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[发明专利]一种基于高水材料的采空区间隔充填参数确定方法-CN202211270110.0在审
发明人：赵祥岍;柏建彪;闫帅;牛子帆;王襄禹;王共元;王广辉;李延辉;刘帅刚;李梦龙;朱前程;景永嘉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高水材料的采空区间隔充填参数确定方法，先计算当前煤层由开采产生的压力拱高度，能根据压力拱拱顶的位置分成两种情况；然后对于每种情况中采用特定数据及筛选方法能在每种情况中分别选出多个初选方案；同时筛选出多个不同水灰比的高水材料作为初选水灰比，接着将各个初选方案与各个初选水灰比相匹配，选出每个初选方案适用的一个初选水灰比，完成后计算每一初选方案中每充填1m的充填费用，在每种情况中分别选出费用最低的初选方案中适用的水灰比，作为每种情况选定的充填参数；最后将选定的充填参数进行模拟试验验证，最终确定矿区内不同情况各自最优的间隔充填参数，从而保证间隔充填的支护效果。
一种基于材料采空区间隔充填参数确定方法

[发明专利]一种巷道围岩动态含水率原位测试方法及系统-CN202010686279.9有效
发明人：张伟光;柏建彪;张俊敏;张腾飞;鲁鹏知;马晓川;常治国 -专利权人：新疆工程学院
申请日： 2020-07-16 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G01N27/06 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种巷道围岩动态含水率原位测试方法及系统，包括以下步骤：步骤100、利用高密度电法仪采集的巷道围岩内壁电阻率数据以及电极控制信息构建测量环境水量变化模型；步骤200、针对环境水量变化模型通过电位测量电极信息实时检测巷道内壁含水率，以确保升降变化符合期望值；步骤300、根据所述解调信号搭建水量测试平台连接数采集以及数据传递模块通过Laview模块实时监控；步骤400、构建控制及信息交换处理中心，通过计算机网络搭建数据交互、共享以及共享平台，整个系统实现了间歇式运行模式，大大减少系统耗能，能够有效检测巷道内壁含水率变化，通过无线传感模块搭建网络以及监控平台，能够实时记录含水量变化率，增强了系统的长期稳定性。
一种巷道围岩动态含水率原位测试方法系统

[发明专利]用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备及其使用方法-CN202211598071.7有效
发明人：吴文达;冯国瑞;柏建彪;王天辰;白锦文;神文龙 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： E21B23/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备及其使用方法，涉及煤矿水力压裂的技术领域，推进设备包括：单体液压支柱、压裂杆、推送组件、驱动组件和调节支架，推送组件包括：推送支架、第一限位部、第二限位部、定位部、延伸部和角度检测器，驱动组件包括固定推送架、弹性件、固定驱动件、柔性绳和动力车，固定驱动件位于固定推送架和第一限位部之间；柔性绳缠绕在固定驱动件上且与动力车相连；调节支架与推送支架相连。本发明的推进设备，可实现精准高效推送封孔器，有效减少推送封孔器的劳动力，降低井下生产成本。结构简单，便于操作，占地空间小，便于搬运，能够减少由于推送封孔器的工作而对井下生产的影响。
用于井下岩层水力压裂封孔器推进设备及其使用方法

[发明专利]一种基于高水材料的采空区快速充填系统及承载强化方法-CN202211183988.0在审
发明人： 柏建彪;赵祥岍;夏军武;柏夏;王共元;李延辉;李梦龙;陈定超;王广辉 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司;中国矿业大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高水材料的采空区快速充填系统及承载强化方法，在工作面每推进一段距离则沿着工作面宽度方向布设一排充填体，并且在布设时采用间隔布设方式，先将奇数编号的充填袋依次经过立模、承载强化及注浆充填过程，使奇数编号的充填袋内的高水材料凝固形成充填体，此时对工作面采空区实现一定的支护强度，与此同时偶数编号的充填袋并未形成充填体，无需等待偶数编号形成充填体，使工作面继续推进，这样有效提高了工作面的推进效率，另外由于奇数编号的充填袋在注浆充填的同时，偶数编号的充填袋已经开始立模、承载强化过程，这样既能提高工作面的推进速度，同时能提高凝固后充填体的承载强度，有效保证了充填体对采空区的支护效果。
一种基于材料采空区快速充填系统承载强化方法

