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[发明专利]一种深井软岩暗斜井围岩控制装置与实施方法-CN202011491948.3有效
发明人：王仲伦;席培淇;朱德福;霍昱名;宋选民 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2020-12-16 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： E21D5/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种深井软岩暗斜井围岩控制装置与实施方法，包括索道系统、中空注浆平台和混凝土制备与运输系统；通过本发明，能够实现深部软岩暗斜井围岩的快速半自动化控制，增加斜井整体支护强度，对巷道围岩实现均匀改性，避免出现围岩控制盲点，有效提高围岩控制效率，保证了矿井的采掘衔接，既能够加快支护效率，又能提高暗斜井围岩完整性。
一种深井软岩暗斜井围岩控制装置实施方法

[发明专利]一种井下煤仓装煤过程中仓壁受力特征的模拟方法-CN202011555374.1有效
发明人：朱德福;吉兴旺;王仲伦;席培淇;郭耀渊;霍昱名;宋选民 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2020-12-24 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明属于煤仓模拟仿真技术领域，具体一种井下煤仓装煤过程中仓壁受力特征的模拟方法。包括以下步骤，S100～煤仓模型的建立；S200～煤块模型的建立；S300～材料参数的标定：标定的参数包括材料的本征参数以及煤块间、煤块与煤仓围岩壁间的基本接触参数；S400～确定模拟的外部环境及时间步长参数，进行模拟分析，然后通过后处理，最后导出不同装煤时刻，煤块作用于煤仓围岩壁的应力分布规律，并实现应力分布规律的可视化。本发明可以提前探知危险区域并做出相应的设计优化改进，大大的提高了煤仓设计的效率及安全性，减少了实验投入，缩短了实际施工工期，能为企业带来巨大的经济效益。
一种井下煤仓过程中仓壁受力特征模拟方法

[发明专利]一种复合离层顶板巷道阶梯锚杆组支护设备及方法-CN202011351029.6有效
发明人：王仲伦;宋选民;朱德福;霍昱名;孙泽东 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2020-11-26 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种复合离层顶板巷道阶梯锚杆组支护设备与方法，包括半中空圆钢锚杆、水泥充填体、记忆钢丝和普通圆钢锚杆；其中半中空圆钢锚杆起到对浅层复合顶板的控制，记忆钢丝充填体用于在复合顶板中形成控制关键层、作为为深层锚杆加固系统的“锚杆托盘”层以及传递深层锚杆对半中空锚杆支护系统的“提拉作用”。通过本发明，可以从复合顶板内部进行二次或多次支护，形成结合巷道表面控制与顶板深部岩层控制的“梯次支护”效果，有效控制巷道表面位移与巷道围岩稳定性，加强复合顶板巷道的安全性，保障煤矿的安全高效生产。
一种复合顶板巷道阶梯锚杆组支护设备方法

[发明专利]一种冲击地压巷道液压棒自动化防治控制方法-CN202110605774.7有效
发明人：王仲伦;宋选民;朱德福;霍昱名;杨玉龙;席培淇;吉兴旺;郭耀渊;靳伟民;张成阳 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明属于采矿工程领域，具体是一种冲击地压巷道液压棒自动化防治控制方法。S1～建立数值计算模型，确定巷道支护参数。S2～巷道掘进。S3～巷道支护系统安装。S4～液压棒安装孔钻打与液压棒安装。S5～对液压系统管路进行密闭性检测。S6～液压棒注压。S7～液压棒压力调控：观察矿用乳化液泵压力示数，对压力进行调节。S8～循环操作步骤S2‑S7，直至巷道全部支护完毕。本发明利用液压棒的压力可调节，当巷道底板应力较小时，较大的液压棒压力可以对巷道围岩进行预压裂，在围岩中制造微小裂缝，为集中的应力提供一定的变形空间，起到延缓巷道围岩应力集中的作用。
一种冲击地压巷道液压自动化防治控制方法

[发明专利]一种相似模拟试验装置及方法-CN201910694609.6有效
发明人：王仲伦;朱德福;霍昱名;宋选民;刘国方;曹健洁;蔚瑞 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2019-07-30 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种相似模拟试验装置及方法，该装置包括相似模拟试验台架、煤岩层相似模拟系统、地表地貌相似模拟系统、应力应变监测系统和梯度水平应力加载系统；所述煤岩层相似模拟结构包括上覆岩层模拟结构和煤块散体化模拟结构。所述地表地貌相似模拟结构包括PVC材料的方形透明管和模拟载荷填充材料。本装置用于模拟平缓或复杂地貌下以及水平应力影响下的煤层开采后的地表、覆岩运移等现象。本发明设计合理、操作简单、试验便捷、还原度高，最大限度的在试验室还原了地下采煤过程，可以对实际的煤层开采导致的覆岩垮落与地表沉降进行材料模拟反演，进一步研究工程实际中煤层开采导致的地表沉降以及覆岩垮落形态。
一种相似模拟试验装置方法

