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[发明专利]一种煤层底板灰岩水害地面超前区域探查治理效果评价方法-CN202110414534.9有效
发明人：廉法宪;傅先杰;程世贵;周学年;岳喜占;金吕锋;张爱华;高生保;张鸣;夏辉;丁湘;蒲治国;闫鑫;张坤 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司;中煤新集能源股份有限公司
申请日： 2021-04-16 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： E21B47/005 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤层底板灰岩水害地面超前区域探查治理效果评价方法，包括：对地面长距离定向钻进施工过程中的钻孔轨迹进行评价，并根据评价标准对各二级指标进行打分；根据钻进地层是否有构造发育，对应选择正常地层或非正常地层的评价标准，对钻孔探查结果进行评价，并根据评价标准对各二级指标进行打分；对注浆治理效果进行评价，并根据评价标准对各二级指标进行打分；根据前述3个分项的评分结果，按照评价指标计算标准，计算各个评价项目指标对应的权重值的加和得到治理效果综合得分，根据综合得分和评价等级表确定底板灰岩水害地面超前区域探查治理工程效果的质量等级。本发明适用范围广，能够全面反映实际治理工程效果。
一种煤层底板水害地面超前区域探查治理效果评价方法

[发明专利]一种煤矿工程三维采动渗流相似模拟装置及方法-CN202310761470.9在审
发明人：贺晓浪;蒲治国;丁湘;丁锐;秦伟;王朝引;郭森林;陈云民;苏士杰 -专利权人：中国中煤能源股份有限公司;中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种煤矿工程三维采动渗流相似模拟装置及方法，在箱体内铺设地质相似体，煤层由水溶性材料制成；煤层的上覆地层和下伏地层内均设有压力盒和水压计；通过第一进水管向煤层供水以模拟煤层开采过程；通过第二进水管向上覆地层注水以构建煤层上方的含水层；第一排水管用于排出煤层溶解后的液体；第二排水管用于排出上覆地层中的水；地质相似体的上方和侧方设置声发射检测探头和波速检测探头；监测控制站与压力盒、水压计、声发射检测探头和波速检测探头电连接。本申请能够同时准确监测出煤层采动过程中地层裂纹的三维空间发育变化情况以及岩体物理力学参数、结构特征参数变化，实现了多维度的智能信息获取，监测结果更接近实际开采情况。
一种煤矿工程三维渗流相似模拟装置方法

[发明专利]一种改进的底板突水脆弱性变权评价方法-CN202010556148.9有效
发明人：李哲;丁湘;蒲治国;谢朋;张坤;黄海鱼;刘溪;贺晓浪;段东伟;柯贤敏;纪卓辰;闫鑫;王禹迪 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2020-06-17 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06Q10/0639 文献下载
摘要：本发明公开了一种改进的底板突水脆弱性变权评价方法，在确定突水脆弱性主控因素、常权权重及主控因素量化归一专题图的基础上，还包括步骤：1、构建状态变权函数，2、确定状态变权函数变权区间阈值，3、确定状态变权函数调权参数。建立了权重调整程度与常权权重大小呈正相关关系的改进的三区间状态变权函数，使得权重调整规律更加符合实际突水规律，首次提出了通过分析各主控因素量化归一值累积频率确定变权区间阈值的方法，使得变权调整区间确定结果更加科学，并给出了可操作性、准确性相对较强的调权参数确定方法，基于以上改进可以大大提高底板突水脆弱性变权评价的科学性、可操作性及准确性。
一种改进底板脆弱性变权评价方法

[发明专利]一种煤层顶板砂岩含水层充水强度评价方法-CN202010556155.9有效
发明人：丁湘;蒲治国;李哲;张坤;柯贤敏;黄海鱼;段东伟;贺晓浪;刘溪;谢朋;纪卓辰;闫鑫;王禹迪 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2020-06-17 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤层顶板砂岩含水层充水强度评价方法，包括步骤：确定煤层顶板直接充水含水层；确定煤层顶板充水强度主控因素；主控因素量化、专题图绘制及建立主控因素量化数据库；确定各主控因素对顶板砂岩含水层充水强度的影响权重；构建顶板充水强度评价模型计算充水强度指数；顶板充水强度评价与分区。本发明首次提出了充水强度指数的概念，用来表征不同区域矿井涌水量的相对大小，该方法将影响矿井充水强度的因素分为充水水源及充水通道，充分体现了自然因素与人为采矿因素对顶板砂岩充水强度的影响，充水强度评价结果直接应用于矿井涌水量大小的对比中，指导不同区域排水系统管路的布置，相比其他矿井涌水量预测方法更具科学性与实用性。
一种煤层顶板砂岩含水层强度评价方法

