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[发明专利]一种固体充填材料内部应力确定方法-CN201811034412.1有效
发明人：李猛;张吉雄;武中亚;周楠;孟国豪 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-09-06 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种固体充填材料内部应力确定方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1)采集固体充填材料应力数据，对固体充填材料的应力应变关系进行拟合；步骤2)基于等价采高理论和概率积分法对固体充填区域地表下沉量进行计算；步骤3)计算固体充填采煤情况下区域裂隙带的膨胀高度；步骤4)结合步骤2)和3)，计算固体充填材料内部距离采场后方L处的应变；步骤5)计算工作面后方距离L处固体充填材料内部应力。本发明所达到的有益效果：本方法提供一种固体充填采煤充填体应力计算方法。本方法简单实用，可用于推算固体充填开采围岩应力分布，指导充填开采支护设计，丰富充填开采矿压理论体系，具有重要的意义。
一种固体充填材料内部应力确定方法

[发明专利]一种煤矿开采嗣后空间矸石注浆时机确定方法-CN202210876397.5在审
发明人：闫浩;张吉雄;马丹;张羽者;许健飞 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿开采嗣后空间矸石注浆时机确定方法，属于矿井充填技术领域。首先开展矿井注浆区域岩层钻孔取样，并测定其物理力学参数，然后基于上述参数应用离散元模拟软件建立嗣后空间空隙演化模型，研究嗣后空间发育衰减规律，计算出注浆时机T1，再分析试验区域相邻工作面地表变形实测数据，研究其关键层破断规律，基于此确定嗣后空间注浆时机T2；综合考虑上述两个注浆时机，确定该煤矿最佳的嗣后空间注浆时机。该方法为煤矿开采嗣后空间注浆充填时机研究提供参考，确保注浆效果良好，进一步丰富了注浆充填理论，使得嗣后空间矸石注浆充填技术实践应用性以及可推广性更强。
一种煤矿开采嗣后空间矸石时机确定方法

[发明专利]煤矿开采嗣后空间矸石注浆充填弱化覆岩动力灾害方法-CN202210876400.3在审
发明人：周楠;张吉雄;闫浩;董超伟;许健飞 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿开采嗣后空间矸石注浆充填弱化覆岩动力灾害方法，属于覆岩动力灾害防控领域。分析矿井的各项地质信息；将矸石破碎生成细粒径矸石和粗粒径矸石，优化粒径级配后与水混合制成矸石注浆充填材料；将矸石料浆泵送至冲击危险区域嗣后空间，依据矸石注浆充填材料对诱冲关键层的支撑作用，减小诱冲关键层弯曲变形量，降低离层区周围弹性应变能积聚与应力集中程度，减缓诱冲关键层已积聚能量向下伏煤系岩层释放强度，通过制浆监测、注浆监测、地表岩移监测的结果评价注浆充填对覆岩动力灾害的弱化效果。其系统简单，作业灵活，不仅解决了大宗矸石固废堆积和外排难题，弱化了冲击灾害发生的风险，而且保护了地面生态环境。
煤矿开采嗣后空间矸石充填弱化动力灾害方法

[发明专利]一种矸石充填料浆智能化制备与输送管控系统及方法-CN202210876406.0在审
发明人： 张吉雄;闫浩;周楠;李泽君;张羽者 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种矸石料浆智能化制备与输送管控系统及方法，属于矸石充填料浆制备及输送技术领域。包括矸石料浆制备与输送工艺系统、料浆配比智能决策系统、料浆制备输送全程数据监测系统、井上下视频监控网络系统、智能集中管控系统、异常监测与自动报警系统。通过构建集数据采集、信息处理与智能决策平台于一体的矸石料浆智能化制备与输送管控系统，实时监测和记录浆液参数、设备性能、泵送状态等，并利用实时监测注浆管道出口压力与终端压力之间的压力差自动决策，及时调控细粒径矸石配比及料浆浓度。本发明能够精准判断料浆输送状态，优化布置料浆制备输送系统，确保设备运行、浆液制备、管道输送、注浆充填的协调进行。
一种矸石充填智能化制备输送系统方法

[发明专利]一种煤矿开采嗣后空间矸石注浆充填工程设计方法-CN202210876424.9在审
发明人：周楠;马丹;张吉雄;许健飞;姚依南 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿开采嗣后空间矸石注浆充填工程设计方法，属于矸石充填工程设计领域。现有进行嗣后空间矸石注浆充填工程可行性分析、注充系统空间布局优化、矸石料浆配比优化试验、矸石料浆制备输送工艺及系统设计，结合嗣后空间结构及空隙率演化规律与嗣后空间矸石注浆充填控制岩层移动、地表减沉规律，确定嗣后矸石注浆充填层位与时机；基于嗣后空间矸石料浆流动扩散原理，得出矸石料浆扩散范围，给出注浆钻孔布局；建立注浆与空隙变化综合监测评价体系，给出煤矿开采嗣后矸石注浆充填工程效果评价。本方法能够有效解决煤矿开采矸石处置难题，并为嗣后空间注浆充填及工程应用提供了新思路，实际操作性强，方案设计合理。
一种煤矿开采嗣后空间矸石充填工程设计方法

