段開挖施工;三、多次重復步驟二,直至所施工隧道貫通;隧道施工過程中,及時對發現的滲水區域進行引排水處理,并由前至后同步對開挖完成的隧道洞進行二次襯砌施工。本發明設計合理、施工簡便、施工過程安全可靠且施工周期短、施工進度快,有效解決了現有長大隧道施工時所存在的設備投入多、施工周期長、施工進度慢等缺陷和不足。
本發明涉及一種砂層空間超前支護加固工藝,該工藝包括以下步驟:1)確定全斷面砂層巷道需要加固的加固區域;2)根據加固區域的砂體力學特性將已確定的加固區域進行分區;3)在步驟2)所得到的分區上進行支護加固。本發明提供了一種完善和發展了巷(隧)道或地下硐室在復雜地質條件下超前預支護體系,符合穿越砂層時的地層條件下巷道工程中的應用的砂層空間超前支護加固工藝。
一種煤礦突水水源判別方法,其具體步驟為:1)確定目標區域水文地質特征;2)對目標區域進行水樣采集和檢測;3)對目標區域的水樣信息進行初步分析;4)確定目標區域不同含水層中DOM的三維熒光光譜指紋敏感區域;5)建立目標區域各水層的水化學特征信息表;本發明方法判別快速,能利用地下水中DOM總含量和熒光特性,建立不同含水層的水化學特征,為突水水源判別提供技術方法,為煤礦防治水工作提供容易區分含水層的水化學特征數據,為煤礦突水發生過程中堵水工作確定準確的突水水源,并爭取到寶貴的搶險救災時間。
本發明涉及一種瞬變電磁數據快速準確的深度反演方法。本發明根據大地電磁法中的周期和瞬變電磁法中的延遲時間相對等的簡單關系,再采用大地電磁法中博斯蒂克反演方法構制初始模型,取博斯蒂克深度,最后根據正演計算的視電阻率理論擬合值與實測值的差別依次調整每一個電性層的厚度和電阻率。本發明方法簡便,易于操作,不論對于理論數據還是實測數據,均有良好的處理效果,可以快速反演得出符合地質構造的深度,大大提高瞬變電磁法資料處理速度及解釋精度,從而推動該方法技術的大幅度發展及應用。
本發明公開了一種適用于懸臂掘進機施工的圍巖分級體系及分級方法,方法包括步驟S1.根據初步地勘結果進行懸臂掘進機地層影響因素指標分級;S2.采用和差法對各指標的分值進行求和,求出適應性總分值,進行懸臂掘進機地層適應性分級;S3.引入圍巖鉆掘指數RPI,進行懸臂掘施工可掘進性分級;S4.結合適應性分級和可掘進性分級對圍巖巖層地質進行綜合分級;本方法通過考慮影響懸臂掘進機施工的關鍵因素,分別建立懸臂掘進機施工圍巖的適應性分級和可掘性分級,建立基于掘進性能的懸臂掘進機施工圍巖分級體系,能夠節約隧道開挖成本,提高懸臂掘進機施工效率,具有可有效節約隧道開挖成本、提高懸臂掘進機的掘進效率的特點。
本發明公開了一種附加DEM約束的SAR偏移量三維形變估計方法及系統,屬于地表三維形變監測技術領域,能夠解決現有技術中僅使用單軌SAR數據無法估計三維形變位移的問題。所述方法包括:獲取監測區域的兩景SAR數據,并對兩景SAR數據進行預處理,得到兩景單視復數圖像;計算兩景單視復數圖像中監測區域地表的二維形變位移;所述二維形變位移包括方位向形變位移和視線向形變位移;根據監測區域的外部DEM和二維形變位移,建立由二維形變位移估算三維形變位移的觀測方程;所述三維形變位移包括在北方向、東方向和天頂方向上的形變位移;對觀測方程進行參數估計,獲得監測區域的三維形變位移。本發明用于地質災害的監測。
