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本發(fā)明公開了一種納米顆粒復(fù)合低礦化度水提高CO2注入能力的方法,屬于CO2地質(zhì)封存與利用技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括以下步驟:將硅烷偶聯(lián)劑改性SiO2納米流體注入地層;待改性SiO2納米流體段塞注入結(jié)束后,停注燜井一段時(shí)間;燜井結(jié)束后,將低礦化度水注入地層,驅(qū)替稀釋井周高礦化度地層水;待低礦化度水注入結(jié)束后立即轉(zhuǎn)注超臨界CO2,進(jìn)行CO2的封存與利用。該方法可對(duì)井周地層微粒進(jìn)行固定,增強(qiáng)巖石疏水性,并對(duì)高礦化度地層水進(jìn)行驅(qū)替稀釋,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井周鹽析沉淀和微粒運(yùn)移傷害的綜合防治,大幅改善CO2的注入能力。
本發(fā)明公開了一種煤層瓦斯含量原位動(dòng)態(tài)探測系統(tǒng)及方法,包括電極棒、電纜、采集終端、光纖環(huán)網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)和地面主控計(jì)算機(jī),通過測量煤層內(nèi)部電阻率的分布情況,并根據(jù)建立電阻率與瓦斯壓力計(jì)算模型和電阻率與煤層孔隙度計(jì)算模型,將電阻率轉(zhuǎn)換成瓦斯壓力和煤層孔隙度,最后結(jié)合獲得其他數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)得出煤層目標(biāo)位置的瓦斯儲(chǔ)量三維分布圖和已抽含量、殘存含量、預(yù)計(jì)達(dá)標(biāo)時(shí)間柱狀圖的信息;因此本發(fā)明能進(jìn)行全面,連續(xù),非接觸,動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測瓦斯含量,對(duì)瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)工作和瓦斯抽采日常管理起到重要作用。另外不僅能對(duì)煤與瓦斯共采進(jìn)行研究,而且也為后續(xù)構(gòu)造煤層透明的地質(zhì)模型提供所需的參數(shù)。
本發(fā)明公開了基于原始波形的巖石斷裂及壓裂聲發(fā)射精細(xì)化分析方法,包括對(duì)試驗(yàn)材料開展聲發(fā)射監(jiān)測下的三點(diǎn)彎斷裂試驗(yàn),分析該材料斷裂過程中所釋放彈性波的完整波形特征;計(jì)算波形同步與波形起振時(shí)間,構(gòu)造非線性方程組的權(quán)函數(shù)并通過無約束優(yōu)化算法進(jìn)行求解;確定聲發(fā)射事件波形參數(shù)及波速的空間分布特征,通過與巖石非線性斷裂直接相關(guān)的特征參數(shù):聲發(fā)射能量、聲發(fā)射事件波速、聲發(fā)射頻率及震源機(jī)制全面地刻畫壓裂裂縫的非線性斷裂特征;顯著提升了壓裂的定位精度,進(jìn)而確定與非線性斷裂相關(guān)的波形參數(shù)空間分布,最終通過聲發(fā)射精細(xì)化監(jiān)測壓裂裂縫擴(kuò)展的非線性斷裂特征,保障油氣、地?zé)?、煤炭等地質(zhì)能源安全高效開采。
一種基于MEIM的巷道圍巖全區(qū)域全時(shí)程支護(hù)設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng),屬于巷道圍巖穩(wěn)定性控制領(lǐng)域。方法步驟:1)新建巷道支護(hù)方案或待修復(fù)巷道支護(hù)方案制定;2)擬支護(hù)段巷道或待修復(fù)巷道相關(guān)信息的輸入或修改;3)選擇并優(yōu)化巷道支護(hù)方案及相關(guān)技術(shù)參數(shù);4)支護(hù)方案實(shí)施效果預(yù)覽;5)以Word或PDF格式保存并輸出最優(yōu)的巷道圍巖最終支護(hù)方案;設(shè)計(jì)系統(tǒng),包括:方案創(chuàng)建模塊;MEIM模塊;支護(hù)設(shè)計(jì)模塊;預(yù)覽模塊;保存模塊。優(yōu)點(diǎn):提高了巷道支護(hù)方案及技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和有效性,能依據(jù)地質(zhì)條件、工程環(huán)境提供最為快捷、準(zhǔn)確的巷道支護(hù)方案設(shè)計(jì)和直觀的支護(hù)效果預(yù)覽,有利于建設(shè)期間的巷道圍巖支護(hù),有利于巷道運(yùn)營期間的圍巖控制與管理。
