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[发明专利]一种基于无人机遥感影像的采动地表沉降信息提取方法-CN202310655027.3在审
发明人： 查剑锋;查剑林;吴德军;郭广礼;李怀展;苗鹏龙 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01C5/00 文献下载
摘要：一种基于无人机遥感影像的采动地表沉降信息提取方法，包括：确定监测区域；通过无人机获取的监测区域的影像图，并根据不同时期的监测区域的影像图生成差值DEM；获取差值DEM中各采样点的初始坐标信息；根据各采样点的倾斜值对各采样点的下沉值进行第一次修正以消除偶然误差；通过差值DEM中对应未受到采动影响的区域的数据计算系统误差值，并根据系统误差值对各采样点的下沉值进行第二次修正以消除系统误差；最后根据修正后的下沉值生成修正后的差值DEM，得到采动地表沉降信息。本设计不仅成本低廉、实时性强、易于获取整个采动区域的变化过程，而且对于沉降信息的监测精度非常高。
一种基于无人机遥感影像地表沉降信息提取方法

[发明专利]一种兼顾风积沙流动量的煤矿开采地表沉陷预测方法-CN202310750019.7在审
发明人：郑辉;孟凡贞;李怀展;张连贵;郭广礼;陈延康;查剑锋;宫亚强;李天雨;唐路;元亚菲;霍文奇 -专利权人：兖矿能源集团股份有限公司;中国矿业大学
申请日： 2023-06-25 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种兼顾风积沙流动量的煤矿开采地表沉陷预测方法，属于开采沉陷盆地的地表风积沙流动量测量领域。首先在采动工作面地表不同位置均匀间隔布设附有测钉的透水隔沙聚酯密目网作为风积沙厚度观测站，采用RTK技术和钢尺量距方法观测，获取不同采动程度下地表沉陷盆地不同位置地表移动变形值和地表风积沙厚度变化值；然后将测量参数进行相关分析和多元线性回归，得到采动影响下风积沙流动量的计算公式；最后利用概率积分法计算相应的地表沉陷预测值，计算出风积沙流动造成的地表沉陷值，计算出剔除风积沙流动量影响的煤矿开采地表实际沉陷量。其实施方便，计算步骤简易，能有效界定鄂尔多斯矿区风积沙运移对地表开采沉陷的影响程度。
一种兼顾风积沙流动煤矿开采地表沉陷预测方法

[发明专利]一种厚松散层下煤矿开采地表沉陷精准预测方法-CN202310370564.3在审
发明人：张连贵;郑辉;郭广礼;李怀展;孟凡贞;查剑锋;魏涛;元亚菲;郭斯凡;蒋乾;汪铁宁;孟浩;翟凯 -专利权人：兖矿能源集团股份有限公司;中国矿业大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06Q50/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种厚松散层下煤矿开采地表沉陷精准预测方法，适用于地表变形预测技术领域。获得本矿区的概率积分预测参数，根据具体的地表沉陷实测资料和相应的工作面信息拟合获得调节参数B(1,2)；然后根据采掘工程平面图获取待预测工作面的信息，计算得到拐点外侧修正的主要影响半径r'；最后以拐点为分段点，拐点内侧采用本矿区现有的主要影响半径r，拐点外侧采用修正值r'代替为修正r，采用概率积分模型进行厚松散层下工作面开采后的地表沉陷值预测。其计算步骤简单，参数获取便捷，能有效提高厚松散层下开采沉陷盆地边缘区的预测精准度，对实际工作具有很强的指导作用。
一种松散煤矿开采地表沉陷精准预测方法

[发明专利]一种岩体仿真分析的图形计算方法-CN202310049681.X在审
发明人：胡青峰;尹伟波;刘文锴;崔希民;郭广礼;查剑锋;李怀展;易四海;王新静;李春意 -专利权人：华北水利水电大学
申请日： 2023-02-01 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩体仿真分析的图形计算方法，涉及岩体仿真分析技术领域，该图形计算方法以CAD软件中的三维图形为主要媒介，利用切割命令将三维图形分割为各种形态的三维图形以模拟岩体的断层、裂隙、节理构造特征，完成岩体几何建模，本发明以计算机图形学为代表的物理引擎的发展极大克服了现有的问题，物理引擎中的刚体模拟和刚体动画不但能够模拟图形之间的运动、碰撞、裂解问题，对于大容量的图形计算甚至可以使用专门的图形计算硬件，图形计算不但能够处理动力问题，而且对于岩土工程特有的连续‑非连续介质问题，甚至混合单元计算问题的解决都提供了极大便利。
一种仿真分析图形计算方法

