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[发明专利]一种监测管道中膏体充填料浆离析的试验装置及方法-CN201810984338.3有效
发明人：戚庭野;王泽华;冯国瑞;郭育霞;杜献杰;李庆东;李化运;王鹏;张树峰 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2018-08-28 - 公布日： 2021-03-05 - 主分类号： G01N27/08 文献下载
摘要：本发明一种监测管道中膏体充填料浆离析的试验装置及方法，属于膏体充填料浆管道输送监测技术领域；所要解决的技术问题是提供了结构简单、操作方便，对管道中充填料浆离析状态的实时监测的装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括储料桶、L型管道，电阻率测量装置和料浆流量测量装置，储料罐的出口与L型管道的入口相连通；电阻率测量装置包括测量电极、多路转换器、多通道电阻率测试模块和数据采集与处理模块，若干个测量电极沿L型管道的横截面环绕紧贴在内壁上，测量电极穿过管壁上的通孔后通过导线依序与多路转换器、多通道电阻率测试模块和数据采集与处理模块相连；料浆流量测量装置包括称量筒和电子秤，称量筒置于电子秤上。
一种监测管道中膏体充填离析试验装置方法

[发明专利]一种等离子体上行致裂残采区遗留煤柱的方法和装置-CN201910512068.0有效
发明人：宋诚;毋皓田;白锦文;张纯旺;冯国瑞;李化运;李松玉;冉洪宇;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2019-06-13 - 公布日： 2020-11-27 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种等离子体上行致裂残采区遗留煤柱的方法和装置，属于煤矿开采技术领域。采用等离子体装置从下伏煤层对残采区遗留煤柱实现上行致裂，充分利用离子间的强烈运动瞬间产生高温、高压的特性，形成冲击波使煤柱产生裂隙并扩展,降低煤柱的完整性，以达到强度弱化、应力释放、减缓矿压显现的目的，从而实现煤矿绿色开采，安全生产。
一种等离子体上行致裂残采区遗留方法装置

[发明专利]一种升降式井下充填采煤的支撑架-CN201810005094.X有效
发明人：郭育霞;李化运;冯国瑞;戚庭野;杜献杰;张聪俐 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2018-01-03 - 公布日： 2020-05-05 - 主分类号： E21F15/02 文献下载
摘要：本发明属于柱式充填采煤技术领域，具体涉及一种升降式井下充填采煤的支撑架，解决了传统的充填采煤模板采用大块钢板或铁板在安装和拆卸过程中耗时耗力的问题，包括支撑架主体和设置在支撑架主体外侧的柔性网袋，支撑架主体包括对称设置的固定底圈和固定顶圈，固定底圈和固定顶圈的在高度方向的对角线连接有支撑钢筋，固定底圈和固定顶圈间长边组成的竖直平面内分别对称设置有多个伸缩单元，固定顶圈上部位于的四个角均设置有挂钩。本发明充填采煤的支撑架重量轻，安装工人可利用简单的小车等工具将其输送到充填工作面，无需矿车运送，节约了运输成本，大大提高了充填墩柱的承载强度。
一种升降井下充填采煤支撑架

[发明专利]一种监测膏体充填管路的装置及方法-CN201710175467.3有效
发明人：冯国瑞;李化运;郭育霞;戚庭野;张玉江;郭军;李振;白锦文 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2017-03-22 - 公布日： 2020-01-31 - 主分类号： G01N27/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种监测膏体充填管路的装置，包括开口可调节的圆形开口卡环，极化率测量装置；极化率测量装置包括供电电极、测量电极、电源、信号放大器、单片机和PC计算机；供电电极和测量电极成对布置在圆形开口卡环内，供电电极与第一电源相连，卡环上部的测量电极与单片机连接，卡环下部的测量电极与信号放大器连接，信号放大器连接单片机，单片机与PC计算机连接，信号放大器、单片机和PC计算机均与第二电源连接，上述元件均通过导线连接。本发明将圆形开口卡环安装在待测的膏体充填管路外侧，通过调节螺杆紧固；布置多个监测点监测不同位置处的极化率便于及时发现异常。本发明结构简单，使用寿命长，节约成本。
一种监测充填管路装置方法

