本發明公開了一種全固廢礦井充填碳封存膏體及其制備方法,屬于固體廢棄物資源化利用和采礦領域,首先將2?20份粉煤灰和2?20份鋼渣粉混合攪拌2?5分鐘,同時將0.01?0.3份甲酸和0.01?0.1份乙酸加入到持續攪拌的粉煤灰和鋼渣粉中并持續攪拌5分鐘,靜置30?120分鐘。然后將40?80份粒徑小于50毫米的煤矸石骨料、10?30份水、0.02?0.1份聚羧酸超塑化劑、0.5?6份石膏和0.5?6份石灰加入到鋼渣粉和粉煤灰中并混合攪拌2分鐘,得到充填膏體并進行井下充填,在充填巷道內留存直徑1?10厘米的二氧化碳輸送管道。充填結束后,在膏體硬化1天至3天時間段內,通入70%?100%濃度的二氧化碳氣體3?24小時,實現二氧化碳的井下礦物封存,同時實現充填膏體強度的顯著提升。
一種煤層底板高承壓水井下單孔疏降優化方法,適用于采礦中通過單個鉆孔對煤層底板高承壓含水層水進行疏排。包括將疏排鉆孔候選位置所在巷道概化為直線段,最佳疏排鉆孔位置是直線段內滿足各控制點達到安全水位降深時所需最大疏排流量達到最小的點,當待疏降含水層為均質各向同性含水層時,該點為巷道直線段上距離各控制點最遠距離達到最小的點,當待疏降含水層為均質各向異性時,該點為巷道直線段上使各控制點所需疏排流量最大值達到最小的點,通過遺傳算法求解得到鉆孔最佳位置精確坐標與最佳疏排流量。該方法對煤層底板高承壓水單孔疏降工程進行優化,在達到安全采掘前提下,最大限度保護地下水資源,實現安全、經濟與環保的最佳平衡。
本發明公開了一種再現裂隙的流固耦合相似模擬材料制備方法,適用于水文地質、3D打印與注漿充填采礦物理模擬使用。質量配比計為:河沙70%~80%,滑石粉10%~15%,液壓油3%~5%,石蠟2%~8%,生物纖維質粉末1%~3%,聚乙烯醇pva可溶材料2%。將上述材料加熱攪拌后放入模具定型,使定型后的磁療充分與水接觸,并完全融化,從而在模擬材料中形成不同造型的微小空腔,以模擬巖石體的中裂隙;其遇水不崩解,具有儲水、透水能力,在模擬保水開采或注漿充填等流固耦合實驗中具有較好的模擬效果;材料強度可在一定范圍內調節,以實現不同巖層的模擬,原材料價格低廉易制備可快速大量制作。
本發明公開了采礦設備技術領域的一種礦山開采用礦石抓取機械手,包括安裝盤,安裝盤底部固定連接有多個推架,安裝盤底部固定安裝有抓取缸,抓取缸的活動端固定連接有抓取盤,抓取盤側壁轉動連接有多個大臂爪,大臂爪端部均轉動連接有鉤爪,鉤爪頂端轉動連接有拉桿,拉桿與大臂爪之間安裝有收緊缸,大臂爪和鉤爪側壁分別設有上防護片和下防護片,上防護片和大臂爪與下防護片和鉤爪之間均連接有防護拉繩,抓取盤頂部設有用于驅動相鄰大臂爪之間的上防護片同時轉動并相互靠近的驅動件,本發明分散多爪設計的抓取方式容易抓取不規則形狀的礦石等物質,較為方便使用,避免從爪縫間漏料,降低工作場地的風險,提高安全性。
本發明涉及一種巖層控制的三位一體監測分析方法,適用于采礦工程領域。利用井下礦壓觀測通過布置在采空區的壓力監測裝置和安設在液壓支架上的壓力傳感器收集;利用覆巖運移觀測基于覆巖關鍵層結構位置,通過地面鉆孔布置內部巖移多點位移計,結合鉆孔電視設備監測采動覆巖破斷運動數據;地表沉陷觀測通過GPS測得沉陷數據。能夠研究覆巖各關鍵層破斷運動對于井下礦壓的作用規律及影響程度,可用于確定引發強礦壓顯現、致災的關鍵層層位,并基于此,人為干預關鍵層的破斷,實現井下礦壓的科學控制。
