本發明提供了一種礦井水倉智能清淤方法,涉及采礦工程和機器人設備技術領域,解決了礦井水倉淤泥粘度大清理不方便的技術問題。該方法利用了礦井水倉智能清淤機器人,其包括車體、驅動機構、鏟斗機構、淤泥輸送機構、探測機構和存儲機構,機器人的車體在驅動結構的配合下在水倉內行走或轉向,鏟斗機構的掘泥鏟斗通過液壓桿和車體相連,淤泥輸送機構安裝在車體上,探測機構包括云攝像頭和雷達裝置,攝像頭安裝在車體上并沿安裝部轉動,淤泥輸送機構和車體相連接,淤泥輸送機構的泥水分離裝置分離淤泥和污水,并分別存儲至存儲機構。該機器人進入礦井水倉后,通過鏟斗吸收泥水并經過淤泥存儲機構分離淤泥和污水,提高了清理效率,降低了勞動強度。
本發明提供了一種應用于綜采放頂煤工作面的充填開采方法,涉及采礦工程技術領域,解決了綜采放頂煤工作面頂板控制以及放頂煤開采地表變形大的技術問題,該方法包括:A.將綜采放頂煤工作面沿工作面走向劃分為充填區域和放頂煤區域,或者將工作面沿走向和傾向劃分充填區域和放頂煤區域;B.確定工作面循環步距;C.在工作面前方對充填區域進行支護,放頂煤區域完成放煤后,在充填區域架設圓木支護;D.充填區域達到充填步距后,在液壓支架后方設置充填篷布,泵送充填膏體;E.重復步驟C和步驟D,完成開采。本方法提出了交替放煤和充填的開采方法,完成了放頂煤工作面的充填開采,有效控制頂板,減少地表沉陷,還具有安全、高效等優點。
本發明公開了一種大傾角煤層相似模擬實驗裝置及其實驗方法。其中,大傾角煤層相似模擬實驗裝置是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的不同組合使用,即實現了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。本發明還公開了上述實驗裝置的實驗方法,其操作簡便、節省人力物力,通過不同角度三角形護板的替換使用,即可獲得煤層相似材料不同的傾斜角度;更為重要的是,由于實驗過程中,不需要將整個實驗裝置抬高或提升至傾斜,從而有利保證相似材料的壓實,進而提高模擬實驗結果的真實性和可靠性。
本發明公開了一種高水材料空巷局部充填效果綜合評價方法,涉及采礦工程礦井充填開采技術領域。該方法包括:建立高水材料空巷局部充填效果綜合評價指標體系,建立層次結構模型;劃分高水材料空巷局部充填效果綜合評價等級;用層次分析法建立評判矩陣并計算權重;將評價指標進行預處理,即進行一致化和無量綱化,同時將定性指標參數定量化,并構造標準評價矩陣;確定層次模型中每一級的比較序列和參考序列,計算灰色關聯系數和灰色關聯度;根據關聯度進行評價分析,確定評價等級。本發明可以提前預測局部充填效果等級,為運營單位的安全維護提供建議,確保工作面過空巷安全運行,本發明評價方法具有一定的指導意義,可推廣應用。
本發明公開了一種現場即時測試蠕變型沖擊地壓危險區域的方法,它首先在圈定的可能發生上述災害區域的煤層巷道中,向煤體施工兩個水平方向的鉆孔,第一個鉆孔安裝鉆孔應力計用于測試煤體垂直應力,第二個鉆孔安裝煤體蠕變測試系統用于測試煤體蠕變情況;當第二個鉆孔發生蠕變,則圈定的區域就確定為將有發生蠕變沖擊災害的區域,否則圈定的區域不會發生蠕變沖擊災害。本發明根據蠕變力學原理,發明了一種簡單、易行的現場即時判定蠕變沖擊地壓危險區域的方法,對于超深度礦井、巷道密集礦區、軟巖與深部開采礦井,能全面判斷蠕變型沖擊地壓的危險區域,對蠕變型沖擊地壓的危險區域劃定具有積極作用。
