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[发明专利]一种基于波动水质条件的矿井水处理装置与方法-CN202111430156.X有效
发明人： 张溪彧;董书宁;金鹏康;王皓;杨建;孙洁;葛光荣;刘基 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： C02F1/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于波动水质条件的矿井水处理装置与方法，包括箱体，箱体的内部设置有多个隔板，隔板包括第一隔板、第二隔板和第三个隔板，第一隔板和第三隔板与箱体顶部的内壁不接触，第二隔板与箱体底部的内壁不接触；通过在箱体内部设置隔板，将箱体内部划分为混合区、反应区和沉淀区三个部分，并在隔板上增设电磁阀，进而通过电磁阀控制的隔板位置来实现对于不同波动水质矿井水处理，简化了操作流程；通过设置混合区与反应区搅拌叶片的相异位置与改变搅拌速度，精准控制混合与反应所需的反应条件，相较于传统粗放式的投加药剂方式，精确定量的给出了混凝剂与助凝剂的投加浓度及剂量，解决了现有技术中无法应对水质波动的技术问题。
一种基于波动水质条件矿井水处理装置方法

[发明专利]一种混合纳滤反渗透净化地下水系统及处理工艺-CN202111430578.7有效
发明人：张全;胡骁;杨建;葛光荣;乔伟;王强民;张溪彧;李炳宏 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： C02F1/44 文献下载
摘要：本发明提供一种用于健康饮水的混合纳滤反渗透净化地下水系统，能够解决传统脱盐系统对水体中有益离子，包括锶离子、钙离子过分脱除的问题，提高产品水的感官指数和健康指数。首先利用一级纳滤系统提高水体的感官指数，二级纳滤系统将一级纳滤系统产水水质的健康指数大幅提高，二级纳滤系统的产水进入反渗透系统，二级纳滤系统的浓水与反渗透系统产水进行混合获得产品水，该产品水通过纳滤和反渗透的分盐、浓缩和稀释等作用，使得水质的感官指数和健康指数大幅提高，同时水体中锶离子等有益离子得以适当保留，一价硝酸根等离子可以控制在较低浓度。
一种混合反渗透净化地下水系统处理工艺

[发明专利]一种基于地貌控水的矿井涌水量预测方法-CN201910261765.3有效
发明人：杨建;靳德武;王强民;刘基;孙洁;王甜甜;张溪彧 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2019-04-02 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于地貌控水的矿井涌水量预测方法，其包含如下步骤：步骤1：地貌类型和入渗系数勘探；步骤2：第四系关键参数勘探；步骤3：不同地貌区煤矿的矿井富水系数；步骤4：地貌控水与矿井涌水量关系；由此，本发明通过对研究区水文气象、地形地貌等条件进行调研，对不同地貌入渗系数测量计算，施工勘探钻孔，编录第四系地层厚度(H)，开展抽水试验，计算第四系单位涌水量(q，即富水性)和渗透系数(k)，实测/调研研究区内不同地貌区煤矿的吨煤排水量(即矿井富水系数，Kp)，建立地貌控水与矿井富水系数的相关关系，并建立矿井富水系数预测公式，实现对矿井涌水量的准确预测。
一种基于地貌矿井水量预测方法

[发明专利]一种新型干法水泥工艺烟气污染物超低排放装置与工艺-CN202111541773.7有效
发明人：李炳宏;刘程;王治宙;张溪彧;王强明;王淑璇;胡骁;汪凡 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： B01D53/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型干法水泥工艺烟气污染物超低排放装置与工艺，包括脱硫剂原料仓，还包括给料机、回转窑、第一氨水罐、除尘器、第二氨水罐和SCR脱硝机构；脱硫剂原料仓与给料机相连，给料机与回转窑相连；回转窑与第一氨水罐相连，其中，脱硫剂仓、给料机中无工业水消耗和废水产生，避免了增加回转窑湿度；脱硫剂直接喷入烟道，避免了设置脱硫塔而增加烟道系统阻力，降低了能耗；SCR反应器内部设置烟气布气结构，使得气流沿内壁进行螺旋状向下，经催化剂层时沿催化剂内壁旋转向下，增加气流与催化剂接触时间，提高寿命和效率，且具有电耗低、操作管理简单、占地面积小等优点，解决了现有技术中的烟气排放装置无法实现超低排放的技术问题。
一种新型水泥工艺烟气污染物排放装置

[发明专利]磁子驱动导流式搅拌装置-CN201611119408.6有效
发明人：于秋硕;齐敏;乔小艳;李晓锐;张溪彧;刘恒;马晓迅 -专利权人：西北大学
申请日： 2016-12-08 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： B01F33/453 文献下载
摘要：一种磁子驱动导流式搅拌装置，在底座上设置有电机和容器，电机的动力输出轴上设置有永久磁体，容器内设置上下开口的导流筒，所述的导流筒为圆台状筒，母线与轴线之间的夹角为20°～40°，大口径与小口径的比值为1.5～4，导流筒大端口处外侧壁上设置有第一支撑脚，使导流筒大端口边沿与容器底部之间保持有间隙，导流筒内设置有与导流筒壁之间保持有间隙的磁子平台，磁子平台上设置有磁子。本发明通过磁子旋转搅动液体无需借助外在设备，具有结构简单、占用空间小、成本低、容器的密封性好的优点，可广泛推广使用。
驱动导流搅拌装置