本發(fā)明公開了一種綜采工作面高精度三維導(dǎo)航地圖的生成系統(tǒng)及方法,適用于無人化開采技術(shù)領(lǐng)域使用。生成系統(tǒng)包括槽波地震儀、激光雷達(dá)、組合導(dǎo)航裝置、探地雷達(dá)和數(shù)據(jù)處理單元:數(shù)據(jù)處理單元獲取各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù);對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、特征融合和一致性處理,生成煤層、斷層/褶皺、巷道的Delaunay三角網(wǎng);繪制三角網(wǎng)的高精度剖面圖,計(jì)算剖面圖拓?fù)潢P(guān)系,生成剖面圖拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),建立基于高精度剖面圖的導(dǎo)航信息自動(dòng)查詢數(shù)據(jù)庫平臺(tái),構(gòu)建出綜采工作面高精度三維導(dǎo)航地圖。本發(fā)明生成的高精度三維導(dǎo)航地圖可為綜采裝備提供準(zhǔn)確的煤層厚度信息、煤層變化傾角和危險(xiǎn)地質(zhì)構(gòu)造空間位置,起到高精度定位、信息感知、路徑規(guī)劃等功能。
本發(fā)明公開了一種固體充填采煤覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度預(yù)計(jì)方法,首先根據(jù)收集的充填采煤工作面工程地質(zhì)條件信息與巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)獲取的煤巖體的物理力學(xué)參數(shù),采用有限元分析軟件建立固體充填采煤數(shù)值模型;先模擬采高M(jìn)不變、充實(shí)率變化條件下的覆巖塑性區(qū)高度,再模擬充實(shí)率不變、采高M(jìn)變化條件下的覆巖塑性區(qū)高度,確定塑性區(qū)高度為導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度H;然后以模擬結(jié)果為基礎(chǔ),多元回歸得到充實(shí)率采高M(jìn)與導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度H的關(guān)系表達(dá)式;最后依據(jù)充填采煤實(shí)際工程參數(shù),即設(shè)計(jì)充實(shí)率實(shí)際采高M(jìn)c,計(jì)算出覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度Hc。此方法為固體充填采煤覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)提供參考,為含水層下煤層的安全開采提供理論借鑒。
本發(fā)明公開了一種含泥質(zhì)弱膠結(jié)砂巖重塑方法,適用于研究特殊區(qū)域地質(zhì)樣本。首先進(jìn)行母巖機(jī)械破碎,通過洗濾實(shí)現(xiàn)砂巖主要顆粒與填隙物的分離;然后進(jìn)行溫壓固化促進(jìn)砂巖顆粒間的鑲嵌咬合,從而形成無膠結(jié)物膠結(jié)和鐵質(zhì)膠結(jié)作用,進(jìn)而進(jìn)行保壓復(fù)溫,并通過漿狀填隙物滲透實(shí)現(xiàn)砂巖中泥質(zhì)膠結(jié),最后通過二氧化碳注入實(shí)現(xiàn)砂巖中顆粒間的鈣質(zhì)膠結(jié)作用,在室內(nèi)重塑含泥質(zhì)砂巖中無膠結(jié)物、鐵質(zhì)、泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié),同時(shí)保持重塑砂巖主要物質(zhì)成分與母巖相同。其步驟簡單、使用效果好,且不改變砂巖中粘土礦物性質(zhì)。
