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[发明专利]一种防渗与监测一体化的矿山防渗膜帷幕截水方法-CN202210790716.0有效
发明人：王世东;朱开鹏;王海;宁殿艳;黄选明;刘英锋;张雁 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： E02D19/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种防渗与监测一体化的矿山防渗膜帷幕截水方法，根据区域构造、矿山地质条件和水文地质特征评估矿山开采过程中矿坑疏排水量以及对周围地下水环境的影响，并根据评估结果构筑截水帷幕，通过在防渗膜内部布设U型光纤，能够实时监测防渗膜任一点的温度、应力和位移，解决了防渗膜帷幕变形量、应力不清的问题；防渗膜两侧的水泥黏土浆液中分别设置信号发射管和数据监测管，防渗膜外侧信号发射管发射信号，内侧数据监测管接收信号，与防渗膜内部设置的U型光纤温度探测相互辅证，能够及时发现建设或运营期间填埋场的渗漏区域，解决现有技术中存在的防渗膜截水帷幕变形量检测难度大、防渗膜渗漏区域难以及时发现并定位的技术问题。
一种防渗监测一体化矿山帷幕方法

[实用新型]一种矿用本安型电阻率监测系统的接收装置-CN202320058381.3有效
发明人： 宁殿艳;王冰纯;鲁晶津;赵兆;李渊;范涛;房哲 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01V3/18 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种矿用本安型电阻率监测系统的接收装置，包括外壳，外壳上有电源输入线缆、模拟信号输入线缆和数据信号输出线缆；所述外壳内部设有电路板，电路板上有电源电路、信号调理电路、AD转换电路、FPGA主控电路；通过使用保护电路，使连接煤层底板人工电场的电极受到的电网和离散电流的浪涌冲击嵌在一个预定的安全电位值上，实现了电路中精密元器件的保护，避免了采集系统精密元器件被瞬态高能量冲击损坏，实现了矿用本安型电法的在线连续采集，可有效监测煤层底板突水微弱征兆，提高了突水在线监测预警的准确性，从而推动煤层顶底板突水在线监测预警技术的发展，进而实现煤炭资源的安全、高效开采，以及煤炭行业的高质量发展。
一种电阻率监测系统接收装置

[发明专利]一种抗干缩丙烯酸盐灌浆材料、制备方法及其应用-CN202310220940.0在审
发明人：曾娟娟;姬亚东;李惠枝;朱开鹏;韦代东;宁殿艳;李士强;张文忠 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司;中科院广州化灌工程有限公司
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C08L33/02 文献下载
摘要：本发明公开抗干缩丙烯酸盐灌浆材料、制备方法及其应用，抗干缩丙烯酸盐灌浆材料按质量分数包括以下组分：丙烯酸15.6～22.6份，氧化镁4.3～6.3份，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1.0～1.6份，改性剂a 10.0～20.0份，改性剂b 2.0～5.0份，引发剂0.2～0.5份，铁氰化钾0～0.05份，去离子水53.0～59.3份。本发明使用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，即是交联剂又是促进剂，使丙烯酸盐凝胶体具有超高的弹性，断裂伸长率可超过1200％，同时凝胶体具有更好的吸水膨胀性，凝胶体未完全干燥前拥有更好的弹性；所使用的改性剂实现在不明显提高浆液黏度的情况下，大幅度提高凝胶体的抗干缩性能，凝胶体保水性增加，失水率和体积收缩率降低，干缩后的凝胶体具有优良的弹性，可以适应裂缝的动态变化。
一种抗干缩丙烯酸灌浆材料制备方法及其应用

[发明专利]一种矿用本安型电阻率监测系统-CN202310026414.0在审
发明人： 宁殿艳;王冰纯;鲁晶津;赵兆;李渊;范涛 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G08B21/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿用本安电阻率监测系统，包括地面设备和井下本安设备，地面设备由地面服务器和配套地面光端机，以及服务器上安装的配套监控与数据处理软件、数据库、动态成像软件组成；用于远程控制监测分站测点间智能电流供电与电位差采集，并完成监测数据的读取、存储、预处理及视电阻率相关辨识，以及视电阻率的动态成像；井下本安设备由矿用本安型交换机及配套隔爆兼本安电源，通信光纤，两个收发一体监测分分站及配套隔爆兼本安直流稳压电源，以及两个监测大线与若干电极组成：矿用本安型交换机用于监测分站与地面服务器之间的信号传输；通信光纤用于井下监测站与地面服务器之间的数据传输。为矿井顶、底板水害监测预警提供良好的装备支撑。
一种电阻率监测系统