本發明提供了一種長距離鉆孔鉆桿鉆壓和扭矩同步測量的傳感器及測量方法,涉及采礦工程和鉆孔參數測量技術領域,解決了長距離鉆孔中鉆頭附近位置鉆壓和扭矩測量困難的技術問題。傳感器的結構包括外殼體、膠筒、應變花、防水墊圈、電子倉和異形緊固螺母,還包括傳感器電路單元,傳感器電路單元配置在電子倉內,具體包括異形PCB電路板、電源、鉆壓扭矩測量橋路、信號調理橋路、單片機集成電路、二次轉換電路、電源調理芯片和數據存儲芯片。利用該傳感器可以準確的感應鉆孔附近的外力,外殼體內的應變花可以準確地輸出監測信號,還可以提供密封保護,該測量方法還消除了彎曲應力及溫度等因素對測量參數的影響,提高了鉆壓和扭矩的測量精度。
本發明提供了一種煤層原位轉化制氫的通道布置方式和制氫方法,涉及采礦工程技術領域,優化了氣化爐的氣化反應界面結構,實現了穩定制氫的目的。該方法包括:注水鉆孔在水平方向上位于排氣鉆孔和注氣鉆孔中間,在垂直方向上位于排氣鉆孔和注氣鉆孔上方;煤層點火,煤層中的碳發生多相化學反應產生大量的熱使氣化爐達到氣化反應溫度條件,持續注氣形成穩定的溫度場;注水通道注水進行煤層氣化制氫,霧化水注入點回退移動,控制氫氣質量;溫度場的溫度降低,氫氣產量下降后停止霧化注水;重復注氣和霧化注水的過程,完成煤層制氫的生產。該方法有效避免了可燃氣體的燃燒損耗而降低煤氣品質的問題,還具有成本低、產氫效率高等優點。
本發明提供了一種邊界煤柱下巷道的卸壓?補強協同維護方法,涉及采礦工程技術領域,解決了邊界煤柱下方巷道支護的技術問題。具體步驟包括:首先確定上覆邊界煤柱的致裂范圍,然后選擇合適的致裂方法破壞上覆邊界煤柱;然后在巷道的兩幫施工壓裂煤體,使巷道兩幫的應力向深部轉移;再利用錨索對巷道兩幫進行補強支護,使上覆邊界煤柱下方巷道兩幫塑性區在補強錨索的作用下形成新的承載錨固區。其中邊界煤柱的致裂范圍根據巷道寬度、巷道邊界與上覆邊界煤柱邊緣的最小水平距離等進行確定,根據實際地質條件計算致裂的施工參數,以及兩幫致裂范圍和施工參數。該方法通過計算合理的確定致裂范圍,從而降低了施工技術難度,還具有巷道穩定性高等優點。
本發明公開了一種判定沖擊波危害性的方法,它首選通過在待開采煤田選取試驗巷道,在試驗巷道爆破試驗得到沖擊力與對應爆破能量二維曲線圖,并在二維坐標的交點標記巷道破壞情況,尋找以往發生沖擊波傷人事故時的巷道實際破壞情況,在曲線上找到與該實際破壞情況最相近的巷道破壞情況的標記點,將該標記點作為會造成沖擊地壓傷人事故的臨界點,該臨界點對應的橫坐標代表臨界沖擊力,將測試區域的沖擊力與臨界沖擊力相比,從而判斷出是否有沖擊地壓傷人事故發生。本發明在既定的采礦環境下,可預知某區域會造成沖擊地壓傷人事故,以便在開采到該區域時采取相應措施,達到控制無傷亡的安全要求。
本發明一種露天礦山非公路自卸卡車在礦區運輸路線識別方法,步驟一、將礦車運行一天的GPS數據按照時間順序排列,命名為集合S,從集合S中選出速度為0km/h的數據點命名該集合為G;步驟二、取G中任意一個點P1,分別計算G中除P1點外的所有點與P1點之間的距離,將距離小于200米的所有點作為集合G1的點;步驟三、再從G中取一點P2,重復步驟二中的操作;步驟四、同理得到G1、G2、G3、G4….Gn并計算每個集合中點的個數,取點數最多的兩個集合分別命名為A集合、B集合,則這兩個集合分別是采礦區與卸礦區的點;礦山自卸卡車每天行駛軌跡會有變化,通過軟件每天計算出運行軌跡,測量效率提高,節省了更多時間。
本發明涉及采礦工程試驗研究技術領域,具體是一種復雜條件煤層開采地表沉陷相似模擬試驗裝置,包括底座、試驗箱、填充件和試驗箱角度調節機構。本發明還提供了一種復雜條件煤層開采地表沉陷相似模擬試驗方法。相對于現有技術,本發明的有益效果為:通過開采口調節機構調節開采口的高度,選用與開采口匹配的填充件能夠模擬不同開采高度;通過控制填充件的拉動位移能夠模擬不同開采寬度;通過試驗箱角度調節機構調整試驗箱的角度能夠模擬不同的煤層傾角;因此,本發明能夠模擬多種不同開采條件及開采方案工況,可以用于對復雜地質環境的開采進行試驗研究,從而探究煤層開采對地面沉降的作用機理及應對方案,消除安全隱患。
