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[发明专利]一种煤矿开采用钻孔装置-CN202311026975.7有效
发明人： 郭伟耀;陈玏昕;赵勇强;卢丹;公绪飞;赵同彬;刘奇;孔彪 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-08-16 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21B3/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种煤矿开采用钻孔装置，涉及钻探设备技术领域。本发明的具体实施方案为：一种煤矿开采用钻孔装置，包括置物板，置物板固接有第一支撑柱和第二支撑柱，第一支撑柱和第二支撑柱之间共同固接有传动杆，传动杆限位滑动连接有对称分布的支撑杆，对称分布的支撑杆共同滑动连接有连接杆，连接杆设置有周向均匀分布的凹槽，且凹槽内固接有气动伸缩块，气动伸缩块的伸缩端固接有弧形板。本发明通过弧形板周向张开，对钻头附近的钻孔进行支撑，防止因钻头振动幅度过大，致使钻头附近的钻孔壁塌陷，而导致工作时间的延长和生产进度的延误。
一种煤矿开采钻孔装置

[发明专利]一种矿井用抗冲击地压的自动支护装置-CN202310938977.7在审
发明人： 郭伟耀;陈玏昕;张悦颖;方恒宇;公绪飞;赵同彬;谭云亮;孔彪 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-07-28 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： E21D23/04 文献下载
摘要：本发明涉及矿井支护技术领域，尤其涉及一种矿井用抗冲击地压的自动支护装置。一种矿井用抗冲击地压的自动支护装置，包括有对称分布的底座，底座滑动连接有滑动架，底座固接有液压杆，液压杆的伸缩端与相邻的滑动架固接，滑动架固接有支架，对称分布的支架设置有主支撑板，主支撑板设置有等间距且对称分布的第一推杆和等间距且对称分布的第三推杆，主支撑板固接有对称分布的第二推杆和对称分布的第四推杆，第二推杆和第四推杆分别滑动连接有活塞板。本发明通过压缩活塞板与第四推杆之间的弹簧，减缓了矿井发生冲击地压时本装置受到的冲击力，同时对矿井起到支撑作用，保证了矿井顶部的稳定。
一种矿井冲击地压自动支护装置

[发明专利]一种隧道围岩稳定性评价方法及控制方法-CN202311145821.X在审
发明人：公绪飞;赵勇强;陈玏昕;王庆;谭彦;郭伟耀;李干;刘奇;胥林鹏;谢童关 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-09-07 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本发明提供了一种隧道围岩稳定性评价方法及控制方法，涉及隧道支护技术领域。本发明的隧道围岩稳定性评价方法，基于现场各测试区布置测试孔并同步钻取岩芯试样制作标准试样，基于室内试验获得岩石损伤程度‑波速比演化曲线，再与现场各测试区围岩沿着隧道径向多个波速比进行对比，获取不同测试区及不同深度岩石损伤程度，进一步依据岩石损伤程度对围岩稳定性进行评价及划分，有效提高了围岩稳定性评价的准确性。本发明的隧道围岩稳定性控制方法，根据围岩稳定性进行区域划分，对围岩进行分级分区注浆支护控制治理，避免了注浆及支护材料等的资源浪费，有效控制了治理成本，对提高隧道施工的安全性及高效性具有重要的工程指导意义。
一种隧道围岩稳定性评价方法控制

[发明专利]复合载荷下的全尺寸岩体锚杆锚固性能的试验系统及方法-CN202211420211.1有效
发明人：赵同彬;邢明录;李春林;尹延春;刘彬;于凤海;刘文礼;张玉宝;郭伟耀;刘亚鑫;王晓皓;李龙飞 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种复合载荷下的全尺寸岩体锚杆锚固性能的试验系统及方法，涉及检测试验设备技术领域。该系统包括主框架、同向拉扭加载机构和竖向剪切加载机构，主框架包括双平行卧式反力框架和竖向反力框架，同向拉扭加载机构和竖向剪切加载机构与主框架协同布置；同向拉扭加载机构可以对锚固岩体的拉伸、扭转同步加载，竖向剪切加载机构可以施加静态载荷还可以模拟动载扰动，同向拉扭加载机构和竖向剪切加载机构分别独立加载。利用该试验系统可以进行锚杆拉拔试验、锚杆杆体拉扭试验、锚杆杆体拉扭剪切试验、锚杆及锚固岩体的测试试验，在同一锚固裂隙面上同时施加拉、剪、扭耦合载荷，有效测试岩体内锚杆构件在复合应力状态下的综合力学性能。
复合载荷尺寸岩体锚杆锚固性能试验系统方法

