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[发明专利]一种加载渗流过程煤岩恒含水率的试验装置-CN202310349986.2在审
发明人： 段敏克;杨科;班瑞琦;陆梅娟;吕鑫;周坤友;胡学龙;唐劲舟 -专利权人：安徽理工大学;合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种加载渗流过程煤岩恒含水率的试验装置，包括下座和上座，所述上座位于下座的上方设置，所述下座与上座共同安装有多个螺栓，所述下座上设有进和排油孔，所述上座上连接有导向装置，所述导向装置上安装有加压活塞杆，所述加压活塞杆贯穿上座设置，所述上座上设有排空气孔。本发明通过对输入的水分和输出的水分进行测量，保证整个实验过程中煤岩的含水率恒定，保证试验的精度，试验结构准确。
一种加载渗流过程煤岩恒含水率试验装置

[发明专利]一种废弃矿井的瓦斯治理系统-CN202310401124.X在审
发明人：吕鑫;杨科;袁亮;刘钦节;杨彦群;李丽绒;段敏克;方珏静;王于;班瑞琪 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2023-04-15 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种废弃矿井的瓦斯治理系统，包括：矿井信息采集模块、监测模块、控制模块、抽采模块、分析提取模块；矿井信息采集模块用于获取当前矿井布局信息，其中，矿井布局信息包括矿井内巷道、井筒的布局情况；监测模块用于获取废弃矿井内环境信息；控制模块用于根据废弃矿井内环境信息判断是否进行抽采；抽采模块用于根据控制模块指令对废弃矿井进行抽采；分析提取模块用于分析抽采气体中各成分含量并通过处理提取瓦斯气体，输送至瓦斯使用地点；各模块依次连接。本发明充分回收废弃煤矿的瓦斯并加以利用，实现了废弃资源再利用，同时消除了废弃矿井瓦斯的爆炸隐患和污染环境问题。
一种废弃矿井瓦斯治理系统

[发明专利]一种煤矿TBM掘巷穿煤期间的卸压解危方法-CN202210853965.X有效
发明人：周坤友;杨科;李家卓;马衍坤;段敏克;刘舜 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2022-07-13 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿TBM掘巷穿煤期间的卸压解危方法，先确定穿煤巷道走向的坡度，并确定穿煤巷道处于留底煤区域的煤巷长度；然后将煤巷长度等分成c个分区，并获取所穿过煤层与水平面之间的倾角；根据公式能得到每个分区底板下方底煤的厚度范围；然后采用TBM进行掘进巷道，当TBM的操作台位置进入留底煤区域的煤巷时，在操作台上向煤巷两侧帮对称各施工一组帮部爆破孔组进行爆破卸压，接着TBM每掘进一段距离则进行一次帮部爆破卸压，最终实现帮部卸压工作；当TBM完全穿过留底煤区域的煤巷后，根据各个分区巷道底板下方底煤的厚度范围，分情况采用大直径钻孔方式或底板爆破孔的方式，从而完成在TBM掘巷穿煤期间巷道帮部卸压和底板卸压分阶段实施。
一种煤矿 tbm 掘巷穿煤期间解危方法

[发明专利]一种废弃矿井储能的井口可调型支护装置及其支护方法-CN202211038628.1在审
发明人：吕鑫;杨科;方珏静;段敏克;王于;张继强;张寨男 -专利权人：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）;安徽理工大学
申请日： 2022-08-26 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： E21F17/16 文献下载
摘要：本发明公开一种废弃矿井储能的井口可调型支护装置及其支护方法，属于废弃矿井井口支护领域，本发明包括底板和分别固定连接在底板两侧顶部的两个侧板，所述底板的顶部中心处两侧均转动安装有门板，两侧板的顶部中心处设置有拱桥，门板位于拱桥的正下方，拱桥的顶部两侧均固定连接有顶板。本发明通过扇叶的转速实现对废弃矿井中的气压进行监测，矿井内部的气体通过内置管吹在扇叶上，进而带动扇叶转动，扇叶的转速通过转速传感器进行测量，在转速传感器测量出扇叶的转速过快时，转速传感器通过后台控制系统使得警报器发出警报，便于技术人员对矿井内部的问题及时进行分析和处理。
一种废弃矿井井口可调支护装置及其方法

[发明专利]一种利用废弃矿井巷道的压缩空气储能系统-CN202211132989.2在审
发明人：付强;杨科;刘钦节;王于;吴犇牛;段敏克;陈强;杨卿干;吕鑫 -专利权人：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）;安徽理工大学
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： E21F17/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用废弃矿井巷道的压缩空气储能系统，包括：压缩模块，用于空气的压缩；地下巷硐储能区，用于控制压缩气体的存储与释放；燃料供给模块，用于控制气体释放期间的燃料输送；增压模块，用于增加进入发电模块的空气流量；发电模块，将压缩气体释放过程中的能量转化为电能。本发明利用废弃的地下矿井，在实现与传统抽水蓄能系统具有相同功能与性能的前提下，降低了设计储能系统的成本，通过控制器的设置对气体的排出量进行控制，结合约束条件与惩罚函数精确控制燃料输送量，实现了资源的合理配置。
一种利用废弃矿井巷道压缩空气系统

