本發明涉及一種基于水資源轉移路徑的煤礦地下水庫位置選擇方法,具體為:在開采煤礦前勘探地質構造;根據地質構造,將地質構造穩定的區域作為備選區;計算各備選區的導水裂隙帶高度,挑選開采穩定后、導水裂隙帶到達上覆含水巖層的備選區,作為新的備選區;進行水資源轉移路徑的判斷和流量分布的統計,選取流量大于預設流量的備選區,作為新的備選區;測定新的備選區的巖石樣本耐崩解指數和裂隙巖體滲透系數,選取耐崩解指數大于或等于耐崩解指數預設值,且滲透系數小于或等于滲透系數預設值的備選區,作為煤礦地下水庫的建設位置;對煤礦進行開采,并建立煤礦地下水庫。
本發明公開了一種煤與異體共生礦產生產系統協同匹配的開拓延伸方法,具體步驟包括開展地質勘探、圈定異體共生礦產礦體、分析開拓延伸可行性、確定開拓延伸設計原則、制定開拓延伸方案、生產系統匹配性核算及優化、建立協同管理系統;本發明針對傳統開拓延伸方法僅考慮單礦種的生產能力、地質條件等設計原則,不涉及多礦種差異性生產系統間的相互銜接及匹配,難以滿足煤與異體共生礦產協調開采需求的問題,瞄準異體共生礦產賦存特征及開采方法的差異性,考慮采動影響,以生產系統協同匹配為設計原則,同時構建異體共生礦產開拓延伸協同管理系統,提升方法通用性。通過本技術發明的實施可以保障煤與異體共生礦產的協調開采高效安全進行。
本發明公開了一種基于斷層富承壓水凍結法的煤礦防沖擊地壓掘進方法,包括超前地質勘探階段和凍結鉆孔分步施工階段,超前地質勘探階段,包括對斷層性狀和高承壓水賦存條件的探測,凍結鉆孔分步施工階段,將管路連接至凍結施工鉆孔,利用低溫對斷層破碎帶周圍富承壓水進行凍結,斷層兩側凍結區域超過斷層破碎帶兩翼25m以上,凍結完成后,掌子面掘進,同時對凍結施工鉆孔進行凍結溫度監測并維持冷凍效果,掘進穿過斷層破碎帶50?70m后,停止凍結,讓其自然融化解凍。很好地解決富水近斷層地質中煤礦巷道掘進所面臨的沖擊地壓風險。該方法隔水性能較好,對地層的適應能力較強,施工方便,同時有利于解決巷道掘進期間的斷層突涌水問題。
一種深部煤層探測系統及控制方法,系統:包括煤層鉆孔中的探測傳感器A、地面上的地震震源B、信號傳輸設備和中央處理器;方法:在煤層鉆孔完成目標后的封孔過程中于煤層頂板中、煤層中和煤層底板中依次埋設探測傳感器A;布置地震震源B;依次激發每個震源安裝點中的地震震源B,通過中央處理器核實所有探測傳感器A均能獲取地震波信號;激發地震震源B,通過中央數據采集器實時記錄控制傳感器A所采集的數據;方法包括,建立與煤層傳感器采集數據的速度模型分析;三維圖像成像技術。本系統和方法有助于準確地探測深部煤層的空間結構及地質異常結構,可以有效保證礦山按計劃投產運行。
本發明公開了一種基于激光測距儀的巷道頂板巖體質量等級的隨鉆探測方法,其適用于頂板巖體構造發育、巖石硬度變化較大的地質條件,屬于礦山巷道支護的技術領域。針對錨固技術中頂板巖體基本質量等級的問題,結合錨固支護技術施工中的鑿孔工序,使用脈沖式激光測距儀和頂板反射器測得固定間隔時間3s內頂板鉆孔的鉆進距離,得到鉆孔內的“位移—鉆速”曲線,將該曲線與該礦已建立的巖體質量分級標準,Ⅰ~Ⅴ級的巖體鉆速標準庫進行對比分析,可以定量得出鉆孔范圍內的各巖體的基本質量等級。方法設備簡單,操作方便,能夠實現在巷道施工過程中對頂板實時、連續的隨鉆探測,尤其適用于巷道頂板巖層硬度變化較大的條件。