[发明专利]井下3D打印混凝土体机器人-CN201810142090.6有效
发明人：郑忠友;吴玉意;朱磊;丁湘 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2018-02-11 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： E04G21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种井下3D打印混凝土体机器人，包括液压行走系统、储料系统、搅拌挤料系统、三维直角坐标打印机、喷嘴及控制系统等，液压行走系统的上方依次为搅拌挤料系统、储料系统，三维直角坐标打印机位于液压行走系统一侧，通过控制系统控制搅拌挤料系统搅拌挤送混凝土，同时控制三维直角坐标打印机及喷嘴打印混凝土三维体。本发明实现了井下3D打印混凝土，无需模板，打印机器人可自行走，提高了井下混凝土作业机械化程度，提高了施工速度，适用于煤矿、冶金矿山、地下工程和隧道工程等领域。
井下打印混凝土机器人

[发明专利]一种井下调蓄系统冒裂带充水系数确定方法-CN202010681595.7有效
发明人：丁湘;段东伟;柯贤敏;蒲治国;张坤;黄海鱼;谢朋;贺晓浪;刘溪;李哲;纪卓辰;闫鑫;王禹迪 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种井下调蓄系统冒裂带充水系数确定方法，包括以下步骤：步骤1.查明目标矿井“冒裂带”基本特征；步骤2.确定目标矿井直接充水含水层的补、径、排条件；步骤3.确定“冒裂带”发育范围内的地层岩性特征；步骤4.建立“冒裂带”储水系数计算数学模型；步骤5.获取地下调蓄系统实际储水数据；步骤6.计算“冒裂带”储水系数。本发明以深部矿井地下调蓄系统为研究对象，在充分分析“冒裂带”基本特征，“冒裂带”发育范围内直接充水含水层补、径、排条件及地层岩性特征的基础上，结合地下水动力学，渗流理论等原理的基础上，利用“冒裂带”储水空间与含水层动态补给量建立耦合关系，利用数学方法推导出了“冒裂带”储水系数计算公式。
一种井下系统冒裂带充水系确定方法

[发明专利]基于岩体声波刚度的覆岩离层水害隐患识别及分级方法-CN202211100796.9在审
发明人：谢朋;丁湘;蒲治国;贺晓浪;李哲;秦伟;张坤;冯洁;纪卓辰 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： E21B47/107 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于岩体声波刚度的覆岩离层水害隐患识别方法，首先进行岩体声波原位测试；其次计算岩体声波刚度；然后进行相邻地层岩体声波刚度比值的计算；然后进行覆岩离层水害隐患原位判别及规模分级，最终进行覆岩离层水害隐患危险性分级。本发明综合采用钻孔揭露的地层结构及钻孔声波测试数据，无需进行复杂的室内试验获取物理力学参数，可以快速对采区覆岩离层水害隐患进行原位识别及分级，可为离层水水害防治方案的制定提供科学依据，保证煤矿的安全开采。
基于声波刚度覆岩离层水害隐患识别分级方法

[发明专利]一种基于ArcGIS的老空窑水危险性分区预测方法-CN202211096196.X在审
发明人：蒲治国;丁湘;纪卓辰;李哲;冯洁;黄海鱼;张坤;贺晓浪;闫鑫;刘凯祥;段东伟;刘溪;谢朋;庞龙 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2022-09-08 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于ArcGIS的老空窑水危险性分区预测方法，具体按照以下步骤实施：获取地形数据资料，提取出地面标高等值线，在ArcGIS中绘制地形地貌渲染图；将已揭露的各煤层老空窑，火烧边界和煤层露头线叠加至绘制的地形地貌渲染图，得到空间分布示意图；收集煤层底板标高数据，绘制煤层底板标高等值线栅格图；对得到的地形地貌渲染图和煤层底板标高等值线栅格图进行叠加计算，输出栅格；根据分级阈值将栅格输出分级，得到分区预测图。对矿井可能存在的老空窑积水区进行预测分区，解决了现有技术受限于地形地貌无法对老空窑区进行有效探测，井下探放水钻孔无法针对性进行布置，导致探放水工作量大且疏放效果差的问题。
一种基于 arcgis 老空窑水危险性分区预测方法

