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[发明专利]一种地面直井水力压裂范围监测方法-CN202111353934.X有效
发明人： 朱斯陶;尚晓光;张修峰;郝龙凯;王超;谢华东;姚刚;李士栋;周涛;刘金海;王绪友;黄义通;李佳洁;魏全德 -专利权人：北京科技大学;兖州煤业股份有限公司;兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿;华北科技学院;兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿;北京安科兴业矿山安全技术研究院有限公司
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明提供一种地面直井水力压裂范围监测方法，属于煤矿竖井超高压水力压裂监测技术领域。该方法利用8线程通信电缆将高精度便携式微震监测采集仪与高灵敏度深孔传感器相连接，并通过井上‑井间‑井下同时监测，具体为：首先在井上‑井间‑井下分别布置监测孔并安装深孔检波器；然后在井上‑井间‑井下铺设通信电缆将检波器分别与便携式高精度微震采集仪连接；再通过监测记录的事件和时间，对裂隙发育范围进行高精度定位，进而确定水力致裂裂缝主裂缝和次生裂缝的方向和范围。此方法具有系统架构简单灵活、使用便捷、精度高、定位准确、经济节约等特点，为评价煤矿地面水力压裂效果提供了一种简单可行、绿色环保的新思路。
一种地面井水力压裂范围监测方法

[发明专利]一种矿震矿井地面水力压裂施工层位识别方法及系统-CN202311110326.5在审
发明人： 朱斯陶;马玉镇;陈洋;闫才;董春雨;刘金海;朱淳;温颖远;王浩;韩飞;朱振雷 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-08-31 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本申请提供了一种矿震矿井地面水力压裂施工层位识别方法及系统。该方法中，根据获取的目标压裂工作面的地质采矿数据，确定目标压裂工作面的覆岩致灾层位的目标识别带，并在目标识别带内划分层关键层，且确定每层关键层的特征参数；根据关键层的特征参数，分别获取层关键层的识别参数；基于预先构建的煤矿覆岩致灾层位识别模型，根据层关键层的识别参数，确定目标压裂工作面的覆岩致灾层位，以快速、精准的识别煤矿的目标压裂工作面上覆潜在诱发矿震或冲击地压的致灾岩层层位，为地面水力压裂施工中压裂层位选择提供理论支撑，避免盲目压裂造成的资源浪费与重复施工，保证了压裂效果，提高了压裂施工效率，保障了井下工作面的安全高效生产。
一种矿井地面水力施工层位识别方法系统

[发明专利]一种冰碛物泥石流灾害监测方法、系统、装置及电子设备-CN202310594026.2在审
发明人：吴爱祥;冯兴隆;朱斯陶;李争荣;刘玉宾;王少勇;王高昂;陈冲;朱乾坤;曲效成;鞠红阳;冯明 -专利权人：北京科技大学;云南迪庆有色金属有限责任公司;北京安科兴业科技股份有限公司
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G08B21/10 文献下载
摘要：本发明公开一种冰碛物泥石流灾害监测方法、系统、装置及电子设备，涉及自然灾害预警领域，该监测方法包括：获取监测区域的冰碛物泥石流灾害监测数据；根据监测数据计算危险指数；根据危险指数，应用模糊数学方法，确定监测区域的综合危险性指数；根据综合危险性指数和危险等级的设定危险性指数阈值，确定监测区域的危险等级。本发明实现泥石流运移通道形成过程的监测及早期预警。
一种冰碛物泥石流灾害监测方法系统装置电子设备

