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本發(fā)明公開了一種礦井通風(fēng)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)方法,包括以下部分:第一部分:礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性分配設(shè)計(jì)平臺,根據(jù)使用方提出的可靠性指標(biāo),分配到各子系統(tǒng)。第二部分:礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案優(yōu)選平臺,根據(jù)對礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀的調(diào)查分析,對礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案進(jìn)行。第三部分:礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評價(jià)平臺,根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)前狀況,判斷各個影響通風(fēng)系統(tǒng)整體因素的好壞程度,得到評價(jià)等級或可靠度。第四部分:礦井通風(fēng)系統(tǒng)的預(yù)警平臺,根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集,及時(shí)地對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行監(jiān)測,并給出預(yù)警提示。本發(fā)明可對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化及評價(jià),大大提高了效率和準(zhǔn)確性,為礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了保障。
一種煤礦近松散含水層開采上限評價(jià)及開采危險(xiǎn)性評價(jià)方法,屬于煤礦開采的評價(jià)方法。在煤礦地質(zhì)水文地質(zhì)特征的系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上,構(gòu)建煤礦近松散含水層煤層提高開采上限的評價(jià)指標(biāo)體系,包括開采煤層上覆覆巖厚度、松散層底部含水層富水性及其厚度、地質(zhì)構(gòu)造、主要隔水層厚度、開采覆巖破壞高度六個主控因素,應(yīng)用三維GIS對地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析,利用ArcGIS的三維分析擴(kuò)展模塊3D?Analyst對各個因素進(jìn)行三維空間量化分析,首先創(chuàng)建TIN三角模型,然后轉(zhuǎn)換為DEM,生成GRID可三維分析計(jì)算的數(shù)學(xué)模型,建立各個主控因素TIN與DEM信息層圖。采用三維GIS方法,真實(shí)刻畫了近松散含水層提高開采上限受控于多因素且具有非常復(fù)雜的空間分布特征,解決了開采上限評價(jià)預(yù)測的難題。
一種多源數(shù)據(jù)監(jiān)測礦區(qū)形變的時(shí)空特性及越界開采識別方法,步驟包括:首先利用合成孔徑雷達(dá)(SAR)獲取并優(yōu)化處理數(shù)據(jù),然后將多衛(wèi)星平臺的SAR數(shù)據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)融合得到沉降結(jié)果圖,在融合后的沉降結(jié)果圖中針對被測礦區(qū)中“大形變區(qū)域”或“失相干區(qū)域”進(jìn)行補(bǔ)充監(jiān)測,統(tǒng)一多衛(wèi)星平臺數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果坐標(biāo),最后反演礦區(qū)地表形變的時(shí)空特性,從而識別越界開采區(qū)域。其方法簡單,計(jì)算量小,可以有效的反演礦區(qū)地表沉降的時(shí)空特性,且識別效率高,在維護(hù)礦山開采秩序、保障礦山安全、保護(hù)礦山生態(tài)環(huán)境方面具有重要的理論價(jià)值與廣闊的應(yīng)用前景。
