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[发明专利]一种非达西渗流下的采空区三维自然发火危险预测方法和系统-CN202210526288.0有效
发明人：刘伟;高铁钢;张凤杰;李雪纯;秦跃平;于秀燕;李浩然;白财金 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2023-04-21 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本申请涉及煤矿开采技术领域，具体提供一种非达西渗流下的采空区三维自然发火危险预测方法和系统。该方法包括：基于岩石力学伺服试验，根据预设模拟条件，确定采空区在预设模拟条件下的非达西渗流系数值和非达西因子值，以构建所述采空区的非达西渗流模型；基于预先建立的所述采煤条件下采空区内的速度场模型和所述非达西渗流模型，构建非达西渗流下所述采煤条件下采空区的三维多场耦合模型并开发采煤条件下非达西渗流的采空区自然发火三维数值模拟仿真软件，以对所述采空区的自然发火危险进行预测。籍此，更加精准的模拟采空区各物理场的分布情况以及参数，对采空区的自然发火危险进行预测，为采空区火灾防治提供科学准确的理论依据。
一种非达西渗流采空区三维自然发火危险预测方法系统

[发明专利]煤基质煤层气单孔隙输运模型的煤颗粒尺寸判定方法和系统-CN202310005251.8有效
发明人：刘伟;韩冬阳;张凤杰;褚翔宇;彭是阳;秦跃平;白财金;代萍;李芊芊;钟文皓 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2023-01-04 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本申请提供一种煤基质煤层气单孔隙输运模型的煤颗粒尺寸判定方法和系统。该方法中，分别构建煤基质煤层气单孔隙输运模型和煤粒双重孔隙煤层气输运模型；分别基于有限体积法对煤基质煤层气单孔隙输运模型和煤粒双重孔隙煤层气输运模型进行解算，得到第一煤层气累计解吸量和第二煤层气累计解吸量；对不同尺寸煤粒煤样分别进行煤层气恒压恒温解吸速率试验，得到不同尺寸煤粒煤样的煤层气累计解吸量；根据不同尺寸煤粒煤样的煤层气累计解吸量，与第一煤层气累计解吸量、第二煤层气累计解吸量的吻合度，确定煤基质煤层气单孔隙输运模型的煤颗粒临界尺寸。
基质煤层气孔隙输运模型颗粒尺寸判定方法系统

[实用新型]一种煤巷煤壁表面裂缝喷涂设备-CN202222931003.X有效
发明人：车路;王智恒;秦跃平;毋凡 -专利权人：淮北矿业股份有限公司
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本实用新型涉及采矿技术领域，具体涉及一种煤巷煤壁表面裂缝喷涂设备，包括固定底座、控制箱、喷涂头、升降装置和定位装置，喷涂头与控制箱固定连接，定位装置包括横向导轨、横向滑座、纵向架、纵向定位块、驱动组件和角度调节组件，横向导轨与固定底座通过升降装置连接，横向滑座与横向导轨滑动连接，纵向架与横向滑座固定连接，纵向定位块与纵向架滑动连接，并与控制箱通过角度调节组件转动连接，驱动组件分别驱动横向滑座和纵向定位块滑动。本实用新型通过驱动组件的工作，使横向滑座和纵向定位块分别在横向导轨和纵向架内滑动，从而使控制箱的位置进行调节，进而使喷涂头的位置进行灵活移动，进一步便于对不同位置进行喷涂。
一种煤巷煤壁表面裂缝喷涂设备

[发明专利]一种封堵漏风通道的瓦斯抽采增效方法和系统-CN202210556200.X有效
发明人： 秦跃平;毋凡;张凤杰;刘伟;褚翔宇;徐浩;杨小彬;吴建松 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本申请涉及采煤技术领域，提供一种封堵漏风通道的瓦斯抽采增效方法和系统。该方法包括：通过煤壁向煤层内部延伸的破碎区域边界，确定注浆孔注浆深度；注浆孔施工：确定注浆孔间距、注浆孔高度、注浆孔的布孔方式、仰角注浆孔角度以及俯角注浆孔角度；封孔注浆，形成封堵漏风通道的椭球群；封孔后，注浆孔内辅以注浆花管进行注浆；密闭材料喷涂：向顶板和/或底板与煤壁面衔接的位置以及顺槽巷帮进行密闭材料喷涂，封堵煤巷顶板和/或底板表面裂隙与煤层贯通的漏风通道；静置[20,24]小时，待注浆液、喷涂的密闭材料与煤层凝结后，进行顺层瓦斯抽采钻孔施工。
一种封堵漏风通道瓦斯增效方法系统