[发明专利]一种基于耕地保护的矸石和超高水材料充填开采方法-CN202210184297.6有效
发明人：王方田;郝文华;郭广礼;冯光明;查剑锋 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-02-25 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于耕地保护的矸石和超高水材料充填开采方法；包括：在矿井工业广场建立超高水材料充填泵站，在矿井下建立矿井矸石充填系统，在采区内掘进轨道上山、运输上山和回风上山，随后掘进充填工作面轨道平巷与充填工作面运输平巷，在充填工作面轨道平巷与充填工作面运输平巷之间掘进充填工作面开切眼，边回采边进行等价采高充填，能够有效控制采空区顶板下沉，从而在开采沉陷影响下保护农田耕地的正常生产活动，从而能够更好的保护土地资源，营造绿色矿山。
一种基于耕地保护矸石超高材料充填开采方法

[发明专利]一种高水固化二氧化碳充填采空区中碳封存量的计算方法-CN202310059435.2在审
发明人：李怀展;黄建勇;孙兢超;唐路;李伟松;郭广礼;查剑锋 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-01-19 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G01G17/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种高水固化二氧化碳充填采空区中碳封存量的计算方法，属于二氧化碳封存评估领域。根据煤矿采掘工程平面图等资料确定开采范围，得到该煤矿能充填的采空区体积；根据充填材料的密度信息，计算出采空区中充填材料的总质量；已知充填材料由骨料、超临界二氧化碳按比例混合而成：利用形成充填材料的骨料与水的分子式得出骨料的分子量，并根据骨料与二氧化碳固化反应的化学方程式推知骨料可以固化二氧化碳的摩尔量；最终计算出采空区内的所有充填材料使用的骨料质量以及参与固化反应的超临界二氧化碳的质量。其步骤简单，计算结果准确，对高水材料固化超临界二氧化碳充填煤矿采空区充填量设计具有重要价值。
一种固化二氧化碳充填采空区中碳封存量计算方法

[发明专利]一种地下煤火造成的煤炭损失量估算方法-CN202211334131.4在审
发明人：李怀展;侯俊华;周华安;元亚菲;陈宇;郭广礼;霍文奇;查剑锋;唐超;李伟;陈福 -专利权人：中国矿业大学;兖矿能源集团股份有限公司
申请日： 2022-10-28 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种地下煤火造成的区域煤炭损失量估算方法，属于煤炭损失量评估领域。首先通过收集资料、研究区域煤炭工业成分分析和力学实验，得到地下煤火区域煤的密度、煤层的灰分厚度和灰分压缩率；之后利用地下煤火与地表沉陷的协同关系以及获取的地下煤火引起区域地表沉陷值，反演得到地下煤火燃空区的大小，最后根据地下煤火区域煤的密度、煤层厚度、灰分厚度、灰分压缩率以及地下煤火燃空区大小计算得到地下煤火引起的煤炭损失量。本方法计算步骤简单，符合地下煤火造成的煤炭损失实际，根据不同的燃控区类型提供多种计算评估方法，以满足不同的需求，并为大范围地下煤火造成的煤炭损失评估及地下煤火治理与利用决策提供有力技术支撑。
一种地下煤火造成煤炭损失估算方法