[发明专利]基于声波探测的矿井冲击地压与水害协同预警方法-CN202211563464.4在审
发明人：冯洁;丁湘;蒲治国;纪卓辰;闫鑫;刘凯祥;张坤;贺晓浪;段东伟;李兆扬;谢朋 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了基于声波探测的矿井冲击地压与水害协同预警方法，包括：步骤1，确定煤层开采主要含水层层位、富水性性较强的区域、具有冲击倾向性岩层；步骤2，利用“关键层”理论，计算冲击地压关键层与煤层开采后导水裂隙带发育高度；步骤3，划分主要含水层、具有岩石倾向性岩层的沉积相；步骤4，开展煤层开采的“静态+动态”数据统计与监测；步骤5，根据步骤4获取的结果，建立矿井冲击地压与突水耦合危险性评价体系；步骤6，以步骤5建立的矿井冲击地压与突水耦合危险性评价体系为基础，构建基于模糊变权法的矿井冲击地压与突水耦合危险性评价模型；步骤7，验证与修正步骤6建立的危险性评价模型。
基于声波探测矿井冲击地压水害协同预警方法

[发明专利]切顶为柱以错位支撑顶板的减损采煤装置和方法-CN202310067864.4在审
发明人：闫鑫;丁湘;蒲治国;张坤;冯洁;李哲;纪卓辰;庞龙;刘凯祥;贺晓浪;段东伟;黄海鱼;刘溪;谢朋;李兆扬;张齐;侯予宁;樊江伟;秦伟 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2023-01-17 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种切顶为柱以错位支撑顶板的减损采煤装置和方法，包括依次沿采煤方向布置的单体液压支柱、岩体切割机、第一液压支架、第二液压支架和机械化采煤设备，岩体切割机包括切割刀，切割刀一端连接有钻头，另一端连接有升降台，切割刀靠近升降台的一端沿其周向设有止水垫圈，升降台套接有齿轮爬杆，切割刀与齿轮爬杆平行设置，齿轮爬杆底端固接有液压伸缩支柱，切割刀内部连通有水力压裂进水管，水力压裂进水管连接有动力装置，动力装置底部固接有履带行走装置，动力装置与升降台固接；本发明用可以减少煤柱的留设数量，提高煤炭资源的回收率，支护效果也强于煤柱，更有利于保障矿井安全。
错位支撑顶板减损采煤装置方法

[发明专利]一种基于多源信息融合的煤层顶板溃水溃沙危险性评价方法-CN202010404168.4有效
发明人：申斌学;丁湘;张坤;蒲治国;李娟;黄海鱼;贺晓浪;段东伟;刘溪;柯贤敏;谢朋;纪卓辰;闫鑫;王禹迪 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司;中煤西安设计工程有限责任公司
申请日： 2020-05-13 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多源信息融合的煤层顶板溃水溃沙危险性评价方法，包括：在综合考虑水文地质条件、地质条件及采矿活动影响等多因素的基础上，本发明通过确定将沙层厚度、基采比、溃沙裂缝带发育高度、基岩风化指数、单位涌水量、饱水沙层厚度、渗透系数、采动影响指数作为溃水溃沙危险性评价指标，并在此基础上通过建立数学分析模型、建立决策层主控因素专题图、构建判断矩阵确定指标权重、决策层主控因素专题图叠加等一系列具体实施步骤，最终利用地理信息系统的数据存储、空间数据处理和分析功能等，将量化后的结果以图形的形式显示出来，并通过图形输出系统输出成果图，实现了符合矿井实际的溃水溃沙危险性多源信息分区。
一种基于信息融合煤层顶板溃水溃沙危险性评价方法