[发明专利]一种保护煤柱下垮落转充填开采与沿空留巷的方法-CN202211183973.4在审
发明人： 柏建彪;夏军武;赵祥岍;柏夏;牛子帆;李梦龙;张栋;李延辉;陈定超;朱前程 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司;中国矿业大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种保护煤柱下垮落转充填开采与沿空留巷的方法，先确定当前工作面的实际工况；然后确定充填区域内初充区及普充区的范围，以及各自充填体所用高水材料的水灰比；接着预裂区域的位置确定及预裂区域内水力致裂钻孔的布设方式；完成后，开始进行工作面推进，工作面初始为垮落开采，当工作面推进至充填区域和垮落区域的交界线时，开始转变为充填开采，通过使充填区域的初充区呈阶梯状完成开采方式转变，完成后继续进行普充区施工，最后在充填开采过程中进行充填区域的支护和沿空留巷的支护；从而实现由垮落开采到充填开采的转变，且能对顶板应力进行优化控制及无需重新设计通风系统，最终提高煤矿充填开采的经济效益与回采速度。
一种保护煤柱下垮落转充填开采沿空留巷方法

[发明专利]一种用于切顶沿空留巷充填体机械化浇筑设备及方法-CN202211090317.X在审
发明人： 柏建彪;夏军武;张栋;牛子帆;王共元;柏夏;闫帅;王瑞;朱前程 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司;中国矿业大学
申请日： 2022-09-07 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： E21F15/06 文献下载
摘要：一种用于切顶沿空留巷充填体机械化浇筑设备及方法，浇筑设备：包括下部安装有履带行走机构的设备承载平台、三维地质实时扫描仪、驾驶室、集成系统控制室、高压柱塞泵、致裂钻孔施工定向钻机、致裂装置容纳箱、吊装机构、对拉锚杆储藏与分离机构、转运及间距设置机构、金属网传送机构、对拉锚杆传送及布置平台和巷旁充填单元。浇筑方法：沿空留巷巷道三维扫描；坚硬顶板水压致裂切顶；装配金属网及对拉锚杆；两侧充填体挡板的布置；对拉锚杆及金属网的布置；充填体的浇筑成型。该设备及方法可有效提高施工效率，并能有效降低工作人员的劳动负荷，同时，有利于提高作业过程的安全系数，并有助于确保煤矿的安全高效生产工作，具有广阔的应用前景。
一种用于切顶沿空留巷充填机械化浇筑设备方法

[发明专利]一种高水材料采空区快速充填系统及其使用方法-CN202211197579.6在审
发明人： 柏建彪;赵祥岍;夏军武;牛子帆;王襄禹;闫帅;孟宁康;李梦龙;王瑞;邓敏 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司;中国矿业大学
申请日： 2022-09-29 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高水材料采空区快速充填系统及其使用方法，将充填袋按照设定的折叠方式折叠好后放置在运输平板上，接着控制提升电机使提升挂钩将第二充填包提起，直至提升挂钩到达上部齿轮时会发生翻转，此时横杆从提升挂钩内转移至立袋挂钩上，并通过滑移横杆移动使上下展开后的充填袋沿后顶梁伸出方向前后展开，在充填袋展开支设的同时，制备高水材料，完成后依次向第二充填包和第一充填包充填，通过第一充填包和第二充填包充填膨胀实现充填体对当前位置顶板的支护；整个充填体支护过程中工作人员始终处于防护板内侧，通过远程控制机械设备的方式完成充填体的支护，不仅能提高工作面回采速度，同时也能保障工人在采空区内作业的安全性。
一种材料采空区快速充填系统及其使用方法