本發明涉及礦山豎井通訊技術領域,公開了一種礦山豎井通訊裝置,包括支撐板、移動盒和控制盒;所述支撐板頂端中部一體成型有導軌,所述支撐板上方設置有移動盒,所述移動盒前后兩側面中部下方對稱貫穿開設有限位滑孔,所述移動盒內壁左右兩側中部上方之間橫向轉動貫穿有支撐軸A,所述支撐軸A外壁中部左右兩側對稱固定套接有防滑耐磨橡膠輪,所述支撐軸A外壁中部安裝有錐形齒輪B。本發明在實際使用的過程中可以遠程控制進行移動,進而大大方便了通訊中轉裝置的安裝和拆卸工作,且本裝置可以根據采礦的進度實時調整通訊中轉裝置的位置,確保了礦井內部與礦井外部的正常通訊。
本發明公開了一種具有側向不均勻變形試驗功能的萬能試驗機,包括基座、可調節橫梁、壓縮板以及上鉗口和下鉗口。下鉗口固定設置在基座上。壓縮板滑動裝配在可調節橫梁梁體的滑道內,上鉗口通過聯結器聯結在所述壓縮板的底部。在上鉗口和下鉗口之間,橫向設置側向變形施加裝置,用于施加側向力并且同時可實現被檢桿件側向不均勻位移。該裝置可實現側向及軸向力作用下桿件力學特征的分析,特別是針對地質體復雜應力條件下錨固結構的變形特征,對邊坡工程、采礦工程、隧道工程等加固設計具有重要意義。
本發明涉及一種基于光纖光柵傳感網絡數據的巷道非線性變形預測方法,屬于巷道圍巖非線性變形預測方法。包括步驟1:基于光纖光柵傳感網絡的巷道圍巖變形數據采集;步驟2:巷道圍巖變形光纖光柵傳感器監測數據時間序列分析及預處理;步驟3:選擇支持向量機的核函數和損失函數,確定支持向量機主要參數;步驟4:構建核函數矩陣,解算得到支持向量機最優參數組合值;步驟5:建立非線性支持向量機回歸預測模型,實現巷道圍巖非線性變形預測。本發明采用光纖光柵傳感技術和支持向量機預測方法對變形圍巖體的后期演化規律、發展趨勢進行預測,保障了巷道圍巖安全監測、安全生產、施工及穩定,為采礦工程智能化、信息化的發展提供研究方向。
本發明涉及一種用于巖石斷裂分類的聲發射信號可視化處理方法,從聲發射數據的獲取、收集、模型訓練、誤差分析、校驗這一系列步驟實現了智能化操作,整體模型可適應采礦工程領域和巖石工程領域的多種斷裂模式的可視化識別。所應用的可視化處理方法為關鍵密度函數估計,相對于其他函數,它更精確描述未知聲發射事件的概率分布。而且關鍵密度函數估計是一種無量綱函數方法,運算更加方便,對數據量不敏感,對于大量聲發射數據點,每次運行僅需數秒便可以完成。
本發明提供了一種單回路水壓致裂與印模一體化的地應力測試裝置及方法,涉及采礦工程和水壓致裂測試技術領域。該裝置包括印模調節閥、上部封隔器、下部封隔器、壓力調節閥、第一連接器、第二連接器和電子定向儀,印模調節閥的兩端分別連接下部封隔器和高壓水鋼管,壓力調節閥兩端分別通過兩個第一連接器與下部封隔器、上部封隔器連接,上部封隔器和電子定向儀通過第二連接器相連;壓力調節閥控制高壓水的注入,印模調節閥可為封隔器膨脹、孔壁水壓致裂以及印模過程提供高壓水。利用該裝置對孔壁進行水壓致裂測試后,可以快速進行印模,避免了更換測試系統導致水壓裂縫閉合的問題,提高了測試結果的準確性和測試效率。