[发明专利]一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案-CN202210935703.8在审
发明人：吕鑫;杨科;方珏静;段敏克;唐劲舟;刘飞跃 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2022-08-04 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： E21F17/16 文献下载
摘要：本发明涉及二氧化碳封存技术领域，具体公开了一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，具体包括调度中心、高压泵站、中转储库、沉陷湖、生态林、土壤层、岩石层、采空区、支护煤柱、充填区、不可采煤层、地下含水层、主井、分井、巷道、新主井、地下盐水十七个部分。本发明可以利用废弃矿井地下空间及生态环境资源进行经济、高效、规模化的封存大量二氧化碳，将能源变资源，实现碳排放‑收集‑封存‑利用一体化，具有可行性，符合国家关于碳排放的战略要求，具有重要的现实意义。
一种基于废弃矿区封存开发利用方案

[发明专利]图像采集岩性识别及分形维数计算实验装置及使用方法-CN202210779975.3在审
发明人：吕鑫;杨科;方珏静;王于;张寨男;段敏克;刘飞跃 -专利权人：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）;安徽理工大学
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本发明提供一种图像采集岩性识别及分形维数计算实验装置及使用方法，装置包括终端处理器、高清摄像头、防护收集箱、实验试样、可调支架、压力结构、高倍镜头七个部分。将实验试样放置于压力结构上下压头中心位置，在压力结构四周固定防护收集箱，对收集箱内外进行清洁，将高清摄像机架设在防护收集箱外，并对图像采集效果进行调试，保证图像清晰，范围全面，连接高清摄像机与终端处理器，通过软件设定图像采集速率及采集信息，开启压力机构，完成实验，导出终端处理器数据。实现智能化、少人化、流程化的图像采集设备与操作，解决了现有实验过程中岩石岩性识别与分形维数计算存在的差异，克服了人工采集操作困难、效率低、时间长的缺点。
图像采集识别分形维数计算实验装置使用方法

[发明专利]一种小煤柱掘进巷道超前大直径钻孔预卸压方法-CN202210818334.4在审
发明人：周坤友;李家卓;杨科;马衍坤;段敏克;刘舜 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2022-07-13 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种小煤柱掘进巷道超前大直径钻孔预卸压方法，在小煤柱形成前的一侧已经存在已掘巷道，在小煤柱另一侧确定待掘巷道的宽度及走向，接着确定待掘巷道路径上存在冲击危险区域的范围及其冲击危险等级，此时开始待掘巷道的掘进，同时在冲击危险区域对应的已掘巷道内施工与巷道垂直且贯穿小煤柱、待掘巷道及冲击危险区域实体煤的大直径钻孔，并呈一排布设多个大直径钻孔进行卸压处理，掘进与大直径钻孔卸压两者同时进行，并保持大直径钻孔的施工位置与掘进头之间始终保持至少20m，这样不仅避免了掘进巷道大直径卸压钻孔施工与巷道掘进间的相互干扰，提高了待掘巷道的掘进效率，且能够有效提高通过超前预卸压对掘进巷道冲击危险防治的效果。
一种小煤柱掘进巷道超前直径钻孔预卸压方法

[发明专利]一种地下废弃矿井的综合改造方法-CN202210508237.5在审
发明人：杨科;潘伟鹏;付强;华心祝;刘钦节;段敏克;池小楼;刘飞跃;唐劲舟 -专利权人：安徽理工大学;合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：本发明提供一种地下废弃矿井的综合改造方法，涉及废弃矿井改造技术领域。所述一种地下废弃矿井的综合改造方法包括以下步骤：S1、选取一个地区的大型废弃矿井作为指挥矿井；S2、以指挥矿井为中心，向周围进行辐射，选取多个以指挥矿井为中心的较大型废弃矿井作为中转矿井。本发明提供的一种地下废弃矿井的综合改造方法通过将某一地区所有废弃矿井进行归纳统计，统一规划，按照不同废弃矿井的特点赋予其不同的功能，并将这些废弃矿井连接，由一个中心的指挥矿井向外围辐射，配合外围的中转矿井和功能矿井，形成一个军民融合的地下空间网，以此达到大小废弃矿井皆利用，提高废弃矿井的利用率。
一种地下废弃矿井综合改造方法

[发明专利]一种碳封存装置及使用方法-CN202210073003.2在审
发明人：吕鑫;杨科;段敏克;方珏静;刘帅;何祥;池小楼 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2022-01-21 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： B01D53/18 文献下载
摘要：本发明涉及二氧化碳封存领域，具体涉及一种碳封存装置及使用方法，碳封存装置包括主体结构、调控结构、气道结构及监测结构；碳封存装置使用方法包括开启给料电控阀并监测装置壳体内盐水浓度、气体在超声波作用下充分与盐水接触吸附、吸附后的逸散气体通过排气风扇重新进入周围环境中、调控盐水浓度进行碳封存并排出四个步骤。本发明可实现二氧化碳无害化封存，一方面安全可靠，高效快速且成本低，另一方面不会对淡水资源造成不可逆转的破坏。
一种封存装置使用方法

