本實用新型屬于礦山機械設備技術領域,具體提供一種礦用切頂鉆機組合邁步裝置,采用兩根立柱支撐,兩根立柱之間通過橫向油缸和橫向套筒連接,兩根立柱互為支撐點,橫向油缸的自由伸縮帶動橫向套筒同步伸縮,兩立柱的伸長桿的循環伸縮,實現切頂鉆機的邁步式前移;鉆機導軌的前段連接在橫向油缸的缸體上,后段連接在橫向套筒上,通過改變鉆機導軌與橫向套筒之間的斜撐絲桿的長度來調整鉆機導軌的傾斜角度。本實用新型結構簡單、移動方便,適應性強且大大減輕了勞動強度,鉆機導軌可轉動角度大,方便鉆機快速準確就位,提高工作效率,既能滿足直線狀、鉆孔間距小以及各種復雜地質條件的切頂鉆孔施工,又能滿足皮帶內側狹小空間切頂孔的施工。
本實用新型公開了一種注漿堵漏模擬試驗裝置,包括試驗箱、灌漿機、注漿管、應力加載系統、甲烷氣瓶、量筒,采用注漿加固的采用注漿加固的方法可將破碎煤巖體強度重新粘結為統一的整體,封堵煤體內大量裂隙,是治理井下地質類災害的最有效的技術手段。本實用新型操作簡單、方便,能夠在實驗室條件下模擬出煤層受力情況下的實際注漿堵漏效果。
本實用新型公開了一種綜放工作面三維群組協同放煤模擬裝置,本實用新型構建了能夠模擬綜放工作面不同工藝放煤的群組協同放煤裝置,通過液壓系統控制液壓支架插板的伸縮從而實現任意多個放煤口的打開閉合,通過螺旋桿的轉動實現液壓支架的移架,放煤步距隔板和泡沫支撐體可以防止頂煤冒落,放煤步距隔板上一個刻度可以代表一個放煤步距,四周有機玻璃板的設置,可記錄分析放煤過程中的煤矸運動規律。本裝置為研究群組協同放煤方法在不同地質條件下的放煤工藝參數提供了實驗室模擬條件,本實用新型可實現多放煤口共同作業,提高放煤效率,可以使煤矸分界面形成一條近似傾斜的直線,減少矸石層混入煤層中,提高頂煤回收率和含矸率。
本實用新型屬于地質技術領域,尤其為一種具有高效除塵功能的煤礦粉碎裝置,包括放置板,所述放置板的表面設置有粉碎箱,所述粉碎箱的一側設置有吸塵裝置,所述粉碎箱的另一側設置有齒輪箱,所述齒輪箱的一側設置有電機,所述電機的輸出端設置有第二轉動軸。通過這樣的設置,當推動限制柱時,使限制柱通過滑塊在滑槽的內部滑動,從而使限制柱對下料板進行支撐,并且通過限制柱的移動,使下料板的角度發生改變,從而來調節粉碎后煤礦的下料速度,使煤礦更好的從下料板表面滑落,并且設置限位凹槽,使限制桿位于限位凹槽的內部,從而對其進行固定,防止在下料時限制柱滑動,導致下料板跟著移動,從而對下料造成影響。
一種礦山采空區充填秸稈生物產氣系統,包括在礦井采空區上方開設有與地面連通的熱水進入井、回水井、溫度監測井、外源菌注入及菌群監測井以及生物氣集輸井,采空區內的地面上縱橫交錯鋪設在有不銹鋼或鋁合金材料制成的保溫管路,火電廠的余熱水排出管穿過熱水進入井伸入到采空區內與保溫管路的進水口連接,保溫管路的出水口連接有回水管,回水管向上穿過回水井再返回到火電廠,采空區內填充有粉碎后的秸稈。本實用新型利用了礦山地下采空區的良好空間優勢,也緩解采空區充填材料不足、成本高等問題,地面沉降帶來的地質災害問題,達到礦井綠色開采的目的;同時利用生物技術把秸稈轉化為清潔能源,實現節能減排。