本發明公開了一種可實現細粒級尾砂充填的膠凝材料及其制備方法,該膠凝材料包括如下重量份數的組分:燒結脫硫石膏18?31份,硅酸鹽水泥10?30份,礦渣粉30?50份,激發劑1?9份。本發明所公開的膠凝材料及其制備方法能夠充分利用細粒級尾砂,解決了大量尾砂占用土地、污染環境的問題,并且提高了充填的強度,提高了采礦安全。
本發明公開了一種處理含砷廢水用螯合性離子交換樹脂,由以下的配方組成和質量組份配合而成:甲基丙烯酸丙酯50~60份,2,2,4-三甲苯5~12份,引發劑2~5份,硫氰化鉀10~15份,乙醇10~12份。其特點是對砷離子具有高效選擇吸附性,對于含砷5g/L的溶液脫砷氯高于99%,脫砷溶液中,砷含量完全達標,而且溶液中共有的其他離子,絕大部分不干擾本螯合性離子交換樹脂對砷離子的交換吸附,可廣泛應用于農藥廠,采礦場等工業中含砷廢水的處理,是一種高效的離子交換樹脂。
本發明提供了一種基于頂板巖層水平擠壓力監測的錨桿長度確定方法,涉及采礦工程技術領域,具體步驟包括:(1)在巷道頂板中部鉆孔,通過鉆孔電視確定圍巖破裂范圍;(2)根據圍巖破裂范圍選擇水平擠壓力測點的數目和位置;(3)利用頂板巖層水平擠壓力監測裝置監測并記錄鉆孔內的水平擠壓力大小隨時間的變化;(4)選擇水平擠壓力最大的位置作為錨桿錨固段的中心,確定錨固中心和頂板的距離;(5)計算錨桿的總長度。該方法解決了錨桿錨固段位置確定困難以及錨桿長度設計不合理的技術問題,本方法具有步驟簡潔,施工方便,支護效果好等優點。
本發明公開了一種散裝物料輸送膠帶保護裝置,主要由射頻識別芯片(1)、識別線圈(2)、線圈引線(3)、讀卡器(4)和旋轉編碼器(9)組成;射頻識別芯片(1)和識別線圈(2)分別置于膠帶(5)內部夾層的兩側,通過線圈引線(3)連接,讀卡器(4)固定安裝于膠帶(5)背面識別線圈(2)運行軌跡的膠帶機支架上,旋轉編碼器(9)安裝于膠帶機傳動輥筒上,用信號線聯接到讀卡器(4)內的處理器(8);本發明為非接觸式,使用壽命長,成本較低,運算量小,硬件簡便,操作簡單,運行可靠,基于生產現場輸送帶的運行特點及故障發生特點,即當輸送帶在正常運行中出現撕裂、嚴重跑偏、打滑狀態時,系統能實時、準確地進行檢測及定位故障位置和故障長度,并相應的發出停機信號。本發明可廣泛應用于采礦、冶金、電力等行業散裝物料運輸膠帶機的故障保護。
本發明提供了一種支護?隔離組合式膏體充填系統及充填方法,涉及地下采礦方法技術領域,該系統包括讓壓單體支柱和隔離防漏漿裝置,讓壓單體支柱包括頂座托盤、底座托盤、螺紋套筒、螺紋液壓支柱和減震塊,螺紋液壓支柱兩端分別設置有螺紋套筒,螺紋套筒的另一端連接頂座托盤或底座托盤,螺紋套筒內設置有減震塊;隔離防漏漿裝置包括氣囊、折疊板、氣嘴、彈力繩、環形掛鉤,氣囊內部設置有折疊板,折疊板鉸接用于支撐氣囊,折疊板之間還設置有彈力繩,彈力繩的兩端固定在氣囊上,氣囊外側設置有多個環形掛鉤。本發明解決了單體支柱回收困難,以及膏體充填漏漿的問題,實現了充填和回采的同步進行,還具有施工簡便、節省材料的優點。
本發明提供了一種基于綜采工作面的礦壓大數據實時預測系統及方法,涉及礦山壓力技術領域,包括來壓分析模塊、統計計算模塊、預測模塊和顯示模塊,來壓分析模塊根據礦壓大數據,分析支架工作循環,對工作面支架劃分區域,進行工作面來壓劃分,計算支架處頂板的來壓步距或穩定步距;統計計算模塊用于統計支架位置頂板的全部穩定步距或來壓步距,并擬合來壓概率曲線;預測模塊根據來壓概率曲線預測支架處頂板來壓概率,并預測頂板的來壓強度;顯示模塊用于顯示支架處及支護區域頂板來壓預測結果,生產預測報表,包括單架分析預測綜合圖、區域分析預測綜合圖和礦壓預測表等,其利用工作面支架礦壓監測大數據準確預測開采礦壓,從而指導頂板管理。