本發(fā)明公開了一種抗剪切大變形吸能錨桿,包括錨桿和套管。所述錨桿分為n段,n≥2;每一段的兩端均設(shè)有若干圈錐形卡齒,其中最外端的一段,一端設(shè)若干圈錐形卡齒,另一端為螺紋;所述套管的個(gè)數(shù)為n?1個(gè);各套管內(nèi)徑大于錨桿外徑,套管由m節(jié)組成,每節(jié)之間用拉伸彈簧連接且套管兩端的最外面一節(jié)內(nèi)壁上設(shè)有一圈與錨桿的錐形卡齒對(duì)應(yīng)的卡齒。所述錐形卡齒的齒面為由內(nèi)向外增高的斜面。所述套管的剛度大于所述錨桿剛度。錨桿各段與套管構(gòu)成錨固單元,錨固單元預(yù)設(shè)在剪切大變形段,承擔(dān)地質(zhì)體剪切變形。本發(fā)明抗剪切大變形吸能錨桿,可承受軸向大變形,又可承擔(dān)側(cè)向大變形,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)軸向、側(cè)向大變形,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)滑坡變形能。
本發(fā)明公開了一種用于定向鉆管道的極化電位測量設(shè)備及其使用方法,包括電位采集器,電位采集器的一側(cè)分別連接有導(dǎo)線一、導(dǎo)線二和導(dǎo)線三。本發(fā)明通過在定向鉆的兩側(cè)打深井,將極化試片和參比電極放置進(jìn)井內(nèi)不同深度,測量極化試片在不同深度位置的極化電位情況,可以模擬測試不同地質(zhì)土層中碳鋼的極化情況,反映定向鉆管道在不同深度的極化情況,而極化試片在不同深度的極化情況,可以視為管道在定向鉆不同埋深處的極化情況,而極化試片的極化電位,就等同于極化試片深度相同的定向鉆管道位置破損點(diǎn)的極化電位,進(jìn)而解決了目前定向鉆管道極化電位測量設(shè)備無法用于定向鉆穿越河流管道的問題。
一種煤層為主含水層礦井井筒揭煤方法,從地面垂直向下施工立井至煤層上方上覆巖層內(nèi)隔水層或弱含水層處;施工排水孔至煤層內(nèi)進(jìn)行卸壓排水,待煤層卸壓排水完畢后,對(duì)立井進(jìn)行注漿封堵,使其避開含水層并掘進(jìn)斜井,在掘進(jìn)斜井的過程中施工排水孔、超前鉆孔和直排鉆孔以控制高壓煤層水并建立臨時(shí)排水系統(tǒng),將煤層水通過臨時(shí)排水系統(tǒng)排至地面,待含水煤層排水卸壓后,繼續(xù)掘進(jìn)斜井直至安全揭煤。本發(fā)明能有效地解決煤層為主含水層的突水和揭煤問題,通過注漿封堵解決直接打井筒揭煤時(shí)突水淹井問題,運(yùn)用多學(xué)科交叉解決了煤層為主含水層的揭煤問題,能夠快速有效地投資建井,填補(bǔ)了煤層為主含水層這一特殊地質(zhì)條件下安全揭煤方法的空白。
一種地面-巷道TEM礦井突水實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng),屬于煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,中央控制系統(tǒng)、地面信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)和分析監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)布置在井上,井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)布置在井下;數(shù)據(jù)傳輸控制系統(tǒng)貫穿整個(gè)系統(tǒng),其一端與中央控制系統(tǒng)連接,另一端分別與地面信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)、井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和分析監