[发明专利]一种采动沉陷区油气管线主动适应性调位装置及方法-CN202211115310.9在审
发明人：郭广礼;张鑫;李怀展;张连贵;查剑锋;刘峰建;杨向升;魏涛;陈延康;李天雨 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： F16L1/11 文献下载
摘要：本发明公开一种采动沉陷区油气管线主动适应性调位装置及方法，属于采动沉陷区埋地输油气管线保护领域。采用概率积分法进行地表沉陷预测，在受采动影响区域的埋地油气管线布设应力监测装置、信号传输装置和远程液压控制装置，信号传输装置会将应力监测数据传输至地面无线控制系统；地面无线控制系统会根据不同油气管线类型确定相应的应力设防指标，并将应力监测数据与设防指标进行对比；当油气管线应力监测值异常时，控制沿管线布设的滑动式液压装置驱动油气管线调节至安全状态，进而对采动影响下油气管线进行保护。该方法既能提供油气管线应力实时监测功能，又能对管线施加补偿应力进而调整管位，实现了管线智能监测和主动纠偏功能一体化。
一种沉陷油气管线主动适应性装置方法

[发明专利]面向煤炭开采和耕地保护协同发展的地下采煤设计方法-CN202210996858.2在审
发明人：郭广礼;李怀展;查剑锋;宫亚强;蒋乾;刘文锴;胡青峰;殷和建;汪铁宁;张学伟;王跃宗;陈延康;张鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开一种面向煤炭开采和耕地保护协同发展的地下采煤设计方法，属于煤粮主产复合区煤炭开采和耕地保护协同发展的技术领域。首先确定耕地下方煤层的地质信息，同时结合耕地的抗变形能力，确定耕地保护的设防指标，然后设计充实率以及不同的垮落工作面宽度b和充填工作面宽度a，计算出煤炭资源采出率，并基于等效采高模型和概率积分法模型计算出不同垮落工作面和充填工作面宽度组合下的地表移动与变形值，确定面向煤炭开采和耕地保护协同发展的垮落工作面和充填工作面宽度，完成煤炭地下采煤设计。其步骤简单，可操作性强，可在尽可能降低充填成本和提高资源采出率的同时又能快速恢复耕地生产力，具有重要的实践意义。
面向煤炭开采耕地保护协同发展地下采煤设计方法

[发明专利]一种耕地下采煤区域变形控制的地表沉叠加陷计算方法-CN202210996867.1在审
发明人：郭广礼;李怀展;查剑锋;宫亚强;蒋乾;刘文锴;胡青峰;殷和建;汪铁宁;张学伟;王跃宗;陈延康;张鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种耕地下采煤区域变形控制的地表沉陷叠加计算方法，属于地表沉陷预测领域。将地表沉陷问题简化为采空区下沉的高度，之后根据采空区间隔留下的垮落区空间以及充填体空间计算填满垮落区后的地表沉陷高度，由于充填体在受力过程中会出现压缩，因此根据充填体的充实率判断充填体在受力后的压缩空间，从而计算出充填体压实空间产生的地表沉陷高度，将前后两个地面沉陷高度相加即可获得地下开采空间产生的地表沉陷的总高度。其计算步骤简单，更符合实际情况，有效提高了区域岩层控制下地表移动和变形计算结果的精度，对实现煤粮复合区煤炭绿色开采和耕地协同修复治理有很强的指导作用。
一种耕地采煤区域变形控制地表叠加计算方法

[发明专利]一种面向煤粮复合区变形区域控制的地表沉陷预测方法-CN202211002816.9在审
发明人：郭广礼;李怀展;查剑锋;宫亚强;蒋乾;刘文锴;胡青峰;殷和建;汪铁宁;张学伟;王跃宗 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向煤粮复合区变形区域控制的地表沉陷预测方法，适用于地表沉陷预测。首先确定煤层的地址信息，然后根据采动程度和下沉系数的非线性关系，确定垮落工作面信息、充填开采工作面信息及回填充实信息，基于等效采高理论计算充填工作面的等效采高，利用概率积分模型计算出开采范围引起的地表下沉、地表水平移动、地表倾斜、地表水平变形和地表曲率，进而实现了面向煤粮复合区耕地保护的变形区域控制的地表沉陷预测。其计算步骤简单，计算结果准确，且更符合实际情况，对于地下煤矿开采和地面耕地精准保护具有重要的实用价值。
一种面向复合变形区域控制地表沉陷预测方法