本發明提供了一種切落直接頂做巷旁支護墻體的沿空留巷方法,涉及地下采礦方法技術領域,步驟包括:A.在工作面端頭支架的后方安裝沿空留巷支架,沿空留巷支架包括支撐機構、鉆孔機構、下降機構和推移機構;B.工作面割煤后通過液壓缸移動沿空留巷支架,通過鉆孔機構對頂板鉆孔;C.鉆孔內裝藥并封孔,提升下降機構的升降板至頂板下方;D.爆破切落沿空留巷支架上方的頂板,下放升降板;E.升降板下降至底板后,推移機構通過液壓千斤頂將切落的頂板推至沿空留巷的巷道內;F.切落的頂板縫隙處噴射混凝土,重復步驟A至步驟F至回采結束;解決了中硬頂板條件下沿空留巷施工復雜、效率低的技術問題,另外還具有勞動強度低、成巷成本低等優點。
本發明涉及一種礦井安全疏散成套設備及其制造方法,它屬于采礦安 全技術領域。本發明是將各種礦井安全疏散成套設備的部件首先設計制作 成標準單元結構,再將上述標準單元結構通過耐火密封墊、螺栓進行相互 連接組合形成能夠滿足各類礦井需要的、在每個礦井都是獨立于礦井巷道 疏散系統、獨立于礦井通風系統的完整的一個或多個獨立疏散和獨立通風 的成套設備組合方法。本發明具有安全、牢固,能夠迅速疏散由于礦井災 害造成的井下被困人員,提高礦井安全生產的效益,本發明結構簡單、使 用方便、針對性強、安全疏散效果顯著、生產和安裝成本低。
本發明提供了一種采空區信息采集裝置保護結構及采空區信息采集方法,涉及采礦工程技術領域,解決了采空區垮落對信息采集傳感器造成的沖擊或震動損害的問題。其包括防護梁、減震盒、外殼體、防水內殼、緩沖層和底座,防護梁通過減震盒固定在外殼體的上方,外殼體的頂部呈拱形,在外殼體的外表面固定有支撐部件和抗壓鼓包,防水內殼設置在外殼體的內部;外殼體的下方設置有底座,底座上設置有卡槽,底座和外殼體之間設置有緩沖層;信息采集裝置與防水內殼固定連接。利用該結構保護采空區信息采集裝置,及時準確的采集采空區信息。該結構受到撞擊時具有多層保護作用,還可以有效的緩解撞擊震動影響,另外還具有防水效果,保證采空區信息的有效采集。
本發明涉及環境污水處理領域,特別涉及一種利用輝光放電高效快速氧化固定廢水中砷的方法及其裝置。本發明將等離子體技術應用于含有As(III)、As(V)、Fe(III)、Fe(II)離子的冶金、采礦等廢水的處理體系,利用輝光放電體系將As(III)轉化為毒性更小的As(V),將溶液中的Fe(II)氧化為Fe(III),同時在輝光放電等離子體體系中在合適的pH以及較優的鐵砷摩爾比的范圍內可以快速生成砷酸鐵的難容性非晶化合物沉淀,實現高效的砷的去除。
本發明提供了一種用于獲取巷道圍巖Weibull分布參數的數值反演方法,涉及采礦巖石力學技術領域,解決了數值模擬過程中巷道非均質分布裂隙巖體參數確定的技術問題,該方法的步驟包括:(1)巷道變形監測;(2)巷道圍巖的地質強度指標的區間估計;(3)利用有限元模擬軟件建立三維數值模型;(4)非均勻巖體概率分布參數設定;(5)對數值模型的材料參數進行賦值;(6)設置邊界條件,模型開挖計算;(7)提取監測數據,監測巷道變形;(8)計算相關系數,校核巖體非均質參數。本方法還具有參數反演精度高,符合現場實際工程條件,可靠性高等優點。