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)連接;動(dòng)態(tài)監(jiān)測管理模塊和綜合預(yù)警數(shù)據(jù)庫分別與中央控制系統(tǒng)連接;地質(zhì)信息模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和防突預(yù)警模塊分別與分析監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)連接,可以對(duì)整個(gè)礦山的水體賦存情況進(jìn)行監(jiān)測和三維觀測,隨著采掘動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,由中央控制系統(tǒng)集中管理和綜合分析預(yù)警,提高預(yù)警的準(zhǔn)確性,使預(yù)警具有實(shí)時(shí)性和前瞻性,有效預(yù)防礦井突水事故的發(fā)生。
近距離煤層開采上位煤層底板破壞深度氡氣探測方法,根據(jù)上位煤層與下位煤層間距,結(jié)合上位煤層工作面傾斜長度,確定出所需的矩形探測區(qū)域;在上位煤層開采過程中,提前在已確定的矩形探測區(qū)域內(nèi)沿對(duì)角線布置測線,然后分別在每條測線上布置測點(diǎn);在每個(gè)測點(diǎn)處垂直向上位煤層底板巖層中打鉆孔,然后將測氡儀的抽氣桿密封于鉆孔內(nèi),并通過橡膠軟管將抽氣桿連接至測氡儀;打開測氡儀開始測量,每個(gè)測點(diǎn)測量3小時(shí),并將測量結(jié)果傳輸至筆記本電腦中繪制氡氣濃度變化曲線,結(jié)合具體地質(zhì)條件,分析上位煤層底板巖體采動(dòng)裂隙演化特征,即可反演得出上位煤層底板破壞深度。該方法可操作性強(qiáng),數(shù)據(jù)獲取容易,效率高,具有廣泛的實(shí)用性和推廣性。
本發(fā)明公開了一種誘發(fā)礦井強(qiáng)動(dòng)力災(zāi)害地應(yīng)力臨界判據(jù)的確定方法,屬于強(qiáng)動(dòng)力災(zāi)害誘因判斷技術(shù)領(lǐng)域方法。首先收集礦井地質(zhì)資料,建立全礦井?dāng)?shù)值計(jì)算模型;獲取變量監(jiān)測點(diǎn)坐標(biāo),在模型中設(shè)置變量監(jiān)測點(diǎn);然后模擬自重應(yīng)力場變化,初始平衡后實(shí)施數(shù)值模型的分步驟開挖;之后收集實(shí)測數(shù)據(jù),修改模型參數(shù),實(shí)現(xiàn)模擬結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)的同化;最后獲得強(qiáng)動(dòng)力災(zāi)害地應(yīng)力臨界判據(jù)的模式識(shí)別模型,確定誘發(fā)礦井強(qiáng)動(dòng)力災(zāi)害地應(yīng)力的臨界判據(jù);通過不斷修正數(shù)值計(jì)算模型的力學(xué)參數(shù),同化模擬結(jié)果和實(shí)測數(shù)據(jù),從而獲得準(zhǔn)確的全礦井地應(yīng)力演化結(jié)果。本方法步驟簡單,使用方便,具有廣泛的實(shí)用性。
本發(fā)明公開了一種水上風(fēng)電塔固結(jié)堆石柱圍墩式基礎(chǔ)及其施工方法,包括水上風(fēng)電塔,所述水上風(fēng)電塔的基礎(chǔ)四周鋪設(shè)有塊石,所述塊石堆疊形成堆石圍墩,所述堆石圍墩通過水下不可分散性混凝土灌注固結(jié)成整體;所述水下不可分散性混凝土由以下原料按質(zhì)量比組成:水下不可分散地質(zhì)聚合物膠凝材料:砂子:石子=1:0~1:0~1。本發(fā)明的固結(jié)堆石柱圍墩式基礎(chǔ)解決了海水對(duì)風(fēng)電塔基礎(chǔ)沖刷侵蝕的問題,所采用的水下不可分散性混凝土注入海水不飄散,流動(dòng)性好,可以注滿堆石間隙,將拋石固結(jié)成為整體,使整個(gè)風(fēng)電塔更加穩(wěn)定,還可以快速凝結(jié),以防止受到海水沖刷,可以有效緩解海上風(fēng)電基礎(chǔ)的抗海水腐蝕問題。