一種基于煤層震波探測和地學信息的采煤機滾筒調高方法,適用于煤礦井下采煤機上使用,在工作面切眼貫通、回采開始之前,利用震波CT探測工作面內煤層厚度,將探測結果與地質測量信息結合,利用GIS預先建立煤層頂底板數字高程模型,在采煤機運行中,監測采煤機位置坐標和姿態,計算滾筒中心點地理坐標,代入數字高程模型得到滾筒當前位置煤層頂底板高程,計算中心點與頂底板投影距離,與設定的閾值比較并計算差值,根據差值得出具體調高策略。本方法不受井下粉塵、光照、水汽等的影響,無須采集采煤機內部部件的電流、扭矩等信號,無須采集工作面圖像,信號采集、傳輸穩定,無需進行大量試驗和分析確定煤巖信號特征區間,解決了現有方法中煤層與圍巖信號特征區間界定過程復雜,難以準確構建判別準則和模型等問題。
本發明公開了一種巷道頂板巖性成分的隨鉆探測方法,適用于礦山巷道支護技術領域。通過專用巖屑采集裝置采集錨桿鉆機在頂板鑿孔過程中的隨鉆巖屑,在巷道掘進工作面完成巖屑引流、過濾、沉淀、烘干的全部過程,結合增強型手持式礦石分析儀,即時測定出巷道頂板一定范圍內的巖性成分。本發明操作簡單,測試方便,實現了錨桿支護過程鑿孔工序的同時完成對巷道頂板巖性的探測分析,尤其適用于礦山巖性復雜多變的地質條件,解決了定量描述頂板巖性成分的重大難題,能夠為巷道頂板支護方式和支護參數的設計和調整提供科學的依據。
一種煤系地層構造、弱區識別及地層反演的鉆進探測方法,屬于深部地層井下鉆進探測方法。在礦井煤巖巷道內施工上向或下向穿層長鉆孔,記錄并計算打鉆過程中的推力、轉速、轉矩和鉆進速率,推算鉆進單位巖體所消耗的能量即鉆進比能,獲得鉆進比能與鉆進路徑之間的對應關系;煤系地層中各煤巖層具有不同的物理力學特性使得同等條件下的鉆進難易程度差異性較大,不同鉆進比能對應不同煤巖體類型,從而確定鉆進路徑不同區段的煤巖體類型;鉆進路徑上的鉆進比能突變情況可以反映地質構造情況。優點:對煤系地層煤巖層賦存及地質構造情況的準確掌握,有利于礦井煤巖動力、水動力及瓦斯災害進行預防控制,使得瓦斯抽采及輸排水更加具有針對性。
一種電法探測采空區裂隙帶的電各向異性數值模擬方法,屬于礦山電磁探測數值模擬方法。方法步驟:1、基于采空區裂隙帶電各向異性特征的電法理論推導;2、根據電法理論推導,匯編數值模擬程序;3、根據采空區實際地質資料,建立數值模擬所需要的地電模型;4、進行數值模擬,對每一個供電電極,以A為圓心,以AB為半徑進行轉動,每15度計算一個數值,對每一個供電電極AB計算;5、變化AB的長度,重復(4)進行計算,直到AB的長度滿足設計的需要為止;6、將計算結果輸出后,繪制在極坐標系內,根據視電阻率分布的形狀和AB的長短初步判斷地層電各向異性特征。優點:能夠測量不同方位的視電阻率,為礦井水預防和治理提供詳細的地質資料。
本發明公開了一種隔水層再造勘探評價方法,屬于隔水層(巖土層)的隔水性能遭受釆動破壞后,在自然條件下,其隔水性能隨時間延續是否能較快自我恢復的勘探評價方法,包括采集礦區地質、水文地質資料;根據類似礦區或相關規程的冒裂帶經驗公式預計礦區冒落帶、裂縫帶高度;對裂縫帶和彎曲下沉帶內的隔水層進行取樣,測試試樣礦物成分和基本物理?水理?力學性質;根據隔水層的礦物成分和基本物理?水理?力學性質對該隔水層可再造性進行評價,本發明對頂板含水層涌水量的動態預測、保水采煤及生態地質環境保護具有重要意義。
