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[发明专利]一种高压气体爆破实验装置及使用方法-CN202111143383.4有效
发明人：杨小林;严少洋;褚怀保;王金星;王昌;余梦飞 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2021-09-28 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01N3/313 文献下载
摘要：本发明涉及一种高压气体爆破实验装置，包括承载机架、实验台、高压储气瓶、进气增压泵、实验增压泵、冲击实验腔、冲击气嘴、分流管，实验台嵌于承载机架上端面，冲击实验腔与实验台连接，冲击实验腔内设冲击气嘴，冲击气嘴与分流管连通，分流管与实验增压泵连通，实验增压泵与高压储气瓶连通，高压储气瓶与进气增压泵连通。其使用方法包括设备组装，装置调试及冲击实验等三个步骤。本发明一方面可满足多种结构类型试样块检测实验的需要，同时对多种特定环境进行有效的仿真实验；另一方面数据获取方便且检测精度高，同时另可有效的克服冲击实验时产生的冲击振荡对实验设备及周边造成的冲击伤害及噪声污染。
一种高压气体爆破实验装置使用方法

[实用新型]一种获取岩石爆破破碎裂纹空间分布的爆破试验装置-CN202223291062.1有效
发明人：杨小林;徐杰;褚怀保;孙博;严少洋;余梦飞;张光然;王东辉;程璐阳;郭鹏;王少华 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种获取岩石爆破破碎裂纹空间分布的爆破试验装置，包括左半实验腔、右半实验腔、承载防护内衬、紧固螺栓、密封压环，其中左半实验腔、右半实验腔间通过紧固螺栓连接，爆破实验腔顶部位置设与其同轴分布的装配孔，装配孔设一个与其同轴分布的密封压环，承载防护内衬共两个，均为横断面呈圆弧的槽状结构，两承载防护内衬分别嵌于左半实验腔、右半实验腔对应的爆破实验腔内，并分别与左半实验腔、右半实验腔间同轴分布，并构成与爆破实验腔同轴分布的空心柱状腔体结构。本新型可有效满足不同规格岩石试样爆破破裂试验的需要，同时具有良好的防护及承载能力，另可实现岩石试样快速安拆作业的需要。
一种获取岩石爆破破碎裂纹空间分布试验装置

[实用新型]一种相似模拟试验多规格应变砖模具-CN202223197644.3有效
发明人：杨小林;张光然;褚怀保;孙博;严少洋;余梦飞;徐杰;王东辉;程璐阳;郭鹏;王少华 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本新型涉及一种相似模拟试验多规格应变砖模具，包括左成型条、右成型条、调节隔板、弹性铰链，左成型条、右成型条一端通过弹性铰链铰接，左成型条、右成型条内侧面设若干沿其轴线均布的半成型槽，左成型条、右成型条的半成型槽间构成闭合矩形槽状结构的完整成型槽，完整成型槽内设至少一个调节隔板。本新型一方面可通过灵活调整设备结构，实现同时制备多个相似材料应变砖的需要；另一方面可对各相似材料应变砖结构进行独立调整，进而实现通过一次制备操作即可得到多种不同规格尺寸相似材料应变砖制备的需要。
一种相似模拟试验规格应变模具

[发明专利]一种能量利用率高的台阶爆破方法-CN202210650337.1有效
发明人：魏海霞;汪城志;祝杰;李东兵;褚怀保;陈峰宾;王金星 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-06-10 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： F42D1/08 文献下载
摘要：一种能量利用率高的台阶爆破方法，通过优化中部空气间隔装药结构进行爆破；中部空气间隔装药结构优化是考虑岩体参数、炸药类型并根据预设的爆破粉碎区及裂隙区半径范围，确定的孔壁压力上下限值并据此压力值确定空气段长度范围；在确定的空气段长度范围中按设定步长增量，计算产生径向裂隙耗散的能量与产生爆腔区所耗散的能量分别占爆炸总能量的比率之比的最大值对应的孔壁压力值所对应的空气段长度值为最佳空气段长度。本发明在考虑了被爆岩体、钻孔及装药等参数的情况下对中部空气间隔装药结构进行优化，可同时提高上部岩体及下部岩体的破碎效率及能量利用率，降低药耗和工程成本。有效提升台阶爆破的整体爆破效果及能力利用率。工程适应性广。
一种能量利用率台阶爆破方法