[发明专利]一种模块化放顶煤开采的相似模拟试验装置及方法-CN201910612829.X有效
发明人：霍昱名;朱德福;王仲伦;宋选民;刘国方;曹健洁;蔚瑞 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2019-07-09 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明属于采矿工程相似模拟试验技术领域，具体是一种模块化放顶煤开采的相似模拟试验装置及方法。提供一种设计合理、操作简单、养护方便、试验便捷，可以最大限度的在实验室还原了放顶煤开采过程的放顶煤开采相似模拟，包括相似模拟试验台架、煤岩层相似模拟系统、放顶煤作业模拟系统和实时监测系统。本发明最大程度的还原了放顶煤开采过程，使得放顶煤开采的相似材料模拟方法从理论上更为可靠；易于对顶板关键块在放顶煤开采过程中的受力及运移情况进行监测。
一种模块化放顶煤开采相似模拟试验装置方法

[发明专利]基于超声波强度测试的放顶煤放煤作业控制的装置与方法-CN202010630890.X有效
发明人：王仲伦;宋选民;朱德福;张佳飞;霍昱名 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2020-07-03 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明属于采矿工程技术领域，具体是一种超声波强度测试的放顶煤放煤作业控制的装置与方法。包括超声波发射系统、超声波接收与判断系统以及信号发出系统，超声波发射系统包括设置在高位超声波布置巷底板上的若干自带电源的超声波发射仪，超声波接收与判断系统包括焊接于综放液压支架顶梁上的超声波接收仪、信号判断器和信号发射器，信号发出系统包括采煤机信号灯、警报器以及控制器，其中采煤机信号灯焊接于采煤机上，通过无线电与信号发射器进行信号传输，警报器焊接于综放液压支架顶梁上，通过导线与信号发射器连接，控制器固定于综放液压支架后支架液压缸上，通过控制器连接线路与液压自动控制手柄连接。
基于超声波强度测试放顶煤放煤作业控制装置方法

[发明专利]一种自动化控制的锚杆、锚索装置及方法-CN202010720567.1有效
发明人：王仲伦;宋选民;朱德福;霍昱名 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： E21D20/00 文献下载
摘要：本发明属于采矿工程领域，具体是一种自动化控制的锚杆、锚索装置及方法。包括岩层托板和液压支架托板，岩层托板和液压支架托板之间支撑有液压支架，液压支架通过液压管路与液压系统连接，岩层托板的锚杆或锚索通过位置设置有岩层托板中间孔，液压支架托板的锚杆或锚索通过位置设置有液压支架托板孔，岩层托板孔和液压支架托板孔之间穿设有锚杆，锚杆下端紧固在液压支架托板上，锚杆上端锚固在硬厚岩层或完整岩层内。本发明通过安装于液压支架托板上的液压支架可以对巷道顶板产生主动支护、调节巷道锚固力的作用，有效保护巷道围岩稳定。
一种自动化控制装置方法

[发明专利]一种坚硬顶板巷道液压棒自动化切顶方法-CN202110605807.8在审
发明人：王仲伦;宋选民;朱德福;霍昱名;杨玉龙;靳伟民;张成阳;席培淇;吉兴旺;郭耀渊 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明属于采矿工程领域，具体是一种坚硬顶板巷道液压棒自动化切顶方法。包括以下步骤，S1～构建巷道坚硬顶板理论计算模型，结合数值模拟计算结果，确定坚硬顶板压裂孔布置间距与孔深，制定切顶作业规程。S2～安装煤柱应力监测仪。S3～供液系统安装：在巷道底板安装矿用液压油泵。S4～压裂孔钻打与液压棒安装。S5～对液压系统管路进行密闭性检测。S6～采用矿用乳化液泵向液压棒打压。S7～液压棒压力调控。S8～循环操作上述步骤，直至巷道全部支切顶完毕。本发明可以实现所有赋存特征煤层坚硬顶板巷道切顶作业的普适化；实现对切顶效果的人工控制化，避免造成盲目切顶。
一种坚硬顶板巷道液压自动化方法

[发明专利]一种深部巷道围岩控制装置及其控制方法-CN202110252544.7在审
发明人：王仲伦;席佩淇;朱德福;霍昱名;宋选民 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-03-08 - 公布日： 2021-06-15 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种深部巷道围岩控制装置及其控制方法，该装置包括动力系统、中空注浆平台和混凝土制备与运输系统。通过混凝土制备与运输系统制备混凝土注浆液，并将其运输至混凝土注浆泵，通过混凝土注浆管路把混凝土加压进入密闭注浆空心装置，使得混凝土从注浆小孔中喷出。通过本发明，实现深部巷道围岩的快速自动化控制，增加巷道整体支护强度，对巷道围岩实现均匀改性，避免出现围岩控制盲点，有效提高围岩控制效率，保证了矿井的掘支衔接。
一种巷道围岩控制装置及其方法