本實用新型公開了一種納米尺度氣體流動規律實驗系統,包括置于恒溫箱內的夾持器、壓力控制系統、抽真空系統、壓力壓差測量系統、穩壓系統、流量測量系統和數據采集控制系統;壓力控制系統包括進、出口壓力控制單元;抽真空系統包括真空泵和抽真空管路;壓力壓差測量系統包括精密壓力傳感器和壓差傳感器;流量測量系統包括并聯連接的第一、第二和第三支路;穩壓系統包括壓力緩沖罐和穩壓容器,數據采集控制系統包括計算機和信號線路;本實用新型切換實驗類型和實驗條件非常方便,滿足從多個角度研究納米尺度氣體流動規律的需要,模擬各種頁巖氣礦藏的地質現場條件,為頁巖氣的開采提供理論指導。
本實用新型公開了一種錨桿受力測定裝置,包括上墊圈、下墊圈、初始環、預警環和極限環,三環均為高剛度脆性塑膠材料環,厚度依次增大,高度依次減小。所述的初始環和預警環之間設置有外接縫,所述的預警環和極限環之間設置內接縫。本實用新型的受力測定裝置可以對巷道、硐室、隧道圍巖錨桿預緊力大小給定以及預緊后受力情況采集測定,根據初識環的破斷完成錨桿預緊力大小給定。該裝置體積小、結構簡單、造價低廉、使用方便,可以實現對工程中所有錨桿的預緊力大小及其受力狀況進行測定,為巖土、地質、礦山等巷道、硐室、隧道圍巖等地下錨固工程的安全提供保障。
本實用新型公開了一種實用模擬采動影響下油氣井變化的裝置,在模型幾何中心內從上到下貫穿有相似比的模擬井筒,井筒的外壁上粘貼有環形應變片和位移片,應變片和位移片通過導線與應變數據采集系統連接,能夠進行模擬煤層開挖條件下的變化對井壁結構穩定性的影響相似試驗,在室內試驗中演示實際工程問題,并定性獲得參數,建立起采動變化與井壁變形的關系,進一步深化對立井井壁破壞機理的認識。該實用模擬采動影響下油氣井變化的裝置,本模型試驗裝置能完整準確的反映出煤層開挖采動影響條件下井筒圍巖的應力、應變和位移規律,能夠為井筒的設計和施工決策提供科學依據,也能為礦井建設中的地質災害防治提供理論依據。
本實用新型涉及一種雙排六棍子扶正器,可有效解決提高穩定器使用壽命、減少鉆柱在使用過程中產生的周期震動而導致的先期損壞,提高巖屑上返效率的問題,技術方案是,包括本體,本體為中空的柱狀結構,本體外壁上有呈上下相間設置上三棱翼和下三棱翼,所述的上三棱翼和下三棱翼均是由沿周向均布在本體外壁上的3道凸棱構成的,上三棱翼的凸棱與下三棱翼的凸棱在豎直方向呈交錯設置,各個凸棱上均開有輪槽,輪槽內固定有滾輪軸,滾輪軸上套裝有繞其旋轉的滾輪,本實用新型結構新穎獨特,簡單合理,減少鉆柱中的沖擊載荷,提高了鉆柱中的其它工具的使用壽命,適合于石油、地質、水文、煤礦等鉆井中的鉆柱穩定器,使用方便,效果好。
本實用新型公開了一種實驗用試樣夾持器,包括壓差傳感器、左罐體和右罐體,左罐體和右罐體通過左連接盤和右連接盤可拆卸壓接在一起;左連接盤的右端面上開設有左卡槽,右連接盤的左端面上開設有右卡槽,左卡槽和右卡槽內卡接有孔板結構;孔板結構包括卡接配合的左孔板和右孔板,左孔板和右孔板之間壓接有試樣;孔板結構將夾持器的內腔分為左腔體和右腔體;所述壓差傳感器的兩端分別連接左腔體和右腔體;左腔體設有進氣口,右腔體設有出氣口。本實用新型的實驗用試樣夾持器便于安裝、更換試樣,能夠穩定可靠地固定試樣,模擬各種頁巖氣礦藏的地質現場條件,滿足從多個角度研究納米尺度天然氣流動規律的需要。
本實用新型公開一種適用于地表沉陷盆地可伸縮的天然氣管道裝置,其包括可伸縮柔性套筒、柔性鋼絞繩、滾珠以及抗滑樁,其特征在于:所述可伸縮柔性套筒分別嵌套在集輸管道兩端,兩個可伸縮柔性套筒通過柔性鋼絞繩相連接,且通過螺栓將柔性鋼絞繩與可伸縮柔性套筒連接,通過使用該裝置,外側套筒的變形對天然氣管道起到一定的讓壓延緩作用,降低管道的變形破壞程度;同時可根據管道性能的不同,自動設置柔性鋼繩的長度,提高裝置的普適性,對不同的管道和地質條件均有較好的實用性。