本發明公開了一種原位黃土抗拉強度測試裝置及測試方法,該孔內土體抗拉強度測試裝置可以測定土體天然狀態下的徑向抗拉強度,真實獲取原位工程地質信息;在測試過程中該裝置可精準控制定位,能“行走”至任意深度的孔底進行測試;且儀器徑向可適應25cm?35cm直徑范圍的深孔,適用性較強;在孔底切削系統工作過程中,僅在孔底進行切削測試,對鉆孔側壁破壞較??;裝置整體為金屬制品,材料經濟實惠,制作方便,且該裝置工作過程中能耗小,環??煽?。
本發明公開了一種多場可視化的采動相似模型實驗裝置,它涉及力學、傳熱學、實驗和采礦領域,它是以工字形中空結構箱體為框架的封閉式結構。箱體頂部通口連接加壓裝置,內置實驗體,箱體的底部通口外接收集裝置。箱體側壁豎直鉆有通水渠且水平鉆有與通水渠相通的通水螺絲孔,通水渠連接水流控制裝置。通水渠內置注液裝置以模擬煤氣化。箱體內置液壓枕以模擬采動層。箱體角度控制裝置夾持箱體,改變箱體傾角。模擬材料采用原位一致材料并進行顆粒配比。本發明適用性較強,通過調節螺栓、液壓枕、矩形氣囊、注液種類和流速以及箱體傾角,可分析得到不同開采形式、地質條件的原位巖土體的巖層位移場、應力場和裂隙場等多場可視化的演化規律。
本發明涉及地下工程及塌方搶險救援領域,具體公開了一種基于長短時記憶神經網絡的鉆具受力優化控制方法,以長短時記憶神經網絡代替人工實現了自動根據監測數據判斷鉆機所處狀態,并實時提出優化方案;現場試驗前利用離散元方法進行數值模擬,避免了現場試驗地質情況復雜、試驗成本高、數據分析困難的缺點;建模過程中采用控制變量的方法分析單一變量對鉆具受力的影響,更準確的總結該狀況下的鉆具曲線變化特征;本發明能夠用于鉆機鉆進的全周期中,當現場曲線的發展趨勢與標準線偏差較大時,自動判斷選擇優化方案,使得外鉆筒扭矩曲線的變化朝著制定的目標發展,在充分發揮大口徑鉆機的救援效率同時,同時避免“卡鉆”問題的發生,使得救援過程流暢。
本發明公開了一種串聯立式好氧厭氧組合的地下土壤滲濾系統,自上而下依次包括植物層、種植土壤層、布水層、第一土壤滲濾層、第一承托層、第二土壤滲濾層和第二承托層;布水層中設置有布水管,布水層頂部設置有進水口,第二承托層底部設置有出水口;第一承托層中設置有通氣管,通氣管與外部空氣連通;布水層、第一承托層、第二承托層均包括碎石塊或粗砂,第一土壤滲濾層和第二土壤滲濾層均包括黃土。本發明系統在運行中,呈現出水文地質學中上層滯水遷移行為的特點,污水在垂直滲流方向經歷好氧環境→厭氧環境→好氧環境→厭氧環境分布的組合,既保證對于有機氮的礦化作用,又實現對礦化后的氮的去除作用,使得對氨氮與總氮的去除能力較大提高。
本發明一種為大型真實巖心平板模型提供真三軸圍壓的實驗方法涉及石油、礦產、地質領域,提供一種為大型真實巖心平板模型提供真三軸圍壓的實驗方法,包括以下步驟:模型設計,根據相似原理建立與實際油藏相似的三維大尺度物理模型,包括設計平板模型幾何形狀,裂縫形狀和分布,井網部署;在采集實驗地區的露頭根據實驗方案切割而成的平板巖心上按照一定的距離布置網格點位,根據設計圖紙鉆孔,將人造井筒與電阻率傳感器、壓力傳感器依次放入平板巖心中;在人造井筒、壓力傳感器與平板巖心四周澆筑透明環氧樹脂;本發明通過圍壓的控制,可以大幅提高平板模型實驗的注入壓力,將實驗方案更接近真實工況,可以克服常規樹脂平板模型不承壓的問題。
本發明公開了一種形變監測數據處理方法及形變監測裝置,其中形變監測數據處理方法包括以下步驟:獲取基準站與監測站對多顆衛星連續的GNSS觀測值;根據GNSS觀測值,在基準站與監測站之間做站間差分,得到基于偽距和載波相位的單差觀測模型;將單差觀測模型在不同衛星之間做星間差分,構建雙差觀測模型;根據雙差觀測模型以及GNSS觀測值,建立誤差方程;對誤差方程進行解算得到模糊度浮點解,之后利用LAMBDA算法求得每顆衛星的寬巷模糊度固定解以及窄巷模糊度固定解;求解雙差觀測模型,得到形變監測點的位置坐標信息。本發明能夠有效的解決地質災害突發情況下的高精度監測與形變監測數據的實時解算分析。