[发明专利]一种相似材料模型内部岩层变化与破坏的连续监测方法-CN202210718963.X在审
发明人： 查剑锋;刘威;仲崇武;查剑林;宋坤;令狐凯 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：一种相似材料模型内部岩层变化与破坏的连续监测方法，包括如下步骤：对监测目标进行连续的拍摄，并依次形成多个时间连续的视频段；在视频采集的同时，依次对已采集到的每一个视频段进行关键帧提取，并将提取到的关键帧进行保存，并生成新的视频数据集，其中，对已采集到的视频段进行关键帧提取包括如下步骤：提取视频段中的每个图像帧的关键帧指标；根据关键帧指标列表L_index计算2帧差和3帧差，结合视频段中的2帧差和3帧差来删除非关键帧，进而准确定位关键帧。本设计能达到实时拍摄、即时处理的效果，准确获取监测目标变化情况的同时避免产生大量的冗余数据。
一种相似材料模型内部岩层变化破坏连续监测方法

[发明专利]一种煤矿井筒变形自动化连续检测装置及方法-CN202210645264.7在审
发明人： 查剑锋;李思豪;仲崇武;查剑林;宋坤;郭广礼;李怀展 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：一种煤矿井筒变形自动化连续检测装置，所述煤矿井筒变形自动化连续检测装置包括罐笼、矿井、编码器、激光雷达扫描仪与激光指向仪；所述罐笼设置于矿井内，罐笼的正面依次安装有二号相机与计数器，罐笼的右侧与编码器的左侧连接，编码器的右侧滑轮与矿井的内壁滑动配合，计数器与编码器电连接；所述罐笼的底部从左至右依次与一号云台、二号云台、三号云台的顶部连接，一号云台与三号云台的底部均与激光指向仪的顶部连接，二号云台的底部与激光雷达扫描仪的顶部连接。本设计实现了罐笼水平移动和旋转值测量、点云采集、垂距测量的同步；检测过程中罐笼不需要长时间停留，做到了自动化连续测量，大大提高了作业效率。
一种煤矿井筒变形自动化连续检测装置方法

[发明专利]一种单一窄工作面极不充分开采地表残余变形预测方法-CN202110765425.1有效
发明人：郭广礼;李怀展;查剑锋;宫亚强;郭松;魏涛;胡邵豪;殷和建;张学伟;黄成 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-07-07 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： E21C39/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种单一窄工作面极不充分开采地表残余变形预测方法，适用于煤矿采空区场地稳定性评价使用。首先计算出单一窄工作面采空区两侧煤壁最大屈服和剥离宽度的总和；然后预测两侧煤壁屈服剥离前单一窄工作面采空区地表的移动数与变形值；接着计算单一窄工作面采空区宽度加上采空区两侧煤壁的最大屈服和剥离宽度之和，再预测两侧煤壁屈服剥离后的该采空区地表的移动数与变形值，最后通过对该单一工作面采空区两侧煤壁屈服数值和剥离前后预测的地表的移动与变形值作差，得到该单一窄工作面极不充分开采地表残余变形量，实现单一窄工作面极不充分开采残余变形的预测。其步骤简单，预测精度高，为煤矿采空区场地稳定性评价提供了理论依据。
一种单一工作面不充分开采地表残余变形预测方法

[发明专利]一种煤炭地下气化地表残余变形计算方法-CN202210610961.9在审
发明人：李怀展;唐超;郭广礼;查剑锋;宫亚强;张学伟;李伟;陈福;周华安;黄成 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明公开一种煤炭地下气化地表残余变形计算方法，适用于煤炭地下气化场地使用。说先确定气化后煤柱的高度、宽度以及拱高，之后实测数据计算煤炭地下气化后灰分生成率，从而确定气化后残留在燃空区的灰分厚度，根据煤柱剥离后煤块的碎胀系数、灰分厚度、气化后煤柱高度、宽度以及拱高计算气化后煤柱实际剥离宽度，确定灰分的力学属性，根据煤柱力学参数、高度与拱高、灰分厚度及其力学参数、上覆岩层压力计算气化后煤柱屈服区宽度，最终视气化后煤柱的屈服区宽度与剥离宽度为气化燃空区扩大宽度，并认为剥离前后气化区地表沉陷变形差值为地表残余变形值。其计算方法简单，为煤炭地下气化地表残余变形计算提供了科学的理论依据。
一种煤炭地下气化地表残余变形计算方法

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