本實用新型涉及一種隧道挖掘模擬裝置,可有效解決模擬隧道挖掘實驗裝置易變形、過程不連續、偏差較大的問題,技術方案是,實驗臺體上沿預設的隧道位置鋪設有食用硬質材料制成的模擬隧道挖掘主體,模擬隧道挖掘主體的外部鋪設有模擬地質條件設置的相似模擬材料,相似模擬材料上設置有聲波檢測儀,模擬隧道挖掘主體的進口端設置有流速通道,流速通道與設置在實驗臺體上的培養室相連,流速通道內設置有將模擬隧道挖掘主體和培養室分隔開的截流體,截流體上有設置有可調節大小或數量的通道開關,本實用新型結構新穎獨特,簡單合理,易生產,成本低,解決了傳統3D相似模擬中隧道部位材質硬度低,模擬隧道挖掘過程不連續而引起的數據偏差問題。
一種多功能高壓氣化實驗系統,包括水平設置的基座,基座上設有支架,支架上設有氣化爐,氣化爐呈頂部敞口的長方體箱體結構,氣化爐的長度方向沿左右水平方向設置,基座上在氣化爐的前側和后側分別設有若干根前立柱和后立柱,前立柱和后立柱的數量相等且前后一一對應,前后對應的前立柱和后立柱上端之間設有位于氣化爐正上方的法向加壓裝置,氣化爐的左側和右側分別設有進氣管和出氣管,氣化爐內部設有煤層模擬保溫結構。本實用新型能夠根據目標煤層的地質資料對煤體實現相應的靜水壓力模擬過程,可以根據目標煤層的深度預設法相壓力,亦可以根據煤層深度的變化實現法向加壓的變化,能夠更好的模擬地下實際氣化過程。
深埋藏地熱水同井同層抽灌熱源循環利用系統,包括主井、控制室、抽水系統、回灌系統和阻水系統,抽水系統用于開采某一區域的深埋藏熱儲含水層內的地熱水,回灌系統用于將提熱后的地下水回灌到抽采影響半徑外的同層熱儲含水層內,阻水系統用于阻止抽采水與提熱后的地下水匯合,控制室設置在主井外地面上。本發明能夠進行同層同井深層地熱水的抽水和回灌,避免同層地熱水抽采和回灌時相互干擾,降低鑿井費用,占地面積小,地質結構擾動少,回灌率高,實用性好,可操作性強。
本發明涉及一種沿空掘巷時機的設計方法,包括步分析礦井生產地質條件,計算關鍵塊B的初始參數,包含煤壁至斷裂位置的距離,關鍵塊B懸頂長度,關鍵塊B及上方巖層總重量,關鍵塊B觸矸時旋轉下沉量、轉角、煤壁和直接頂對關鍵塊B的支護反力、鉸接點O1處的水平推力T0和剪力Qa、鉸接點O2處的剪力Qb;計算鉸接點O1的和力矩∑MO1,當∑MO1大于等于0時,關鍵塊B已經穩定,可進行沿空掘巷;若∑MO1小于0,關鍵塊B將發生旋轉下沉,計算第i天后矸石受關鍵塊B下沉的壓縮變形和轉角增量,求解矸石壓縮變形產生的支護阻力,同時更新Pc(i)、T(i),然后重新判定∑MO1的大小,直至∑MO1大于等于0,方可進行沿空掘巷,本發明評價指標少而簡單,應用性較強,可推廣應用。
本發明公開了一種用于瓦斯抽采的棱狀耐壓封孔管及其使用方法,包括棱狀耐壓封孔管外管、內支撐,本發明主要用于高地應力、軟煤層煤層氣抽采。其使用方法為,根據煤層的堅固性系數確定棱狀耐壓封孔管結構參數,并根據煤層的埋藏深度確定棱狀耐壓封孔管結構參數;封孔管結構參數綜合選擇內支撐個數數量多的結果。本發明設計新穎,內部設置內支撐可以在高應力條件下進行瓦斯抽采,同時能夠根據煤層地質條件選擇不同的內支撐,可以在保證安全的條件下,提高抽采效率。