一種移動式瞬變電磁場自動探測方法及裝置,尤其適用于礦井或地下工程地質災害監測使用。裝置包括瞬變電磁場探測器、過程控制器,移動導軌、驅動輪、移動控制器、移動電機、接觸傳感器和監測主機。過程控制器根據掘進機或其它作業機械裝置的控制狀態,輸出信號至移動控制器,移動控制器輸出信號驅動移動電機,移動電機帶動驅動輪牽引瞬變電磁場探測器移動接近被探區域,通過接觸傳感器判斷瞬變電磁場探測器的移動是否到位,到位后瞬變電磁場探測器開始探測工作,探測結果輸入監測主機進行分析,判斷掘進前方是否存在應力積聚、地質結構異常等情況,對礦井或涵洞巷道掘進前方地質災害進行預警。
本發明公開了一種礦用振動篩磁記憶檢測裝置,它包括:固定于滑移小車上的探頭、信號調理電路、STM32F103C8芯片以及計算機;所述的探頭與信號調理電路、信號調理電路通過STM32F103C8芯片與計算機相連;其中,所述的探頭檢測到振動篩構件引起的磁場信號變化,并將采集到的磁場信號變化轉化為電信號,經過信號調理電路和STM32F103C8芯片輸入計算機中進行檢測分析;同時還公開了一種利用本裝置的檢測方法;本發明的裝置和方法能夠對可能產生裂紋的位置以及產生的早期微小疲勞裂紋進行精確診斷,并及時發現可能存在缺陷的位置,減少因構件失效引起的非計劃性停產及不必要的人員傷亡,降低企業經濟損失。
本發明公開了一種大型礦用振動篩疲勞裂紋的脈沖渦流檢測裝置與方法,主要由單片機、脈沖信號發生器、脈沖驅動電路、電渦流探頭、信號調理電路、采集卡及計算機組成;該裝置和方法采用脈沖信號發生器產生適當的方波信號,經脈沖驅動電路后驅動電渦流探頭,電渦流探頭輸出信號經調理電路和采集卡后進入計算機;計算機對采集信號進行去噪及特征提取處理后,根據估計的裂紋參數,將理論模型仿真結果與實驗結果對比,根據二者的差別反復優化估計的裂紋參數,直至理論模型結果與實驗結果誤差最小,并將此時的估計參數作為最終結果輸出顯示。該裝置與方法可實現大型礦用振動篩疲勞裂紋的無損定量檢測,減少因故障引起的非計劃性停產,潛在經濟效益巨大。
本發明公開了一種自動駕駛礦用自卸卡車環境感知系統及礦用自卸卡車,包括車載計算單元:接收環境感知系統的數據,并對該數據進行提取、處理,并將處理結果發送至車輛的中央控制單元;環境感知系統包括:激光雷達、毫米波雷達、圖像傳感器及組合導航設備,其中:激光雷達:探測車輛正前方及正后方的目標信息;毫米波雷達:探測車輛正前方及兩側的目標信息;圖像傳感器:探測車輛四周的目標信息;組合導航設備設有GPS天線:實時獲取車輛的位置信息。本發明通過毫米波雷達和圖像傳感器獲取環境信息,通過和激光雷達數據進行融合,可以彌補雷達本身的精度不足現象,增加自動駕駛安全性,在保證正常工作、車輛安全的同時盡可能地降低成本。
