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本發明實施例提供一種瞬變電磁超前探測監測裝置與方法。本發明瞬變電磁超前探測監測裝置，包括：便攜式發射和接收單元、數據采集站、光纖通訊傳輸平臺以及地面控制中心；本發明瞬變電磁超前探測監測方法通過瞬變電磁超前探測監測裝置獲取測試點的瞬變電磁二次感應電動勢，并根據采集的瞬變電磁二次感應電動勢獲取電阻率剖面特征。本發明實施例實現了遠程數據的傳輸與操作控制，提高了對前方近距離地質條件的判斷能力和精度。
本發明涉及一種工作面井地聯合測試地面沉降盆地的精確評價方法及系統，地面沉降盆地位于地面上，方法包括：布置分布式測試系統，其包括：與工作面走向中心線平行的地面測線、第一豎向鉆孔和第二豎向鉆孔；通過沉降數據采集裝置獲取煤層采動過程中地面測線上布置的每個沉降監測裝置的空間位置數據，在鉆孔內部布置光纖傳感器，鉆孔數據采集模塊獲取每個光纖傳感器發送的測試值；步數據分析系統評價：數據分析系統根據已有地質資料、由激光測試裝置在不同監測時刻發送的多組位移數據、地面鉆孔數據采集裝置在不同監測時刻發送的多組地層內部變形數據、工作面初始位置、以及輸入的工作面回采位置數據對預測沉降盆地變形和發育情況進行評價。
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本發明涉及滑坡地質災害治理領域，具體的是一種抗滑樁嵌入器。包括抗滑樁組件、預應力機構、抽水機構。本發明設計的抗滑樁組件通過力臂和調距螺母連接，相鄰力臂的螺紋旋向相反，可通過調距螺母調節相鄰力臂的間隙，進而調節相鄰抗滑樁之間的間距。本發明設計的預應力調節塊包括第一調節塊、連接桿和第二調節塊，第一調節塊通過螺紋在安裝孔內轉動，第二調節塊通過側面的滑塊在安裝孔內滑動。在調節預應力時將第一調節塊的轉動，變為第二調節塊的滑動，防止給預應力繩索和預應力錨施加轉動力矩。本發明設計的抽水機構將抽水機放在抗滑樁頂端，方便維修，同時第一過濾塊和第二過濾塊過濾地下水，防止地下水的雜質堵塞抽水機構。
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本發明公開了一種基于FLAC?3D數值模擬的地應力場反演方法，包括：依據實際工程地質條件，選取測點進行地應力測試；根據區域構造發育情況，建立合適的數值模型；根據測點地應力測試結果，定義模型邊界條件；對數值模型進行運算處理，輸出模型應力云圖；根據地應力測點位置，結合模型應力云圖，對區域地應力進行分析。本發明依據測點地應力實測結果，利用FLAC?3D數值模擬軟件建立地應力場反演模型，之后對模型加載，滿足其生成的應力場和測點應力狀態基本一致，從而反演整個工作面地應力場的分布特征，更能直觀合理的反映實際地應力場，且操作簡單，易于實際應用。
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本發明涉及一種深孔光面隧道爆破系統，包括多軸鉆孔機構及深孔光面爆破機構；鉆孔機構包括設置在調節支架上的釬桿，水平驅動機構驅動釬桿水平移動且實施掏孔作業，釬桿位于調節支架的空間位置可調；深孔光面爆破機構包括設置在炮孔內的多個裝藥管標準節，裝藥管標準節的管口之間順序連接構成爆破管，相鄰裝藥管標準節的連接處設置有撐托炸藥的托盤，爆破管的一端設置有底座，爆破管的另一端設置有頂蓋，托盤的盤面上設置有導爆索穿過的通孔，導爆索由底座向上依次穿過托盤上的通孔并且由爆破管的頂蓋開設的通孔引出托盤上還設置有裂縫，系統能夠提高鉆孔效率的同時，減弱煤礦復雜地質環境對裝藥的影響，防止爆破氣體過早溢出。
本發明屬于礦產能源及深部巖土工程生產技術領域，公開了一種煤炭礦井三維地應力場優化反演方法、系統、介質及應用，通過獲取深部煤炭生產過程的數據構建精細化地質模型；同時確定煤巖物理力學屬性參數以及實測點的地應力大小及方位，構建有限元數值模型、煤炭礦井地應力最優化反演模型，確定最優邊界約束和邊界荷載施，進行正向計算分析，得到煤炭礦井三維地應力場數據體；將三維地應力數據體進行分析處理，得到研究礦井三維地應力分布特征及其變化規律。本發明能夠在各種性質迥異、結構復雜的煤系地層賦存特點和自然地質構造及人為工程影響的前提下，較為準確地確定礦井地應力場分析模型的邊界條件，分析整個礦井區域內三維地應力的分布規律。