[发明专利]基于聚类与关联规则分析的地学大数据深度挖掘方法-CN202211616669.4在审
发明人：李兆扬;丁湘;刘溪;黄海鱼 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2022-12-15 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G06F18/24 文献下载
摘要：本发明属于地学大数据深度挖掘方法技术领域，公开了基于聚类与关联规则分析的地学大数据深度挖掘方法，包括以下步骤：描述型分析、诊断型分析、预测型分析和指令型分析，描述性分析是社会调查统计分析的第一个步骤，对调查所得的大量数据资料进行初步的整理和归纳，以找出这些资料的内在规律‑‑集中趋势和分散趋势，主要借助各种数据所表示的统计量，如均数、百分比等，进行单因素分析。该基于聚类与关联规则分析的地学大数据深度挖掘方法，解决了将地学大数据通过分析获取很多智能的深入的有价值的信息，经过分析对比或处理来产生新的地学数据或新的地学知识，知识发现，既是发现未知、隐藏的数据，又是实现由“数据”到“知识”升华。
基于关联规则分析地学数据深度挖掘方法

[发明专利]一种煤矿矸石充填与减水开采的施工方法-CN202011477252.5有效
发明人：蒲治国;丁湘;张坤;王永国;王黔;刘毅涛;贺晓浪;刘溪;冯洁;黄海鱼;段东伟;谢朋;李哲;纪卓辰;闫鑫;刘凯祥 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2020-12-15 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿矸石充填与减水开采施工方法，属于煤矿绿色开采技术领域。本发明利用定向钻孔施工至工作面采后导水裂隙带顶界附近，利用于地面矸石碎石系统、地面制浆系统向导水裂隙带内进行矸石充填，矸石充填后进行注浆加固，处理矿井矸石的同时在主要充水含水层的充水边界构建连续隔水墙，随着工作面及矿井开采范围的不断扩大，在回采边界形成完整的隔水带，隔断主要充水含水层向矿井充水的充水水源。实现了矿井矸石处理与减水开采的协同，达到了矸石与矿井水“零排放”的要求，大大推进了绿色矿山建设步伐，创建了煤田绿色开采新模式，适用于煤矿、冶金矿山、地下工程等领域。
一种煤矿矸石充填开采施工方法

[实用新型]便携式井下高处出水点水量测量装置-CN202222840782.2有效
发明人：丁湘;蒲治国;闫鑫;李哲;贺晓浪;张坤;冯洁;纪卓辰;刘凯祥;段东伟;黄海鱼;刘溪;谢朋;李兆扬;庞龙;张齐;侯予宁 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本实用新型公开了便携式井下高处出水点水量测量装置，包括充气囊袋，充气囊袋顶部开设接水口，充气囊袋底部连接管道，管道由若干水管拼接而成，最底端水管连接控制装置，控制装置分别连接排水渠软管、接水袋软管，接水袋软管连接接水袋。本实用新型针对井下高处出水点水量难以准确测量的问题，根据井下巷道高处出水特点，利用充气囊袋的接水口对接在出水点上，包裹出水口避免顶板出水四处迸溅，准确测量钻孔出水量的同时，提高测试装置便携程度，减轻井下作业人员携带装备的劳动强度。
便携式井下高处出水水量测量装置

[发明专利]矿井涌水水源判别的PCA-SVC方法-CN202210866183.X在审
发明人：丁湘;蒲治国;纪卓辰;冯洁;闫鑫;李哲;贺晓浪;段东伟;谢朋;刘凯祥;庞龙;张齐 -专利权人：中煤能源研究院有限责任公司
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿井涌/突水水源判别的PCA‑SVC方法，将主成分分析法PCA和支持向量聚类SVC方法相结合，PCA法能够有效降低高维数据组之间的相关性，消除样本原始数据间的冗余信息，支持向量聚类SVC是一种经典二分类方法，具有良好的分类效果，结合核函数可以矿井涌/突水水源从难以判别的输入空间映射到高维水化学特征空间，然后在新空间中寻找能够最大程度正确对水源进行判别的超平面，提供了一种快速有效地矿井涌/突水水源判别技术手段，使涌/突水水源判别结果更加快速准确。
矿井水源别的 pca svc 方法

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