本發(fā)明公開了一種再現(xiàn)裂隙的流固耦合相似模擬材料制備方法,適用于水文地質(zhì)、3D打印與注漿充填采礦物理模擬使用。質(zhì)量配比計(jì)為:河沙70%~80%,滑石粉10%~15%,液壓油3%~5%,石蠟2%~8%,生物纖維質(zhì)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(chǔ)水、透水能力,在模擬保水開采或注漿充填等流固耦合實(shí)驗(yàn)中具有較好的模擬效果;材料強(qiáng)度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)不同巖層的模擬,原材料價(jià)格低廉易制備可快速大量制作。
本發(fā)明公開了一種高精度地?zé)豳Y源綜合勘查方法,根據(jù)可控源音頻大地電磁法和高精度磁法相結(jié)合的物探方法結(jié)合已知地質(zhì)資料尋找構(gòu)造位置,初步查明該區(qū)地?zé)嵋丶皹?gòu)造情況,并根據(jù)成果資料確定地?zé)峋?,再采用化探方法?yàn)證構(gòu)造位置和地?zé)峋?;本發(fā)明通過實(shí)施上述勘探施工手段,可以辨別目標(biāo)構(gòu)造的發(fā)育情況,進(jìn)而提高推薦開采井位的準(zhǔn)確度,降低地?zé)豳Y源開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),達(dá)到提高成井率的目的。
本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種淺埋雙硬特厚煤層基本頂與頂煤同步預(yù)裂設(shè)計(jì)方法,以淺埋雙硬特厚煤層采礦地質(zhì)條件與工作面煤巖體試樣的物理力學(xué)參數(shù)為基礎(chǔ),采用數(shù)值分析方法,確定爆破鉆孔直徑、孔距、不耦合系數(shù)、延時(shí)起爆時(shí)間等鉆孔與爆破關(guān)鍵參數(shù)。實(shí)施工作面內(nèi)頂板爆破預(yù)裂鉆孔、工作面超前區(qū)域煤層頂板爆破預(yù)裂鉆孔和工作面超前區(qū)域兩巷頂板爆破預(yù)裂鉆孔三種爆破預(yù)裂鉆孔,實(shí)現(xiàn)基本頂和煤層同步預(yù)裂;此方法可有效提高淺埋雙硬特厚煤層工作面放頂煤開采過程中頂煤的冒放性,同時(shí)實(shí)現(xiàn)基本頂?shù)那许斝秹?,避免頂板大面積懸頂與強(qiáng)礦壓顯現(xiàn)。本方法適用性高、安全高效、具有廣泛的實(shí)用性。
本發(fā)明公開了一種煤層群高位頂板水力壓裂井下施工方法,屬于煤炭開采領(lǐng)域;其步驟包括:確認(rèn)上位煤層的高位頂板;計(jì)算高位頂板懸頂大小及上位煤柱的承載區(qū)和破裂區(qū);判定壓裂點(diǎn)坐標(biāo)并施工L型壓裂鉆孔;完成高位頂板的水力壓裂施工;其中,鉆孔施工和水力壓裂參數(shù)隨著礦井地質(zhì)條件變化而有所差異;通過本發(fā)明的實(shí)施,可以減小高位頂板懸頂長度、破斷塊度,緩解工作面強(qiáng)動(dòng)載礦壓顯現(xiàn)和降低切頂壓架事故風(fēng)險(xiǎn),是一種經(jīng)濟(jì)合理、安全可行的水力壓裂井下施工方法。
本發(fā)明公開了一種可控震源裝置及其安裝方法,屬于地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明可控震源裝置,包括外殼、中空膨脹螺栓和膨脹管,外殼內(nèi)部裝有GMM棒,GMM棒外部纏繞有能產(chǎn)生電流變化導(dǎo)致GMM棒長度發(fā)生伸縮的驅(qū)動(dòng)線圈,外殼內(nèi)的中空部分充滿潤滑油,GMM棒與油堵之間有預(yù)應(yīng)力彈簧和應(yīng)力傳感器,延伸管內(nèi)安裝有受力棒,受力棒的一端頂在GMM棒上,另一端從延伸管伸出。所述中空膨脹螺栓和膨脹管配合用于將膨脹管緊密嵌裝在巖體的開孔中。本發(fā)明可控震源裝置由超磁致伸縮材料提供震動(dòng)出力,結(jié)構(gòu)緊湊小巧、安全可靠、便于控制,具有出力大、能量密度高、機(jī)電耦合系數(shù)大等有益效果。