[发明专利]一种基于Radon变换的矿山微震层析成像定位算法-CN202310292923.8在审
发明人：朱权洁;缪华祥;刘晓云;隋龙琨;杨磊;朱斯陶;陈学习 -专利权人：华北科技学院（中国煤矿安全技术培训中心）
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Radon变换的矿山微震层析成像定位算法，包括步骤：S1，将四维地震记录转换为球坐标系时空域二位记录；S2，建立地震层析成像技术中的投影和反投影计算公式；S3，将微震记录投影到球坐标时空域中，获得震源表达式，求取矿山微地震记录的慢度谱；S4，提出了层析扫描参数的选择准则；S5，利用慢度谱中的能量极值识别微地震事件及其波型的准则，提出了矿山微震自动定位的判据，实现了矿山微地震的自动定位；S6，提出了矿山微震震源参数计算模型，计算得出了微震震源有效物理参数。相较传统定位算法，弱化了对初至到时的强烈依赖，初步实现了矿山微震事件的全自动定位计算，为矿山煤岩动力灾害的精准预警、防治提供了技术支撑。
一种基于 radon 变换矿山层析成像定位算法

[发明专利]一种动态表征矿山微震活动时空域等效作用的方法-CN202310287852.2在审
发明人：朱权洁;王大仓;陈学习;刘晓云;杨磊;朱斯陶;欧阳振华 -专利权人：华北科技学院（中国煤矿安全技术培训中心）
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种动态表征矿山微震活动时空域等效作用的方法，包括如下步骤：步骤S1、利用概率分析方法分析微震活动特征；步骤S2、由统计分析方法初步确立采动影响范围，制作震源在空间域的投影；步骤S3、构建冲量、冲力计算模型；步骤S4、绘制冲量、冲力图，并基于冲量、冲力分析微震事件与矿井灾害之间的关联性。利用微地震冲量和冲力，从频次、能量、冲量等综合角度对矿山微震的活动性进行研究，可以分析在一定时空域内的微地震族，对该空间域内的岩体中作用的累积效应和作用力状态，克服了单独研究和分析微地震事件的频次和能量的局限性。
一种动态表征矿山活动时空等效作用方法

[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

[实用新型]一种煤矿沿空留巷可压缩复合充填墙体-CN202222358968.4有效
发明人：朱权洁;隋龙琨;朱斯陶;杨磊;欧阳振华;陈学习;杨涛;王大仓;郑贵强;滑帅 -专利权人：华北科技学院
申请日： 2022-09-06 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： E21F15/04 文献下载
摘要：本实用新型涉及煤矿沿空留巷可压缩复合充填墙体，包括主墙体和副墙体，副墙体设置在主墙体的顶部；主墙体由多个矸石砖垒砌而成，矸石砖上设有2个圆孔，上下相邻的矸石砖交错垒砌，整齐排列，主墙体还包括多个钢筋，钢筋插入矸石砖的圆孔将上下交错的矸石砖固定连接，砖缝通过泥浆填实、密封；副墙体包括高强度纤维布袋，高强度纤维布袋填充有化学发泡材料。本实用新型利用井下开采过程中产生的大量煤矸石与特制的化学发泡材料所制成的沿空留巷复合充填墙体，根据墙体可压缩量、抗压强度关键参数，可使沿空留巷充填体与围岩矿压的压力及变形相协调，并同时满足密封瓦斯等需要，有效提高了煤矸石的综合利用率，实现沿空留巷的安全、经济和可靠。
一种煤矿沿空留巷可压缩复合充填墙体

[发明专利]一种煤矿可压缩矸石砖墙沿空留巷支护方法-CN202211082169.7在审
发明人：朱权洁;隋龙琨;杨磊;朱斯陶;陈学习;欧阳振华;杨涛;王大仓;郑贵强;滑帅 -专利权人：华北科技学院
申请日： 2022-09-06 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿可压缩矸石砖墙沿空留巷支护方法，该方法从沿空留巷技术入手，提出了沿空留巷分段分级承载原理，并根据分段分级承载原理，通过计算求解矸石墙的单项抗压强度、可压缩量以及支护体所承载的压力等关键参数，构建了基于沿空留巷技术的可压缩矸石砖墙支护结构，提出了一种新型的煤矿可压缩矸石砖墙支护方法及其制备体系。应用本发明，可以解决以下几个方面的问题：一方面解决了支护设计思路不合理，导致的留巷围岩变形等问题；另一方面通过构建可压缩矸石砖墙，实现充填体与围岩协调一致，使得墙体稳定、可压缩量更大，同时满足通风、瓦斯防治等需求。
一种煤矿可压缩矸石砖墙沿空留巷支护方法