本發明公開了一種基于自感知混凝土的煤礦工作面礦壓監測方法,其在煤層中鉆超前應力探測鉆孔并現澆自感知混凝土,通過預埋的電極探測裝置及外部的電法探測儀,實時監測超前應力探測鉆孔內現澆自感知混凝土的電阻率變化情況,并結合自感知混凝土電阻率與其所受壓力間的關系,快速準確的探測工作面前方煤層中的礦壓狀況,將由自感知混凝土構成的鉆孔監測體與煤巖體合為一體,利用自感知混凝土的壓敏特性,采用電法探測煤巖體壓力的變化特性,其操作簡單、靈敏度高、成本低,在本領域中具有廣泛的實用性。
本發明公開了一種礦洞壁采礦車,屬于采礦設備技術領域,包括車體,車體的上表面通過轉動件轉動連接有旋轉座,旋轉座上通過第一電動推桿轉動連接有支撐板,支撐板上通過驅動組件滑動連接有安裝板,安裝板上安裝有用于在礦道內鉆孔的鉆探組件,本發明通過彈簧對卡塊的彈力,致使卡塊與擋塊卡接,實現滑座與螺紋塊進行聯動,若鉆桿受到較大的阻力時,螺桿在驅動螺紋塊滑動時,擋塊反向將卡塊壓出,這樣滑座不會隨著螺紋塊繼續滑動,致使鉆桿不會繼續朝著礦道的內部鉆探,繼而避免了鉆桿繼續鉆探后受損,從而有效的對鉆桿起到保護作用,延長了鉆桿的使用壽命。
本發明公開了一種地面鉆井采礦用多層采礦套管智能檢測方法,通過位于內管通道的檢測區段內的內檢測裝置上下移動過程中其探測傳感器實時在水平方向發射與接收信號的同時、在垂直方向上向地面的信號處理裝置傳輸信號,實現對采礦套管進行檢測,通過確定探測裝置位于內管通道內的具體深度以及對應深度時內檢測裝置的探測傳感器相對于雙層管結構的采礦套管的具體數值,定義數組來判斷采礦套管的變形情況,并依據發生變形的采礦套管的管壁層面數將采礦套管的變形程度劃分為輕微變形、一般變形、嚴重變形和特重變形四個等級,能夠實現及時發現多層采礦套管的受損情況而采取措施、避免重大設備事故的發生。
本發明公開了一種基于聲級計的巷道頂板巖石普氏系數的隨鉆探測方法,針對影響煤礦巷道頂板錨固支護方案的重要巖石力學指標——普氏系數的隨鉆探測難題,在巷道頂板施工Φ32~42mm的鉆孔,鉆頭后方裝設載有聲級計探頭的軸承式隨鉆裝置,采用與刻度式鉆桿讀數結合的方法,在鉆進的過程中,測試不同深度的鉆孔音量分貝值,結合實驗室建立的巖石普氏系數0.3~20的標準庫,通過比對巷道原位鉆巖音量分貝值,快速得到巷道頂板鉆孔范圍內的巖石普氏系數,將鑿孔過程的有害噪音轉化為有益聲源,實現隨鉆探測技術。適用于煤系地層的砂巖、頁巖和泥巖等典型沉積巖層普氏系數的隨鉆探測。其具有現場使用方便、操作簡單,勞動強度低,不影響正常生產的優點。
本實用新型公開了一種采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測裝置,屬于采礦工程技術領域。本實用新型包括測斜管、與測斜管適配的兩種探頭,及與探頭連接的傳感器,兩種探頭為導輪探頭和無輪探頭,所述的導輪探頭包括探桿Ⅰ,探桿Ⅰ上裝有導輪;所述的無輪探頭包括探桿Ⅱ,所述的測斜管上有與導輪適配的導槽。本實用新型采用導輪探頭和無輪探頭相結合,利用導輪探頭數據穩定快、數據精確度高和定向準確的特點,結合無導輪探頭對測斜管變形適應性強的特點,探測過程中相互補充,保證了工程的完整性。
本發明公開了一種采動覆巖破壞水平變形的雙探頭探測方法,屬于采礦工程技術領域。本發明采用滑動式測斜儀導輪探頭和無輪探頭在同一觀測孔的測斜管中先后觀測,利用導輪探頭數據穩定快、數據精確度高和定向準確的特點,結合無導輪探頭對測斜管變形適應性強的特點,探測過程中相互補充,保證了工程的完整性;數據進行對比分析,相互佐證,保證了數據的準確性。本發明較好的解決了滑動測斜儀觀測采動影響深部孔時,出現的卡孔、廢孔和越觀測越淺的現象,能完整反映深厚松散層移動變形規律。