[发明专利]一种模拟采空区环境的煤基固废型材料试样制备系统及方法-CN202210782671.2在审
发明人：李猛;彭毅凡;张吉雄;周楠;马丹;沈玲玲;王晓 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟采空区环境的煤基固废型材料试样制备系统及方法，包括如下步骤：首先对实际采空区环境进行现场调研，对采空区内水压、应力、矿井水PH值等环境条件进行实时监测。在实验室内将煤矸石、粉煤灰、煤泥等煤基固废材料混合制备充填料浆。将充填料浆置于采空区环境模拟箱内，待料浆凝固后，注入不同水压、PH的矿井水，并调节加载应力。养护一段时间后，用钻孔机钻孔，取得制备好的模拟采空区环境的煤基固废型材料试样。本发明制备的煤基固废型材料试样相比于现有其他方法制备的材料试样，测得的力学性能更接近于实际受采空区环境影响的充填体，更加符合工程实际情况。
一种模拟采空区环境煤基固废型材料试样制备系统方法

[发明专利]用于确定已知标准样品的重要特征峰的方法和装置-CN202010648819.4有效
发明人： 张吉雄;张清军;李元景;李荐民;魏来;杨内;马秋峰;赵玉平;赵艳琴;王岩 -专利权人：同方威视技术股份有限公司;清华大学
申请日： 2020-07-07 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G01N30/86 文献下载
摘要：本公开的实施例公开了用于确定已知样品的重要特征峰的方法，包括：对已知样品进行采样和检测，获取气相色谱‑离子迁移谱数据；根据该数据中的特征峰的变化情况确定当前样品的第一批样品气体和最后一批样品气体的保留时间的采样序号分别作为起始进样编号和结束进样编号；从起始进样编号到结束进样编号在气相色谱‑离子迁移谱数据中寻峰以确定样品气体的产物离子的候选特征峰，并形成特征峰索引表；确定候选特征峰的峰值强度；根据特征峰索引表来确定候选特征峰的峰位置重要性值；根据特征峰索引表来确定候选特征峰的稳定性值；以及根据候选特征峰的峰值强度、候选特征峰的峰位置重要性值和候选特征峰的稳定性值来确定候选特征峰的重要性值。
用于确定已知标准样品重要特征方法装置

[发明专利]样品分类方法、分类器的训练方法、设备和介质-CN202110065518.3在审
发明人： 张吉雄;张清军;杨内;李元景;李荐民;魏来;谢景丽;赵艳琴;王岩 -专利权人：清华大学;同方威视技术股份有限公司
申请日： 2021-01-18 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G16C20/70 文献下载
摘要：本公开提供了一种样品分类方法，包括：获取针对待测样品的M次采样离子迁移谱数据，M为大于1的整数；基于上述M次采样离子迁移谱数据，确定预处理离子迁移谱数据；对预处理离子迁移谱数据进行约化迁移率校准，以得到校准离子迁移谱数据；基于校准离子迁移谱数据，提取待测样品的特征向量；以及，利用预先训练的分类器对特征向量进行处理，以得到待测样品的类别标签。本公开还提供了一种分类器的训练方法、设备、介质和程序产品。
样品分类方法训练设备介质

[发明专利]一种矿山固体智能充填开采方法-CN202110733970.2有效
发明人：张强;王云搏;张吉雄;杨康;孙忠良;左小;张昊;吴坤 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-06-30 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：一种矿山固体智能充填开采方法，属于矿山智能开采领域。通过充填装备的智能化感知、充填系统的智能化决策及充填工艺的自动化执行实现充填工作面智能无人化充填。设备：在采充设备上加装红外传感器、油缸行程智能传感器、卸料高度智能传感器、倾角智能传感器、压力智能传感器和高清摄像仪，所有充填工序参数智能监测传感的器件组成监测反馈层，用于自主感知，自动传输充填工艺过程中的实时数据；智能化感知得到的数据，由地面调度室、巷道主控中心和交换机组成的主控决策层进行智能识别决策，用于智能判断下达操作指令；各式液压油缸、电液控制器、电液换向器、电磁驱动器及采煤机截割部组成动作执行层，用于充填工艺动作的自我调整和自动执行。
一种矿山固体智能充填开采方法

[发明专利]一种钻-压-掘一体化硬岩掘进设备-CN202210419211.3在审
发明人：马丹;何青源;张吉雄;侯文涛;吴浩;孙强;黄鹏;周楠;张强 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-04-20 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： E21C25/66 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻‑压‑掘一体化硬岩掘进设备，涉及硬岩巷（隧）道掘进领域，可以使掘进工作安全隐患降至最低，并且可以大幅提高掘进效率。所述硬岩掘进设备包括掘进机以及安装在掘进机上的钻机系统、水力压裂系统，所述钻机系统包括钻机、钻机安装台、钻臂、滑轨和基座；所述滑轨连接在掘进机的机架上；所述水力压裂系统包括水箱、高压泵、压力表、水压监测仪、高压管以及封孔器，所述高压泵固定连接在掘进机的机架上。既无需排放有害气体，又可使得一体化设备不受工作面空间影响，从而显著提高钻机和水力压裂设备的机动性，最终达到提高掘进工程的工作效率的目的。
一种一体化掘进设备