[发明专利]煤矿巷道断层滑移型冲击地压模拟试验系统-CN202210906424.9在审
发明人：康红普;王琦;高富强;章冲;娄金福;柏建彪;王晓卿;高红科;马玉琨 -专利权人：天地科技股份有限公司;中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-07-29 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明属于煤矿模型试验领域，提供了煤矿巷道断层滑移型冲击地压模拟试验系统，解决了目前的模型试验装备不能满足断层滑移型冲击地压模拟的问题。该系统能够通过气液复合加载装置、叠加加载装置、断层锁固装置、断层激活作动装置、双层机械减摩装置、三维断层滑移监测装置，实现断层滑移型冲击地压真实模拟与前兆信息精准捕捉。其技术方案为：施加模型体不同方向地应力，促使断层上盘节和下盘节滑动，根据高精监测模块监测的数据判断断层是否滑移，若未发生滑移，则启动断层激活作动装置，对模型体施加循环动载，直至断层滑移，巷道发生冲击地压。本发明为揭示煤矿巷道断层滑移型冲击地压发生机理，建立灾害预警防控体系提供科学仪器和研究平台。
煤矿巷道断层滑移冲击地压模拟试验系统

[实用新型]一种可卸压锚索防护装置-CN202123393695.9有效
发明人： 柏建彪;王猛 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种可卸压锚索防护装置，包括支护巷道与设置于内壁的钢筋网，支护巷道上设有锚索，锚索一端延伸至所述支护巷道固定设置，其另一端设有与之连接的托盘与锁具，锚索两侧对称设有与钢筋网连接的装置主体，装置主体下端设有防冲卸压装置。本实用新型的有益效果：通过锚索、托盘与锁具外侧形成防护结构后，当锚索在高应力作用下，出现锁具崩落时，锚索锁具及其构件高速弹射至卸压板，通过卸压弹簧，实现对崩落后高速弹射的锚索锁具及其构件的卸压防护，从而避免人员伤亡。
一种可卸压锚索防护装置

[发明专利]一种无煤柱开采中短壁联采回填采空区的充填方法-CN202210597978.5在审
发明人：王瑞;柏建彪;张栋;闫帅;朱前程;王明星 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-05-30 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开一种无煤柱开采中短壁联采回填采空区的充填方法，充填方法将短壁联采开采区域划分为多个准备工作面，将每个准备工作面分割为多个短壁联采间断充填无煤柱开采工作面；对准备工作面中的短壁联采间断充填无煤柱开采工作面进行多轮开采，每次开采结束之后，对形成的采空区进行充填，在运输顺槽与每一轮开采充填工作面交接处，利用充填料浆快速构筑端头止浆墙，在充填工作面内构筑多道止浆墙，依次充填止浆墙之间的充填区域，待整个充填工作面充填完毕后，在回风顺槽与充填工作面交接处，构筑最后一道止浆墙，完成该工作面的充填工作。在回采及充填过程，既可保证井田内不规则遗留煤柱完全回收，又可保证采空区完全充填，避免地表沉陷。
一种无煤柱开采中短壁联采回填采空区充填方法

[发明专利]一种扰动地下空间围岩的动载作用强度分级方法-CN201910057692.6有效
发明人：神文龙;陈淼;南华;李学龙;王猛;肖同强;王襄禹;柏建彪 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2019-01-22 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种扰动地下空间围岩的动载作用强度分级方法，包括：（1）基于地下空间所处的地质力学环境，建立含地下空间的数值分析模型，开展静力计算，获得地下空间围岩的地质力学环境；（2）依据地下空间围岩的工程地质力学行为特征，提出多级别动载极值的概念，建立各级别动载极值的判定条件，开发求解动载极值的算法；（3）将该算法嵌入到数值分析模型当中，开展动力计算，监测反映地下空间围岩变形破坏的相关指标值；（4）若指标值不满足动载极值的判定条件，改变动载的大小，重复步骤（3）直至满足各级别判定条件为止，记录参与计算的各动载大小，从而可获得此类地质力学环境下的动载分级结果。
一种扰动地下空间围岩作用强度分级方法

