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[发明专利]基于应力场探测的煤巷掘进突出危险预测方法及系统-CN202310890749.7在审
发明人：宋大钊;赵英杰;邱黎明;何学秋;李振雷;朱熠;彭玉杰 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开一种基于应力场探测的煤巷掘进突出危险预测方法和系统，包括：选定应力场探测区域，绘制波速异常系数ξ分布云图，基于区域煤层波速与应力关系，获取区域应力异常系数β分布；基于掘进计划确定不同位置迎头处β，记为β1；建立迎头前方考虑非掘进扰动应力异常集中的含瓦斯煤层力学模型，获得迎头前方最大扰动长度，记为lmax，确定lmax范围内的最大β，记为β2；将β1、β2代入力学模型，计算对应的塑性区长度xp；将β1、β2、xp和日计划进尺L代入突出危险程度R值计算公式，确定迎头掘进至不同位置时发生突出灾害的危险等级；根据危险等级确定日最大安全进尺，调整进尺计划或采取防治措施。本发明可指导掘进巷道日进尺长度计划的制定。
基于力场探测掘进突出危险预测方法系统

[发明专利]一种煤岩界面识别方法-CN202110250593.7有效
发明人：宋大钊;何学秋;郭磊;韦梦菡;殷山;刘洋 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-03-08 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩界面识别方法，该方法包括：收集采煤过程中当前被采煤岩破坏时所产生的电磁辐射信号；提取电磁辐射信号的电磁辐射特征参量；其中，电磁辐射特征参量包括：电磁辐射信号的强度、主频、频带、持续时间、振铃计数以及能量值；基于电磁辐射特征参量，利用预设的识别模型对当前煤岩界面进行识别，得到当前煤岩界面的识别结果；其中，预设的识别模型基于不同种类的煤和岩石破坏时产生的电磁辐射信号的电磁辐射特征参量的差异进行煤岩界面识别。本发明能够适应综采面突变的工作环境，大大提高煤岩界面识别的效率和准确性，具有适用范围广、可靠性好、精度高等优势。
一种界面识别方法

[发明专利]煤层碳封存区域选址与封存方式确定方法及系统-CN202210794038.5有效
发明人：邱黎明;宋大钊;何学秋;张建国;王满;肖钰哲;牛泽华;李振雷;田向辉;王洪磊;赵英杰;彭玉杰 -专利权人：北京科技大学;中国平煤神马能源化工集团有限责任公司;中安安全工程研究院
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： E21B41/00 文献下载
摘要：本发明提供一种煤层碳封存区域选址与封存方式确定方法及系统，方法包括：获取区域煤层埋深、煤层连续性以及煤层厚度；根据区域煤层埋深、煤层连续性以及煤层厚度通过备选区域判别标准进行筛选，初步确定备选区域；在备选区域开展CO2与CH4竞争吸附实验，得到CO2与CH4单一吸附量、竞争吸附量以及吸附量倍数关系参数；根据CO2与CH4单一吸附量、竞争吸附量以及吸附量倍数关系参数通过碳封存位置判别标准确定碳封存可选区域；获取碳封存可选区域碳封存成本及碳减排收益；根据碳封存成本判别标准确定碳封存方式。本发明提供的方法可靠性强，适用范围广，有助于快速筛选出具有高收益高碳储存量的封存址区以及合适的封存方法。
煤层封存区域选址方式确定方法系统

[发明专利]基于采动磁场分布式监测的煤层突出危险区域识别方法-CN202211417822.0有效
发明人：邱黎明;宋大钊;何学秋;童永军;刘强;李振雷;王安虎;张志博;赵英杰;杨港 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于采动磁场分布式监测的煤层突出危险区域识别方法，所述方法包括：选择待掘进煤层工作面作为识别的目标巷道，将其底板抽放巷或者顶板抽放巷作为监测地点；将多个磁场传感器按预设的间隔距离布置在底板抽放巷或者顶板抽放巷靠近煤层的一侧；测试监测地点煤岩体的初始磁场强度E0作为背景值；实时监测煤层掘进过程中煤岩体的磁场强度E，计算相对磁场强度W；实时绘制各个磁场传感器的相对磁场强度W曲线；利用相对磁场强度W曲线判断磁场传感器周围区域的煤层突出危险性，利用相对磁场强度W的24小时平均值Wd绘制的等值线图识别待掘进煤层突出危险区。本发明能够提高煤层突出危险识别的可靠性和准确率。
基于磁场分布式监测煤层突出危险区域识别方法