[发明专利]制备含裂隙类岩石试样的可调节模具及其使用方法-CN201611104382.8有效
发明人：赵同彬;张连生;郭伟耀;黄彬;李刚 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2016-12-05 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种制备含裂隙类岩石试样的可调节模具及其使用方法，它包括底座，尺寸可调的模框和上压板；所述的上压板是一个矩形钢板，能够象盖子一样翻开或扣在模框上；矩形钢板的中间设有圆孔，圆孔周圈设有角度刻度，圆孔中设有圆形定位板，圆形定位板上设有不同距离的裂隙定位槽与角度指示标识。由于模框尺寸可调，适应了不同尺寸式样的制备,克服了以往一套模具对应一种尺寸试样的缺点，从而实现制备多种尺寸试样的功能；由于圆形定位板可以任意转动，可以调节预制裂隙的角度，圆形定位板上的裂隙定位槽可以调节裂隙的间距，突破了以往模具预制裂隙形式单一的弊端，实现了不同角度及间距裂隙的预制。
制备裂隙岩石试样调节模具及其使用方法

[发明专利]一种多参量随钻测量确定煤体应力高峰区并预警的方法-CN201911073657.X有效
发明人：谭云亮;谭健;赵同彬;郭伟耀;赵志刚 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2019-11-06 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种多参量随钻测量确定煤体应力高峰区并预警的方法，涉及矿山灾害预警领域，具体是通过在不受采动支承应力影响的巷道内，垂直于煤壁打设多个钻孔，并监测单位进尺的钻杆扭矩、钻杆转速和进尺时间，对各监测数据进行加权平均，得到钻孔深度与正常的单位进尺的钻杆扭矩、钻杆转速和进尺时间的关系曲线，结合应力高峰区临界指标确定单位进尺的钻杆扭矩、钻杆转速和进尺时间的临界值，当单位进尺的钻杆转速小于相应的临界值，或单位进尺的钻杆扭矩、进尺时间大于相应的临界值，确定该钻孔长度的范围为应力高峰区，并进行预警。该方法采用钻杆扭矩、转速和进尺时间作为监测指标，可以准确的确定应力高峰区并预警。
一种参量测量确定应力高峰预警方法

[发明专利]一种利用室内拉拔试验测定锚固界面剪切力学参数的方法-CN202211416999.9在审
发明人：郭磊;赵同彬;邢明录;刘亚鑫;尹延春;郭伟耀;陈仕伟;王晓皓;李龙飞 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用室内拉拔试验测定锚固界面剪切力学参数的方法，涉及力学测试试验技术领域。该方法包括：利用短锚杆拉拔试验测量锚固界面轴向刚度及强度，确定锚杆拉拔弹性阶段的界面刚度及强度参数；利用试验机进行锚杆拉拔加载，监测拉拔过程中锚杆的拉伸变形和拔出的相对位移总量，得到锚杆拉拔载荷与相对位移的关系曲线；计算锚杆与锚固基体间的相对位移量；确定锚固界面剪应力与位移的关系曲线；计算锚固界面的轴向抗剪强度，计算锚固界面的轴向剪切刚度。该方法可以确定不同锚杆、不同岩性、不同锚固剂等情况下锚固界面刚度和抗剪强度及其损伤演化规律。
一种利用室内拉拔试验测定锚固界面剪切力学参数方法

[发明专利]一种用于模拟深部巷道开挖的三维动静载试验系统及方法-CN202111483690.7有效
发明人： 郭伟耀;陈玏昕;张东晓;谭云亮;赵同彬 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于模拟深部巷道开挖的三维动静载试验系统及方法，涉及地下工程室内模拟试验技术领域。该用于模拟深部巷道开挖的三维动静载试验系统，包括移动平台、箱体、支撑框架、巷道掘进装置和数据监测单元。本发明的一种用于模拟深部巷道开挖的三维动静载试验系统及方法，可以再现巷道开挖全过程，模拟深部巷道多向受载，深部巷道受动静载叠加扰动影响，还原深部巷道真实受力状态；解决了目前大型实验装置中只能实现单向静态加载，缺乏多向动静加载条件下研究不足的问题，并且通过数据监测单元实时反映巷道围岩的应力及变形情况。
一种用于模拟巷道开挖三维动静试验系统方法