[实用新型]可调节注浆范围及流量的注浆管-CN202220295488.5有效
发明人： 柏建彪;王猛 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司
申请日： 2022-02-14 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种可调节注浆范围及流量的注浆管，包括内管主体，所述内管主体上设置有内管出浆孔，所述内管主体的尾端设置有一圈内管限位板；套设在所述内管主体外部且能相互转动的外管主体，所述外管主体上部设置有外管深部出浆孔，中下部设置有外管浅部出浆孔，所述外管深部出浆孔数量大于外管浅部出浆孔的数量，所述外管主体的尾端设置有一圈外管限位板；所述内管限位板与外管限位板始终相贴合，所述外管深部出浆孔、外管浅部出浆孔能转至分别和内管出浆孔相互对齐。本实用新型可调节注浆范围、实现深部破碎围岩针对性注浆、同时还可调节注浆流量。
调节范围流量注浆管

[发明专利]一种基于三角稳定性的工作面旋转贯通回撤通道设计方法-CN202210535473.6在审
发明人：闫帅;柏建彪;张栋;王瑞;王襄禹;张伟光;郭永红 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于三角稳定性的工作面旋转贯通回撤通道设计方法，现场调研工作面具体生产地质条件，现场取岩芯并经实验室标准加工测定其物理力学参数特性；建立煤柱力学模型并确定稳定临界宽度；基于降低支架载荷、人为控制分段来压的原则，确定工作面旋转贯通的合理调斜角度、工作面每次与回撤通道同时贯通支架数量；根据确定的煤柱稳定临界宽度、调斜临界角度及工作面同时贯通回撤通道的支架数量确定工作面旋转贯通的回撤通道工艺流程。该方法能极大降低支架并行贯通回撤通道导致顶板大面积来压、工作面压架等严重生产安全问题，可极大的改善回撤通道的围岩受力状态，可有效降低回撤通道围岩灾变失稳的风险，能保证综采设备的安全高效回撤。
一种基于三角稳定性工作面旋转贯通回撤通道设计方法

[发明专利]一种放顶煤支架架后浮煤清理回收装置及方法-CN202110726035.3有效
发明人：刘帅刚;柏建彪;赵嘉鑫;王襄禹;吴博文;王广辉;闫帅;徐营 -专利权人：中国矿业大学;扬州中矿建筑新材料科技有限公司
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： E21D15/44 文献下载
摘要：本发明提出了一种放顶煤支架架后浮煤清理回收装置及方法，该装置基于放顶煤液压支架的后支架连杆；包括：翻转板、伸缩板、伸缩油缸和第一翻转油缸；翻转板的前侧面设置一连接柱和一铰接座；连接柱铰接于其中一后支架连杆的内侧面，翻转板靠近连接柱的一段开设供翻转板绕同一后支架连杆转动的缺口；翻转板内开设一沿翻转板长度方向延伸的滑动槽；伸缩板与滑动槽配合；伸缩油缸的缸体固定于翻转板上，缸头与伸缩板铰接；第一翻转油缸的缸头与铰接座铰接，缸体通过第一圆柱铰接销铰接于同一后支架连杆的内侧面。本发明基于放顶煤液压支架，实现了放顶煤支架架与后刮板输送机之间浮煤的清理与回收。
一种放顶煤支架架后浮煤清理回收装置方法

[发明专利]一种近距离煤层采掘接替巷道围岩控制方法-CN202111521095.8有效
发明人：闫帅;柏建彪;赵祥岍;付豪;王瑞;李延辉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种近距离煤层采掘接替巷道围岩控制方法，采用上煤层工作面回采的同时对下煤层工作面巷道进行掘进，并先将巷道掘进分成在原岩应力区内掘进和在采动应力区内掘进，接着将在采动应力区内的掘进分成采掘相向段、采掘单一段和采掘相背段共三个阶段，接着通过数值计算、理论分析和矿压观测确定各个阶段的具体位置，然后巷道掘进时在达到各个位置进入三个阶段时，分别针对每一阶段受采动应力影响特征，采用特定的支护措施进行支护，最终在下煤层工作面巷道整个掘进过程中，既确保了巷道受采动应力影响时的围岩稳定性，又加快了受采动应力影响后巷道掘进速度，有效解决采掘接替关系紧张的问题，持续保证工作面的安全稳定生产。
一种近距离煤层采掘接替巷道围岩控制方法