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[发明专利]一种用于松散体条带充填的注浆锚索及条带充填方法-CN201811342613.8有效
发明人：王昌祥;沈宝堂;孙熙震;路瑶;孟凡宝;马凯;江宁;李青海;张新国;刘音;张步初;梁彦波 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-11-12 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明提供一种用于松散体条带充填的注浆锚索及条带充填方法，其解决了现有技术中松散体支护力不足，围岩抗变形能力差的技术问题。其设有索体，索体一端设有固定结构及注浆口，固定结构从端部向内依次设置有索具、垫圈、托盘与挡板，挡板另一侧设置有止浆塞，索体内设置有注浆芯管与出浆口，注浆芯管与注浆口相连通，浆液通过出浆口注入松散体内，索体的另一端也设置有结构相同的固定结构及注浆口，索体内出浆口依次设有多个。本发明注浆锚索结构简单、成本低、性能可靠、对松散体条带可控性强，支护效果好；通过围岩注浆加固，不仅可以有效加固松散体，还可以提高两侧松散体的抗变形能力，确保松散体围岩的稳定性。
一种用于松散条带充填注浆锚索方法

[发明专利]模拟采动影响下不同区域煤体受力的非均布加载方法-CN201710683010.3有效
发明人：李杨杨;张士川;孙熙震;文志杰;王晓;陈绍杰;陈明;崔博强;郭浩 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2017-08-11 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明提出一种模拟采动影响下不同区域煤体受力的非均布加载方法，包括以下步骤：从煤矿回采施工现场采集制作煤岩试样；利用现有材料制作类煤岩试样；将多个类煤岩试样依次排列为一列模拟煤岩依次排列的不同区域；对不同区域类煤岩试样施加非均布载荷；记录试验数据；对试验数据进行数据分析以研究深部采动应力下不同区域煤岩的变形破坏特征及动力灾变孕育过程。本发明的有益效果：对不同区域的类煤岩试样施加非均布载荷，逼真地模拟深部开采煤体支承应力分布规律，进而定量研究深部采动应力下不同区域煤岩变形破坏特征及动力灾变孕育过程。
模拟影响不同区域煤体受力非均布加载方法

[发明专利]一种煤矿膏体充填法开采液压支架支护强度设计方法-CN201910882073.0在审
发明人：宋小园;王海龙;贾传洋;孙熙震;张贵彬;刘珂铭;于献彬;李伟 -专利权人：临沂大学;山东临大恒通建筑科技有限公司
申请日： 2019-09-18 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：一种煤矿膏体充填法开采液压支架支护强度设计方法，包括以下步骤：S1、依据煤系地层综合柱状图，获取工作面上覆第一个岩层的基础数据；S2、按下式q＝γh计算出工作面上覆第一个岩层，即开裂顶板的自重应力q；S3、构建膏体充填法开采工作面的煤壁、液压支架、充填体支承体系模型；S4、按
液压支架支护膏体充填强度设计岩层充填体煤矿开采工作面综合柱状图常规监测充填效果基础数据技术难题技术手段理论计算煤系地层液压支架支承体系充填法支承力按下出膏构建煤壁岩块

[实用新型]一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置-CN201920054529.X有效
发明人： 孙熙震;付厚利;王海龙;贾传洋;刘珂铭;张贵彬 -专利权人：临沂大学
申请日： 2019-01-14 - 公布日： 2019-11-01 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种煤岩体三维裂隙试件实验防护装置，属于岩石力学实验装备技术领域，其包括由上、下、左、右、前、后护板形成的一长方体容纳室，长方体框架与位于其中的三维裂隙试件之间设置有注胶区；下护板的四周设置有卡槽，左护板、右护板、前护板和后护板分别卡合在下护板上，左护板与前、后护板通过卡合方式连接，右护板与前、后护板通过卡合方式连接；在上、下护板靠近三维裂隙试件的一侧均安装有支撑架，支撑架用于对三维裂隙试件进行支撑，从而与长方体容纳室形成注胶区。本实用新型装置中的注浆区可以实现在制作煤岩体三维裂隙试件时能够在其外部敷设一层保护膜，确保试件破碎后不发生爆裂同时不能影响试件本身属性以及观察效果。
裂隙试件三维后护板煤岩体本实用新型防护装置卡合方式容纳室下护板右护板支撑架左护板试件注胶岩石力学实验长方体框架装备技术敷设保护膜前护板爆裂护板卡槽卡合注浆破碎外部观察支撑制作