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本發明公開了一種沿海地下水截流方法，包括如下步驟：a、地質勘探，在距離沿海岸線10km處對地質進行勘探，確定鉆井位置，每隔500m選取一個鉆井點；b、鉆井；c、安裝泵系統，在井與井之間安裝管道與抽水泵，在所述管道上安裝電磁閥，在安裝時確保每個所述電磁閥均處于關閉狀態；d、安裝監控系統；e、運行。有益效果在于：本發明通過截流即將流入大海的地下水作為水源，為全國各大城市提供水源，水源充足，可以解決華北缺水的問題，用水便捷，供水線長，可以方便附近城市就近取水，而且取用的是地下水，無污染，對生態環境影響較小。
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本發明公開了一種基于BFGS算法的概率積分模型中參數的反演方法，包括以下步驟：(1)給定觀測點的坐標及觀測點實測的下沉值、水平移動值，工作面地質采礦條件參數和初始概率積分參數。將工作面地質采礦條件參數、概率積分參數初始值和觀測點坐標代入概率積分公式，預計觀測點的下沉值和水平移動值；(2)將步驟1中的預計下沉值和水平移動值與觀測點的實測下沉值和水平移動值作差，構建誤差函數；(3)根據步驟2中構建的誤差函數作為目標函數，使用BFGS算法，反演出該工作面的概率積分參數。本發明首次將BFGS算法應用于概率積分參數求取，能夠解算出全部概率積分參數，具有求取參數精度高，曲線擬合效果好的優點。
本發明公開了一種基于FLAC?3D數值模擬的斷層注漿加固效果評價方法，包括：依據工程地質條件，建立符合實際的數值模型；根據巖石力學性能測試結果，分別賦予注漿前和注漿后的參數條件；對數值模型進行加載模擬，輸出模型塑性破壞分布圖與位移曲線；對比注漿前后模擬結果，對注漿效果進行評價。本發明依據工程地質條件，利用FLAC?3D數值模擬軟件建立數值分析模型，通過提高圍巖的力學強度參數來模擬注漿后的巖層物理力學性質，進而對比注漿前后位移曲線與塑性破壞分布，更能直觀合理的評價斷層注漿加固效果，且操作簡單，易于實際應用。
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本發明公開一種低滲透性含水層群孔疏降多目標優化方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：據采掘工程布置圖確定疏降水區域的水位控制點；S2：收集研究區的地質與水文地質資料，明確待疏降含水層的滲透性并確定控制點安全水位及降深等參數，并計算放水孔的最大降深；S3：構建疏排鉆孔候選位置；S4：設置放水孔貫穿含水層程度以及設置孔數n、單孔流量Q以及水位控制點的降深S的約束條件；S5：運用多目標優化方法求出模型的最佳Q、n值；S6：討論優化模型，并指導生產實踐。本發明疏降多目標優化的方法通過在群孔放水中如何優化鉆孔數量以及鉆孔流量，保證達到疏降目標的同時有效減少煤礦開采成本和對生態環境的破壞程度。
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本發明公開了一種井間并行電阻率CT測試方法，是對鉆孔間地質條件及構造特征進行探查的一種物探技術。通過在兩兩鉆井之間布置測試系統，形成64個電極的井間測線，采用并行電法數據采集技術進行單極或偶極供電與測試，獲得井間電性采集數據，形成井間不同電極間層析數據體。通過井間電阻率層析成像技術實現對測試區域電阻率及激電參數成像，進一步評價其巖層及構造特征狀況，獲得地質解釋成果及認識。該套測試系統可完成1200m深井的數據采集。
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本發明公開了一種共伴生資源礦區水與瓦斯綜合利用系統及應用方法。所述共伴生資源礦區水與瓦斯綜合利用系統，包括地質機構、運行機構、開發機構、修復機構、轉化機構，地質機構設置表層、鈾藏、煤藏、油氣藏，運行機構設置油氣罐、蓄水湖、集鈾液罐、溶浸液制備罐、抽液泵、注液泵、抽液井、注液井、注液管、抽水泵、抽水井、輸水管道、采油機、油氣叢井、油氣管道，開發機構設置采煤充填體、沿空巷道、充填管、混凝土體、連通閥，修復機構設置凈水池、凈化器、蓄水池、注水泵、注水井，轉化機構設置集氣室、尾氣室、燃燒室、充填墩、輸氣管、導熱管。本發明通過五大機構配合，實現共伴生資源礦區全生命周期能源化與功能化高效開發利用。