本發明屬于同位素分析技術領域,公開了一種富Sr礦物或巖石進行Sr同位素分析的方法及系統,對待測礦物中質量數為83、83.5、84、85、86、86.5、87和88的信號進行采集;采用檢測重疊峰左側肩膀位置的方式扣除Ca/Ar聚合物對84Sr的干擾;然后進行同質異位素干擾和雙電荷干擾校正,Sr同位素質量分餾校正因子采用88Sr/86Sr自然豐度對Sr同位素比值進行指數歸一化質量歧視校正,得到87Srt/86Srt來示蹤樣品的地質來源,揭示殼幔演化歷史。本發明優化了干擾扣除方法,簡化了測試流程,標準樣品測試結果與推薦值在誤差范圍內一致。
本發明公開了一種基于中空螺桿鉆具的煤礦井下近鉆頭多參數隨鉆測量系統,包括中空螺桿鉆具和近鉆頭測量儀器,中空螺桿鉆具內設置有中心通孔,近鉆頭測量儀器安裝在中空螺桿鉆具的中心通孔內部和兩端。定向鉆進過程中,近鉆頭測量儀器實時測量鉆頭處的鉆孔軌跡參數、煤系地層地質參數和鉆進工程參數,以有線傳輸方式傳輸至上部隨鉆測量系統,并由上部隨鉆測量系統傳輸至孔口。本發明的近鉆頭多參數隨鉆測量系統具有結構可靠性高、信號傳輸快速穩定、儀器尺寸短、對螺桿鉆具造斜能力影響小、參數測量種類多等顯著優勢,為鉆孔軌跡精準控制、鉆進工況識別和參數優化提供了依據,支撐煤礦井下智能定向鉆進的實現。
本發明公開了一種龍門護盾式(復雜地質條件的)智能掘進機器人系統,包括懸臂式掘進機器人、鉆錨機器人、臨時支護機器人、補鉆機器人、錨網運輸機器人、通風系統、二運系統及自移機尾,鉆錨機器人、臨時支護機器人、補鉆機器人均為框架結構,依次前后布置,為懸臂式掘進機器人提供一個安全工作空間,并完成錨網的支護及鉆錨任務;臂式掘進機器人、二運系統依次布置,位于鉆錨機器人、臨時支護機器人、補鉆機器人相連構成的框架結構內部,可實現煤的開采及運輸;本發明在可以保證工作安全的基礎上,實現掘進與支護并行作業,具有結構簡單,操控方便,適應性強等特點,能夠有效提高掘進效率,促進支護速度和質量,減少工作人員,保證安全生產。
孔隙介質中基于4D?PP?PS波反演CCUS壓力和飽和度變化的方法,構建CO2不同注入量或者注入地層不同階段,儲層三相流體(CO2、水、由)飽和度的變化規律,并以此為基礎建立CO2注入不同階段的流體替換模型,獲取流體替換前后,儲層縱波速度、橫波速度、密度變化率單獨隨孔隙壓力和CO2飽和度的變化關系,通過多元多次擬合,選取相關系數最高的擬合曲線搭建儲層彈性參數與儲層孔隙壓力和CO2飽和度之間的橋梁,構建四維PP?PS波疊加數據的差異與儲層孔隙壓力和CO2飽和度的變化關系,確定其變化量,有助于確定CO2注入地下后的分布范圍以及可能的CO2泄漏點,更好的評估CO2地質封存的安全性。
本發明公開了一種超聲激勵與水力割縫一體化裝置、復合強化瓦斯抽采系統及方法,包括套管,套管頂部固定有水力割縫鉆頭,水力割縫鉆頭的周向上設有若干水力割縫鉆頭射流孔,套管底部通過高壓軟管連接至高壓泵,水力割縫鉆頭的下部設置有超聲波換能器,且超聲波換能器套設在套管上,所述超聲波換能器通過電纜連接至超聲波發生器。本發明通過超聲激勵與水力割縫的有機結合,實現了兩種單項技術的優勢互補,有效促進煤層瓦斯解吸,提高煤層滲透率,解決礦井瓦斯抽采技術難題,且適用于各種復雜地質條件,應用范圍較廣。