一種覆巖注水充填降低導高的保水開采方法,尤其適用于煤炭開采的水資源保護和地表沉陷控制。先獲取覆巖相關地質資料,選擇恰當的時機在合理的層位進行鉆孔,并進行覆巖高壓注水,通過離層區加壓注水主動壓實下部巖體,從而達到降低導水裂隙帶發育高度的目的,間接增加了導高與含水層之間的隔水層厚度,提高了隔水層的阻水能力,實現了西部礦區高強度開采下的水資源保護,是煤礦綠色開采的重要組成部分。其方法簡單、操作方便、實用性強、資金投入少、成本低且對含水層無污染,同時能夠充分利用礦井排放的水資源,能夠解決現有采礦中造成地下水大量流失、水質污染和保水效果差的問題。
本發明屬于采礦設備技術領域,具體涉及一種礦山礦石開采支撐平臺,通過本發明對礦山巷道頂部進行支撐時,操作人員只需推動齒條移動,齒條帶動各齒輪柱同步轉動,齒輪柱帶動與其對應的齒輪轉動,齒輪帶動與其對應的齒輪軸和支撐圓桿轉動,支撐圓桿轉動過程中上升直至與巷道頂部相貼合;在此狀態下,齒輪軸轉動時不再帶動該支撐圓桿轉動,從而使得該支撐圓桿保持在恒定高度,隨著齒條繼續移動,其余尚未與巷道頂部相貼合的支撐圓桿仍會繼續上升,直至與巷道頂部相貼合,保證了各支撐圓桿均能與巷道頂部相貼合;本發明將操作人員對多個支撐圓桿依次調節的步驟簡化為了單次推動齒條移動,實現了快速調節。
一種巖層移動模擬及頂板壓力監測實驗教學系統及方法,屬于采礦工程專業學生實驗教學系統及方法。系統包括采煤工作面模擬液壓支架、模擬巖層、監測分站、監測主站、頂板壓力監測數據通訊分站、直流穩壓電源、計算機。模擬巖層安裝在模擬液壓支架上方,隨著模擬液壓支架的升降來模擬巖層結構在工作面回采過程中的變化;頂板壓力監測分站連接在模擬支架的前、后立柱,分別收集記錄模擬支架前、后立柱的壓力,所收集數據通過監測主站及通訊分站傳輸到計算機,用來模擬分析工作面回采過程中頂板壓力的變化規律。該套實驗系統結構簡單,操作方便,可以幫助學生直觀地掌握采煤工作面巖層移動規律、礦山壓力監測及支架與圍巖相互作用關系等知識點。
一種基于注意力的時空圖卷積露天礦卡車行程時間預測方法,屬于礦山調度領域。首先,獲取露天礦卡車原始軌跡數據和路網數據,結合外部因素屬性信息,得到具有屬性信息的露天礦卡車軌跡數據和路網數據;其次,提取軌跡中的因素屬性信息特征;再次,通過基于注意力機制的時空圖卷積網絡捕捉時間和空間維度的車流量信息特征;接著,通過卷積網絡捕捉鄰近路段的特征;然后,將上述三部分特征信息進行連接,設計預測模型和損失函數,并訓練模型;最后,根據待預測的軌跡,采用訓練得到的模型,進行行程時間預測。優點:充分利用軌跡、路網以及外部信息特征,實現準確的露天礦卡車行程時間預測。優化露天礦卡車調度系統,降低運營成本,提高采礦效率。
一種覆巖隔離注漿充填粉煤灰漿體壓縮實驗系統及方法,適用于采礦工程綠色開采領域中使用。它包括漿體壓縮裝置、泌水基座、泌水收集裝置和取灰底座;漿體壓縮裝置包括柱狀結構的灰漿桶,灰漿桶內部設置有加壓活塞,加壓活塞包括加壓桿和活塞頭,活塞頭上設有放氣螺栓;泌水基座包括底座,底座頂面向下凹陷,底座的凹陷處與灰漿桶之間設有帶有孔洞的篩板,底座的凹陷下方開有導水槽,導水槽的底部連接泌水收集裝置,泌水收集裝置包括放水閥,放水閥上通過導水管連接量筒,量筒下方設有電子秤。其設計結構穩定,強度可靠,構造簡單,便于人員操作,在保證安全的前提下得到實驗結果。