[发明专利]一种防水煤柱稳定性快速评价方法-CN202310511970.7在审
发明人：邱黎明;何学秋;刘强;朱开鹏;宋大钊;刘英杰;王安虎;朱熠 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司;北京科技大学
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开一种防水煤柱稳定性快速评价方法，包括制备多个具有不同含水率的标准力学试样；确定每个标准力学试样在单轴压缩过程中电阻率随时间的变化曲线和电磁辐射强度随时间变化曲线；根据每个标准力学试样的失稳破坏前兆信息确认时间点所对应的电阻率和电磁辐射强度确定每个标准力学试样的失稳损失当量，进而确定最小失稳损失当量；按预设时间间隔采集防水煤柱电阻率监测数据和电磁辐射强度监测数据，并根据采集到的电阻率监测数据和电磁辐射强度监测数据计算数据采集时的防水煤柱损伤当量；当计算得到的数据采集时的防水煤柱损伤当量大于等于最小失稳损失当量时，判定防水煤柱存在失稳风险。
一种防水稳定性快速评价方法

[发明专利]一种基于窄带电磁信号的煤岩破裂区域定位方法和装置-CN202310343815.9在审
发明人：邱黎明;童永军;宋大钊;何学秋;韦梦菡 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明提供一种基于窄带电磁信号的煤岩破裂区域定位方法和装置，包括：在煤岩周围布置4枚不在同一水平面的三轴电磁传感器实时采集空间中的矢量电磁信号，并进行低通滤波，保留能有效表征煤岩破坏的低频电磁辐射信号，并求解其主频、次主频、第三主频、第四主频，获得煤岩破裂信号的主要频点f1、f2、f3、f4，并提取主要频点附近的4个窄带电磁波形并进行逆变换，得到煤岩破裂原始电磁信号的近似正弦波的窄带波形；根据窄带波形的矢量性进行定位，获得主要频点f1附近窄带波形的破裂源A1，以及所述f2、f3及f4附近窄带波形的破裂源A2、A3和A4；根据破裂源A1、A2、A3和A4的位置确定煤岩破裂区域。本发明实现了对煤岩破裂源及破裂区域的准确定位。
一种基于窄带电磁信号破裂区域定位方法装置

[发明专利]一种矿井巷道通风状态实时可视化监测预警系统与方法-CN202210335471.2有效
发明人：邱黎明;宋大钊;史亚锋;何学秋;王恒;赵英杰;李振雷;周超 -专利权人：北京科技大学;内蒙古鄂尔多斯永煤矿业有限公司
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿井巷道通风状态实时可视化监测预警系统与方法，该系统包括：信息实时自动感知模块、信息传输模块、地面计算机系统以及报警器；其中，信息实时自动感知模块用于实时获取巷道通风参数；信息传输模块用于将信息实时自动感知模块所获取的巷道通风参数传输至地面计算机系统；地面计算机系统用于基于巷道通风参数进行通风系统异常诊断，在巷道通风参数超出预设范围时，控制报警器进行报警提示；并计算分支需风量，当分支需风量发生变化时，自动调节通风设施，以满足分支需风量。本发明具有监测数据传输实时性、设施调控自动化、灾害识别精准化、并能实现精准预测等优点。
一种矿井巷道通风状态实时可视化监测预警系统方法