[发明专利]一种中坚硬围岩超大断面隧道的施工结构及施工方法-CN202110121238.X有效
发明人： 褚怀保;余梦飞;杨小林;魏海霞;于建新;严少洋;王昌;朱思源;陈真;任志强 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2021-01-28 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种中坚硬围岩超大断面隧道的施工结构，包括导洞、围岩结构，其中围岩结构包括下部岩柱、上部岩组，上部岩组若干，各上部岩组沿待施工隧道路径方向均布，并与下部岩柱上端面垂直连接，上部岩组包括左岩柱和右岩柱，导洞包括左下导洞、右下导洞、中部导洞、左上导洞和右上导洞。其施工方法包括中部导洞开挖，右上导洞开挖，左上导洞开挖，左侧洞口开挖，右侧洞口开挖，右下导洞开挖，左下导洞开挖，上部岩组拆除及下部岩柱拆除等九个步骤。本发明的方法，施工速度快，大大减少了对隧道洞口围岩的扰动，支护体系更加简洁，力系转换更加合理。充分利用了“大隧小打”的理念，利用留有的岩柱避免了临时支护的应用，减少了支护成本。
一种坚硬围岩超大断面隧道施工结构方法

[发明专利]隧道早龄期混凝土衬砌的爆破振动控制标准确定方法-CN202310051403.8在审
发明人：祝杰;魏海霞;褚怀保;杨小林;陈峰宾;王金星;于建新 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2023-02-02 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01H5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道早龄期混凝土衬砌的爆破振动控制标准确定方法，包括确定爆破振动测试方案中的初始安全爆心距、制定和开展隧道工程的爆破振动测试方案、处理爆破振动测试方案的测试数据、预测每个测点的累积损伤最大值、求解临界累积损伤阈值对应的最小安全爆心距、拟合隧道早龄期混凝土衬砌的优势爆破振动峰值速度模型和求解隧道早龄期混凝土衬砌的最大安全爆破振动峰值速度几个步骤。本发明能够更加科学合理地指导隧道工程施工，有效控制隧道早龄期混凝土衬砌结构的爆破振动效应，保障隧道工程在反复爆破施工作业条件下的围岩‑衬砌结构安全。
隧道早龄期混凝土衬砌爆破振动控制标准确定方法

[发明专利]一种毫秒多级定向爆破干冰致裂方法及爆破管-CN201710318471.0有效
发明人：梁为民;王以贤;杨小林;褚怀保;吕小师;龚健;王金星;王新生;高洁如 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2017-05-08 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： E21B43/263 文献下载
摘要：本发明公开了一种毫秒多级定向爆破干冰致裂方法及爆破管，包括以下步骤，一、在煤层工作面上钻凿炮孔和抽放孔；二、制作爆破管；三、将爆破管装入炮孔内，爆破管的内侧端部与炮孔的孔底相连，采用封堵炮泥将炮孔的外端口部密封；每个爆破单元的毫秒延期电雷管的脚线均引出炮孔；四、按炮孔由内到外的顺序通过毫秒延期电雷管每隔40毫秒逐级引爆各个爆破单元；本发明可有效的达到控制裂缝的生成数目，增加裂缝延伸的距离且不会使孔壁严重破碎，随着裂缝扩展，干冰升华产生的CO2可更有效地驱替煤矿瓦斯，提高瓦斯抽放效率；同时，干冰升华过程，吸收大量爆炸热量，降低了爆温，使得爆破过程更加安全可靠。
一种毫秒多级定向爆破干冰方法

[实用新型]一种隧道工程用空气流通装置-CN202222995604.7有效
发明人：杨小林;王少华;褚怀保;严少洋;孙博;陈璐阳;郭鹏;王东辉;张光然;徐杰 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： E21F1/08 文献下载
摘要：本新型涉及一种隧道工程用空气流通装置，包括排气风机、射流风机、承载机架、交互风管、引流风管、回流风管、操控终端、旋转连接管头及驱动电路，交互风管嵌于承载机架内其前端面分别与排气风机、射流风机连通，交互风管侧壁设若干分流风口，引流风管和回流风管上端面通过旋转连接管与分流风口连通，下端面通过旋转连接管头与操控终端连通，驱动电路嵌于承载机架的前端面内。本新型一方面可有效满足多种结构巷道、隧道环境配套使用的需要，并有效降低通风换气作业时气流产生的噪声污染；另一方面在运行中，通风换气量大，并具有良好的环境监测能力，可根据实际工作环境灵活调整各施工点通风换气量，并可实现送风机排风独立运行。
一种隧道工程空气流通装置