[发明专利]一种在线监测煤体横向变形的方法-CN201711016820.X有效
发明人：李杨杨;张保良;张士川;孙熙震;江宁;孔贺;王学武 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2016-01-22 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： G01B21/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种在线监测煤体横向变形的方法，属于煤矿冲击地压防治、矿山岩体变形监测领域，包括位于井上的数据处理单元、位于工作面的数据传送单元和位于钻孔内的至少一个测量单元；测量单元包括液压式横向位移测定仪、固定卡环和推送杆，固定卡环为中空环形结构，包括环面和空腔，环面靠近外侧处设置有线路通口，环面上布设有至少一个卡钉和与之相配合的导向槽，卡钉可在所述导向槽内顺时针滑动，卡钉的尖刺部伸出环面，在卡钉顺时针滑动方向处设置有台阶，台阶的底层与卡钉之间形成一定的夹角。本发明同一钻孔可以布设多个装置，既实现了一孔多点同时监测又解决了监测点相互干扰的问题，且数据准确、有效。
一种在线监测横向变形方法

[发明专利]一种等效钻孔面积下小直径钻孔联合卸压布置方法-CN201810733662.8有效
发明人：李杨杨;孟凡宝;张士川;孙熙震;张明光;陈绍杰;文志杰;蒋力帅;孙庆超;宋士康;张磊 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-07-06 - 公布日： 2019-10-11 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种等效钻孔面积下小直径钻孔联合卸压布置方法，涉及矿山及隧道开挖过程中围岩控制领域。其通过将单一大直径钻孔转换成三个小直径钻孔，各小直径钻孔面积相同且面积之和与大直径钻孔面积值一致，且有效卸压范围得到显著提高。通过分析钻孔不同排列方式下试样的强度与应变能转化规律，对比分析小直径钻孔不同组合方式与单一大直径钻孔的卸压区的范围及卸压效果，确定等效钻孔面积下小直径钻孔最优组合方式；采用数值模拟方法研究钻孔三角布置方式下其钻孔直径与钻孔间距的比例对卸压效果影响程度，获得钻孔三角布置方式下钻孔直径与钻孔间距的最佳比例。本发明能够明显改善卸压效果，显著降低塌孔、卡孔危险性。
钻孔卸压大直径钻孔三角布置最优组合方式对比分析排列方式数值模拟隧道开挖效果影响有效卸压组合方式应变能中围岩卡孔塌孔矿山联合转换转化分析研究

[实用新型]用于模拟隐伏构造底板突水的试验系统-CN201822131242.0有效
发明人： 孙熙震;付厚利;王海龙;贾传洋;刘珂铭;张贵彬 -专利权人：临沂大学
申请日： 2018-12-19 - 公布日： 2019-09-10 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于模拟隐伏构造底板突水的试验系统，属于矿井突水模拟技术领域。其包括试验台、垂直加载机构及水平加载机构，垂直加载机构位于试验台顶部，并用于向待测试样提供垂向应力，水平加载机构分别位于所述试验台的两侧，其分别向待测试样提供水平应力，水平加载机构向待测试样进行不均布加载，每个水平加载机构均包括加压单元及侧板，侧板内设置有腔体，在腔体内排列有可移动的刚性块体与弹性块体，且在开口处始终布置刚性块体，腔体其余位置的刚性块体与弹性块体呈间隔排布。本实用新型能够模拟深井高水压与底板岩性变化、底板突水全过程，从而获得底板突水的相关数据，应用于生产作业中，提高了采煤层作业的安全性。
水平加载机构底板突水待测试样刚性块体试验台垂直加载机构本实用新型弹性块体试验系统隐伏构造侧板腔体板岩加压单元间隔排布矿井突水模拟技术生产作业水平应力高水压开口处可移动垂向加载深井采煤体内应用

[发明专利]一种切顶充填临近采空区的类条带式采煤方法-CN201710877968.6有效
发明人：沈宝堂;王昌祥;孙熙震;孟凡宝;路瑶;刘音;张新国;崔博强;郭皓 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2017-09-26 - 公布日： 2019-06-11 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种切顶充填临近采空区的类条带式采煤方法，其包括以下步骤：条带开采的尺寸小于直接顶初次垮落步距L₀，保持顶板不垮落，先采小条带煤柱，留大条带煤柱，小条带煤柱与大条带煤柱的采留比为1:2；小条带煤柱开切眼，到达上顺槽后退式开采剩余小条带煤柱，从上顺槽沿小条带煤柱的两边界布置切顶炮眼，采完小条带煤柱，从上顺槽开始点炮切顶；采完小条带煤柱，就近开采小条带煤柱一侧的大条带煤柱，以小条带煤切断直接顶获得的碎裂矸石，进行边采边充，直至开采完毕。顶板悬空尺寸一直保持小于直接顶初次垮落的距离，顶板不会垮落，支护比较简单安全；在采空区平面尺度上减小近4/5，可以有效地控制地表沉降，对环境几乎没有破坏性。
一种充填临近采空区条带采煤方法