本發(fā)明公開了一種基于地表不變特征的礦區(qū)DEM變化檢測方法,通過對點(diǎn)、線、面等地形特征基元的相似度測量,建立適合礦區(qū)地形特點(diǎn)的地表不變特征判斷規(guī)則,不僅能夠?yàn)镈EM的變化檢測提供準(zhǔn)確的基準(zhǔn)信息,且能夠?yàn)镈EM配準(zhǔn)法方程的建立與平差解算提供初始與基準(zhǔn)參數(shù),繼而實(shí)現(xiàn)DEM的變化信息解算;引入礦區(qū)地表不變特征建立顧及DEM地形結(jié)構(gòu)的配準(zhǔn)模型,將地表不變特征和特征的幾何約束用于構(gòu)建DEM配準(zhǔn)模型,既可以顧及地形幾何特點(diǎn),又可以提高配準(zhǔn)準(zhǔn)確性;利用地形特征基元相似度測量方法可實(shí)現(xiàn)對地表不變特征判斷與變化特征的同步提取,特別適用于地形復(fù)雜多變的礦區(qū)。
一種礦井突水實(shí)時(shí)監(jiān)測方法及系統(tǒng),屬于礦井突水監(jiān)測方法及系統(tǒng)。系統(tǒng)包括:突水源探測器、隔水頂板監(jiān)測器、煤層含水監(jiān)測器、涌水量監(jiān)測器、水質(zhì)監(jiān)測器、多路數(shù)據(jù)集控器、網(wǎng)關(guān)、工業(yè)以太網(wǎng)和監(jiān)測主機(jī);突水源探測器、隔水頂板監(jiān)測器、煤層含水監(jiān)測器、涌水量監(jiān)測器和水質(zhì)監(jiān)測器均與多路數(shù)據(jù)集控器的輸入端連接,多路數(shù)據(jù)集控器的輸出端通過網(wǎng)關(guān)和工業(yè)以太網(wǎng)與監(jiān)測主機(jī)通訊;方法是:突水源探測器、隔水頂板監(jiān)測器、煤層含水監(jiān)測器、涌水量監(jiān)測器和水質(zhì)監(jiān)測器五種監(jiān)測信號均通過多路數(shù)據(jù)集控器、網(wǎng)關(guān)和工業(yè)以太網(wǎng)到達(dá)監(jiān)測主機(jī),監(jiān)測主機(jī)對所有接收到的信號分別進(jìn)行分析,全面監(jiān)測礦井突水的危險(xiǎn)源和前兆信息,對礦井突水實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)行預(yù)警。
本發(fā)明公開了一種采動巖層應(yīng)力演化數(shù)值反演及應(yīng)力路徑等效轉(zhuǎn)換方法,屬煤炭開采技術(shù)領(lǐng)域。首先建立相應(yīng)數(shù)值模型并設(shè)置監(jiān)測點(diǎn);然后反演煤層開挖、頂板垮落、矸石堆積等動態(tài)過程,獲得煤層開采全過程中頂板、底板應(yīng)力演化規(guī)律,頂板垂直和水平應(yīng)力整體呈現(xiàn)相反的變化規(guī)律,而底板垂直和水平應(yīng)力則呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律;根據(jù)垂直、水平應(yīng)力同步變化規(guī)律,總結(jié)得到采動頂、底板應(yīng)力路徑特征:最后通過等效轉(zhuǎn)換方法將垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力等效為軸壓和圍壓,將頂、底板應(yīng)力演化過程等效轉(zhuǎn)換為三軸加卸載應(yīng)力路徑。充分體現(xiàn)了煤層開采全過程中頂板、底板的應(yīng)力演化規(guī)律,將采動應(yīng)力演化等效轉(zhuǎn)換為實(shí)驗(yàn)室加、卸載應(yīng)力路徑,能夠更好的指導(dǎo)現(xiàn)場工程實(shí)踐。