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本發明公開一種大傾角煤層飛矸致災精準模擬實驗臺及應用方法，包括飛矸滑道凹槽模型、飛矸啟動模型、擋矸模型、測速模型。本發明利用飛矸啟動模型發射巖塊，采用飛矸滑道凹槽模型、擋矸模型分別模擬工作面底板和飛矸防護系統，最后通過測速模型進行飛矸運動軌跡的監測與記錄，通過各模型間的高效配合，實現不同地質條件下大傾角煤層飛矸致災的精準實驗模擬。本發明提供的一種大傾角煤層飛矸致災精準模擬實驗臺可進行多角度、復雜地質條件下飛矸致災全過程的精準物理模擬，對大傾角煤層飛矸防治具有重要意義。
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本發明公開了一種滑移泄壓式特種錨桿,包括桿體，桿體的軸向上安裝有至少一個泄壓模塊，桿體上設置有注漿通道、端部部分、泄壓環，泄壓環外套裝有泄壓模塊，泄壓模塊與泄壓環之間發生軸向移動以進行泄壓；泄壓模塊包括兩個泄壓座、兩個泄壓半環，兩個泄壓座、兩個泄壓半環分別安裝在泄壓環的兩側，每個泄壓半環與對應的泄壓座之間分別安裝有一個第一彈簧，第一彈簧對泄壓半環施加阻礙其向對應泄壓座移動的彈力；兩個泄壓半環可在泄壓蓋板內側沿著桿體軸向滑動；泄壓座與錨孔壁相對固定。本發明可以通過泄壓模塊進行主動泄壓，從而在沖擊地壓、地質活動時自動釋放應力，可以應對地質活躍、沖擊地壓多發的支護環境。
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本發明提供了一種用于預測礦井坍塌及人員定位救援的井下安全預警裝置，屬于井下安全預警領域，包括STM32主控制器、地質硬度檢測模塊、礦井大裂痕檢測模塊、井下人員定位模塊和報警模塊；所述地質硬度檢測模塊包括89C51單片機、雙輸出開關電源、壓力傳感器、濕度傳感器、信號放大器和液晶顯示器；所述礦井大裂痕檢測模塊包括電子監控器、振動傳感器、X射線衍射儀和模數轉換器；所述井下人員定位模塊包括人體熱釋電紅外傳感器、紅外掃描圖像、無線傳輸、人員分析與定位；所述報警模塊包括振動頻率顯示器、人員位置顯示器、蜂鳴報警器和閃光燈報警器。本發明可有效預測礦井坍塌時間，準確定位井下被困人員，減少礦難發生率。
本發明提供一種孔隙型含水基巖段煤礦立井單層井壁外荷載設計取值方法，本方法包括如下步驟：S1假定井壁為貼壁式狀態，分析井壁的外荷載，計算出井壁外荷載的表達式；S2根據步驟S1計算出的
的表達式來判別井壁的狀態；S3根據步驟S2中所判別出的狀態分別進行相應的荷載解析，并得出井壁為貼壁式襯砌時的井壁外荷載解析為
井壁為離壁襯砌時的井壁外荷載解析為Pb；S4根據步驟S3所得到的結果帶入已知的地層參數和立井井壁初步設計的尺寸參數，得到井壁外載荷的取值區間，再根據所設計的地層參數在取值區間內選取井壁的外荷載值。本發明所得到的井壁外荷載更符合實際工況，更有利于針對具體的地質條件下的立井施工的順利進行。
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本發明涉及一種基于GIS和斷層分維的斷裂構造復雜程度評價方法，步驟包括：步驟A，統計并處理斷層，選擇合適的步距開始分維；步驟B，根據分維結果求解分維值；步驟C，將分維值賦值給方格中心點并繪制等值線圖，取等值線上對應礦區鉆孔坐標處的分維數值；步驟D，在GIS中建立斷層分維矢量分區圖；步驟E，結合礦區其他地質資料對分區圖作綜合評價分析。本發明可以彌補原本以斷層分維方法描述斷層構造復雜程度的不足，可將斷層分維理論與其他方法相結合對礦區地質構造復雜程度做綜合分析，邏輯清晰，過程簡單明了，便于學習和推廣。