[实用新型]模拟不同地应力条件下底板突水的试验系统-CN201820759028.7有效
发明人：李杨杨;孟凡宝;孙熙震;沈宝堂;张士川;梁彦波;陈绍杰;宋士康;郑勇;张磊;孙庆超 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-05-22 - 公布日： 2019-03-22 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种模拟不同地应力条件下底板突水的试验系统，属于底板突水相似材料模拟领域。该试验系统包括试验台、垂向加载装置、位移‑压力液压伺服双控装置、水压‑水量动态伺服双控装置、控制‑数据采集装置及侧向液压分级加载装置，其中侧向液压分级加载装置均包括侧向液压缸和分级加载板，每块分级加载板与其对应的侧向液压缸相连接形成一分级加载机构，分级加载机构自下而上紧密排列，加载时分级加载机构可根据实际情况对所对应的区域进行单独分级加载，以实现对相似材料模型的侧向梯度加载。本实用新型能够实现柔性加载，从而避免对实验材料动态冲击损伤及垂、侧向压头硬接触，可更好的实现地质构造作用的模拟。
侧向分级加载机构分级加载试验系统加载本实用新型侧向液压缸加载装置双控装置相似材料液压分级地应力下底板突水垂向加载装置数据采集装置地质构造伺服侧向梯度底板突水动态冲击动态伺服紧密排列模拟领域实验材料压力液压试验台硬接触水压压头损伤

[发明专利]用于模拟隐伏构造底板突水的试验系统及试验方法-CN201811553162.2在审
发明人： 孙熙震;付厚利;王海龙;贾传洋;刘珂铭;张贵彬 -专利权人：临沂大学
申请日： 2018-12-19 - 公布日： 2019-03-15 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于模拟隐伏构造底板突水的试验系统及试验方法，属于矿井突水模拟技术领域。其包括试验台、垂直加载机构及水平加载机构，垂直加载机构位于试验台顶部，并用于向待测试样提供垂向应力，水平加载机构分别位于所述试验台的两侧，其分别向待测试样提供水平应力，水平加载机构向待测试样进行不均布加载，每个水平加载机构均包括加压单元及侧板，侧板内设置有腔体，在腔体内排列有可移动的刚性块体与弹性块体，且在开口处始终布置刚性块体，腔体其余位置的刚性块体与弹性块体呈间隔排布。本发明能够模拟深井高水压与底板岩性变化、底板突水全过程，从而获得底板突水的相关数据，应用于生产作业中，提高了采煤层作业的安全性。
水平加载机构底板突水待测试样刚性块体试验台垂直加载机构弹性块体试验系统隐伏构造侧板腔体板岩加压单元间隔排布矿井突水模拟技术生产作业水平应力高水压开口处可移动试验垂向加载深井采煤体内应用

[实用新型]一种模拟隧道推进卸荷的系统-CN201820843965.0有效
发明人：张鑫;孟凡宝;王晓;王昌祥;孙熙震;梁彦波;庞达 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-06-01 - 公布日： 2019-02-05 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种模拟隧道推进卸荷的系统，包括系统主框架、垂直方向加载单元、水平方向加载单元、侧向承压挡板、试件垫块、连接线、计算机控制装置和数据采集装置。通过控制垂直方向加载单元、水平方向加载单元和侧向承压挡板，实现对大尺度岩体试件进行同步加载和分区域卸荷，进而有效模拟隧道埋深情况及开挖推进过程；通过计算机控制装置既可以定量控制隧道围岩所处的应力环境，又可以定量模拟隧道开挖应力集中及卸荷的速度；通过数据采集装置实时测定隧道围岩内部应力、位移的演变特征。本申请使得实验室仿真模拟隧道推进开挖卸荷具备时空概念，有利于协助研究人员更好的了解掌握隧道推进开挖卸荷过程诱发围岩破坏及应力演变机理。
卸荷模拟隧道开挖计算机控制装置垂直方向加载数据采集装置侧向挡板加载单元隧道围岩承压试件连接线隧道本实用新型大尺度岩体定量控制仿真模拟时空概念实时测定推进过程应力环境应力集中分区域主框架垫块加载埋深围岩诱发申请研究

[实用新型]一种非透明试件三维裂纹扩展过程的综合反演系统-CN201820819514.3有效
发明人：王文博;孙熙震;沈宝堂;孙传平;张步初;孟凡宝;王昌祥;胡大冲 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-05-30 - 公布日： 2019-01-22 - 主分类号： G01N3/06 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种非透明试件三维裂纹扩展过程的综合反演系统，属于岩石断裂力学监测设备领域。其包括预制有裂纹的非透明试件、加载控制系统、声发射采集系统及CT扫描台，预制有裂纹的非透明试件固定在上、下压头中间，上、下压头与加载控制系统连接，通过加载控制系统向预制有裂纹的非透明试件施加载荷；非透明试件表面设置有若干个声发射传感器，每个声发射传感器通过各自的线路连接有前置放大器，前置放大器与声发射采集系统连接，声发射信号经所述前置放大器输入至声发射采集系统。本实用新型可以直观揭示试件内部裂纹动态扩展过程，为研究裂纹扩展规律、预防和解决岩体工程灾害提供有益参考。
非透明试件声发射采集系统加载控制系统前置放大器预制裂纹扩展过程声发射传感器本实用新型反演系统下压头三维裂纹扩展规律声发射信号动态扩展断裂力学监测设备内部裂纹施加载荷试件表面线路连接岩体工程岩石直观参考灾害预防研究