[发明专利]一种钻孔内动态增益双浆液静态混合器-CN202310020173.9在审
发明人：王世东;张占强;朱开鹏;宁殿艳;张文忠;白晓亮;马荷雯;梁波 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-04 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻孔内动态增益浆液静态混合器，包括混合器外套和端接头，在混合器外套内安装有前端接头、混合器外套、动态轴向混合元件、单向混合底座、芯轴、叶片组、弹簧，其中：前端接头、动态轴向混合元件、单向混合底座、弹簧和混合器外套组成轴向动态混合单元；芯轴、叶片组和混合器外套以及端接头组成静态混合单元。可与通过连续管架，将内外连续油管连接，实现双浆液单独直接输送到混浆器入口端，通过孔底混浆器进行混浆，大大延缓浆液的凝胶时间，避免了注浆堵浆事故发生，大幅度提高钻孔内浆液混合效率和混合均匀度。
一种钻孔动态增益浆液静态混合器

[发明专利]一种含水层裂隙渗流通道识别方法及系统-CN202310035551.0在审
发明人： 宁殿艳;朱开鹏;王世东;刘英锋;郭小铭;王芳 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： E21B47/103 文献下载
摘要：本发明属于水文地质探查技术领域，涉及一种非均质含水层裂隙渗流通道识别方法及系统。本发明通过简单测试持续水流中的地深度‑温度剖面，借助地温梯度判断含水层裂隙渗流通道，测试经济，且易于在现场测试；本发明采用分布式温度传感系统及抽水系统对含水层裂隙渗流通道进行识别，其中光缆与分布式温度传感系统直接连接后便可测试，操作简单方便；测试结束后光缆能够回收再利用，测试成本低。
一种含水层裂隙渗流通道识别方法系统

[发明专利]一种岩石力学试验中声发射信号的采集装置及定位方法-CN202310008091.2在审
发明人：朱开鹏;朱永生;宁殿艳;任智军;张文忠;高大为;李宇翔;马荷雯 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司;西安交通大学
申请日： 2023-01-04 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩石力学试验中声发射信号的采集装置，包括电脑、测控与信号处理设备、分布式声波传感设备和采集探头：所述的采集探头由单模光纤和探头骨架组成，单模光纤绕探头骨架固定，测试时，采集探头固定在试验用岩样的表面；所述的测控与信号处理设备包括：射频放大器，数字到模拟转换模块，模拟到数字转换模块，滤波放大器，现场可编辑逻辑门阵列和CPU‑GPU数据处理模块；所述的分布式声学传感设备包括窄线宽激光器，光纤耦合器，声光调制器，掺铒光纤放大器，环形器，偏振分集接收器，第一平衡光电探测器和第二平衡光电探测器；采集信号频带宽，可方便安装在任何岩样上。采集主频更低，采集探头与岩样连接紧密，耦合好，无需额外涂抹耦合剂。
一种岩石力学试验声发信号采集装置定位方法

[发明专利]特厚煤层综放开采工作面底板破坏深度的连续-离散耦合模拟方法-CN202310008001.X在审
发明人：郭国强;周杨;田干;王红梅;吕汉江;何渊;赵春虎;宁殿艳 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-04 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种特厚煤层综放开采工作面底板破坏深度的连续‑离散耦合模拟方法，其步骤为：确定底板天然裂隙间距，生成包含天然裂隙的几何模型；对几何模型划分实体单元，并在天然裂隙位置处嵌入裂隙单元；实验确定岩石压缩、断裂以及剪切摩擦力学参数；编制VUSDFLD子程序，模拟工作面推进、煤炭开采过程；将子程序导入连续‑离散耦合模拟主程序，设置数值模型边界条件、增量步、输出变量，求解得到采动底板裂隙的时空演化规律。本发明的连续‑离散耦合模拟方法，可有效模拟特厚煤层综放工作面底板承受的静力‑动力加/卸载条件，以及底板从连续介质转化为离散介质的全过程，为优化煤炭绿色开采参数提供有效模拟手段。
煤层开采工作面底板破坏深度连续离散耦合模拟方法

[发明专利]一种具有出水封堵性能的钻孔装置-CN202211415806.8在审
发明人：刘洋;方刚;朱开鹏;梁向阳;周麟晟;黄浩;王世东;杨建;宁殿艳;周振方;王甜甜 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21B3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有出水封堵性能的钻孔装置，包括基体，所述基体的上方设置有基面，所述基面的壤面上设置有撑柱，所述撑柱的外壁上下部位分别固定连接有活动节一和活动节二，所述撑柱的一侧滑动连接有滑动块。该一种具有出水封堵性能的钻孔装置，气体通过连接管进入到接头部位，气体通过接头的外壁导入到垫盘内，在经过连接盘进入到膨胀阀内腔中，处于膨胀阀内腔中的气体，经过导入囊的膨胀以及通道的引导，并进入到膨胀囊内，从而实现了对膨胀囊的膨胀扩张进行操控，膨胀后的膨胀阀将会实现对基体开孔部位进行封堵，避免液体在钻孔的时候渗出。
一种具有出水封堵性能钻孔装置