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一種煤層開采底板灰巖水防治方法，可解決我國石炭二疊系煤炭資源開采過程中，容易發生底板灰巖水害的技術問題。包括以下步驟：S100、煤層底板灰巖水文地質條件綜合勘探；S200、劃分煤層底板灰巖巖溶含、隔水層位置，確定實施改造具體層位；S300、根據具體層位實施注漿改造和疏水降壓；S400、采用物探對煤層底板垂向導水通道進行探測，然后注漿封堵；S500、基于注漿改造層進行探測驗證與鉆探取芯分析相結合，綜合評價注漿和治理效果，確定安全開采可行性。本發明在煤層底板灰巖水文地質條件綜合勘探基礎上劃分出底板灰巖巖溶含、隔水層，并確定實施改造具體層位，實施注漿改造與疏水降壓，并采用物探對通道進行探測，然后注漿封堵。最后采用突水系數、數值模擬、物探與鉆探檢測多種方法綜合評價，確定安全開采可行性。
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本發明提供了一種煤巷穿層瓦斯防治鉆孔設計計算方法，所述計算方法包括：S1、預抽煤巷穿層鉆孔的設計模型確定以及設計；S11、穿層鉆孔設計：依據數據庫、規則庫、輸出參數進行設計；S12、各鉆場終孔點坐標；S13、各鉆場開孔點坐標；S2、穿層鉆孔設計模型確定以及設計；S21：穿層鉆孔設計規則；S22：穿層鉆孔計算。本發明基于動態三維瓦斯地質模型，建立瓦斯防治鉆孔信息數據庫、提出瓦斯防治無人化智能鉆孔設計原則與方法，實現了三維瓦斯地質模型的自動建立與精準糾正、抽采單元的自動劃分與更新、鉆孔智能設計與動態調整、鉆孔合理性評判以及智能補救。
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本發明提供一種巖層產狀參數獲取和計算方法，其中，包括：獲取得到巷道一幫巖層偽傾角和迎頭剖面巖層偽傾角；獲取巷幫揭露巖層的初始位置；根據所述初始位置、巷道一幫巖層偽傾角和迎頭剖面巖層偽傾角，通過畫法計算得到巖層走向、傾向和傾斜角。采用上述巖層產狀參數獲取和計算方法，可以根據實際生產中很容易測量確定的巷道一幫巖層偽傾角、迎頭剖面巖層偽傾角和巷幫揭露巖層的初始位置，通過畫法計算得到巖層的產狀，從而避免了在復雜環境中使用地質羅盤，使井巷工程、隧道工程中地質資料收集整理更加安全、高效，節約了測量所需的人力成本和時間成本，具有積極的實際推廣意義。
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本發明公開了一種天然源煤槽地震波勘探方法，先在巷道內布設觀測系統，然后利用觀測系統進行天然源槽波數據的采集，由于天然源槽波的頻散特征與煤層厚度、煤層縱橫波速度以及圍巖縱橫波速度相關。接著采用擴展空間自相關法提取出天然源槽波的頻散特征曲線；并采用波長深度轉換系數法對獲得的頻散曲線進行解釋，從而能得出巷道周圍煤層及圍巖不同深度各自的縱橫波速度剖面圖，最后根據煤層及圍巖不同深度各自的縱橫波速度剖面圖確定周圍煤層及圍巖的地質信息。本發明通過利用天然源槽波進行地質探測，使其能在保證對煤層進行精準探測的前提下，具有觀測系統布設方便使其每次探測效率高，且探測范圍較廣。
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本發明公開了一種針對煤礦頂板放水試驗求取滲透系數方法，包括以下步驟：根據礦區水文地質條件，設置頂板本次放水試驗所需的放水孔、并選定觀測孔；收集本次放水試驗之前預定時間內，在工作面鉆孔放水的條件下觀測孔的觀測數據，即時間?水位數據；打開本次放水試驗的放水孔，以某一恒定的水量開始放水，并同步觀測觀測孔的水位，以獲得放水過程中觀測孔時間?水位數據；利用總降深減去預測的工作面鉆孔造成的降深，獲得本次單孔放水試驗的放水孔單獨對觀測孔造成的降深；以及利用本次單孔放水試驗的放水孔對觀測孔的降深來計算含水層滲透系數。本發明消除了放水試驗過程中由于其他工作面疏放水干擾，提高了礦井水文地質參數值的準確性。
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本發明涉及一種地質鉆探裝備，公開了一種模塊式鉆桿自動運移裝置，其包括機械手底架(2)，機械手底架(2)上設有能夠360°旋轉的轉動件(3)，轉動件(3)上固定有鉆桿運移機械手(4)，鉆桿運移機械手(4)包括固定在轉動件(3)上的連接架(401)和設置在連接架(401)上的機械手抓取部(6)。本發明能夠實現鉆桿運移機械手(4)整體回轉，360°抓取、運移鉆桿，將鉆桿裝卸由人力作業轉變為自動化作業，提高地質鉆探的自動化水平。