本發(fā)明公開了一種深部礦山地?zé)崮芘c煤炭資源流態(tài)化協(xié)同開采方法,包括采用深部原位無人智能盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行煤炭資源采掘作業(yè),開采后的煤粉經(jīng)螺旋輸送機(jī)與管路系統(tǒng)流態(tài)傳輸至地表;采用條帶式、房柱式等部分開采方法,利用深部原位無人智能盾構(gòu)機(jī)對煤層鄰近薄煤線或較軟弱地?zé)崮軆舆M(jìn)行開采,構(gòu)筑地?zé)崮艽鎯臻g;開采后的地?zé)崮軆訋r粉添加粉煤灰、水泥等膠結(jié)料后,經(jīng)泵送管路系統(tǒng)流態(tài)化傳輸至煤層工作面采空區(qū)進(jìn)行充填作業(yè);地?zé)崮軆涌臻g構(gòu)建后,鋪設(shè)冷水回灌與熱水提取管路,構(gòu)筑區(qū)域隔離擋墻,形成地?zé)崮苎h(huán)開采系統(tǒng);從而達(dá)到深部礦山地?zé)崮芘c煤炭資源的流態(tài)化協(xié)同開采目的。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)深部礦山資源的流態(tài)化綜合開發(fā),具有廣泛的應(yīng)用前景。
本發(fā)明提出一種房式采煤法采空區(qū)遺留煤柱充填加固方法,通過房式采煤法采空區(qū)遺留煤柱賦存特征,以及煤巖體的物理力學(xué)參數(shù),進(jìn)行數(shù)值分析確定遺留煤柱需要加固的區(qū)域及范圍,通過地面鉆井自流自滯、多次充填膠結(jié)充填材料的方式,形成采空區(qū)支撐柱,對多個局部區(qū)域的遺留煤柱進(jìn)行定點(diǎn)加固。本發(fā)明通過在遺留煤柱加固區(qū)域鉆井,使膠結(jié)充填材料自流自滯,在遺留煤柱加固區(qū)域形成采空區(qū)支撐柱,降低了附近的遺留煤柱所承受的應(yīng)力載荷;多個遺留煤柱加固區(qū)域循環(huán)作業(yè),各工序之間互不干擾;對多個局部區(qū)域的遺留煤柱進(jìn)行定點(diǎn)加固;結(jié)構(gòu)簡單,作業(yè)高效,設(shè)備投入少,施工成本低,加固效果好,安全性高。
本發(fā)明公開了一種尾礦充填凝膠粉及其制作方法,屬建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。它是由熟料、石膏、尾礦、?;郀t礦渣、瓷土為原料加化學(xué)激發(fā)劑制成,所述各原料的質(zhì)量百分比為:熟料15-35%、石膏3-10%、尾礦20-40%、?;郀t礦渣25-50%、瓷土5-20%;所述的化學(xué)激發(fā)劑的用量為原料總量的0.05-0.15%。利用尾礦、粒化高爐礦渣、瓷土,經(jīng)科學(xué)的成份校正互補(bǔ),激發(fā)尾礦、?;郀t礦渣、瓷土的潛在活性。提高耐磨系數(shù)。節(jié)約替代原生資源,有利于推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減少污染保護(hù)生態(tài)環(huán)境。生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生對環(huán)境的進(jìn)一步污染。
本發(fā)明公開了一種煤層為主含水層的煤層涌水量動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及方法,系統(tǒng)包括二維相似模擬平臺、供水系統(tǒng)、涌水量監(jiān)測系統(tǒng)和應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng),通過采用物理相似模擬試驗(yàn)方法構(gòu)建采動煤層的涌(突)水模型,結(jié)合自行設(shè)計(jì)的注水及涌水量監(jiān)測系統(tǒng)及應(yīng)變監(jiān)測儀和數(shù)字照相技術(shù),對垮落法開采條件下的煤層的水壓變化、覆巖的移動變形與裂隙發(fā)育過程等進(jìn)行監(jiān)測和記錄,建立煤層為主含水層開采中的礦壓分布特征及與煤體涌水量間的關(guān)系。