[发明专利]一种同向拉扭加载装置及裂隙锚固岩体试验系统和方法-CN202211416993.1在审
发明人：赵同彬;郭磊;邢明录;尹延春;刘彬;刘文礼;于凤海;郭伟耀;张玉宝;刘亚鑫;陈仕伟 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种同向拉扭加载装置及裂隙锚固岩体试验系统和方法，涉及岩石力学技术领域。该装置包括拉伸加载机构、联动机构、扭转加载机构，扭转加载机构与拉伸加载机构之间设置联动机构，保证同步随动加载，裂隙锚固岩体组合件通过联动机构实施加载。其中拉压油缸可以实现双向加载，调整拉压油缸活塞位置可以实现不同长度锚固体试样的加载；利用该加载装置可以进行拉伸及扭转运动约束控制，从而对锚固岩体裂隙面处锚杆与岩体粘结界面施加拉扭复合应力，该试验方法可以进行大尺寸裂隙试件锚固岩体一侧固定另一侧拉扭的同步加载，为研究锚固裂隙处的锚杆锚固界面在拉扭复合应力作用下界面失效及锚杆受力规律提供了方便。
一种同向加载装置裂隙锚固试验系统方法

[发明专利]一种煤矿钻进偏离预警传感器系统和钻进纠偏方法-CN202110546070.7有效
发明人：谭健;郭伟耀;郑雅华;赵同彬;谭云亮 -专利权人：中国石油大学（华东）;山东科技大学
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种煤矿钻进偏离预警传感器系统和钻进纠偏方法，涉及采矿工程和定向钻孔技术领域。该系统包括无线传感器、控制器、钻头、旋转联轴器、连接头、钻杆和钻机，钻杆和钻机相连，钻杆端部设置有连接头，连接头和旋转联轴器连接，钻转联轴器与钻头相连，钻头上设置有风孔；钻杆之间通过套管连接，套管内均设置有无线传感器；各个无线传感器之间传递测量信息，钻孔孔口位置设置的信号接收器接收无线传感器的信号后判断钻头的钻进轨迹偏差，控制器根据轨迹偏差控制旋转联轴器和密封开关；风机通过钻杆供风，钻头上的风孔出风软化破煤，调整钻进角度。利用该钻机完成钻孔纠偏的方法方便了实时监控钻进轨迹，减少了信号衰减，保证了钻进精度。
一种煤矿钻进偏离预警传感器系统纠偏方法

[发明专利]基于围岩钻孔径向刚度损伤评估的套筒尺寸参数确定方法-CN202211416996.5在审
发明人：邢明录;赵同彬;郭伟耀;尹延春;张玉宝;刘亚鑫;陈仕伟;王晓皓;郭磊 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于围岩钻孔径向刚度损伤评估的套筒尺寸参数确定方法，涉及力学及测试技术领域。该方法包括：根据工程现场巷道围岩采动应力条件、围岩基本力学参数及锚杆支护实际情况，结合室内试验确定锚固基体套筒选材和长度参数。对于套筒的厚度参数在工程现场基础上进行锚固钻孔损伤判定，锚固孔的刚度损伤和塑性变径及岩石模量损伤规律密切相关，因此结合工程应力及岩性条件进行锚固钻孔塑性区半径分析，在岩石弹性模量损伤演化规律试验及理论分析的基础上，对钻孔周边围岩模量损伤程度进行评估，进而给出锚固钻孔径向刚度损伤系数，最终根据工程围岩钻孔与套筒径向刚度等效力学确定锚固基体套筒的厚度参数，保证了套筒参数确定科学性。
基于围岩钻孔径向刚度损伤评估套筒尺寸参数确定方法