[发明专利]一种“多层多级”模式的矿山微震波形自动分类识别方法-CN202210694880.1在审
发明人：朱权洁;隋龙琨;朱斯陶;梁娟;刘晓云;欧阳振华;杨涛;王大仓;张竣淞;郑贵强 -专利权人：华北科技学院
申请日： 2022-06-20 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明涉及“多层多级”模式的微震波形自动分类识别方法。该方法从微震信号的信息挖掘入手，建立了典型微震事件的特征模型，并构建了“单波多层识别”和“多波联合识别”方法体系，最终构建了基于“多层多级”模式的矿山微震波形识别体系。一方面解决了矿山现场震源机制复杂、干扰因素多，微震波形种类繁多、随机变化、突发瞬态，识别难度大，人工处理难度大、影响监测预警；另一方面通过信号预处理和多种特征挖掘，为分类识别出有效岩石破裂信号和精确定位奠定了基础，为实现微震波形的自动识别和快速定位等问题提供了理论依据和应用基础。与现有技术相比，本发明在特征挖掘与定量表征、分类识别模式与方法等方面具有创新性。
一种多层多级模式矿山震波自动分类识别方法

[发明专利]一种区域性源头防控掘进工作面冲击地压的方法-CN202210978138.3在审
发明人： 朱斯陶;张翔;张修峰;李士栋;李树芳;周涛;王超;刘金海;孔震;曲效成;周广飞;张旭超;陈杨;于正兴 -专利权人：北京科技大学;山东能源集团有限公司;兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿;中国安全生产科学研究院;华北科技学院;北京安科兴业科技股份有限公司;河北浩威旭光新材料科技有限公司
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开一种区域性源头防控掘进工作面冲击地压的方法，属于冲击地压灾害防治技术领域；该方法首先进行顶板割缝及压裂预试验确定设计参数；其次在巷道上方岩层中施工定向长距离压裂孔；再次在压裂孔内根据设计对压裂段进行预割缝以降低起裂压力；然后在巷道内布置高精度微震监测系统，根据监测结果及时调整优化压裂方案；最后对压裂段进行逐个高压水力压裂。本发明通过区域性顶板压裂在掘进工作面上方形成卸压带，保护工作面在低应力区进行掘进作业，源头上消除掘进工作面冲击地压发生的应力条件，保障掘进工作面的安全高效推进。
一种区域性源头掘进工作面冲击地压方法

[发明专利]一种近直立巨厚煤层分段水力压裂区域防冲方法-CN202111397956.6有效
发明人： 朱斯陶;王高昂;姜福兴;姚刚;周涛;刘金海;李欢;孔震;何清波;曲效成;魏全德;黄义通;孙邵华 -专利权人：北京科技大学;兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿;华北科技学院;兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿;北京安科兴业科技股份有限公司
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明提供一种近直立巨厚煤层分段水力压裂区域防冲方法，属于冲击地压灾害防治技术领域。该方法自开采水平延深主井至压裂水平，压裂水平设计深度距离开采水平垂距为100m；在压裂水平由煤层顶板岩层开掘石门进入开采煤层，沿煤层走向掘进巷道作为压裂钻孔施工空间；在压裂专用巷道沿煤层倾角向巷道上方煤层钻取水力压裂钻孔，钻孔长度以见采空区为准，钻孔走向间距及钻孔倾向分段间距根据压裂设备参数及压裂高度进行设计。本发明通过分段水力压裂开采水平工作面下部煤体，释放煤体积聚高弹性能，降低底煤应力集中程度，达到防治近直立煤层开采底煤冲击目的，保证近直立煤层安全高效开采。
一种直立煤层分段水力区域方法