[发明专利]基于真三向应力和渗透率动态变化的瓦斯钻孔布置方法-CN202110057078.7有效
发明人：蒋长宝;段敏克;魏文辉;李扬;张东明;杨阳;陈昱霏;王一帆;杨巍;李琳;杨博文;付银兰;汪波涛;孙奇 -专利权人：重庆大学;鄂尔多斯市营盘壕煤炭有限公司
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于真三向应力和渗透率动态变化的瓦斯钻孔布置方法，包括步骤1：未扰动状态煤岩渗透率各向异性测试；步骤2：扰动状态煤岩渗透率各向异性测试；步骤3：瓦斯抽采钻孔布置的模拟优化；建立基于层理效应的真三轴应力条件下动态向项异性渗透率模型；步骤4、对比瓦斯抽采效果，指导布孔作业。通过对煤岩体各向异性渗透率进行全面的试验测试，获得煤层三向渗透率及其动态变化规律，然后结合数值模拟软件模拟钻孔周围瓦斯流动特性，优化钻孔布置参数，为瓦斯钻孔布置提供理论依据和技术指导。
基于应力渗透动态变化瓦斯钻孔布置方法

[发明专利]一种非牛顿流体让压支护锚杆-CN202110927515.6在审
发明人：吕鑫;杨科;方珏静;王于;段敏克 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明涉及巷道支护技术领域，具体公开了一种非牛顿流体让压支护锚杆，具体包括螺杆、上锚杆、下锚杆卡销、注液孔、非牛顿流体室、下锚杆连接杆、上锚杆限位销、密封圈垫、下锚杆九个部分。其中螺杆位于上锚杆上端部，上锚杆内部留设非牛顿流体室，且在侧壁开有注液孔，同时上锚杆底部安装上锚杆限位销及密封圈垫；下锚杆连接杆插入非牛顿流体室中，且端部固定下锚杆卡销，使下锚杆与上锚杆相连，适用于煤矿巷道的支护。本发明增强了锚杆抗冲击性能，具有操作简单、安全可靠、成本低的特点。
一种牛顿流体支护

[发明专利]一种基于CT可视化和3D打印的岩样制备方法-CN201910416798.0有效
发明人：蒋长宝;尹光志;刘晓冬;吴家耀;黄滚;段敏克;陈昱霏;杨阳;李政科;魏财;余塘;魏皑冬;金灼 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-05-20 - 公布日： 2020-10-09 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于CT可视化和3D打印的岩样制备方法，包括对岩石样品进行初始状态的CT扫描实验；对初始状态CT扫描得到的二维图像进行降噪、二值化和分割处理；对处理后的图像通过设定算法或软件建立岩石样品3D数模；将岩石样品孔裂隙作为实体结构，并利用分水岭算法将孔裂隙模型单独提取；对初始状态的孔裂隙模型进行平滑处理，并将3D数模输出格式设定为.stl；以及将输出为.stl格式的孔裂隙模型导入到3D打印机中，并选取与岩样性质相近的透明材料进行3D打印，以获得透明的3D数模。本发明的有益效果是，模拟式样制作效率高，模拟试样性质与岩石试样性质接近，且多个模拟试样一致性好。
一种基于 ct 可视化打印制备方法

[发明专利]一种储层岩石孔裂隙三维可视化和气体流动的模拟方法-CN201910421069.4在审
发明人：蒋长宝;尹光志;刘晓冬;吴家耀;张东明;段敏克;杨阳;陈昱霏;金灼;魏皑冬;余塘;李政科;魏财 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-05-20 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种储层岩石孔裂隙三维可视化和气体流动的模拟方法，包括通过在非受力状态下对岩石试样进行三维CT扫描获得岩样模型数据，通过对扫描数据的处理和3D打印技术进行岩样模型的3D打印；分别对岩石试样和岩样模型进行受力状态下的力学渗流物理实验和实时CT扫描，并在建立3D数模的基础上进行渗流数值模拟；综合力学渗流物理实验的结果和实时CT扫描后气体渗流数值模拟的结果，分析其差异，并通过力学渗流物理实验结果反推数值模拟软件中最适用的气体流动方程。本发明的有益效果是，适用范围广；具有可视化和真实化，既可在勘探阶段进行储层优选，又可指导施工方案的制定，还可以降低灾害发生几率，促进安全开发，为探寻高效方法提供基础数据。
渗流气体流动物理实验岩样三维可视化数值模拟岩石试样裂隙力学打印岩石数值模拟软件非受力状态三维CT扫描安全开发基础数据勘探阶段模型数据气体渗流扫描数据受力状态灾害发生综合力学可视化反推优选施工分析制定

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