實(shí)現(xiàn)了流固耦合作用下煤層為主含水層的物理相似模擬,豐富了特殊水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)礦區(qū)的高強(qiáng)度安全開采的理論及其技術(shù)體系,促進(jìn)了礦產(chǎn)資源開發(fā)的快速、全面發(fā)展。
一種保水采煤礦井/礦區(qū)等級劃分方法,屬于煤炭開采領(lǐng)域,解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法直觀的對礦區(qū)內(nèi)各礦井進(jìn)行保水采煤等級劃分的問題。以礦井為計(jì)算單元,計(jì)算噸煤水資源量,根據(jù)噸煤水資源量分布與噸煤消耗水資源量的關(guān)系將研究區(qū)內(nèi)的礦井劃分為不同類型,形成礦井噸煤水資源存儲量等級圖;根據(jù)淺表層水漏失量與淺表層水補(bǔ)給量關(guān)系確定的保護(hù)層厚度,將研究區(qū)內(nèi)的礦井劃分不同環(huán)境工程地質(zhì)模式,形成礦井環(huán)境工程地質(zhì)模式分布圖;最終進(jìn)行研究區(qū)礦井保水采煤礦井/礦區(qū)等級劃分。本發(fā)明使用的劃分方法簡單實(shí)用,針對性的對礦井保水采煤等級進(jìn)行了直觀劃分,為礦區(qū)選擇開采方式提供了依據(jù),對西北生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)保水采煤具有重要意義。
本發(fā)明提供一種傳感器分布安裝的智能檢測除塵系統(tǒng)和除塵方法,用于對采煤機(jī)進(jìn)行除塵,包括控制模塊、除塵模塊和檢測模塊,控制模塊包括一個主控箱和若干分控箱,每個分控箱上均連接有信號接收器,采煤機(jī)上設(shè)置有信號發(fā)射器;檢測模塊包括連接在每一個分控箱上的粉塵濃度傳感器;除塵模塊包括主供水路管和若干連接在主供水路管上的分供水路管,分供水路管上連接有若干噴嘴并設(shè)置電磁閥,每個分供水路管均對應(yīng)一個分控箱,每個分供水路管上的電磁閥與其對應(yīng)的分控箱電連接。本發(fā)明克服了現(xiàn)有的采煤機(jī)塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)對粉塵清除不徹底、除塵水資源浪費(fèi)的問題。
一種采場覆巖動態(tài)活動特征的綜合探測方法,根據(jù)井下工作面條件,在地表圈定出探測區(qū)域;在探測區(qū)域內(nèi),沿垂直于工作面推進(jìn)方向布置測線,在所有測線上布置測點(diǎn);將測氡儀的探杯倒置埋設(shè)于測點(diǎn)處地表土壤中進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù);在工作面回風(fēng)巷實(shí)體煤側(cè)上拐角處向頂板巖層中打長鉆孔,采用巖層鉆孔探測儀對覆巖活動狀況進(jìn)行探測;在工作面液壓支架上安裝礦用數(shù)字壓力計(jì),對液壓支架的工作阻力進(jìn)行記錄,采用數(shù)字采集器將存儲的記錄結(jié)果進(jìn)行采集;待所有探測工作完成后,采用數(shù)據(jù)線將探測結(jié)果分別上傳至筆記本電腦中,綜合對比三種方法的探測結(jié)果,即可分析得出采場覆巖的動態(tài)活動特征。該綜合探測方法可操作性強(qiáng),效率高,具有廣泛的實(shí)用性和推廣性。