[发明专利]一种碳封存盖层全区域监测与失稳位置定位方法和装置-CN202310343818.2在审
发明人：邱黎明;朱熠;洪涛涛;何学秋;刘强;宋大钊;何生全;肖钰哲 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明提供一种碳封存盖层全区域监测与失稳位置定位方法与装置，包括：根据碳封存区域确定碳封存盖层位置，在盖层周围通过竖向钻孔布置多条平行直流电法测线；在进行碳封存之前进行电法测试，获取盖层的三维视电阻率背景值；在CO2注入完成后，每隔若干小时对盖层进行一次电法测试，获得封存刚完成时盖层的三维视电阻率分布情况，并判断封存刚完成时盖层的的稳定情况；对各测线定期进行测试，获得盖层的三维视电阻率云图；将盖层的三维视电阻率云图与背景值作差，得到盖层三维视电阻率变化情况，并根据盖层失稳位置判识准则，判断盖层是否失稳并确定失稳位置。本发明实现了碳封存盖层全区域失稳位置定位。
一种封存盖层区域监测失稳位置定位方法装置

[发明专利]一种利用短时过零率识别煤岩失稳前兆特征的方法-CN202111322735.2有效
发明人：李振雷;薛雅荣;宋大钊;何学秋;王洪磊 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-11-09 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01V1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用短时过零率识别煤岩失稳前兆特征的方法，包括：采集煤岩体样本失稳破坏过程中的全波形信号；对采集的全波形信号进行加窗处理，将其分割为长度相等的短时帧信号；对分割出的短时帧信号进行小波阈值去噪；计算去噪后的各短时帧信号的过零率，并将计算出的过零率按时序排列；确定过零率与煤岩应力状态的响应规律，得到煤岩失稳前兆特征判识准则；根据所述煤岩失稳前兆特征判识准则，识别待识别煤岩体的失稳状态。本发明可以为声发射监测技术在煤岩动力灾害预警、高陡边坡监测、结构健康监测中提供新的分析方法和指标，对提升声发射监测技术的应用效果起到积极作用。
一种利用识别失稳前兆特征方法

[发明专利]一种CO2-CN202310194637.8在审
发明人：张建国;王满;何学秋;邱黎明;宋大钊;赵英杰;肖钰哲;牛泽华 -专利权人：平顶山天安煤业股份有限公司;北京科技大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明涉及煤层泄压增透技术领域，特别是指一种CO2自动错位致裂的煤层增透装置，包括：筒状外壳，在筒状外壳内部中心位置布置液态CO2储存仓，在筒状外壳内部两端形成释放头外壳，释放头外壳包覆旋转释放头，液态CO2储存仓与旋转释放头通过复用型定压泄能片连接；旋转释放头被配置为环绕轴线旋转，并且旋转释放头外周阵列多组释放头内孔组，释放头外壳外周阵列多组释放头外孔组，多组释放头内孔组与多组释放头外孔组一一对应，当旋转释放头旋转时，在垂直于对应的一组释放头内孔组与一组释放头外孔组的同一截面，释放头内孔依次循环对准释放头外孔。本发明通过旋转释放高压CO2进行脉冲式冲击，实现煤层增透和瓦斯驱替，提高了煤层瓦斯抽采效率。
一种 co base sub

[发明专利]一种封存CO2-CN202310216125.7在审
发明人：邱黎明;何学秋;张保勇;朱熠;洪涛涛;宋大钊;张强;李振雷 -专利权人：北京科技大学;黑龙江科技大学
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01H17/00 文献下载
摘要：本发明提供一种封存CO2全周期安全性监测方法和系统，包括：将待封存CO2的地质结构体及其周围一定范围确定为监测区域；在监测区域边界上通过钻孔布置微震传感器；在实施封存CO2之前开启微震监测数据分析系统，接收监测区域内的微震信号，判断钻孔扰动对监测区域的影响；在向地质结构体注入CO2的过程中，通过微震信号的位置判断注入过程的安全性，根据判断结果对注碳过程进行调整；在结束地质结构体注碳之后，对注碳孔进行封孔，并继续进行微震连续监测，通过微震信号判断CO2注入过程对监测区域的影响，对封存区域的安全性进行判识。本发明实现了对地质结构体封存CO2工程结构体全周期安全性监测，有力保障地质结构体CO2封存工程的安全。
一种封存 co base sub