本發明公開了一種多層采空區地面-巷道瞬變電磁探測方法,該方法主要包括數據采集和數據處理部分。其具體實施步驟為在地面鋪設大的發射線圈向地下發射電磁信號,在井下工作面巷道上下順槽、切眼及聯絡巷等處通過布設三分量接收探頭對數據進行采集并通過井下數據采集站及數據傳輸系統將數據傳至地面總控制臺;然后進行數據處理,通過數據的初步處理、數據的視電阻率轉換、數據的成圖顯示和數據對比,得出分析結果。其可以無盲區的對整個礦區的多層采空區積水層位進行高分辨率識別,實現動態監測過程,可有效的劃分礦區內各個采空區在垂直和水平方向上的邊界,為煤礦的安全生產提供保障;另外大大提高了礦井多層采空區的分辨能力,實現了精細探查。
一種高效礦井直流電法數據采集系統及方法,適用于煤礦井下巷道內對含水區域判斷時使用。包括供電電源、測量主機、大纜接口轉換器、測量大纜、電極接頭、銅電極;通過布置測量大纜和拔插電極接頭即可接通測量主機,在巷道內測深和超前探工作效率高、信噪比高、可人為控制提高測量數據質量;在跑極的時候不用再背負沉重的線架來回收放測量導線,僅需攜帶測量電極和地質錘進行跑極。
本發明提供一種隨掘超前探測裝置及方法,所述裝置包括探測電源、光纖電流傳感器、電壓采集裝置和返回電極;探測電源的正極連接煤礦掘進機器人的截割頭、負極連接返回電極,返回電極埋設在已掘進巷道的底板;從正極輸出大小可調節的激勵電流并分成兩部分,第Ⅰ部分沿截割頭進入未掘進煤層后經底板和返回電極回到負極,第Ⅱ部分沿伸縮部、機身和履帶進入底板后經返回電極回到負極;光纖電流傳感器柔性成環纏繞在伸縮部,用于檢測第Ⅱ部分電流值,探測電源以此調節總的激勵電流大小,以保證第Ⅰ部分電流大小恒定;電壓采集裝置安裝在掘進機器人與返回電極之間,測量未掘進煤層不同位置間的電位差。該裝置及方法實時進行掘進工作面前方的地質探測。
一種城市生活垃圾地質填埋模擬實驗裝置,采用從下至上分層充填由壓實粘土層+排水砂礫層構成的襯墊層、生活垃圾層、儲氣層或分隔儲氣層、粘土封蓋層的物料,形成垃圾模擬填埋體的方法,配合設置由法蘭連接組合的柱體,并設有不同直徑和完成不同用途的插孔裝置,選擇不同位置的插孔裝置可進行不同的取樣或插裝儀表,可系統監測研究垃圾生物氣的生成、儲集、運移過程及其條件控制與優化,襯墊層在滲濾液和生物氣影響下的滲透性能等土工性狀變化特征及滲濾液滲透運移規律,從而實現垃圾有機質生物降解、垃圾生物氣的生成、儲集和運移、排水層滲透性能變化規律、滲流特征、壓實粘土在滲濾液長期作用下的土工性狀變化特點等方面的實驗。
本實用新型一種地質勘探野外快速凈水裝置,其特征在于上凈水筒體和下凈水筒體相連通,中空密封蓋通過密封墊圈置于上凈水筒體上,擋渣網置于進水軟管一端,進水軟管另一端通過單向閥和上凈水筒體相連接,進氣口位于單向閥上,且置于上凈水筒體上,出水口置于下凈水筒體上,蓄水腔置于下凈水筒體內,且和出水口相連通,U型滲水層內置于蓄水腔上,U型蓄水層內置于U型滲水層上,U型滲水層內置于U型過濾層上,U型高壓水腔內置于U型過濾層上,凈水過濾腔置于上凈水筒體內,且和U型高壓水腔相連通,動力活塞置于凈水過濾腔內,且和動力桿相連接。