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本發明提供了一種測試孔隙度、給水度與滲透系數的循環實驗裝置，該裝置主要由砂土容器、濾網、測壓板、穩壓供水箱、水箱、水泵、升降支架、若干進水管、若干出水管以及若干開關閥門等組成。本發明使用方便，可同時測定孔隙度、給水度以及滲透系數等水文地質參數?？梢赃M行定水頭、不定水頭情況下的達西滲流實驗，并能在實驗中做到水資源的循環利用，如能應用于水文地質研究中，作為教學儀器有助于學生更好理解孔隙度、給水度與各種水頭變化下滲透性的測定原理；如能應用到生產實際中，可以很好地為土地利用、工程建設提供最佳的實施方案。
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本發明公開了一種共生資源礦井精準開發與退役服務系統及應用方法。所述共生資源礦井精準開發與退役服務系統，包括地質體機構、地表開發機構、地下構筑機構、退役服務機構，地質體機構設置有地表層、含礦含水層、煤層、油氣儲層，地表開發機構設置有綜合儲備庫、采油機、抽注泵、抽注井、油氣叢井、抽注管、輸油管，地下構筑機構設置有智能采煤充填體、工作面、運輸巷道、回風巷道、煤柱、壩體、運維走廊，退役服務機構設置有凈化池、補給池、儲油池、凈化泵、補給井、水驅井、凈水體。本發明通過四大機構的密切配合，開展既定工藝時序下共伴生資源開發，充分發揮廢棄儲層空間功能，實現共伴生資源全生命周期安全精準開發與廢棄儲層綠色高效利用。
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本發明公開一種鉆孔分層充填方法，具體包括以下步驟：S1、根據地質鉆孔巖性對地質巖組進行劃分，并繪制巖層位置圖；S2、測試不同巖組的密度、強度及變形參數；S3、選擇填充材料，利用交叉試驗的方法，獲得不同巖組的填充材料配比；S4、將測溫光纜垂直的植入鉆孔中；S5、預計不同巖組所需的注入量，按照1.5倍體積進行準備注漿；S6、利用測溫光纜的變化準確定位已充填位置，結合巖層位置圖，達到準確分層充填的目的。本發明利采用不同配比的填充材料，其密度、強度及變形參數與對應巖層吻合，再利用測溫光纜的變化準確定位充填位置，可以準確分層充填，解決了因統一材料無差別注漿充填導致監測誤差較大的問題。
本發明公開了一種基于FLAC3D內置FISH語言的采動塑性區體積確定方法，包括：步驟A，收集具體礦區的地質資料，包括地層巖性、厚度、巖石力學參數等；步驟B，基于相應的實際地質情況，將其概化為數值模型，利用FLAC3D軟件建立采動破壞模型；步驟C，利用FLAC3D內置FISH語言編寫相關命令流，分別遍歷不同破壞類型的采動塑性單元體，獲取單元體的體積累加求值并輸出到文本文件中。本發明依據FLAC3D內置FISH語言，具有一定的新穎性，且本發明操作簡單，易于實際應用，為采動塑性區的體積確定提供了一種新的方法和思路。
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本發明公開了一種基于最小二乘?粒子群策略的直流電阻率聯合反演方法，采用直流電阻率法對選定區域進行地質勘探，獲得實際觀測數據dobs；首先構建初始電阻率模型m0，利用有限元法進行電阻率正演計算，得到正演響應f1(m)；將獲得的正演響應f1(m)和實際觀測數據dobs代入初始反演目標函數中，使用最小二乘法進行直流電法電阻率的反演，得到反演電阻率數據集m1；將反演電阻率數據集m1作為新初始電阻率模型m2，利用粒子群算法求解更新后的反演目標函數φ2(m)；最后采用更新后的反演目標函數φ2(m)進行直流電阻率法反演探測，獲得空洞的精確位置，進而得出巖溶地質發育帶的大小、延伸方向和埋藏狀態。
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2025年07月24日 ~ 26日 
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