一種效仿自然地貌的內排土場全生命周期地形重塑方法,獲取礦區及周邊自然地貌精細數字高程模型,提取并學習自然地貌整體水系及邊坡細節特征參數,內排土場重塑區進行近自然地貌整體設計,利用自然地貌整體水系參數,在剝離土方的堆存過程中進行整體配置規劃,利用自然地貌邊坡細節參數,在邊坡堆存過程中對坡體進行細節形態塑造。本發明基于河流地貌學原理、內排土場下沉系數、可用土方量動態變化、周邊自然地貌景觀融合度及自然水系銜接度等限制條件,在不改變現有排土工藝的前提下進行土方堆存最優配置,將重塑區盡可能恢復到采礦前地貌狀態,形成全生命周期的內排場近自然重塑地貌參選方案,為排土場生態系統的恢復與演替提供一個穩定的基礎。
一種基于地震信息的煤礦水害預測評價方法,屬于煤礦水害預測評價方法。該煤礦水害預測評價方法:包括地震屬性、地震巖性反演、概率神經網絡反演三種巖性解釋方法;把影響煤層頂底板突水的影響因素歸結為構造、巖性和水文地質等三個類別;利用多種巖性地震解釋方法獲得構造、巖性和水文地質信息并進行量化,建立考慮三類影響因素的預測評價模型,預測劃分采區各部分的突水危險程度,對煤礦水害進行了預測評價。優點:應用地球物理與采礦工程、水文地質相互交叉技術,為煤礦防治水與安全生產提供地質保障。
一種2D模擬綜采面滾筒截割煤壁并統計塊煤率的方法,適用于采礦研究。在線性粘結模型設定軟件中球元素與墻元素數據,在墻元素內生成球元素建立初始模擬模型;建立前期單軸壓縮、巴西劈裂試驗初始模型,確定模型的細觀參數與煤體宏觀物理力學參數之間的比例關系,建立初始煤體模型;生成滾筒模型,賦予滾筒適當的轉速與水平向右速度截割煤體模型,直至截割完成;統計截割完成后的模型塊煤率,與參照工作面實際塊煤率對比,調整模型滾筒的轉速與水平速度,直至模型塊煤率與實際工作面塊煤率相同??芍苯舆\用模擬軟件統計工作面截割塊煤率,操作簡單,避免了在工作面中統計塊煤率造成采煤效率下降的問題。
本發明公開了充填工作面巷旁矸石與超高水材料混合充填沿空留巷方法;在充填開采礦井分別建立地面超高水材料充填系統與井下矸石充填系統,在采區內掘進運輸平巷、軌道平巷和開切眼,構成完整的回采工作面,采煤工作面按照正常工序進行回采,回采后工作面后方采空區大部首先使用超高水材料進行充填,對于靠近工作面所要保留平巷的采空區部分首先利用井下掘巖巷和回采夾矸煤層分選篩出的矸石由輸送機運送到巷旁,通過帶擋矸裝置的充填支架進行充填,再通過超高水充填系統泵送的超高水充填材料對巷旁矸石充填體進行澆筑充填;本發明使井下矸石不升井,矸石得到最大程度的資源化利用,提高了充填效率、煤炭采出率,增強了生產安全性。
本發明公開了一種模擬物理流態化采煤的底槽落煤精細破碎實驗系統及方法,屬于采礦工程領域。包括系統支架,系統支架上設有雙動力源,雙動力源連接有垂直向下設置的可伸縮采煤鉆頭,可伸縮采煤鉆頭下方設有方便拆卸更換的用以模擬鉆孔底部包含積水以及落煤的筒狀容器;利用電機驅動機械鉆頭進行豎向移動與周向旋轉,對底槽中處于淹沒狀態的大塊落煤進行精細破碎;統計煤體精細破碎后顆粒的粒徑與幾何形狀,基于扁平率、凸度等參數構建綜合指標,對碎煤效果進行評估;針對不同現場采煤條件,研究利用機械鉆頭精細破碎底槽落煤的方法,選擇合理的鉆頭工況參數組合,從而優化現場深部礦井物理流態化采煤的技術方案,指導工程實踐。