[发明专利]一种充填膏体中骨料沉降的测试装置及方法-CN201710175468.8有效
发明人：戚庭野;冯国瑞;李化运;郭育霞;王泽华;杜献杰;张聪俐;刘国艳 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2017-03-22 - 公布日： 2019-11-12 - 主分类号： G01N15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种充填膏体中骨料沉降的测试装置，包括试件筒和极化率测试装置；所述试件筒为带有底板的有机玻璃圆筒，所述极化率测试装置包括电源、电极、导线、单片机、信号放大器、信号转换器、PC计算机；电极分为供电电极和测量电极，测量电极上部端头通过导线与信号放大器连接，信号放大器连接信号转换器，信号转换器通过导线与单片机连接。本发明通过测量试件在测试过程中，不同位置的极化率的变化情况来判断充填膏体在凝固过程中骨料是否发生沉降，不同位置离子不同，极化率就会不同。本发明通过测量不同部位的极化率来判断充填膏体中骨料的沉降，测试所需时间短；测试效率高，能快速判断骨料是否沉降。
一种充填膏体中骨料沉降测试装置方法

[发明专利]一种利用废弃纺织物预制煤矿充填的煤矸石基复合材料毯-CN201810024600.X有效
发明人：冯国瑞;杜献杰;王鹏;郭育霞;戚庭野;王胜伟;张树峰;李化运;王泽华 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2018-01-11 - 公布日： 2019-11-05 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：一种利用废弃纺织物预制煤矿充填的煤矸石基复合材料毯，属于矿用充填材料的技术领域，可解决现有充填开采方法效率低，易堵塞，对环境有二次污染的问题，包括夹层和夹层中间的填充物，填充物包括如下质量份数的组分：45‑59%的骨料、15‑25%的水泥、20‑30的粉煤灰和1‑3%的调节剂。本发明可以避免现场搅拌产生灰尘，且不需要管道输送，也不存在堵塞的情况。
填充物煤矿充填煤矸石复合材料纺织物夹层预制废弃堵塞充填材料充填开采二次污染管道输送粉煤灰调节剂质量份骨料水泥

[发明专利]一种用于充填开采料浆下放的滤网清理装置-CN201910247830.7在审
发明人：戚庭野;王昊晨;冯国瑞;郭育霞;冉洪宇;王鹏;李化运;张树峰 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2019-06-28 - 主分类号： B01D29/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于充填开采料浆下放的滤网清理装置，省去了人工洗刷环节，节省人力花销；清理过程无需停止充填进程，并可随时更换滤网，节省时间消耗，提高充填效率；利用压力传感器、转换控制器、压力开关、机械爪装置控制，全自动化进行滤网清理，只需按动总装置开关、留意搅拌桶下料、定时清理灰块废弃池即可，工作人员可以省心省力；所述的压力显示装置可以显示所述滤网上承载灰块的重量，从而直观反映出料浆中灰块凝结情况，做出进一步研究。
滤网灰块充填开采清理装置料浆下放压力显示装置压力传感器转换控制器充填效率全自动化时间消耗压力开关装置控制机械爪搅拌桶总装置按动充填出料下料省力洗刷废弃承载凝结直观环节进程研究

[发明专利]一种利用废弃玻璃制备煤矿膏体充填材料的方法-CN201811134314.5在审
发明人：郭育霞;张树峰;戚庭野;杜献杰;李化运;李庆东;王鹏;冉洪宇 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2018-09-27 - 公布日： 2018-12-21 - 主分类号： C04B28/04 文献下载
摘要：本发明属于煤矿充填开采技术领域,具体涉及一种利用废弃玻璃制备煤矿膏体充填材料的方法，包括废弃玻璃10%～20%，煤矸石40%～50%，粉煤灰10%～20%，水泥10%～20%，水12%～25%，最终得到质量浓度为75%～88%的煤矿膏体充填材料。本发明使得废弃玻璃得到了充分的回收利用，解决了对环境的污染，同时扩宽了充填材料的来源，降低了充填成本，为充填开采技术的全面实施奠定了基础，废弃玻璃混合骨料可控制煤矿充填膏体裂纹的进一步发展，从而提高抗裂性。
废弃玻璃膏体充填材料煤矿制备煤矿充填开采粉煤灰充填材料充填开采回收利用混合骨料煤矿充填全面实施煤矸石抗裂性可控制充填膏体扩宽水泥污染