本實用新型公開了一種地質勘探用組合式多功能的新型鉆機,包括固定板,所述固定板的頂部安裝有打孔機構,所述打孔機構的底部貫穿固定板且延伸至其外部,所述固定板的頂部且靠近打孔機構的一側安裝有清理機構。本實用新型通過打孔機構、清理機構和升降機構相互配合,清理機構能夠對螺旋刀片殘留的土壤進行清理,避免土壤粘接在刀體表面,造成刀體的生銹,提高了刀體的鋒利度,同時增加了刀體的使用壽命,并且鉆機在使用時,升降機構能夠自動對裝置進行升降,不需要工作人員將裝置扶起,使得裝置在打孔時,不但省時省力,而且降低了工作人員的勞動強度,提高了裝置的打孔效率,給使用者帶來極大的便利。
本實用新型一種地質勘查真空水質過濾裝置,其特征在于儲液筒置于液體過濾箱上,儲液筒通過連接管和液體過濾箱相連通,密封閥置于連接管上,液體過濾箱置于密封存儲箱上,存儲箱置于液體過濾箱上,真空泵置于存儲箱內,蓄電池置于存儲箱中,且和真空泵相連接,上抽氣管一端與真空泵連接,另一端通過封閉閥門置于儲液筒上,抽氣閥門置于上抽氣管上,進水管置于儲液筒內,且一端位于儲液筒底部,另一端通過儲液筒上的密封墊和抽水管相連通,下抽氣管一端和真空泵連接,另一端置于密封存儲箱上,且和密封存儲箱相連通,控制閥置于抽氣管上,過濾裝置置于液體過濾箱內,螺旋過濾管置于密封存儲箱上,且一端通過連接墊片和液體過濾箱相連通。
本實用新型公開了一種地質勘探鉆機鉆桿用自卸器,包括機體、立軸套、環形墊片、從動齒輪、推力滾子軸承、驅動裝置和主動齒輪,所述立軸套安裝在機體上,所述從動齒輪套在立軸套的中部,并且和立軸套的中部固定連接,所述環形墊片套在立軸套的中部,所述環形墊片的外側和機體連接,所述推力滾子軸承的上端和環形墊片的下方接觸,所述驅動裝置位于機體上,所述立軸套的上端設有凸起塊,當驅動裝置轉動的時候,主動齒輪被帶動并且轉動,主動齒輪帶動從動齒輪轉動,從動齒輪的轉動帶動立軸套轉動,立軸套上的凸起塊和鉆桿配合,起到將鉆桿卸掉的作用,產品結構簡單,操作方便簡易,大大提高卸桿的工作效率。
本實用新型礦山地質實驗巖石取樣擴張破碎裝置,其特征在于動力液壓倉置于液壓缸筒上,中部液壓筒置于液壓缸筒中部且通過注油通道與動力液壓倉連接,液壓通道置于中部液壓筒中部,環形液壓腔置于中部液壓筒外側且通過注油通道與動力液壓倉連接,工字環形活塞內封置于液壓缸筒內,上滑動軌道置于液壓缸筒一端,上滑動凹槽置于上滑動軌道內,下滑動軌道置于擴張鉆頭一端,下滑動凹槽置于下滑動軌道內,中部液壓筒依次穿過上滑動軌道、下滑動軌道與擴張鉆頭連接,液壓鉆腔置于液壓通道上且兩端分別與上滑動凹槽和下滑動凹槽連接,擴張鉆腔置于液壓鉆腔外側且兩端分別與上滑動凹槽和下滑動凹槽連接。
本發明公開了一種用于高地溫地質隧道的降溫裝置,包括冷卻箱,所述冷卻箱連接有一用于將熱空氣吹入其內的鼓風機,所述冷卻箱具有出風口,所述冷卻箱的腔體內設置有用于將吹入的熱空氣進行多重冷卻的降溫結構。使得隧道內的熱空氣經過降溫結構,得到多次冷卻降溫,開啟該裝置后能夠強制降低隧道高溫。
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