本發明公開了一種平面移動變形測量系統及其在二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。其主要結構包括用于盛放相似模擬材料的二維模擬實驗臺及巖層移動變形測量系統,巖層移動變形測量系統包括框架體、豎向滑軌、測量頭、無線數據采集儀及計算機處理系統,通過對巖層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、全方位的觀測二維相似材料模型不同位置處的移動變形值,測量的數據實時傳輸給采集儀,經計算機數據處理系統處理完畢后,實時將巖層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。
本發明提供了一種堅硬頂板條件下預裂成拱的無煤柱開采方法,涉及地下采礦方法技術領域,步驟包括:A.掘進首采工作面回采巷道,使用錨桿和錨索支護回采巷道;B.回采巷道內沿工作面煤壁在頂板設置預裂孔,預裂孔垂直于頂板布置,長度等于直接頂厚度;C.沿首采工作面煤壁一側設置液壓支架;D.超前工作面50~70m范圍內的預裂孔進行裝藥爆破致裂直接頂;E.推采工作面,工作面后方預裂段的直接頂下沉成拱;F.頂板下沉量穩定后,調整巷道的高度;G.掘進相鄰工作面的回采巷道,重復步驟A至F,隨相鄰工作面推進回收上一工作面回采巷道內的液壓支架;解決了頂板破碎容易漏風的技術問題,還具有巷道變形量小,施工方便等優點。
本發明公開了一種模擬儲層壓裂裂隙內支撐劑輸送與鋪置的實驗臺及實驗方法,涉及采礦及巖土工程技術領域,其中試驗臺包括:攜砂液配制部分,模擬儲層壓裂的過程的儲層壓裂模擬部分,實現壓裂液和支撐劑的分離攜砂液回收部分,對儲層模型內部固體形態進行掃描的掃描成像部分。本發明采用在儲層模型中預設人造裂隙的方式,有效實現了實驗中壓裂裂隙起裂、擴展、閉合的過程,更加接近真實的儲層壓裂過程;采用CT掃描和三維重建技術,實現對壓裂裂隙內支撐劑的傳送和鋪置特征的觀測,并結合對返排液中支撐劑質量的測定,實現對壓裂液攜砂性能和壓裂后出砂量的綜合分析。
本發明提供了一種煤礦鉆進偏離預警傳感器系統和鉆進糾偏方法,涉及采礦工程和定向鉆孔技術領域。該系統包括無線傳感器、控制器、鉆頭、旋轉聯軸器、連接頭、鉆桿和鉆機,鉆桿和鉆機相連,鉆桿端部設置有連接頭,連接頭和旋轉聯軸器連接,鉆轉聯軸器與鉆頭相連,鉆頭上設置有風孔;鉆桿之間通過套管連接,套管內均設置有無線傳感器;各個無線傳感器之間傳遞測量信息,鉆孔孔口位置設置的信號接收器接收無線傳感器的信號后判斷鉆頭的鉆進軌跡偏差,控制器根據軌跡偏差控制旋轉聯軸器和密封開關;風機通過鉆桿供風,鉆頭上的風孔出風軟化破煤,調整鉆進角度。利用該鉆機完成鉆孔糾偏的方法方便了實時監控鉆進軌跡,減少了信號衰減,保證了鉆進精度。
本發明提供了一種基于綜采液壓支架受力反演直接頂厚度的方法,涉及采礦工程技術領域,步驟包括:A.獲取綜采液壓支架的結構和支護參數,安裝綜采液壓支架壓力監測分站;B.分析綜采液壓支架頂梁的受力,以支架頂梁和掩護梁連接點為中心建立力矩平衡方程,獲得綜采采場頂板對支架頂梁的作用力;C.測量并記錄綜采液壓支架工作阻力,生成循環末阻力與推采距離曲線,計算頂板來壓結束后至重新推進時的支架工作阻力平均值;D.根據工作面頂板來壓結束后重新推進時的綜采液壓支架頂梁受力平衡方程,求解直接頂厚度。本方法解決了綜采條件下直接頂厚度精準確定的問題,與工程實際吻合度高,對頂板巖層變化的適應性強,結果精確、誤差小。
本發明提供一種基于電磁彈簧的可控爆破沖擊實驗裝置及方法,利用電磁彈簧施加可精確控制的沖擊載荷來模擬爆破沖擊,在保證施工安全的情況下提高了模擬效率和精度,為研究采礦工程中的覆巖破壞、爆炸沖擊對圍巖穩定及開采沉陷規律等作出了重要的鋪墊。
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