[发明专利]一种煤巷煤壁表面裂缝喷涂设备-CN202211370672.2在审
发明人：车路;王智恒;秦跃平;毋凡 -专利权人：淮北矿业股份有限公司
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及采矿技术领域，具体涉及一种煤巷煤壁表面裂缝喷涂设备，包括固定底座、控制箱、喷涂头、升降装置和定位装置，喷涂头与控制箱固定连接，定位装置包括横向导轨、横向滑座、纵向架、纵向定位块、驱动组件和角度调节组件，横向导轨与固定底座通过升降装置连接，横向滑座与横向导轨滑动连接，纵向架与横向滑座固定连接，纵向定位块与纵向架滑动连接，并与控制箱通过角度调节组件转动连接，驱动组件分别驱动横向滑座和纵向定位块滑动。本发明通过驱动组件的工作，使横向滑座和纵向定位块分别在横向导轨和纵向架内滑动，从而使控制箱的位置进行调节，进而使喷涂头的位置进行灵活移动，进一步便于对不同位置进行喷涂。
一种煤巷煤壁表面裂缝喷涂设备

[发明专利]煤矿井下冷冻水输运高低压转换装置和矿井制冷降温系统-CN202111481209.0有效
发明人： 秦跃平;张凤杰;郭铭彦;张冀昕;刘伟;杨小彬;吴建松;王众山;李耀文 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： F04F13/00 文献下载
摘要：本发明属于采矿技术领域，具体涉及一种煤矿井下冷冻水输运高低压转换装置和矿井制冷降温系统。转换装置包括第一高压管路、第二高压管路、第一低压管路、第二低压管路、储水缸体组、第一活塞、第二活塞、连杆、正弦传动机构和主轴；正弦传动机构固定于主轴上，主轴的旋转角速度呈周期性变化；储水缸体组包括冷冻水储水缸体和热水储水缸体，冷冻水储水缸体可选择地连通于第一高压管路或第一低压管路，热水储水缸体可选择地连通于第二高压管路或第二低压管路；第一活塞和第二活塞均通过连杆与正弦传动机构刚性连接。本发明的转换装置，不仅可将高压冷冻水转换为压力大小符合空冷器使用要求的低压冷冻水，同时可将井下低压热水同步转换为高压热水。
煤矿井下冷冻输运低压转换装置矿井制冷降温系统

[发明专利]采煤条件下采空区分布式拖管连续注氮防灭火方法及系统-CN202210531357.7有效
发明人： 秦跃平;张凤杰;刘伟;褚翔宇;闫林晓;吴建松;王众山;杨小彬 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： E21F5/00 文献下载
摘要：本申请涉及采矿技术领域，提供一种采煤条件下采空区分布式拖管连续注氮防灭火方法及系统，该系统包括：输氮主管、输氮干管和注氮管；输氮主管布置于采煤时的进风顺槽中，一端连接输氮干管的一端，用于向输氮干管输送氮气中；其中，输氮主管有多个节段，多个节段的输氮主管之间通过管接头连接；输氮干管从进风顺槽延伸至采煤时的采煤支架；其中，输氮干管位于采煤支架上的部分沿采煤支架的长度方向延伸；注氮管有多个，多个注氮管的输入端均并列连接于输氮干管位于采煤支架上的部分，且注氮管的输出端伸入采煤时的采空区氧化带。如此，实现采空区遗煤氧化自燃的连续抑制，减少氮气向工作面的反涌，提高防灭火效果，减少遗留管材的浪费。
采煤条件下采空区分布式连续注氮防灭火方法系统