[发明专利]一种用于大变形锚杆巷道支护设计的相似模拟试验方法-CN202010563123.1有效
发明人：张呈国;郭伟耀;毛芮;赵同彬 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2020-06-19 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G01N3/30 文献下载
摘要：一种用于大变形锚杆巷道支护设计的相似模拟试验方法，涉及冲击地压危险巷道支护技术领域。步骤包括：A.锚杆冲击试验测定锚杆的受力变形曲线，分别确定锚杆在弹性变形阶段、恒阻大变形阶段和极限承载阶段的锚杆吸能；B.相似材料模拟试验中，模拟巷道开挖并加载至围岩破坏，记录加载能量并估算巷道围岩破坏所需能量；C.根据锚杆吸能和巷道围岩破坏所需能量的关系确定锚杆数量；D.相似材料模拟试验中，模拟巷道支护，并进行承压吸能测试，估算围岩吸能；E.调整模拟试验中的承压能，调整锚杆数量；F.模拟测试优化后巷道支护，确定合理的锚杆数量。该方法考虑了巷道围岩‑锚杆整体的吸能效果，通过模拟试验指导现场支护以保证支护安全。
一种用于变形巷道支护设计相似模拟试验方法

[发明专利]一种基于现场实测界面力学参数的锚杆锚固长度设计方法-CN202211416984.2在审
发明人：邢明录;赵同彬;刘亚鑫;郭伟耀;于凤海;张玉宝;陈仕伟;王晓皓;郭磊 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种基于现场实测界面力学参数的锚杆锚固长度设计方法，涉及测试与锚杆支护技术领域。该方法包括：工程现场测量锚固界面力学参数，通过施工钻孔和套钻施工，将锚杆锚固在钻孔中，锚杆上安装测量螺母，螺母上安装磁吸底座，在磁吸底座上安装位移计，位移计的顶杆触头和锚固剂的表面接触；安装锚杆拉拔和测量装置，拉拔试验并得到锚杆拉拔载荷与锚杆端头位移关系曲线；计算锚固围岩间的相对位移量，确定锚固界面剪应力与位移关系曲线，根据最大拉拔载荷求得锚固界面抗剪强度，计算界面轴向剪切刚度；将长锚杆拉拔视为n个短锚杆拉拔锚固单元组合的离散化模型，以锚杆屈服或破断时锚固界面刚好达到抗剪强度为条件，计算确定锚固长度，保证支护安全。
一种基于现场实测界面力学参数锚固长度设计方法

[发明专利]一种基于霍普金森杆系统的动载剪切试验装置及方法-CN202210683159.2有效
发明人：张呈国;谷雪斌;郭伟耀;赵同彬 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于霍普金森杆系统的动载剪切试验装置及方法，涉及岩石检测试验技术领域。本发明通过固定壳的快速装配，实现对柱形样品的快速固定，通过限位转板和限位挡板实现柱形样品左右方向的限位，并且限位转板和弹簧限位杆配合，使柱形样品在挤压块的挤压转块限位下，将柱形样品进行转动，对一块柱形样品进行一组对比实验，并且在液体压力配合挤压板的作用下，使柱形样品的温度环境得到很好保持，并且有机硅材质的挤压板，在压力大的环境下使柱形样品得到更好的固定，在压力小的环境下不阻碍柱形样品的转动，便于切换试验位置，通过螺纹限位杆与固定架配合，方便试验人员快速切换试验装置状态，加快试验的进行效率。
一种基于霍普金森杆系统剪切试验装置方法

[发明专利]一种用于冲击地压危险矿井的锚索引水器-CN202210504615.2有效
发明人：张呈国;谷雪斌;郭伟耀;赵同彬 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： E21F16/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于冲击地压危险矿井的锚索引水器，涉及矿山设备技术领域。本发明设置卡紧机构，在向下按压套时，使卡爪沿轴向向外远离，将引水器环套在锚索上后，松开按压套使其夹紧完成安装，此方式安装方便；通过锁止组件将卡爪固定，使装置不会摆动，更加牢固的安装在锚索上；设置密封机构，使在锚索端口插入到橡胶套时，橡胶套将包裹住锚索端口，在下压过程中挤压第四弹簧，使第四弹簧保持一定的挤压力，使密封效果更好；设置转向机构，在调节出水管方向时，将齿牙盘向上滑动，使齿牙盘与齿牙圆管失去配合，转动齿牙圆管调节出水管的方向，随后齿牙盘复位，重新与齿牙圆管配合，通过人工在不将引水器拆除的情况下，改变出水管的方向。
一种用于冲击地压危险矿井索引

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