本發(fā)明公開了一種礦山遺留礦柱分級(jí)分類充填回收方法,適用礦山遺留礦柱分級(jí)分類的充填回收。首先建立礦山遺留礦柱充填回收分級(jí)分類方法分層結(jié)構(gòu)模型,然后對(duì)礦井概況進(jìn)行調(diào)研,明確礦井地質(zhì)、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)條件,為充填回收方法的決策提供依據(jù),基于分層結(jié)構(gòu)模型建立遺留礦柱充填回收方法評(píng)價(jià)模型,并由評(píng)價(jià)模型初步確定若干個(gè)可行充填回收方法;采用層次分析法對(duì)步驟三得到的若干個(gè)可行充填回收方法進(jìn)行優(yōu)選,確定最終充填回收方法。本發(fā)明將專家主觀經(jīng)驗(yàn)與層次分析法結(jié)合,對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重與評(píng)價(jià)指標(biāo)存在的客觀不確定性進(jìn)行定性的分析與定量的數(shù)學(xué)描述,構(gòu)建了更合理化、準(zhǔn)確化、綜合化的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
本發(fā)明公開了一種基于斷層破碎帶或陷落柱的井筒揭煤水害防治方法,涉及揭煤時(shí)水害防治方法領(lǐng)域。提出了一種可利用斷層破碎帶或陷落柱的高滲透性、高連通性進(jìn)行疏水降壓,從而更好的進(jìn)行揭煤水害防治的基于斷層破碎帶或陷落柱的井筒揭煤水害防治方法?;跀鄬悠扑閹У木步颐核Ψ乐畏椒ò匆韵虏襟E進(jìn)行:S1、確定斷層破碎帶的位置;S2、施工立井;S3、開鑿出臨時(shí)水倉;S4、施工前探鉆孔;S5、施工傾斜排水鉆孔;S6、布置水壓監(jiān)測系統(tǒng)、水位監(jiān)測系統(tǒng),并布置位移監(jiān)測系統(tǒng);S7、進(jìn)行疏水卸壓,至安全準(zhǔn)則后,注漿封堵傾斜排水鉆孔,進(jìn)行揭煤??朔藬鄬悠扑閹Щ蛳萋渲鹊刭|(zhì)構(gòu)造的危險(xiǎn)性,將其變害為利,解決了含水煤層井筒揭煤突水問題。
本發(fā)明公開了基于重力分離的天然氣水合物間接置換開采方法,該開采方法包括利用所述生產(chǎn)套管向天然氣水合物儲(chǔ)層輸入重力篩分介質(zhì),形成重力介質(zhì)分離層,輸入置換劑到所述重力介質(zhì)分離層中或以下,抽采氣態(tài)天然氣即可。所述重力篩分介質(zhì),其密度大于甲烷或天然氣混合物的密度,小于所述置換劑的密度或水的密度。本發(fā)明創(chuàng)造性的利用重力篩分介質(zhì)在兩個(gè)反應(yīng)界面間進(jìn)行傳輸物質(zhì),提高了產(chǎn)物的純度,豐富了熱源供應(yīng),提高了熱量利用率,天然氣水合物儲(chǔ)層缺失水合物的時(shí)間間隔變短,有利于于儲(chǔ)層穩(wěn)定,從而降低天然氣水合物開采過程中的地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)。
一種基于遙感監(jiān)測的沖溝地形下采場覆巖活動(dòng)控制方法,選取我國西北礦區(qū)典型的沖溝地形下淺埋煤層開采礦井,掌握不同礦井對(duì)應(yīng)工作面的覆巖賦存狀況和具體開采參數(shù);利用無人機(jī)飛行平臺(tái)獲取沖溝地表多個(gè)時(shí)相影像,利用SFM三維重建方法建立沖溝地形;利用時(shí)序分析方法,對(duì)多個(gè)時(shí)相建立的沖溝地形進(jìn)行差異提取,獲取采動(dòng)坡體動(dòng)態(tài)形變信息,并利用數(shù)字地形分析方法提取沖溝的相關(guān)地形特征參數(shù);聯(lián)合采動(dòng)坡體動(dòng)態(tài)形變信息與沖溝地形特征參數(shù),覆巖賦存狀況和具體開采參數(shù),針對(duì)不同工作面的采礦地質(zhì)條件,分別采用不同的采場覆巖活動(dòng)控制方法。本發(fā)明能夠有效地控制沖溝地形下淺埋煤層開采上覆巖層活動(dòng),保證井下工作面能夠?qū)崿F(xiàn)安全高效開采。