[发明专利]一种双轴压缩下岩石爆破裂纹扩展测试装置及使用方法-CN202211508483.7在审
发明人：杨小林;孙博;褚怀保;严少洋;余梦飞;张光然;徐杰;王东辉;程璐阳;郭鹏;王少华 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种双轴压缩下岩石爆破裂纹扩展测试装置，包括承载机架、作业工作台、液压站、围压爆破实验腔、爆破防护腔、液压驱动柱及驱动电路，承载机架内设爆破槽，作业工作台底部通过液压驱动柱与爆破槽底部连接，爆破防护腔与作业工作台上端面连接，围压爆破实验腔嵌于爆破防护腔内，围压爆破实验腔、爆破防护腔均与液压站连通，液压站嵌于承载机架内，驱动电路嵌于承载机架外侧面。其使用方法包括系统装配，试样安装与加载准备及爆破实验等三个步骤。本发明一方面系统集成化、模块化程度高、运行自动化程度高；另一方面可有效满足多种结构类型及材料的岩石等材料试样块快速爆破作业的需要，避免了爆破飞石和岩石试样在双轴压缩下爆破裂纹扩展的全貌，并防止爆破作业时冲击力对设备造成损害。
一种压缩岩石爆破裂纹扩展测试装置使用方法

[发明专利]一种层状岩体掏槽爆破引起的地表振动速度预测方法-CN202010288486.9有效
发明人：魏海霞;祝杰;杨小林;褚怀保;陈锦烽;刘西森 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2020-04-14 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本申请实施例公开了一种层状岩体掏槽爆破引起的地表振动速度预测方法，用于准确预测层状岩体结构的隧道工程爆破施工引起的地表振动速度。本申请实施例提供的一种层状岩体掏槽爆破引起的地表振动速度预测方法，包括如下步骤：首先计算单个掏槽孔的孔壁峰值压力；构造单个掏槽孔爆破引发的孔壁爆破荷载；计算单个掏槽孔爆破后的粉碎区和裂隙区半径；计算单个掏槽孔爆破的等效弹性振动荷载；确定多孔掏槽爆破的等效弹性边界和等效弹性振动荷载；构建半无限层状岩体多自由度爆破振动模型；建立半无限层状岩体多自由度爆破振动模型的运动方程；采用时程分析法对半无限层状岩体多自由度爆破振动模型的运动方程进行求解。
一种层状掏槽爆破引起地表振动速度预测方法

[发明专利]微振控制条件下水间隔装药逐孔爆破单孔药量的确定方法-CN202210535767.9在审
发明人：魏海霞;李东兵;祝杰;汪城志;褚怀保;陈峰宾 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种微振控制条件下水间隔装药逐孔爆破单孔药量的确定方法，包括1、确定炸药和炮孔参数；2、确定初始单孔药量；3、计算炮孔孔壁的最大初始应力；4、确定被保护对象处岩体质点的爆破作用时间；5、确定被保护对象处岩体质点振动的速度响应及最大振速；6、确定被保护对象处岩体质点在整个振动阶段的速度响应主频及安全振速；7、确定优化后的最终单孔药量，本发明既能保证周边被保护建筑物的振动效应安全又能实现高效率施工的微振控制条件下水间隔装药逐孔爆破单孔药量，充分利用了炸药能量，节约了施工成本，改善了爆破破岩效果。
控制条件下水间隔装药逐孔爆破单孔药量确定方法