本發明公開了一種可拼裝的三維網狀加筋帶柔性支擋結構,主體部分包括面板和加筋帶,面板前后、上下布置,同時每個面板上的加筋帶也上下設置,每一個加筋帶由若干個加筋單元組成,加筋單元通過波浪狀的長條帶連接組成,最終形成三維網狀結構的加筋帶,該結構在使用時在網狀的加筋帶中添加水泥穩定砂礫或一定比例的灰土,形成半剛性基礎。該結構實現了擋土結構物的輕量化,且能適應多種地質條件,因地制宜,快速施工。
本發明公開了一種三維孔隙彈性介質中快速波場模擬方法,該方法針對的地質模型為三維孔隙彈性介質,基于頻散參數,通過一定的約束條件使其小于誤差閾值,從而為不同的速度選取相應的差分階數,實現自適應差分階數有限差分方法,有效減少運行時間,提高方法的有效性。首先,針對三維孔隙彈性介質波動方程,基于平面波理論和交錯網格有限差分方法,得到該波動方程對應的數值頻散關系;其次基于數值頻散關系得到頻散參數,通過使其滿足一定的約束條件,實現不同速度采用不同的差分階數,即變差分階數有限差分方法;再次,引入基于MPI和OpenMP的并行算法,進一步縮短運行時間。最后通過模型算例驗證本發明既可以縮短運行時間,又可以保證計算精度。
本發明公開了一種大斷面豎井預注漿加固快速開挖方法,所采用的技術方案如下:豎井外輪廓線外土體開挖前先采用豎向鋼管預注漿加固;鎖口混凝土襯砌;豎井洞身預注漿加固及開挖;豎井初期支護;基坑監測數據顯示基坑處于穩定狀態,預注漿加固及開挖直至設計坑底標高。與目前鐵路隧道豎井開挖方法相比較,在豎井施工環境和地質情況復雜的情況下,本發明增加了豎向型鋼圍檁,創造了大斷面豎井預注漿加固開挖的新方法,預注漿對大斷面豎井周邊圍巖起到了預先加固作用;有效降低了大斷面豎井開挖過程中的安全風險;阻止了初期支護的變形。
本發明公開了一種基于均值漂移和組稀疏編碼的高光譜圖像空譜域分類方法,主要解決現有方法對高光譜圖像分類正確率低和魯棒性差的問題。其實現步驟:輸入一幅高光譜圖像,并用特征向量表示高光譜樣本;在高光譜樣本中隨機選取有標記樣本,并對高光譜圖像作過分割;根據對高光譜圖像的分割結果,對高光譜樣本進行分組;利用組稀疏編碼對分組后的高光譜樣本進行稀疏編碼;使用高光譜樣本和高光譜樣本的稀疏編碼系數構造樣本集;利用支撐矢量機和構造的樣本集對高光譜樣本進行分類。本發明充分利用了高光譜圖像的稀疏特性和空域上下文信息,能夠獲得較高的分類正確率,可用于精細農業,地質調研,軍事偵察等領域。
本發明公開了一種模擬河流動力侵蝕引起滑坡的試驗裝置及試驗方法,包括水源供給裝置,模擬斜坡沖刷裝置和監測裝置,水源供給裝置包括蓄水池和注水箱;蓄水池中設置有水泵,注水箱與蓄水池之間通過過水管道連通,模擬斜坡沖刷裝置設置在蓄水池的一側;模擬斜坡沖刷裝置包括斜坡模型和水槽;斜坡模型放置在水槽中;水槽的底部設置有注水口和排水口;注水口通過過水管道與注水箱連接;排水口通過管道連通至蓄水池;水槽設置在水槽底座上;監測裝置設置在斜坡模型上;能夠有效地模擬河流動力侵蝕后斜坡變形破壞的運動過程,確定河流侵蝕下滑坡、泥石流等災害的土質條件和水動力條件,提出河流動力侵蝕引起滑坡、泥石流災害的預警閾值,從而有利于此類地質災害的預防。
中冶有色為您提供最新的陜西有色金屬探礦技術理論與應用信息,涵蓋發明專利、權利要求、說明書、技術領域、背景技術、實用新型內容及具體實施方式等有色技術內容。打造最具專業性的有色金屬技術理論與應用平臺!