本發(fā)明公開了一種流態(tài)化煤氣同采系統(tǒng)及其同采方法,流態(tài)化煤氣同采系統(tǒng)包括水力開采部分、井底煤巖處理部分和煤巖輸送部分。本發(fā)明水力開采過程中釋放的瓦斯可以通過采煤鉆井頂部的瓦斯抽采斜孔被瓦斯抽采泵抽采,水力開采出的煤巖混合物可以通過井底煤巖處理部分和煤巖輸送部分進(jìn)行煤巖分離后分類運(yùn)輸上井,水力開采部分與井底煤巖處理部分各自工作、互不影響,可極大提高水力開采工藝的可靠性和開采效率;可以實(shí)現(xiàn)無人開采的自動(dòng)化作業(yè),大大提高煤與瓦斯突出煤層的開采安全性;適用于對(duì)邊角煤和雞窩煤等含煤少、地質(zhì)條件復(fù)雜的煤層資源進(jìn)行開采,特別適用于對(duì)煤與瓦斯易突出的松軟煤層進(jìn)行煤礦開采。
一種采動(dòng)覆巖分區(qū)隔離雙孔錯(cuò)層注漿充填鉆孔布置方法,根據(jù)開采區(qū)域的地質(zhì)信息,設(shè)定開采區(qū)域漿體的擴(kuò)散半徑R;按擴(kuò)散半徑R的擴(kuò)散區(qū)域在采煤工作面內(nèi)分段布置多組從地面垂直向下的注漿鉆孔,每組注漿鉆孔為一個(gè)主注漿鉆孔和一個(gè)輔注漿鉆孔,相鄰兩組注漿鉆孔之間的距離為擴(kuò)散半徑R;主注漿鉆孔的終孔深度位于煤層上方15~40倍煤層采高;輔注漿鉆孔的終孔深度位于主注漿鉆孔終孔深度上方30~50m處。在鉆孔不同層位中進(jìn)行注漿充填,解決了傳統(tǒng)的注漿充填過程中單一鉆孔易堵孔導(dǎo)致注漿充填失敗的問題,增加了注漿充填系統(tǒng)的可靠性;同時(shí)通過雙鉆孔錯(cuò)層位注漿充填,保證系統(tǒng)的及時(shí)性,確保達(dá)到設(shè)計(jì)注漿充填量,保證注漿充填效果。
一種建筑物下充填開采回收煤柱的方法,根據(jù)地面建筑物狀況和煤層賦存條件地質(zhì)信息數(shù)據(jù),設(shè)定建筑物下的采煤寬度和保留煤柱的寬度;在采區(qū)膠帶運(yùn)輸巷和采區(qū)軌道運(yùn)輸巷的一側(cè)或兩側(cè)劃分若干采煤工作面,由內(nèi)往外逐一進(jìn)行回采;在劃分好的采煤工作面中央布置一條主支巷、兩側(cè)各布置一條輔助支巷,輔助支巷底端與主支巷底端相連通,從主支巷始端開始,按設(shè)定的采煤寬度和保留煤柱的寬度逐一向兩側(cè)輔助支巷方向交替呈人字形傾斜掘進(jìn)Ⅰ開采巷道,直至所有Ⅰ開采巷道與輔助支巷貫通;對(duì)所有Ⅰ開采巷道逐一進(jìn)行充填,待Ⅰ開采巷道內(nèi)的充填體穩(wěn)定后,逐一對(duì)保留煤柱進(jìn)行掘進(jìn)開采,完成建筑物下充填開采回收煤柱。其方法簡單、施工安全、回收率高、速度快。
本發(fā)明公開了一種采空區(qū)上方水庫突水事故的探測及評(píng)估方法,先確定不同鉆進(jìn)路徑的角度,并且每個(gè)鉆進(jìn)路徑內(nèi)均獲取不同深度的巖心,然后對(duì)獲取的巖心分別通過低場核磁共振技術(shù)、3D?XRM技術(shù)、水滴接觸方法和電法儀獲得巖心內(nèi)的孔隙分布、潤濕性以及電阻率,從微觀上揭示了孔隙結(jié)構(gòu)、親水性及阻抗能力間的耦合關(guān)系,并說明了水力梯度驅(qū)使作用下巖心內(nèi)部水量空間分布及潛在運(yùn)移路徑,為相應(yīng)疏水措施提供數(shù)據(jù);同時(shí)結(jié)合地質(zhì)數(shù)據(jù)及不同深度巖心的相關(guān)特征參量,構(gòu)建流?固?力時(shí)空協(xié)同耦合模型,通過對(duì)比不同深度巖心的力學(xué)強(qiáng)度與有效水應(yīng)力的大小關(guān)系,確立頂板發(fā)生水害的預(yù)警閾值和評(píng)估準(zhǔn)則,為采空區(qū)上方水庫發(fā)生突水事故的精準(zhǔn)預(yù)測提供數(shù)據(jù)支撐。