[发明专利]一种切顶充填临近采空区的类房柱式采煤方法-CN201710877942.1有效
发明人：沈宝堂;王昌祥;孙熙震;孟凡宝;路瑶;刘音;张新国;崔博强;郭皓 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2017-09-26 - 公布日： 2019-01-18 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种切顶充填临近采空区的类房柱式采煤方法，获取直接顶初次垮落步距L₀，当采煤进度的进尺达到初次垮落步距L₀的1/3时，从滞后采煤机一个基本单元的距离开始切顶；在对应基本单元的切顶部布置对应炮眼，采煤进度的进尺达到2/3L₀时，该基本单元左侧的切顶处均被切下，其中三个切顶处产生的矸石被机械设备移到基本单元的充填区进行填充；如此循环操作直至将采煤区采煤完毕。本发明开采方法最终形成类似房柱式开采的效果，可以有效控制地表沉陷、减沉效果明显，本发明开采方法不需要外来充填材料，只需一次性投入机械设备费用，降低了充填成本，不受限于膏体材料固化缓慢，可以充填结束即可起到支撑效果，充填效率高。
采煤基本单元充填机械设备采空区步距柱式采煤机房柱式开采一次性投入进度充填材料充填效率地表沉陷膏体材料循环操作有效控制采煤区充填区直接顶矸石炮眼切下受限固化填充滞后支撑

[发明专利]一种模拟隧道推进卸荷的系统和方法-CN201810557401.5在审
发明人：张鑫;孟凡宝;王晓;王昌祥;孙熙震;梁彦波;庞达 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-06-01 - 公布日： 2018-12-18 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种模拟隧道推进卸荷的系统和方法，包括系统主框架、垂直方向加载单元、水平方向加载单元、侧向承压挡板、试件垫块、连接线、计算机控制装置和数据采集装置。通过控制垂直方向加载单元、水平方向加载单元和侧向承压挡板，实现对大尺度岩体试件进行同步加载和分区域卸荷，进而有效模拟隧道埋深情况及开挖推进过程；通过计算机控制装置既可以定量控制隧道围岩所处的应力环境，又可以定量模拟隧道开挖应力集中及卸荷的速度；通过数据采集装置实时测定隧道围岩内部应力、位移的演变特征。本申请使得实验室仿真模拟隧道推进开挖卸荷具备时空概念，有利于协助研究人员更好的了解掌握隧道推进开挖卸荷过程诱发围岩破坏及应力演变机理。
卸荷模拟隧道开挖计算机控制装置垂直方向加载数据采集装置侧向挡板加载单元隧道围岩承压试件连接线隧道大尺度岩体定量控制仿真模拟时空概念实时测定推进过程应力环境应力集中分区域主框架垫块加载埋深围岩诱发申请研究

[发明专利]一种真实仿真水压作用地层构造演化装置及演化方法-CN201810298746.3在审
发明人： 孙熙震;孟凡宝;沈宝堂;文志杰;李杨杨;王昌祥;王文博;孙传平;张步初;胡大冲;张保良;庞达 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-04-04 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种真实仿真水压作用地层构造演化装置及演化方法，其包括主框架、前后可视化挡板、垂向加载装置、侧向加载装置及大尺寸试件；主框架安装垂侧向加载装置，通过液压油缸进行加载；垂向加载装置位于试件上方，用于通过液压伺服油缸向试验台内的试件施加垂向应力；侧向加载装置位于主框架的侧方，用于向模型箱内的试件施加侧向应力。在箱体的底板上设置有注液孔，注液孔连接有供水装置，配备伺服稳压供水装置用于通过注液孔向储水施压凹槽内注入可控稳压水。本发明装置可以根据不同试验条件确定施加各垂侧向加载板压力，以及水压大小，研究承压水、不同地层条件耦合情况下对试件制备过程预制不同地层构造演化情况。
侧向加载装置地层构造主框架注液孔试件垂向加载装置水压作用施加底板试验条件确定稳压供水装置液压伺服油缸大尺寸试件挡板伺服侧向加载侧向应力地层条件供水装置试件制备液压油缸耦合承压水可视化试验台水压侧方储水垂向加载可控施压稳压预制配备研究