[实用新型]一种用于隧道新旧支护搭接段施工的辅助装置-CN202221001965.9有效
发明人：高富强;李宁;刘衍文;郭佳奇;杜志刚;李安杰;郭力;杨国梁;刘翠然;王晓强;王丽;褚怀保;黄强;张坤;郭进军;焦华喆;刘永胜 -专利权人：洛阳理工学院;河南理工大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： E21D11/18 文献下载
摘要：一种用于隧道新旧支护搭接段施工的辅助装置，包括用于安装新隧道衬砌的钢拱架的上支架和下支架，钢拱架穿设于上支架和下支架之间，上支架和下支架均安装在旧隧道衬砌上的支护凿除段内，上支架和下支架均呈柱状凳子形结构，上支架和下支架的腿部一一对应连接，上支架和下支架的底部分别抵接在支护凿除段的两端，上支架和下支架内均设置有反力钢板，反力钢板与上支架或下支架的底部平行，反力钢板上设置有多个旋紧螺栓，上支架和下支架内的反力钢板上的旋紧螺栓用于固定和调整钢拱架的位置。本实用新型实现了在新旧隧道衬砌凿除段预制支护的快速、准确定位。
一种用于隧道新旧支护搭接段施工辅助装置

[实用新型]一种用于变线改建隧道施工的装配式支护模板-CN202221006303.0有效
发明人：高富强;郭佳奇;李宁;刘衍文;李安杰;郭力;王丽;杨国梁;黄强;王晓强;褚怀保;杜志刚;焦华喆;刘翠然;张坤;郭进军;刘永胜 -专利权人：洛阳理工学院;河南理工大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：一种用于变线改建隧道施工的装配式支护模板，包括支护模板本体和多个横向支撑杆，所述支护模板本体包括相互铰接的钢板组件和钢筋网，钢板组件用于支撑初次支护预制段，钢板组件包括多个支护钢板，相邻的支护钢板通过合页铰链首尾依次铰接，钢筋网用于固定在旧隧道衬砌的侧壁上，钢筋网由多个水平和竖直的钢筋交叉固定形成网状结构，钢筋的交点形成驻点，合页铰链与驻点通过横向支撑杆一一固定连接。本实用新型优化支护模板组件结构，保证喷射混凝土的快速成形，提高隧道施工的效率。
一种用于改建隧道施工装配式支护模板

[实用新型]一种改建隧道新旧支护结构局部大变形预警装置-CN202221006316.8有效
发明人：高富强;杜志刚;李安杰;刘衍文;郭佳奇;郭力;黄强;杨国梁;李宁;王晓强;王丽;刘翠然;褚怀保;焦华喆;郭进军;张坤;刘永胜 -专利权人：洛阳理工学院;河南理工大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：一种改建隧道新旧支护结构局部大变形预警装置，包括预警电路、固定圆锥和锁紧卡盘；所述预警电路包括电源、警报灯、用于串联电源和警报灯的导线，电源和警报灯均位于旧隧道衬砌或新隧道衬砌内，部分导线固定在固定圆锥上并由固定圆锥锚定在旧隧道衬砌或新隧道衬砌外部的围岩中，锁紧卡盘固定在导线上且位于围岩变形极限允许位置，围岩变形至极限允许位置时，锁紧卡盘被旧隧道衬砌或新隧道衬砌挤压并拉断导线。本实用新型结构简单，能够实现隧道改建中围岩大变形的快速报警。
一种改建隧道新旧支护结构局部变形预警装置

[发明专利]一种多物理场耦合高压气体爆破系统及使用方法-CN202210312753.0在审
发明人： 褚怀保;严少洋;杨小林;王昌;孙博;余梦飞;张光然;王东辉;徐杰 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种多物理场耦合高压气体爆破系统及使用方法，包括高压气体制作系统、多物理场耦合系统及测试分析系统，多物理场耦合系统与高压气体制作系统通过高压气管连通，测试分析系统分别与高压气体制作系统和多物理场耦合系统电气连接。其使用方法包括系统装配，系统调试，气体爆破实验，实验数据采集及数据分析处理五个步骤。本发明适用于1000‑2000m深部矿山高地应力、高温等条件下高压气体爆破煤岩体应力扰动及损伤演化规律等问题的研究；在实现实验室内模拟深部矿山高地应力、高温等多重环境，同时满足不规则类型试件测试的需要，能有效的克服高压气体爆破实验中产生的震荡及伤害，并简单精确高效的全面获取应力、损伤、试件破坏形变等实验数据。
一种物理耦合高压气体爆破系统使用方法

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