[发明专利]一种监测充填柱体稳定性的系统和方法-CN201611011831.4有效
发明人：冯国瑞;杜献杰;戚庭野;章敏;牛利凯;王泽华;栗继祖;李化运;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2016-11-17 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： G01B17/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种监测充填柱体稳定性的系统和方法，该监测系统包括埋入式应变计和压力盒；在充填柱体内预埋一排应变计和一排压力盒，应变计和压力盒在充填柱体内垂直交叉设置，埋入式应变计和压力盒分别通过支架钢丝固定；在地面配备地面应变信号实时采集系统，埋入式应变计和压力盒的端部连接电缆，数据通过电缆传输到地面的应变信号实时采集系统。本发明采用介入式测量手段，能真实反映充填柱体内部应力应变、塑性区发展情况及残余应力的大小；采用振弦式应变计和振弦式压力盒，安装方便、绝缘防爆性能好、抗干扰能力强、远距离传输不失真，适宜在井下恶劣环境中长期监测。
充填柱压力盒埋入式应变计实时采集系统应变信号应变计监测体内垂直交叉设置振弦式压力盒振弦式应变计抗干扰能力远距离传输安装方便残余应力电缆传输端部连接恶劣环境防爆性能监测系统数据通过应力应变支架钢丝介入式塑性区体内部井下绝缘预埋失真电缆测量配备

[发明专利]一种墩柱式充填模板及其使用方法-CN201711365502.4在审
发明人：冯国瑞;李庆东;杜献杰;戚庭野;郭育霞;王泽华;张聪俐;李化运;张树峰;王鹏 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2017-12-18 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： E21F15/02 文献下载
摘要：本发明属于煤矿充填开采技术领域，具体涉及一种墩柱式充填模板及其使用方法，解决了墩柱式充填开采多使用柔性土工布防渗袋装载充填材料，墩柱形状不易控制，接顶率不高，降低了充填柱控制顶板下沉效果的问题，包括钢支架和充填模袋，钢支架为伸缩杆和连接件构成的长方体框架结构，充填模袋是采用聚氯乙烯防水卷材制成的矩形袋体，充填模袋能够套设在钢支架外侧并与其紧密连接，充填模袋内侧沿其横向截面固定有若干约束筋，充填模袋顶部设置有挂钩和充填口。本发明结构合理，可在现场悬挂后即可进行充填作业，使用此充填模板构造充填体可以缩短充填作业时间，提升矿井经济效益。
充填模墩柱充填模板钢支架充填作业聚氯乙烯防水卷材长方体框架结构煤矿充填开采充填材料充填开采横向截面紧密连接矩形袋体充填口充填体充填柱袋顶部连接件伸缩杆土工布下沉防渗矿井挂钩悬挂

[发明专利]一种利用农作物纤维加强稳定性的膏体充填材料及其制备方法-CN201810024599.0在审
发明人：郭育霞;王鹏;杜献杰;冯国瑞;戚庭野;王泽华;张聪俐;李化运;张树峰 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2018-01-11 - 公布日： 2018-06-08 - 主分类号： C04B28/04 文献下载
摘要：一种利用农作物纤维加强稳定性的膏体充填材料及其制备方法，属于矿用充填材料技术领域，可解决现有纤维增强膏体充填材料成本高，原料来源范围窄的问题，包括如下质量份数的组分：50‑60%的骨料、8‑10%的水泥、15‑25%的粉煤灰、0.5‑3%的调节剂、0.5‑2%的农作物纤维以及10‑20%的水。本发明的膏体充填材料稳定性好，纤维来源广，成本低。
膏体充填材料农作物纤维制备充填材料纤维来源纤维增强粉煤灰调节剂质量份骨料水泥