一種關(guān)閉井工礦地表沉陷預(yù)測方法,適用于煤礦井下使用。利用InSAR技術(shù)獲取關(guān)閉井工礦地表沉陷;構(gòu)建關(guān)閉井工礦地表沉陷預(yù)測模型;基于InSAR監(jiān)測結(jié)果反演模型參數(shù);關(guān)閉井工礦地表沉陷預(yù)測方法。其預(yù)計(jì)精度高、模型參數(shù)少、流程操作簡單、易實(shí)現(xiàn)、技術(shù)含量高等優(yōu)點(diǎn),首次提出了關(guān)閉井工礦地表沉陷預(yù)測預(yù)計(jì)模型,填補(bǔ)了礦井關(guān)閉后地表沉陷預(yù)測預(yù)計(jì)方面的空白,延伸了現(xiàn)有開采沉陷理論與技術(shù)框架,為礦井關(guān)閉后地表沉陷的預(yù)測預(yù)計(jì)提供了技術(shù)手段。
本發(fā)明公開了一種市政工程施工用井蓋提起裝置,包括支腿、支撐板、支撐架、井蓋提升組件和沖洗組件,所述支撐板設(shè)于支腿上,所述支撐架設(shè)于支撐板上,所述井蓋提升組件設(shè)于支撐架上,所述沖洗組件設(shè)于支腿和支撐板上,本發(fā)明屬于市政施工用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體是指一種市政工程施工用井蓋提起裝置。
本發(fā)明公開了一種礦山采選充+X開采模式,包含4種“采選充+X”開采模式:“采選充+留”、“采選充+處”、“采選充+抽”和“采選充+控”開采模式,所述“采選充+X”開采模式的選擇由實(shí)際工程需求所決定,首先根據(jù)礦井地質(zhì)水文條件、礦井系統(tǒng)布置、礦井“采選充”能力要求和煤炭資源開采地點(diǎn)等因素確定“采選充”三大系統(tǒng),然后根據(jù)礦井實(shí)際工程需求和技術(shù)難題,確定X生產(chǎn)系統(tǒng),形成“采選充+X”開采模式,通過設(shè)計(jì)采空區(qū)充實(shí)率來滿足礦井實(shí)際工程需求,解決礦井資源開采中的技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)煤炭資源綠色、和諧、安全開采的目的,與原有“采選充”開采模式相比更加系統(tǒng)全面,有利于工程推廣應(yīng)用。
本發(fā)明公開了一種耕地下采煤區(qū)域變形控制的地表沉陷疊加計(jì)算方法,屬于地表沉陷預(yù)測領(lǐng)域。將地表沉陷問題簡化為采空區(qū)下沉的高度,之后根據(jù)采空區(qū)間隔留下的垮落區(qū)空間以及充填體空間計(jì)算填滿垮落區(qū)后的地表沉陷高度,由于充填體在受力過程中會出現(xiàn)壓縮,因此根據(jù)充填體的充實(shí)率判斷充填體在受力后的壓縮空間,從而計(jì)算出充填體壓實(shí)空間產(chǎn)生的地表沉陷高度,將前后兩個地面沉陷高度相加即可獲得地下開采空間產(chǎn)生的地表沉陷的總高度。其計(jì)算步驟簡單,更符合實(shí)際情況,有效提高了區(qū)域巖層控制下地表移動和變形計(jì)算結(jié)果的精度,對實(shí)現(xiàn)煤糧復(fù)合區(qū)煤炭綠色開采和耕地協(xié)同修復(fù)治理有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。
本發(fā)明公開一種采動覆巖滲流隔離帶阻水穩(wěn)定性控制方法,涉及煤礦開采領(lǐng)域。分析承載充填體的初始受力特征獲得承載充填體的初始損傷信息,利用蠕變方程計(jì)算連采連充承載充填體的長期變形規(guī)律;通過初始損傷以及蠕變變形規(guī)律是否超過充填體的設(shè)計(jì)變形量判斷承載充填體是否破壞失穩(wěn);根據(jù)需要修改開采參數(shù)或調(diào)整充填材料配比以提高承載充填體支撐強(qiáng)度,給出承載充填體第一次變形約束條件;通過判斷承載充填體的阻水穩(wěn)定性給出承載充填體第二次變形約束條件,當(dāng)承載充填體變形滿足自身承載穩(wěn)定性與滲流隔離帶阻水穩(wěn)定性的雙重約束條件時(shí),即可實(shí)現(xiàn)采動覆巖滲流隔離帶阻水穩(wěn)定性控制。步驟簡單,采動覆巖滲流隔離帶控制效果好,能夠快速便捷的實(shí)施。