[发明专利]煤矿多层关键层断裂型矿震能量计算与最大矿震预测方法-CN202111194968.9有效
发明人：周超;宋大钊;何学秋;姜福兴;朱斯陶;李振雷 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-10-11 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G01V1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种煤矿多层关键层断裂型矿震能量计算与最大矿震预测方法，属于煤矿矿震预测技术领域。该方法首先根据工作面附近的钻孔确定采煤工作面上覆岩层，并进行关键层划分，确定关键层断裂的步距及其它参数；然后根据矿震能量计算公式计算各关键层断裂时产生的能量，并转化成相应的里氏震级，以最大主关键层断裂时产生的矿震作为此工作面生产过程中预测的最大矿震，从而指导矿井实际生产过程中防震减冲措施的制定，实现防治矿震灾害由被动转变为主动的改变。该方法效率高、经济、安全且具有针对性，适用于由多层关键层断裂诱发的矿震。
煤矿多层关键断裂型矿震能量计算最大预测方法

[实用新型]矿震综合监测系统-CN202220682596.8有效
发明人：张修峰;肖耀猛;王超;陈勇;谢华东;王光民;闫宪洋;朱斯陶;刘金海 -专利权人：兖矿能源集团股份有限公司;北京科技大学
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种矿震综合监测系统。现有矿用微震监测系统均采用单一频段检波器，准确度不高。为此，本矿震综合监测系统包括地面监测计算机和多个检波器，检波器包括多个高频检波器、多个中低频检波器和多个中高频检波器，高频检波器均匀设置在掘进巷道内；中低频检波器均匀设置在矿井大巷各处；中高频检波器均匀设置在回采工作面的轨道巷和皮带巷内。本实用新型矿震综合监测系统科学地为不同的井下环境选择不同的矿震传感器，充分发挥了不同频段的检波器的特点、优点，同时多种检波器感应的数据汇总到同一地面监测电脑上，便于数据比对，综合判断矿震损害。
综合监测系统

[发明专利]矿震综合监测系统及其估算矿震损害范围的方法-CN202210306393.3在审
发明人：张修峰;肖耀猛;王超;陈勇;谢华东;王光民;闫宪洋;朱斯陶;刘金海 -专利权人：兖矿能源集团股份有限公司;北京科技大学
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种矿震综合监测系统及其估算矿震损害范围的方法。现有矿用微震监测系统均采用单一频段检波器，准确度不高。为此，本矿震综合监测系统包括地面监测计算机和多个检波器，检波器包括多个高频检波器、多个中低频检波器和多个中高频检波器，高频检波器均匀设置在掘进巷道内；中低频检波器均匀设置在矿井大巷各处；中高频检波器均匀设置在回采工作面的轨道巷和皮带巷内。本发明矿震综合监测系统科学地为不同的井下环境选择不同的矿震传感器，充分发挥了不同频段的检波器的特点、优点，同时多种检波器感应的数据汇总到同一地面监测电脑上，便于数据比对，综合判断矿震损害。
综合监测系统及其估算损害范围方法

[发明专利]一种矿床矿化固碳潜力评估的方法-CN202111619999.4在审
发明人：李佳洁;田杭;朱斯陶;姜福兴;倪文 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G16C20/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿床矿化固碳潜力评估的方法，所述方法包括：对选定矿山进行勘探得到多个矿物样品，记录所述代表性样品方位信息、元素组成；随机从中选取8‑32个代表性样品，试验测定所述代表性样品的元素组成、氧化物组成、矿物组成和加速碳酸化后的固碳量，确定各参数之间的相互转换关系。本发明的方法能够从样品元素组成预测其氧化物组成、矿物组成和固碳潜力，从而能够根据钻孔数据建模估算矿床的固碳潜力，大大减少了实验的人力、物力、财力。本发明适用于矿产资源利用领域。
一种矿床矿化固碳潜力评估方法

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