本發(fā)明涉及一種基于回采巷道全生命周期的支護(hù)方法,屬于巷道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,解決了現(xiàn)有巷道支護(hù)方法效率低、操作復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題。該支護(hù)方法包括如下步驟:在巷道掘進(jìn)期間,基于實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場實(shí)測,獲得巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)參數(shù)與圍巖松動(dòng)圈范圍;通過數(shù)值模擬獲得掘進(jìn)期間的巷道支承壓力分布與大小、塑性區(qū)范圍與回采期間超前壓力影響區(qū)范圍以及超前支承壓力集中系數(shù);通過理論計(jì)算得出回采巷道支護(hù)強(qiáng)度要求,依據(jù)支護(hù)強(qiáng)度要求確定注漿錨索施工參數(shù);根據(jù)注漿錨索施工參數(shù)進(jìn)行注漿錨索施工,待注漿;回采后,對(duì)回采期間巷道超前支護(hù)段的注漿錨索進(jìn)行注漿,完成支護(hù)。本發(fā)明的支護(hù)效率高,操作簡單,大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
本發(fā)明涉及一種覆壓加溫下煤巖孔滲電聲應(yīng)力應(yīng)變聯(lián)測裝置,該裝置設(shè)有一個(gè)恒溫箱,恒溫箱內(nèi)設(shè)有支撐桿、綜合夾持器、推進(jìn)平臺(tái)、墊塊及煤樣,綜合夾持器的上部設(shè)有實(shí)驗(yàn)油管,實(shí)驗(yàn)油管插入煤樣中,實(shí)驗(yàn)油管的上部依次連接著電磁閥e、標(biāo)準(zhǔn)室、壓力表b、電磁閥c、氣壓調(diào)節(jié)器及氣體增壓泵,所述氣體增加泵的進(jìn)口通過導(dǎo)線與氣瓶相連通;實(shí)驗(yàn)油管的上部依次連接著壓力表c、電磁閥d、水壓調(diào)節(jié)器、液體增壓泵及水箱。該裝置可以有效模擬深部復(fù)雜地層條件下高溫高壓的地質(zhì)環(huán)境,在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下得到煤巖樣品的孔隙度、氣水相對(duì)滲透率、應(yīng)力應(yīng)變曲線、電阻率和聲波速度,有效節(jié)約了樣品、增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度和可對(duì)比性,給科研工作帶來極大的便利。
一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的巷道圍巖變形預(yù)測方法,屬于預(yù)測巷道圍巖變形的方法。通過層次分析得到圍巖的關(guān)鍵影響因素,對(duì)不同地質(zhì)條件下現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和整理,由監(jiān)測得到的可信賴的數(shù)據(jù)組作為巷道圍巖變形的訓(xùn)練樣本,訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)通過trainlm函數(shù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練,可建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型;利用經(jīng)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)巷道開挖初期變形量進(jìn)行預(yù)測,根據(jù)輸入的指標(biāo)參數(shù),得到圍巖頂板下沉量、底板上移量、巷幫位移量及產(chǎn)生的最大塑性區(qū)破壞深度,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)預(yù)測請(qǐng)求預(yù)測出開挖初期的巷道變形,選取合適的支護(hù)參數(shù)對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)控制,預(yù)防由于巖體失穩(wěn)所帶來的安全事故。為巷道采挖過程提供可信賴的預(yù)測數(shù)據(jù),指導(dǎo)巷道施工過程,合理的安排工序。
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