一種露天礦內排土場隔水層重塑材料及方法,適用于煤炭開采水資源保護領域。該重塑材料為泥巖地聚合物,包括:水、凝膠材料、激發劑、標準砂。該方法包括以下步驟:根據實際條件確定重塑隔水層材料配比;壓實排土場表面,搭建模具,均勻澆筑重塑材料,振搗并抹平;養護一段時間,完成該階段的隔水層重塑。依此過程循環,完成整個隔水層重塑。本發明施工簡單,成本低廉,可完成露天礦內排土場隔水層重塑,實現生態復墾,對建設綠色開采礦山具有重要意義。
本發明公開了一種充填采煤隔水關鍵層的非線性滲流系統穩定性判別方法,首先根據試驗區域充填工作面采礦地質條件與隔水關鍵層的巖石物理力學參數,通過構建數值模擬模型,研究得到不同充實率條件下隔水關鍵層的滲透系數k,擬合出充實率
與隔水關鍵層滲透系數k之間的關系式;根據滲流試驗測試得到隔水關鍵層巖石破裂過程的非達西因子β與滲透系數k,并擬合出滲透系數k與非達西因子β之間的關系式;最后用充實率
表示出滲透系數k與非達西因子β,并代入到層狀巖體非線性滲流的系統穩定性判別公式中,得到充實率
與判別因子Δ之間的關系式。最后根據充填采煤實際工程參數即設計充實率
計算判別因子Δ,判別隔水關鍵層非線性滲流系統是否穩定。
本發明公開了一種煤礦井下遠程區域精準防控沖擊地壓方法,根據地質及采礦條件,分析評價采掘工程及相鄰各區域的沖擊危險性,確定沖擊震動源、應力波傳播路徑及沖擊地壓危險區,制定定向鉆進和分段可控壓裂關鍵技術工藝參數,利用定向鉆機向沖擊震動源或沖擊應力波傳播路徑區域施工定向長鉆孔及分支鉆孔,采用后退式、逐級、分段可控壓裂,通過監測并反演分析定向鉆孔分段壓裂有效影響區域,定量評價遠程區域精準防控效果。該方法能有效降低高位頂板彎曲能、斷裂能、沖擊能和構造活化能,或者切斷沖擊應力波傳播路徑或降低應力波傳播強度,最終實現遠程、區域精準高效防控沖擊地壓,特別適合于頂板斷裂型和構造活化型等大型沖擊地壓的防治。
本公開提供了一種無人礦區的三維建圖方法、裝置和存儲介質,屬于采礦技術領域。該方法包括:根據激光雷達獲取的點云特征,對激光雷達的初始全局位姿進行優化,得到第一全局位姿,并根據第一全局位姿,拼接點云得到第一子圖,以及配準與第一子圖相鄰的第二子圖,將第一子圖和第二子圖之間的位姿變換關系,作為激光里程計因子;根據GPS先驗因子和閉環檢測因子中的至少一項與激光里程計因子的誤差,對第一全局位姿進行優化,得到第二全局位姿;將多個第一子圖對齊到全局坐標系下,并根據第二全局位姿將多個第一子圖拼接為三維地圖。通過多因子優化及多層次優化,能夠構建更為準確全面的三維地圖,減少建模過程中的地圖退化和誤差累積的問題。
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。