[发明专利]确定隔水层导水“天窗”分布范围的水文地质试验方法-CN202310239030.7在审
发明人：郭小铭;董书宁;王皓;刘磊;董兴玲;张溪彧;孙洁;方刚 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种确定隔水层导水“天窗”分布范围的水文地质试验方法，该方法根据上含水层观测孔的降深系数值，筛选出实际“天窗”区内钻孔，再根据实际“天窗”区内钻孔，圈定“天窗”区的最终范围。本发明首次提出以上含水层观测孔的降深系数值为指标来确定“天窗”区的实际范围。该方法以水位变化响应为主要指标，能够更加真实地反映出隔水层的导水性缺失情况。
确定水层天窗分布范围水文地质试验方法

[发明专利]采动弱胶结地层上支承压力和下载荷分布函数构建方法-CN202211102693.6在审
发明人：柳昭星;郭小铭;刘英锋;王强民;张溪彧;周振方;冯龙飞;袁鹏 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种采动弱胶结地层上支承压力和下载荷分布函数构建方法，该方法基于弱胶结地层矿物成分、微观结构及物理力学性质，利用室内试验获取弱胶结地层遇水劣化性质随影响因素的响应规律，搭建“硬‑软‑硬”覆岩结构的采动覆岩破坏相似材料物理模型并获取上支承压力和下载荷随采动的分布曲线，基于该曲线标定符合室内试验的采动覆岩破坏规律的数值模拟计算参数，通过不同工况数值模拟计算得到不同影响因素下的上支持压力和下载荷分布数据，得到弱胶结地层遇水劣化的上方硬岩支承压力和下方基本顶载荷分布函数表达。本发明能有效刻画劣化弱胶结地层上支承压力和下载荷分布特征，为揭示弱胶结顶板采场强矿压显现和动力溃砂灾害提供支撑。
采动弱胶结地层支承压力载荷分布函数构建方法

[发明专利]一种过水大通道触底自锁式封堵装置及方法-CN202310232340.6有效
发明人：董书宁;刘磊;姬亚东;朱明诚;郭小铭;柳昭星;董兴玲;张溪彧 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： E21B33/12 文献下载
摘要：本发明公开一种过水大通道触底自锁式封堵装置及方法，所述过水大通道触底自锁式封堵装置包括同轴连接设置的丢手和扶正器，扶正器的下端顺序同轴设置有自锁式水力锚、注浆管和导锥；注浆管外套设有柔性封堵囊袋，注浆管与柔性封堵囊袋之间形成注浆容置空间，且处于柔性封堵囊袋内的注浆管侧壁上开设有多个注浆孔；自锁式水力锚能够在压力作用下张开实现自锁固定；柔性封堵囊袋能够在封孔浆液注入后膨胀，实现对过水大通道的封堵。本发明方法通过对封堵区域两侧上下游动水的流动压力动态监测可以对注浆体封堵效果进行监控，在提升封堵效果的同时能够节约封堵浆液、降低封堵成本，为应急救援创造了条件，满足了矿井抢险救援的要求。
一种通道触底封堵装置方法

[发明专利]一种深层回注协同封存二氧化碳的矿井水净化系统及工艺-CN202310014065.0在审
发明人：张全;杨建;王海;王淑璇;刘基;葛光荣;张溪彧;冯龙飞 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-05 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： C02F9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种深层回注协同封存二氧化碳的矿井水净化系统及工艺，该系统包括净水机构，净水机构的进水端为高盐高氟矿井水进水端，净水机构的出水端与二氧化碳添加机构的第一进水端相连通，二氧化碳添加机构的出水端与深层回注机构的进水端相连通，深层回注机构的排气排水端与二氧化碳添加机构的第二进水端相连通。本发明采用净水机构对高盐高氟矿井水进行脱盐除氟处理，再采用二氧化碳添加机构对脱盐除氟后的水进行酸化，最后采用深层回注机构将酸化水通入目标地层中。该酸化水与地层水混合后，能够降低地层的堵塞风险。
一种深层协同封存二氧化碳矿井水净化系统工艺

[发明专利]一种膜化学反应设备、煤矿矿井水除氟处理系统及工艺-CN202211388660.2在审
发明人：张全;杨建;葛光荣;张溪彧;胡骁;王淑璇;王玉;刘基 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C02F9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种膜化学反应设备、煤矿矿井水除氟处理系统及工艺，该系统包括总进水管道、膜化学反应设备、纳滤膜装置、脱碳器和总产水管道；纳滤膜装置的产水出水端与脱碳器相连通，纳滤膜装置的浓水出水端与膜化学反应设备相连通。该膜化学反应设备包括原水池、进水管道、膜化学反应器、重力式产水管道、抽吸式产水管道和清水池。该工艺采用煤矿矿井水除氟处理系统处理矿井水。本发明通过采用膜化学反应设备和纳滤膜装置对矿井水进行联合处理，能够提高除盐和除氟的效果；通过将纳滤膜装置产生的浓水回流输入至膜化学反应设备中进行循环处理，能够进一步地提高除氟的效率。
一种化学反应设备煤矿矿井处理系统工艺