一種基于熵權(quán)層次分析法的農(nóng)用礦產(chǎn)資源安全評價(jià)方法。本發(fā)明公開了農(nóng)用技術(shù)領(lǐng)域的首先通過對影響因素優(yōu)選與數(shù)據(jù)處理,整理出諸多的影響因素,然后收集數(shù)據(jù),然后層次分析法定量化分析,對影響因素分析建立層次結(jié)構(gòu)模型,然后用熵值法修正權(quán)重,熵值越小,指標(biāo)間差異性越大,指標(biāo)就越重要,接著利用熵值計(jì)算各個指標(biāo)客觀權(quán)重,然后計(jì)算安全程度得分,計(jì)算影響因素得分,最后對安全程度演化趨勢分析及原因分析,運(yùn)用層次分析法能將其定量化達(dá)到精準(zhǔn)判斷,結(jié)合基于已有客觀數(shù)據(jù)得出權(quán)重的熵值法能有效解決層次分析法偏重主觀性的缺點(diǎn),能夠達(dá)到綜合評價(jià)的目的,最后根據(jù)不同指標(biāo)的變化與結(jié)果給出建議。
本發(fā)明公開的高瓦斯工作面巷道結(jié)構(gòu)、布置方法及其煤柱寬度確定方法,涉及回采工作面巷道布置技術(shù)領(lǐng)域。所述巷道結(jié)構(gòu)多個工作面均布置雙U型巷道,相鄰兩工作面中,上一工作面軌道回風(fēng)巷用作下一工作面瓦斯排放巷,上一工作面瓦斯排放巷用作下一工作面回風(fēng)巷;下一工作面瓦斯排放巷朝向上一工作面的一側(cè)布置有高水材料巷旁充填體。該種巷道布置結(jié)構(gòu),極大地減少了接替工作面的巷道掘進(jìn)量,緩減了礦井采掘接替緊張問題,同時(shí)回收了首采工作面的遺留煤柱,增加了經(jīng)濟(jì)效益,避免了資源浪費(fèi)。
本發(fā)明公開了一種煤礦固體充填開采再造地下儲水空間的方法,按照綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)方法進(jìn)行工作設(shè)備選型、系統(tǒng)布置及充填采煤作業(yè),工作面回采過程中進(jìn)行兩側(cè)沿空留巷留設(shè)擋水壩體;通過矸石與風(fēng)積沙等自然無污染的材料充填采空區(qū),控制覆巖導(dǎo)水裂隙發(fā)育程度及采空區(qū)涌水量形成采空區(qū)充填儲水空間,達(dá)到地下水資源存儲與調(diào)用的功能。本發(fā)明可處理大量固體廢棄物,提高煤炭資源回收率,實(shí)現(xiàn)缺水礦區(qū)地下水資源的安全保護(hù)與循環(huán)再利用;該方法簡單、實(shí)用,經(jīng)濟(jì)、社會效益明顯,具有廣泛的應(yīng)用前景。
本發(fā)明公開了一種短壁開采法回收水體下邊角煤開采參數(shù)的確定方法,所述開采參數(shù)包括最大采高M(jìn)max、采高m、隔離保護(hù)煤柱寬度l。首先在上覆巖層中確定隔水層,給定回采區(qū)域保護(hù)層厚度hb,確定煤層頂面距隔水層頂部的距離H和導(dǎo)水裂隙帶最大高度hmax,從而確定工作面最大采高M(jìn)max,進(jìn)而確定適應(yīng)短壁開采的采高M(jìn)。建立導(dǎo)水裂隙帶高度h、采高M(jìn)和隔離保護(hù)煤柱寬度l關(guān)系數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出隔離保護(hù)煤柱的寬度l。本發(fā)明是通過設(shè)計(jì)合理的短壁采場采空區(qū)隔離保護(hù)煤柱寬度,進(jìn)而控制導(dǎo)水裂隙帶高度,實(shí)現(xiàn)水體下安全回收不規(guī)則邊角煤資源,其方法簡單易操作,同時(shí)大大提高了回收率,避免了資源的浪費(fèi),具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