[发明专利]一种基于维度变换的微震信号到时自动拾取方法-CN202210946494.7有效
发明人：宋大钊;邱黎明;彭玉杰;何学秋;王恒;张志博 -专利权人：北京科技大学;中安安全工程研究院
申请日： 2022-08-09 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于维度变换的微震信号到时自动拾取方法，包括：对煤岩破裂过程中的微震信号进行监测，得到微震监测信号；对得到的微震监测信号进行降噪滤波处理；将降噪滤波后的微震监测信号运用维度变换转化为二维时频图像；应用深度网络算法对二维时频图像中的煤岩破裂微震信号对应的区域进行识别，得到所述二维时频图像中的煤岩破裂微震信号对应区域的预选框；对得到的预选框进行调整，得到最优预选框；根据得到的最优预选框，确定微震信号的到时，实现信号到时自动拾取。本发明应用维度变换的方法对微震信号进行识别，提高了微震信号到时拾取准确率，减少了信号分析的工作量。
一种基于维度变换信号到时自动拾取方法

[发明专利]一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法-CN202211291206.5有效
发明人：邱黎明;宋大钊;何学秋;童永军;何生全;韦梦菡;赵英杰;田向辉 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-10-17 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，包括：确定待监测的煤巷掘进巷道；在待监测的煤巷掘进巷道迎头布置电磁辐射传感器；利用电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号；根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号；计算有效电磁辐射信号密集度，并计算有效电磁辐射信号密集度的变化率；根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性；并根据预设的灾害预警准则，进行煤岩动力灾害危险性预警。本发明利用煤岩破坏有效电磁辐射信号的密集度进行灾害监测预警，可提高监测数据的可靠性与预警的准确率。
一种基于有效电磁辐射密集动力灾害预警方法

[发明专利]一种煤岩三轴原位动载损伤实验系统及方法-CN202310031271.2在审
发明人：何生全;宋大钊;康忠全;申峰;何学秋;李振雷;邱黎明 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01N3/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩三轴原位动载损伤实验系统及方法，该系统包括：三轴原位静载加载系统、原位震动波加载装置、监测系统和计算机；三轴原位静载加载系统用于对待测煤岩试样施加轴压和围压，使试样处于特定工程埋深应力状态；计算机用于控制原位震动波加载装置向处于保压状态的试样施加与岩体破裂真实震动波相同的震动波；监测系统用于监测试样加载全程信号；通过计算机对监测信号进行挖掘，揭示原位动静载条件下煤岩样破坏特征。本发明对研究地震波或矿震震动波在岩体中传播规律，揭示其作用下岩体破坏特征和预警前兆信息奠定了基础，可指导深部地下工程隧道和巷道动载支护和预警。
一种煤岩三轴原位损伤实验系统方法

[发明专利]基于地表冲沟的煤层工作面冲击危险的防治方法及系统-CN202310107328.2有效
发明人：周超;李振雷;宋大钊;彭玉杰;何学秋;姜福兴;朱斯陶 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于地表冲沟的煤层工作面冲击危险的防治方法及系统，包括：统计目标矿井所在范围内地表冲沟的数据；根据地表冲沟的数据得到煤层的冲沟落差冲击危险等级；然后计算采煤工作面在不同开采阶段，地表冲沟其它因素的冲击危险结果，得到煤层的不同开采阶段冲击危险等级；耦合煤层的冲沟落差冲击危险等级和煤层不同开采阶段的冲击危险等级，得到地表冲沟所在区域内的冲击危险等级；根据地表冲沟所在区域内的冲击危险等级，结合煤层的工作面类型，采取适配的防治手段。弥补了地表冲沟诱发冲击地压采前的防治空白。本方法效率高、经济、安全且具有针对性，能够解决地表冲沟影响冲击地压的问题，达到精准防控冲击地压的目的。
基于地表煤层工作面冲击危险防治方法系统

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