[发明专利]一种充填体内采热管路预留系统及设计方法-CN202110133332.7有效
发明人：周楠;张吉雄;朱存利;李猛;孙强 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-02-01 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种充填体内采热管路预留系统及设计方法，包括充填体内热源迁移半径的确定、周围岩层热源的迁移半径确定、掘巷宽度的确定。根据煤层和周围岩层的性质以及充填材料充填至采空区后形成的胶结充填体的热传导性质，合理的确定在进行布置采热系统时确定采热系统的采热条带宽度，使得布置的采热管道均在岩层的热源迁移的半径范围之内，保证采热管道始终位于热源内。本发明在确定采热管路在充填体内的位置同时，实现了矿井不同资源的合理化利用。
一种充填体内管路预留系统设计方法

[发明专利]一种智能充填液压支架结构干涉自主控制方法-CN202111542226.0在审
发明人：张强;张吉雄;黄鹏;孙忠良;李凤铭;宗庭成;崔鹏飞 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： E21D23/12 文献下载
摘要：一种智能充填液压支架结构干涉自主控制方法，属于矿山智能开采领域。通过充填液压支架结构特征建立充填液压支架骨架模型，充填液压支架骨架模型以夯实机构与底座的铰接点位原点，以沿开采方向反方向为X轴正方向，以垂直X轴沿顶梁方向为Y轴正方向，建立直角坐标系作为充填液压支架位态表征模型，通过引入关键铰接点的表征参数，确定稳定的位态定位表征，分析稳定位态表征中夯实机构与底卸式刮板输送机的干涉位态的动态轨迹方程，确定干涉情况的临界条件；根据干涉情况的临界条件，判定充填液压支架任意位态的干涉情况，并通过调整夯实机构的夯实角与夯实伸长量进行干涉解调，最终实现充填液压支架结构干涉的精准控制，有效降低了干涉发生的机率。
一种智能充填液压支架结构干涉自主控制方法

[发明专利]一种充填体内热源迁移规律监测系统及其工作方法-CN202110011156.X有效
发明人：李猛;张吉雄;朱存利;张强;李百宜 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-01-06 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种充填体内热源迁移规律监测系统及其工作方法，该系统包括温度监测与数据采集系统、数据传输系统、充填体内热源迁移数据储存与分析系统。在使用胶结充填开采的巷道内提前等距均匀布置温度监测器，用数据传输电缆串联一列温度监测器并预留出一定长度，然后在充填巷道内充填入胶结充填材料和连接预留的数据传输电缆至信号接收器，整个区段各充填巷道都充填完毕后连接各信号接收器传送数据至地面处理中心。本发明提供了一种充填体内热源迁移规律监测系统及其工作方法，监测充填体内的热源迁移规律的同时，为煤热共采技术提供理论支撑。
一种充填体内热源迁移规律监测系统及其工作方法

[发明专利]一种基于声发射技术的岩样破坏预测方法-CN202010856273.1有效
发明人：马丹;王佳军;张吉雄;张强;李猛;周楠;孙强;黄鹏;黄艳利 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： G01N29/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于声发射技术的岩样破坏预测方法，通过对声发射试验中的参数构建时间序列函数，对时间序列函数进行泰勒展开得到多项式函数。引入尖点突变模型，将多项式函数转化成尖点突变模型势函数的标准形式，并通过判别式Δ＝8p3+27q2判断定义区间内的序列函数是否存在突变现象。然后通过二分法重复不断地缩小定义区间，重构时间序列函数，判断突变现象。最终逼近突变点，并对岩样的破坏进行预测。
一种基于声发技术破坏预测方法

[发明专利]一种超长固体充填工作面采煤系统及方法-CN202010841559.2有效
发明人：孙强;张吉雄;周楠;巨峰;孟国豪 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-08-20 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： E21F15/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种超长固体充填工作面采煤系统及方法，具体是：在煤层内掘进三条巷道，中间巷位于工作面中间位置，形成“W”型1进2回或2进1回的通风方式；在工作面内布置两部多孔底卸式刮板输送机，采用固体充填采煤方法对煤炭资源进行回采；充填工作面长度为200～300m，是现有普通固体充填采煤工作面长度的2倍，工作面回采过程中，采用沿空留巷技术保留充填工作面一侧巷道，作为下一超长固体充填采煤工作面的回采巷道。本发明充分发挥了固体充填采煤与巷道优化布置的特点，减少了工作面搬家次数、劳动强度和沿空留巷长度，同时有效处理矸石、粉煤灰等固体废弃物，实现了煤炭资源的高效安全开采。
一种超长固体充填工作面采煤系统方法