本發明公開了一種煤?巖儲層排采產水來源及壓降路徑模擬裝置與方法,包括試樣夾持組件、地層壓力模擬組件、流體供/排組件、信息采集與控制組件;試樣夾持組件包括至少一組夾持器,每組夾持器包括煤樣夾持器和設在煤樣夾持器上方的巖樣夾持器;地層壓力模擬組件包括油罐、油壓泵、分流器、軸壓加載缸和圍壓加載缸;流體供/排組件包括儲液箱、加壓泵、定量儲液罐和模擬井筒。通過本發明可以模擬不同裂隙發育特征、滲透率、含水性以及組合方式下煤?巖儲層排采過程中巖層內、層間的流體流動,為相應地質條件下產水來源和壓力傳播路徑的判斷提供科學依據。
本發明公開了一種深井軟煤巖流體排渣鉆進方法,屬于鉆探工程領域。本發明是為了解決軟煤巖鉆孔深度淺、鉆進效率低、鉆孔事故多的技術問題。軟煤巖鉆進過程中,鉆屑量的變化能夠表征施工地點煤巖地質條件的變化特征,基于鉆屑量確定鉆進速度、供風風量或供水流量、鉆孔水力直徑等流體排渣鉆進的重要工藝參數,有利于提高排渣效率,預防鉆孔堵塞;根據鉆頭直徑、鉆孔變形特征確定前端鉆桿和后端鉆桿的結構,使“鉆頭?鉆桿?排渣動力”得到了合理匹配。本發明建立了科學的深井軟煤巖流體排渣鉆進工藝體系,可有效改善流體排渣鉆進工藝應用于軟煤巖的鉆探效果。
本發明公開了一種基于動載應力場確定鄰空巷道合理位置的方法,包括:(1)分析鄰空巷道所處地質環境,建立動靜載疊加作用下的數值分析模型;(2)基于動靜載作用下巷道圍巖響應的數值分析方法,以工程允許的極限位移為標準,反演特定靜載應力下動載應力的閾值;(3)改變靜載應力的大小,重復步驟(1)和步驟(2),擬合確定采空區側向支承應力對應的動載閾值分布函數;(4)用動載閾值與實測區域內動載應力的比值作為衡量巷道布置的標準,將巷道布置在比值大于1的區域,以保證巷道圍巖處于較小的動載應力環境內;本發明考慮了靜載和動載的疊加作用,能避免鄰空巷道承受較大的動載擾動作用,減少支護及維護費用。
本發明屬于礦山機械設備技術領域,具體提供一種礦用切頂鉆機組合邁步裝置及其使用方法,采用兩根立柱支撐,兩根立柱之間通過橫向油缸和橫向套筒連接,兩根立柱互為支撐點,橫向油缸的自由伸縮帶動橫向套筒同步伸縮,兩立柱的伸長桿的循環伸縮,實現切頂鉆機的邁步式前移;鉆機導軌的前段連接在橫向油缸的缸體上,后段連接在橫向套筒上,通過改變鉆機導軌與橫向套筒之間的斜撐絲桿的長度來調整鉆機導軌的傾斜角度。本發明結構簡單、移動方便,適應性強且大大減輕了勞動強度,鉆機導軌可轉動角度大,方便鉆機快速準確就位,提高工作效率,既能滿足直線狀、鉆孔間距小以及各種復雜地質條件的切頂鉆孔施工,又能滿足皮帶內側狹小空間切頂孔的施工。
本發明公開了一種地下水污染治理修復三維相似模擬實驗方法,包括如下步驟:(1)通過移動左右滲透墻板位置,確定污染區、凈化區、滲透反應區位置及大??;(2)調節底滑動格柵板、側滑動格柵板,確定污染源控制箱位置高低及容積大??;(3)在主架裝置前后面由下到上依次安裝鋼化玻璃板,并進行密封緊固,每安裝一組鋼化玻璃板,在污染區、凈化區、滲透反應區裝填一次地質相似體及滲透反應相似材料,直到滿足模擬高度;(4)裝填污染源相似體及連接外部注水軟管,實現污染區、凈化區與滲透反應區水流特征模擬;(5)根據時間相似要求,對污染區、凈化區各項指標進行觀測、記錄。本發明方法裝填合理,操作簡便,保證了地下水污染治理修復過程的再現。