本發明公開一種CO2礦化納米硅膠注漿材料阻斷巖層微裂隙滲透的方法,適用于煤礦井下使用。確定采礦活動擾動圍巖導致的上行微裂隙發育高度和下行微裂隙發育深度,根據工作面采深及空隙壓力梯度計算最大孔隙壓力;將硅基材料與水按質量比1:100~50:100混合得到基液;將納米顆粒與基液按質量比1:1000~100:1000混合得到納米流體;將納米流體通過注漿管道與頂底板注漿鉆孔分別注入上行微裂隙發育區和下行微裂隙發育區中,壓力不再變化時停止注入,最后將CO2氣體分別注入上行微裂隙發育區和下行微裂隙發育區中形成原位納米硅膠,從而封閉微裂隙。其步驟簡單,使用方便,具有廣泛的實用性。
一種水力割縫防治沖擊地壓的方法,根據具體煤礦沖擊的地質、采礦條件及沖擊地壓特點,利用不同方式的水力割縫防治沖擊地壓。對于煤柱型沖擊,采用煤層深部徑向水力割縫防治沖擊地壓;對于底臌型沖擊,采用在巷道兩側底腳徑向水力割縫防治沖擊地壓;對于構造型或動壓型沖擊,采用環向水力割縫或環向、深部徑向水力割縫相結合防治沖擊地壓。形成的縫槽群起到煤巖體卸壓和屏蔽或減弱應力及變形能傳播的作用,能夠起到有效防治沖擊地壓的效果。該方法也可應用于防治煤與瓦斯突出、防治巷道變形和抽放卸壓瓦斯,也可應用于金屬礦山、隧道或煤礦的巖爆防治。
本發明公開了一種獲取沖溝發育礦區采動坡體變形規律的方法,(1)收集與獲取遙感觀測與采礦地質條件相關數據;獲取礦區范圍內高精度二維影像;(2)建立礦區內沖溝坡體與沖溝坡體實驗室物理模型;先建立工作面地表三維地形;構建采前、采中、采后各個時間段內的礦區地表DSM;然后建立沖溝坡體實驗室物理模型;(3)提取沖溝發育礦區采動坡體形態變化特征;對步驟(2)中不同時間段獲取的礦區地表DSM進行對比與特征提取,得出各個時間段的沖溝形態參數變化情況;(4)獲取沖溝發育礦區采動坡體變形特征時空分布與變形規律;根據礦區地表DSM和沖溝形態參數變化情況,最終從內部、外部兩個方面分析得出沖溝坡體在井下開采工作面采動影響下的變形發展規律。
一種滸苔多糖助凝劑及其制備方法與應用,本發明以海洋綠潮副產物?滸苔為原料,采用微波?超聲波聯合輔助法獲得滸苔多糖助凝劑,在水處理的混凝單元與傳統混凝劑復合投加使用。本發明的滸苔多糖助凝劑,具有分子量高、存儲時間長、生產工藝簡單、制備成本較低,生物安全性好及易于降解性等優點,適用于給水、生活污水、石油開采、造紙、采礦、紡織印染、日用化工等多領域的廢水處理過程中,可大幅度提高水處理效能,并為災害綠藻滸苔的再利用提供了新途徑。
本發明公開一種露天煤礦轉向期間采區間貫通內排方法,包括以下步驟:Ⅰ采區推進至終端,然后開始向Ⅱ采區轉向過渡期間,在Ⅰ采區和Ⅱ采區的重合范圍預留梯形采空溝;Ⅰ采區工作幫向前推進,梯形采空溝走向長度不斷增加;在梯形采空溝上搭建中間橋Ⅰ,連接內排土場和Ⅱ采區工作幫;內排土場向前推進至Ⅱ采區工作幫長度的三分之一時,再搭建中間橋Ⅱ;內排土場向前推進至Ⅱ采區工作幫長度的三分之二時,再搭建中間橋Ⅲ;轉向完成之后,Ⅱ采區工作幫繼續向前推進,Ⅱ采區向下延伸,中間橋Ⅰ、中間橋Ⅱ和中間橋Ⅲ呈邁步式交替貫通,完成Ⅱ采區剝離和采礦任務。避免或消除相鄰條區間的二次剝離量、縮短剝離物內排運距,節約運輸和剝離成本。
中冶有色為您提供最新的江蘇徐州有色金屬采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!