本發(fā)明公開了一種廢棄被淹煤礦礦井水熱儲潛能計(jì)算方法,屬于地?zé)豳Y源開發(fā)和利用領(lǐng)域。選擇煤礦典型長臂開采工作面,根據(jù)工作面的各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算采空區(qū)覆巖兩帶倒漏斗狀梯形結(jié)構(gòu)體積,并根據(jù)兩帶平均碎漲系數(shù)/空隙率,計(jì)算出單個所選典型工作面采空區(qū)上覆兩帶空隙即儲水體積;調(diào)查廢棄煤礦基本參數(shù),將井筒、巷道和采場工作面采空區(qū)的空隙儲水體積之和判斷為廢棄煤礦礦井水熱儲總體積;最后利用廢棄煤礦礦井水熱儲總體積通過熱力計(jì)算評估廢棄煤礦礦井水熱儲靜態(tài)潛能。該方法估計(jì)精準(zhǔn)、誤差小,對廢棄礦井內(nèi)部不同井、巷和采場情況綜合考慮,可用于快速估算廢棄礦井儲熱能力,為廢棄煤礦地?zé)衢_發(fā)利用過程中的抽水試驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。
本發(fā)明涉及一種全時(shí)空采掘過程的礦山應(yīng)力場孿生建模同化系統(tǒng)及方法,屬于數(shù)字孿生同化反演技術(shù)領(lǐng)域。包括數(shù)字模型單元、物理模型單元及人機(jī)交互單元。數(shù)字模型單元有等比例三維地質(zhì)模型、礦山歷史同化模型、可信數(shù)字孿生模型,物理模型單元涵蓋地層、礦井各采面巷道系統(tǒng),人機(jī)交互單元有信息數(shù)據(jù)庫、軟件模擬監(jiān)控界面。本發(fā)明通過軟件建立模型、同化技術(shù)優(yōu)化模型運(yùn)行、數(shù)字孿生技術(shù)互聯(lián)物理實(shí)體與虛擬模型,能夠建立與實(shí)際更貼合的面向全時(shí)空采掘過程的礦山地應(yīng)力場孿生模型,同時(shí)根據(jù)真實(shí)物理場景監(jiān)測數(shù)據(jù),在虛擬空間模型中進(jìn)行仿真預(yù)采,旨在掌握礦井采掘過程中應(yīng)力場的時(shí)空演化規(guī)律,為礦井安全生產(chǎn)提供指導(dǎo)。
本發(fā)明公開了一種煤與共伴生礦產(chǎn)成套協(xié)調(diào)開發(fā)方式,先對煤與煤系共伴生礦產(chǎn)資源進(jìn)行協(xié)同勘查,通過分析單礦種礦產(chǎn)的開采方式對礦產(chǎn)賦存特征與開采技術(shù)的要求,建立四種開發(fā)方式,井工?井工協(xié)調(diào)開發(fā)方式為煤炭和共伴生固體礦產(chǎn)均采用井工開發(fā)方式。井工?鉆采協(xié)調(diào)開發(fā)方式為煤炭采用井工開發(fā)方式,共伴生礦產(chǎn)采用鉆采開發(fā)方式。井工共采方式時(shí),煤炭開采和共伴生固體礦產(chǎn)均采用井工開發(fā)方式,煤炭開采與共伴生固體礦產(chǎn)開采共用部分生產(chǎn)系統(tǒng)。露天共采方式時(shí),煤炭開采與共伴生固體礦產(chǎn)均采用露天開發(fā)方式。上述協(xié)調(diào)開發(fā)方式可保障煤與共伴生礦產(chǎn)協(xié)調(diào)開采技術(shù)的通用性,提高共伴生礦產(chǎn)資源采出率。
一種基于CO2的礦井降溫及相變儲能提熱耦合系統(tǒng),包括液態(tài)CO2儲罐以及與液態(tài)CO2儲罐連接的CO2蒸發(fā)換熱器,采用液態(tài)CO2作為制冷工質(zhì),利用CO2蒸發(fā)換熱器進(jìn)行高效換熱,換熱后的冷風(fēng)送至巷道及工作面,實(shí)現(xiàn)了礦井的降溫與熱害治理,氣化后的CO2直接封存到礦井采空區(qū),實(shí)現(xiàn)了CO2的地質(zhì)封存;封存的CO2作為煤炭開采區(qū)的滅火備用,提高了煤炭開采過程中的安全系數(shù)與應(yīng)急救援效率;采用相變材料蓄存采空封存區(qū)高壓CO2的傳導(dǎo)熱量,有效降低了封存區(qū)壓力,提高了脈動熱管蒸發(fā)端換熱效率、能量儲存與利用效率,同時(shí),通過脈動熱管將蓄存在封存區(qū)相變材料中的熱量提取到地面,節(jié)省了動力裝置,提高了系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。