本發明涉及一種井下低生態損傷工作面開采參數優化方法,包括礦井地質采礦資料搜集、工作面開采參數初值選擇、實驗組設計與開展、各實驗組沉陷預計與損傷等級評定、最優實驗組遴選和工作面優化參數選擇等六個步驟。本發明采用目前已成熟應用的概率積分法進行沉陷預測及工作面參數的優化選擇,有效的降低了沉陷預計評估時數據計算作業的難度,提高了計算作業的規范性、數據統計計算的效率和沉陷預計的精度,同時為沉陷損傷等級評定分析提供了準確的參照依據,從而達到了提高采煤沉陷區沉陷預測作業的精度和預測、評估作業的便捷性,并可為低生態損傷工作面參數選擇提供決策支持。
本發明為一種構造煤多尺度孔隙結構表征及分形維數計算方法,屬于瓦斯地質領域范疇,其特征是采用壓汞實驗、低溫N2吸附實驗和低溫CO2吸附實驗對構造煤中不同尺度的孔隙結構進行表征;提出了基于孔隙結構全孔徑段多尺度聯合表征的分形維數計算方法,目的是為描述構造煤全孔徑段孔隙分形結構特征,該方法通過對不同階段分形維數的加權平均計算,實現了不同方法測試結果的歸一化,使基于不同測試方法的不同尺度孔隙分形維數按照一定的規律統一起來,為研究構造煤孔隙結構特征和瓦斯擴散規律奠定基礎。
一種土石壩下長壁條帶式協調跳采保護方法,其結合采區地質采礦條件和土石壩的位置,通過合理確定開采工作面位置、開采寬度和開采順序,使土石壩承受較小的拉伸變形,以避免出現裂縫,確保土石壩體的安全使用和采煤的安全正常進行,即:在確保土石壩體安全的基礎上,實現土石壩體下的安全采煤,最大限度地解放“三下”壓煤,提高煤炭資源采出率,延長礦井服務年限,而且可豐富積累土石壩體下采煤經驗,為類似條件下采煤提供參考,可取得巨大的經濟效益和社會效益。
本發明公開了一種綜放工作面三維群組協同放煤模擬裝置及實驗方法,本發明構建了能夠模擬綜放工作面不同工藝放煤的群組協同放煤裝置,通過液壓系統控制液壓支架插板的伸縮從而實現任意多個放煤口的打開閉合,通過螺旋桿的轉動實現液壓支架的移架,放煤步距隔板和泡沫支撐體可以防止頂煤冒落,放煤步距隔板上一個刻度可以代表一個放煤步距,四周有機玻璃板的設置,可記錄分析放煤過程中的煤矸運動規律。本裝置為研究群組協同放煤方法在不同地質條件下的放煤工藝參數提供了實驗室模擬條件,本發明可實現多放煤口共同作業,提高放煤效率,可以使煤矸分界面形成一條近似傾斜的直線,減少矸石層混入煤層中,提高頂煤回收率和含矸率。
本發明公開了一種深孔氣相壓裂管多級連接裝置,其包括2根及其以上多根氣相壓裂管、連接緩沖器、封孔裝置、推桿和固定裝置,連接緩沖器將多根壓裂管連接在一起,封孔裝置為1-3段,最前端的壓裂管與所述的封孔裝置的末端連接,所述的封孔裝置的前端與推桿連接,所述的推桿與所述的固定裝置連接,所述的封孔裝置內部設置有壓力測定儀器。本發明能夠對不同的壓裂管型號在不同的地質條件下的煤層巖層進行壓裂,適用性強,而且可以對鉆孔內的壓力進行監測。
煤礦掘進工作面常因地質條件變化、支護措施不到位、管理不善等原因引發冒頂事故。對于大范圍的冒頂事故,往往不能得到很好的處理。通常采取的辦法是在冒頂區清理出作業通道,人員深入到冒頂區域頂部安裝錨桿、錨索并架設木垛構頂。這種做法人員勞動量大、施工難度大、安全性差、清矸量大且存在冒頂區瓦斯積聚的隱患。故本發明提出了一種掘進工作面高冒區注漿處理方法。該方法包括構筑堵墻,分區注漿,架棚清矸三個工藝流程。該方法不需工人深入冒頂區作業,清矸量少且消除了冒落空腔,排除了瓦斯積聚的風險。對冒頂區矸石加固效果好,漿液擴散更加均勻。材料消耗量少,成本低。
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