[发明专利]煤层顶板含水层水资源保护方法-CN202011179303.6有效
发明人：杨建;王皓;张溪彧;乔伟;王甜甜 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2020-10-29 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：一种煤层顶板含水层水资源保护方法，其包括如下步骤：步骤1：确定煤层与主含水层的位置关系；步骤2：构建盘区采空区及顶板覆岩破坏区封闭体，先确定盘区保护煤岩柱，在巷道掘进过程中提前留设盘区保护煤岩柱，再在盘区保护煤岩柱内倒车硐室、联巷等开口位置建设高强度的封堵墙体；步骤3：形成煤层顶板含水层水资源保护方法，对封闭墙体设置高压注水系统，向盘区内注水，通过向采空区内注入矿井水，以及主充水含水层地下水的下渗，实现对顶板含水层水资源的保护；由此，本发明能够满足盘区采空区与顶板主充水含水层构成一个统一含水体，使采煤形成的主充水含水层水位降落漏斗得到恢复，实现对煤层顶板含水层水资源的保护。
煤层顶板含水层水资源保护方法

[发明专利]超滤净水结构设计优化方法及系统-CN202211460204.4在审
发明人：葛光荣;张全;胡骁;杨建;刘基;张溪彧;董兴玲;王淑璇 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2022-11-17 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本申请涉及超滤净水结构设计优化方法及系统，方法包括：建立超滤净水结构的几何模型；基于几何模型构建物理模型，物理模型添加有物理模型边界条件；对几何模型进行网格划分，得到网格划分后的几何模型；基于网格划分后的几何模型对物理模型进行求解，得到物理模型的相关数据；对物理模型的相关数据进行数据整理、展示和分析，以对超滤净水结构性能进行评估。本申请可规范化且高效地为工程人员提供陶瓷膜片几何形状、排布方式和合理工况设置等方面的优化方向，并且误差可控、周期短以及成本低。
超滤净水结构设计优化方法系统

[发明专利]一种氟离子浓度的预测方法、除氟方法及装置-CN202211333079.0在审
发明人：王甜甜;张全;胡骁;周振方;杨建;王淑璇;张溪彧;葛光荣 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2022-10-28 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种氟离子浓度的预测方法、除氟方法及装置，一种氟离子浓度的预测方法包括如下步骤：S10，分别采集采动工作面、采空区以及掘进巷道矿井水样，并检测氟离子浓度，计算采动工作面、采空区以及掘进巷道矿井水样中氟离子的平均浓度；S20，分别确定采动工作面涌水量Q，采空区涌水量Q空以及掘进巷道涌水量Q掘；S30，根据S20确定的采动工作面涌水量Q、采空区涌水量Q空以及掘进巷道的涌水量Q掘以及S10确定的各来源矿井水中的氟离子浓度，计算未采煤层混合矿井水中氟离子的浓度。
一种离子浓度预测方法装置

[发明专利]矿井水闪混低速多级加药方法与装置-CN202010750037.1有效
发明人： 张溪彧;王皓;杨建;乔伟;石磊;王强民 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2020-07-30 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： C02F1/52 文献下载
摘要：一种矿井水闪混低速多级加药方法和装置，其通过设置闪速混合区、低速混合区和固液分离区，分别朝矿井水处理站进水喷射溶解态PAC、低速投加溶解态阳离子型PAM和通过斜板沉降池完成污泥沉降，实现高效固液分离，分析后清水和污泥分别从沉降池顶部及底部排出；由此，本发明通过矿井水自井下抽出时自带的水势，在其流动过程中创造高紊流场用以破碎水中悬浮物并进行混凝造粒，并通过改变助凝剂投加角度实现絮体生长成型，同时完成矿井水中浊度的去除。
矿井水闪混低速多级药方装置

[发明专利]一种面向零排放的高盐高氟矿井水净化系统及工艺-CN202111551133.4有效
发明人：张全;王皓;杨建;王晓东;葛光荣;刘基;胡骁;张溪彧 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-12-17 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： C02F9/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向零排放的高盐高氟矿井水净化系统和工艺，该工艺以粉煤灰、混合酸液和碱液为原料，制得酸性混合物和碱性滤液，将酸性混合物作为除氟剂，将碱性滤液作为絮凝剂，采用本发明的面向零排放的高盐高氟矿井水净化系统制得混合净出水。本发明的面向零排放的高盐高氟矿井水净化系统和工艺，采用双极膜装置制备混合酸液和碱液，采用滤液‑混合物制备装置制得酸性混合物和碱性滤液，将碱性滤液添加到高密池中，将酸性混合物添加至膜混凝反应器中，再通过脱碳和去离子处理，最终制得混合净出水，该混合净出水能够满足地表水Ⅲ类标准，本发明在对高盐含氟矿井水进行高效净化的同时实现了零排放。
一种面向排放高盐高氟矿井水净化系统工艺

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