本發(fā)明公開了一種主動強(qiáng)化支護(hù)與主動卸壓防治沖擊地壓的方法,A、采用綜合指數(shù)法評價(jià)沖擊傾向性等級:利用綜合指數(shù)法確定區(qū)域?yàn)橐话阄kU(xiǎn)區(qū)及中等危險(xiǎn)區(qū);B、采用鉆屑法即時(shí)預(yù)測沖擊危險(xiǎn)區(qū)域及確定卸壓鉆孔參數(shù):確定一般危險(xiǎn)區(qū)及中等危險(xiǎn)區(qū)的鉆孔參數(shù);C、根據(jù)不同沖擊危險(xiǎn)性等級,確定大直徑卸壓鉆孔的布置方式后進(jìn)行鉆孔:D、通過巷道支護(hù)系統(tǒng)形成“煤壁?錨桿?注漿封孔”的強(qiáng)化支護(hù)系統(tǒng):E、監(jiān)測強(qiáng)化支護(hù)系統(tǒng)的卸壓效果:直至達(dá)到所需的卸壓防沖的效果,同時(shí)滿足強(qiáng)化支護(hù)的性能。本發(fā)明在巷道掘進(jìn)過程中,既能夠達(dá)到卸壓防治沖擊地壓的效果,又能增強(qiáng)煤壁的完整性,從而起到主動強(qiáng)化支護(hù)與主動卸壓防治沖擊地壓的目的。
本發(fā)明公開一種煤炭地下氣化實(shí)際采厚的計(jì)算方法,適用于煤炭地下氣化施工區(qū)域使用。首先通過資料或者檢測煤樣獲取待氣化區(qū)域的煤層的平均灰分率,之后通過煤層高度計(jì)算出氣化后自然產(chǎn)生的灰分厚度,對煤樣模擬氣化后產(chǎn)生的灰分進(jìn)行壓力測試,從而模擬獲得待氣化區(qū)域的灰分壓縮率,最終根據(jù)煤層厚度、煤層平均灰分率、實(shí)際上覆巖層壓力及灰分壓縮率計(jì)算煤炭地下氣化實(shí)際采厚。其計(jì)算步驟簡單,更符合實(shí)際情況,有效提高使覆巖裂隙發(fā)育高度和地表沉陷預(yù)測結(jié)果的精度,保證建筑物及水體下煤炭資源安全氣化開采,對實(shí)際工作具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。
本發(fā)明公開的工作面回采巷道超前加強(qiáng)支護(hù)合理距離確定方法,涉及工作面回采巷道超前加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟:首先,在回采巷道內(nèi)布置多個現(xiàn)場測站;其次,采用測氡儀、鉆孔應(yīng)力計(jì)、錨桿(索)應(yīng)力計(jì)監(jiān)測工作面回采期間現(xiàn)場測站處煤體氡氣濃度、煤體應(yīng)力及錨桿應(yīng)力;然后,提取監(jiān)測數(shù)據(jù)分析煤體氡氣濃度、煤體應(yīng)力及錨桿應(yīng)力與現(xiàn)場測站距工作面距離的動態(tài)變化關(guān)系,綜合對比三種監(jiān)測方法所得結(jié)果,精準(zhǔn)確定超前加強(qiáng)支護(hù)合理距離。本發(fā)明在確保工作面安全生產(chǎn)的前提下,有效避免盲目增大超前加強(qiáng)支護(hù)距離造成的人力、物力、財(cái)力消耗,且可靠性強(qiáng)、成本低、效率高,具有廣泛的實(shí)用性和推廣性。
本發(fā)明公開了一種傾斜基底露天礦內(nèi)排方法及施工方法,將傾斜的煤層基底劃分為若干集水區(qū)域,在每個集水區(qū)域中沿著煤層基底傾斜方向布置集水溝,并沿著與煤層基底走向斜交的方向布置一系列與集水溝連通的疏水防滑溝;同時(shí)在臺階區(qū)域的下端沿著煤層基底走向布置反向槽,并在反向槽上構(gòu)筑排土臺階防滑擋臺,隨后在已經(jīng)形成集水溝、疏水防滑溝、反向槽、排土臺階防滑擋臺的臺階區(qū)域中排棄剝離物。本發(fā)明解決了傾斜基底排土場摩擦力小、水分侵蝕影響邊坡穩(wěn)定、內(nèi)排土場臺階低、內(nèi)排量小的問題;且排土臺階防滑擋臺采用剝離物和混凝土搭配構(gòu)筑,兼顧了經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,有利于推廣。
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