[发明专利]破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸-扩散-渗流试验系统-CN201811087727.2有效
发明人：金智新;张纯旺;冯国瑞;宋选民;张玉江;胡胜勇;戚庭野;姜海纳;郭育霞;李振;崔家庆 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2018-09-18 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明提供一种破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸‑扩散‑渗流试验系统，属于煤岩体力学性质试验的技术领域，破碎煤岩体三轴渗流试验装置包括具有围压腔体的底座、用于将底座的开口密封的上盖、加载杆和试件筒；试件筒包括套筒以及用于放置待测试件的橡胶皮套；套筒和橡胶皮套均为贯通的中空结构；套筒的筒壁上均匀布置有多个通孔；橡胶皮套的外壁上设置有环形的套筒容纳槽。上述破碎煤岩体三轴渗流试验装置及解吸‑扩散‑渗流试验系统可以在试验室开展不同覆压、不同水压作用下的含瓦斯破碎煤岩体解吸‑扩散‑渗流试验研究。
破碎煤岩体三轴渗流试验装置解吸扩散试验系统

[发明专利]一种沿空留巷巷旁支护体高接顶率防水平错动的方法-CN201910852475.6有效
发明人：王仲伦;朱德福;霍昱名;宋选民;孙泽东;刘国方;曹健洁;蔚瑞 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2019-09-10 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种沿空留巷巷旁支护体高接顶率防水平错动的方法，通过使用带有上下卡柱的灌浆混凝土模具，提高沿空留巷巷旁支护体的稳定性，使其具有抵抗水平应力的能力；形成上注浆段，在巷道顶板形成支撑点，易使顶板及时垮落，形成卸压效应；形成下注浆段，在巷道底板板形成隔离带，在一定程度上预防了巷道底鼓；通过工程塑料模具，降低了模具质量，易实现模块化操作。
一种沿空留巷巷旁支护体高接顶率防水平错动方法

[发明专利]一种高地应力巷道支护装置与施工方法-CN201911411365.2有效
发明人：王仲伦;朱德福;霍昱名;张佳飞;宋选民;李昊城;蔚瑞;刘一扬;刘国方;曹健洁;王琦 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： E21D20/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种可提供全方位直接主动支护且具有自动化让压以及可调节巷道表面位移的一种深部软岩巷道支护装置及方法，包括巷道围岩表面控制系统、巷道支护应力以及位移控制系统以及巷道内部地平系统；所述巷道围岩表面控制系统包括短锚索、锚固剂、托盘以及巷道围岩表面混凝土层；所述巷道支护应力以及位移控制系统包括钢拖板、液压支架、液压支架底座、钢管以及液压控制子系统；所述巷道内部地平系统包括钢平板与纵钢梁。本装置用于深部软岩巷道、破碎围岩巷道、孤岛工作面巷道以及诸多高地应力巷道以及盈利分布规律不明的首采工作面回采巷道支护，本发明设计合理、适用性强、支护强度大、实现对巷道断面的全方位直接主动支护。
一种高地应力巷道支护装置施工方法

[发明专利]一种废弃矿井采空区气液两相逆流可视化模拟试验系统-CN201811089144.3有效
发明人：张纯旺;金智新;冯国瑞;宋选民;胡胜勇;李振;李春;宋诚;崔家庆;牛小红 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2018-09-18 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本发明提供一种废弃矿井采空区气液两相逆流可视化模拟试验系统，属于废弃矿井采空区模拟试验系统的技术领域，包括用于模拟废弃矿井采空区裂隙网络的模拟装置、瓦斯供气系统和水压自控系统；模拟装置包括透明的观察箱和设置在观察箱内的岩层材料；瓦斯供气系统包括供气管以及为供气管提供瓦斯的瓦斯瓶；水压自控系统包括稳压罐、压力传感器、调压气瓶、供水箱、试压水泵、供水管和电子控制器。该系统可用于对废弃矿井采空区裂隙网络气液两相逆流进行模拟，并对其实现逆流可视化的试验，以揭示闭坑矿井在长期废弃过程中积水演化和瓦斯富集情况。
一种废弃矿井采空区两相逆流可视化模拟试验系统

[发明专利]一种接顶砌块充填液压支架及其使用方法-CN201910322244.4有效
发明人：朱德福;宋选民;李昊城;霍昱名;杨小兵;加麦生 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2019-04-22 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： E21D23/04 文献下载
摘要：本发明提供一种接顶砌块充填液压支架及其使用方法，属于液压支架的技术领域，该接顶砌块充填液压支架包括支架本体；支架本体包括前顶梁、后顶梁、底座、两端分别铰接在前顶梁和底座上的前立柱、两端分别铰接在后顶梁和底座上的后立柱以及设置在前立柱与后立柱之间的四连杆机构，后顶梁的尾部设有伸缩梁，伸缩梁内部的伸缩梁千斤顶从伸缩梁伸出与后顶梁，伸缩梁下方设有充填浇筑模具；充填浇筑模具和支架本体之间设置有模具调高装置和模具推移装置。该液压支架砌块凝固时间短，强度高且接顶效果好，砌块连续，无需人工设置“隔离墙”，充填效率高，可实现跟机作业，安全高效开采。
一种砌块充填液压支架及其使用方法

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