[发明专利]一种采空区多孔介质气体弥散系数测定方法-CN202210526947.0有效
发明人：刘伟;张士显;张凤杰;韩冬阳;秦跃平;王猛;祁明辉;董晓瑞;仲大维 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本申请涉及借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料技术领域，提供了一种采空区多孔介质气体弥散系数测定方法。该方法包括：基于达西渗流定律和质量守恒，构建采空区多孔介质气体弥散模型；根据采空区多孔介质气体弥散模型和预设的无因次参数，建立采空区多孔介质气体弥散无因次模型；基于有限体积法，获取采空区多孔介质气体的无因次气体浓度；确定采空区多孔介质气体的弥散系数反演指标；获取测定装置中每个采样孔的气体实测浓度；反演获取采空区多孔介质气体的气体弥散系数。籍此，获得了更准确的采空区气体弥散系数，提高了采空区自然发火防治措施的可靠性。
一种采空区多孔介质气体弥散系数测定方法

[发明专利]一种长壁开采工作面多单元水冷降温方法-CN202111328809.3有效
发明人： 秦跃平;张凤杰;徐浩;毋凡;刘伟;杨小彬;褚翔宇;郭铭彦;张冀昕;王众山 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2021-11-10 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：本发明属于煤矿开采领域，具体提供一种长壁采煤面多单元水冷降温结构及方法，在开采开采工作面液压支架前腿柱之间设置多个水冷器，从回风巷一侧向对水冷器供应冷却水，从进风巷一侧回流。通过水冷器与工作面热空气换热，将开采工作面的热量传递至水冷器内部的冷却水中，并通过冷却水的循环带走工作面的热量。多个水冷器可增大整个工作面制冷面积，增加制冷效果；本发明通过冷却水降温，原理可靠，动力清洁绿色，不产生电热，无噪声污染，水冷器设计有多根直管、弯管和肋片，结构简单，安装方便，不需配套大型设备，不影响支架移动和回采速度。在原有的通风降温的基础上，可实现长壁采煤工作面的双回路降温，有效改善热害矿井作业环境。
一种开采工作面单元水冷降温方法

[发明专利]一种采煤条件下采空区遗煤自燃程度评估方法及系统-CN202210340436.X有效
发明人：刘伟;张凤杰;褚翔宇;仲大维;秦跃平;韩冬阳;李浩然;高铁钢;张士显 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-04-02 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本申请涉及电数字数据处理技术领域，提供了一种采煤条件下采空区遗煤自燃程度评估方法及系统，其中，采空区遗煤自燃程度评估方法包括：基于预先构建的煤的氧化反应速率模型，根据低温氧化实验中煤样罐内氧气沿轴向的流速，计算煤氧反应过程中沿煤样罐轴向任意点的煤的氧化反应级数；基于化学动力学原理，结合煤的氧化反应级数、环境氧气浓度、采空区遗煤粒度和厚度分布情况，得到采空区遗煤自燃程度评估模型；基于所述的采空区遗煤自燃程度评估模型，对采煤条件下采空区遗煤的自燃程度进行评估。如此，提高了采煤条件下采空区遗煤自燃程度评估的准确性和可靠性，为煤矿采煤条件下采空区防灭火技术措施的应用提供依据。
一种采煤条件下采空区自燃程度评估方法系统

[发明专利]一种采煤条件下采空区智能注惰降温防火系统及实施方法-CN202111623613.7有效
发明人：刘伟;周禹军;温鹏宇;张凤杰;高铁钢;秦跃平;褚翔宇;毋凡;张士显;于秀燕 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明属于采矿技术领域，具体涉及一种采煤条件下采空区智能注惰降温防火系统及实施方法。系统包括测温模块、采空区注惰降温防火模拟软件和注惰降温模块，测温模块用于监测惰性气体注入前采空区不同深度的温度数据；模拟软件与测温模块信号连接，用于根据监测的惰性气体注入前的温度数据和预先获取的采空区基本参数来模拟得到采空区高温区域位置和最高温度，并将该模拟结果与所监测的温度数据作比对，在比对结果相吻合时，通过调整惰性气体的参数来确定惰性气体的实施参数；注惰降温模块与模拟软件信号连接，用于根据惰性气体的实施参数将惰性气体降温后注入采空区。本发明能有效地降低注入时的惰性气体温度，提高气体利用率，减少成本。
一种采煤条件下采空区智能降温防火系统实施方法