[发明专利]一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法-CN201711458665.7在审
发明人：郭育霞;张树峰;杜献杰;戚庭野;王泽华;张聪俐;李庆东;李化运;王鹏 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2017-12-28 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： C04B28/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用废弃烧结砖制备煤矿充填膏体的方法，属于煤矿充填开采技术领域，解决了废弃烧结砖无法完全回收利用导致占用土地和破坏环境的问题，同时为煤矿充填开采提供廉价的原材料，本发明利用水泥与废弃烧结砖和煤矸石制得的细骨料、粗骨料及超细粉体搅拌后加入水和调和剂制备充填膏体，其中各组分的重量配比为：水泥：5%～15%，细骨料：15%～25%，粗骨料：25%～35%，超细粉体：20%～35%，水：12%～25%，调节剂：0.15%～3%，均匀混合，即得到质量浓度为75%～85%的煤矿充填膏体。本发明使废弃烧结砖得到了充分的回收利用，解决了对环境的污染，同时扩宽了充填材料的来源，降低了充填成本，为充填开采技术的全面实施奠定了基础。
烧结砖废弃煤矿充填膏体制备煤矿充填开采超细粉体回收利用粗骨料细骨料充填材料充填膏体充填开采全面实施重量配比水泥煤矸石调和剂调节剂充填扩宽占用污染土地

[发明专利]一种非介入式膏体充填管路堵管监测装置及方法-CN201710174436.6在审
发明人：冯国瑞;王泽华;戚庭野;郭育霞;杜献杰;宋凯歌;刘国艳;张聪俐;李庆东;李化运 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2017-03-22 - 公布日： 2017-08-18 - 主分类号： G01V1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种非介入式膏体充填管路堵管监测装置及方法。该装置包括超声波监测装置、PLC控制器、计算机；所述超声波监测装置的超声波发射探头和超声波接收探头分别设置在待监测充填管道两端，超声波发射探头连接超声波发射装置，超声波发射装置连接单片机，超声波接收探头连接超声波接收装置，超声波接收装置连接单片机；单片机另一端连接PLC控制器，通过PLC控制器自动控制膏体充填泵送系统。本发明通过把上述装置安装于待监测充填管道中间，测得超声波管道中不同位置的波速，当管道中出现堵管时，其堵管位置前后监测管道处的超声波波速差别明显，从而实现了堵管位置的精确定位。本发明实现了膏体充填管路堵管的自动化监测和无损监测。
一种介入式膏体充填管路监测装置方法

[发明专利]一种测试充填膏体中骨料沉降的装置及方法-CN201710174438.5在审
发明人：冯国瑞;王泽华;戚庭野;郭育霞;杜献杰;宋凯歌;刘国艳;张聪俐;李庆东;李化运 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2017-03-22 - 公布日： 2017-07-11 - 主分类号： G01N15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种测试充填膏体中骨料沉降的装置及方法，属于采空区充填技术领域。该装置包括充填膏体测试槽和超声波波速测量装置；充填膏体测试槽为长方体槽，长方体结构的四个竖直面上分别设有三个定位孔，所述定位孔位于竖直面的中心线上，且三个定位孔均匀分布；超声波波速测量装置中，单片机与电脑连接，单片机另一端依次连接超声波发射装置、进路多路转换开关、发射探头、接收探头、回路多路转换开关和超声波接收装置；发射探头和接收探头分别安装在长方体槽的定位孔内。本发明是通过充填膏体试件上部、中部、下部的超声波波速的差异情况来判断充填膏体在凝固过程中骨料是否发生沉降，操作简便，测试周期短，能快速判断骨料是否沉降。
一种测试充填膏体中骨料沉降装置方法

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