[发明专利]一种煤矿采空区高温探测预警及防灭火智能协同管控系统-CN202110963227.6有效
发明人：刘伟;张凤杰;褚翔宇;秦跃平;徐浩;闫林晓;郭文杰;宋奕澎;毋凡;张士显 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本申请属于矿井安全技术领域，具体提供了一种煤矿采空区高温探测预警及防灭火智能协同管控系统，系统中，感温模块为多组分布式铠装测温光纤，测温光纤以固定布线方式和移动布线方式呈网格状埋设于采空区；信号解调模块接收测温光纤监测到的采空区的温度信号，基于光时域和拉曼散射对温度信号进行解调转换，基于预设的校准数据库对解调转换得到的监测温度数据进行自校准；可视化预警模块中部署有煤矿的开采时空动态模型，对采空区温度场的时空分布进行显示，并对高于预设温度阈值的校准温度数据对应的温度位置进行定位显示并报警；防灭火协同管控模块中部署有防灭火设备，防灭火设备根据可视化预警模块发出的报警信息自动启动。
一种煤矿采空区高温探测预警灭火智能协同系统

[发明专利]一种综采面采空区内部测温光缆布设方法-CN202110846296.9有效
发明人：刘伟;张凤杰;秦跃平;徐浩;郭文杰;闫林晓;宋奕澎;褚翔宇;毋凡 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2021-07-26 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01K1/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种综采面采空区内部测温光缆布设方法，首先根据采空区自然发火多场耦合机理判断高温区域可能出现的位置，进行有针对性的布设测温光缆，根据综采面工作面支架尾部的结构特点，在工作面相邻支架连接处将测温光缆沿走向向采空区预埋；随着工作面的回采推进，工作面支架前移，对重点监控区域和非重点监控区域的测温光缆的待用部分进行放线，并埋入采空区，以获取采空区温度数据，实时对采空区内部进行温度监测，并对采空区自燃趋势进行预测，促进井下开采安全。所有布设测温光缆使用线路保护管覆盖或包裹，避免测温光缆被落石碰砸。
一种综采面采空区内部测温光缆布设方法

[实用新型]一种水气分离的瓦斯光学检测装置-CN202220385758.1有效
发明人：温鹏宇;张凤杰;文磊;苗宇琦;王坤;刘伟;秦跃平 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-02-25 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G01N21/41 文献下载
摘要：本实用新型属于气体检测技术领域，提供一种水气分离的瓦斯光学检测装置，包括软联管、瓦斯浓度光学检测器、干燥装置和抽气动力装置，干燥装置，设置于瓦斯浓度光学检测器的进气口处，用于对进入瓦斯浓度光学检测器的瓦斯气体进行过滤干燥；抽气动力装置的进气口通过软联管与抽采管路连通，出气口通过软联管与干燥装置连通，用于将抽气管路中的瓦斯抽至瓦斯浓度光学检测器内。本实用新型通过在瓦斯浓度光学检测器的进口处设置干燥装置，可将瓦斯中的水去除，以防止水或水汽进入检测装置内部，从而可准确测量瓦斯浓度。
一种水气分离瓦斯光学检测装置

[发明专利]一种堵漏提浓的瓦斯抽采方法-CN202110649722.X有效
发明人： 秦跃平;毋凡;刘伟;张凤杰;徐浩;褚翔宇;赵政舵;周禹军;刘晓薇;梁书菲;陈伟 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明提供一种堵漏提浓的瓦斯抽采方法，属于采矿技术领域，包括：沿煤体走向钻孔，钻孔完成后退屑；将钻孔封堵材料环绕于注浆管外壁，将注浆管连同钻孔封堵材料一同送入预定封孔深度，待钻孔封堵材料发生膨胀，完成孔口封堵及注浆管的安装；通过注浆管向钻孔中注入水泥砂浆，水泥砂浆在煤体中渗流，渗流半径为R；水泥砂浆与煤体凝结成堵漏墙；沿煤体倾向安装瓦斯抽放管，使瓦斯抽放管穿过堵漏墙，瓦斯抽放管安装到位后封堵瓦斯抽放管的外壁与煤体之间的空隙，抽采瓦斯。本发明能够实现对瓦斯抽采过程中采区煤壁漏风的有效封堵，提升抽采浓度、延长抽采时间，优化抽采系统的同时降低了回采时瓦斯超限的安全隐患，并提高了回采效率。
一种堵漏瓦斯方法

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