[发明专利]基于分布式光纤传感设备的注浆效果测试系统及评价方法-CN202211018574.2在审
发明人：朱开鹏;宁殿艳;王世东;姬中奎;张文忠;刘英锋 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G01N25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于分布式光纤传感设备的注浆效果测试系统及评价方法，该系统包括测井绞车、双缆芯测井光缆和分布式光纤传感设备，该双缆芯测井光缆包括第一缆芯和第二缆芯，第一缆芯与分布式光纤传感设备相连接；该分布式光纤传感设备包括激光发射器、掺铒光纤放大器、分光器、斯托克斯光处理模块、反斯托克斯光处理模块和FPGA电路模块。该方法包括测试前准备、温度校准、进行抽水、进行抽水中全钻孔温度测试、进行恢复水位全钻孔温度测试和进行注浆效果评价。本发明采用双缆芯测井光缆结合分布式光纤传感设备，提高了测温的准确度，根据一系列温度‑深度曲线进行注浆效果评价，提高了注浆效果的检测精度和评价准确度。
基于分布式光纤传感设备效果测试系统评价方法

[发明专利]矿井灾害井下被困人员状态信息快速探测系统与定位方法-CN202111680885.0在审
发明人： 宁殿艳;朱永生 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明涉及煤矿安全技术领域，具体涉及矿井灾害井下被困人员状态信息快速探测系统与定位方法；包括已有煤矿井下布设的通讯光缆，还包括光纤分线盒、光纤分布式声波传感系统、测控与数据处理系统、显示屏和声音复原系统；本发明将高性能光纤分布式声波传感技术与小波降噪算法应用于矿井灾害井下被困人员状态信息快速探测与定位，在探测系统中，矿井下仅有光缆，而光缆是无源器件，不会因为灾害或次生灾害发生而失效，能够在不需要打生命救援钻孔的情况下，直接利用已有煤矿井下布设通讯光缆，实现米级高空间分辨率、高灵敏度和全覆盖受灾区域快速探测，可实时探测和定位受灾区域的被困人员及移动情况。
矿井灾害井下被困人员状态信息快速探测系统定位方法

[发明专利]一种注浆效果检测系统和注浆效果的检测评价方法-CN202210116239.X在审
发明人：朱开鹏;宁殿艳;姬中奎;朱明诚;王世东;张文忠;韩强 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2022-01-30 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： G01N25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种注浆效果检测系统和注浆效果的检测评价方法。该系统包括测井绞车和定滑轮，铠装光缆的另一端接FBG传感器，绕过定滑轮并伸入至注浆检测钻孔中；铠装光缆上从左到右依次连接有光纤光栅解调仪、钻孔深度记录仪和FBG传感器。本发明的注浆效果的检测评价方法，在注浆检测钻孔中设置多个测试点，针对多个测试点进行温度测试，即采用光纤光栅解调仪和FBG传感器获得每个测试点的多组带有温度调制信息的中心波长，再根据深度记录仪与光纤光栅解调仪的时间关系，将中心波长转换为温度，获得每个测点对应的深度‑温度值，根据数据处理的结果对注浆效果进行评价，能够显著提高地面预注浆的检测精度低，并能够快速精准地对注浆效果进行评价。
一种效果检测系统评价方法

[发明专利]采用分布式声学传感设备的含水层出水段定位系统及方法-CN202111629582.6在审
发明人：朱开鹏;宁殿艳;刘英锋;王世东;郭小铭;马荷雯 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种采用分布式声学传感设备的含水层出水段定位系统及方法，该系统包括测井绞车和定滑轮；测井绞车上设置有单模测井钢丝光纤的一端，单模测井钢丝光纤的另一端绕过定滑轮并伸入至水文地质勘探钻孔中；单模测井钢丝光纤上从左到右依次连接有显示屏、测控与信号处理设备、分布式声学传感设备、钻孔深度记录仪和光纤配重。该方法采用单模测井钢丝光纤作为传感器，采用分布式声学传感设备将增强后的线性扫频光脉冲注入到单模测井钢丝光纤中，采用测控与信号处理设备对单模测井钢丝光纤中传输后反馈的后向瑞利散射信号进行处理后，获得差分相位信号，即能实现对顶板巨厚砂岩含水层出水段的精准定位。
采用分布式声学传感设备含水层出水定位系统方法

[发明专利]一种大型真三维老空透水灾害模拟实验装置-CN202111032468.5在审
发明人：朱开鹏;宁殿艳;姬亚东;朱明诚;王世东;石磊;王皓;张文忠;樊娟;郭晓山;任亚平;李渊;梁波;张占强 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-09-03 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种大型真三维老空透水灾害模拟实验装置，设置实验平台，在所述的实验平台上固设加载机构；所述的加载机构内设置实验模型，在所述的实验模型表面固设加载组件，所述的加载组件端部设置位移传感器，加载组件与实验模型之间顶设重力传感器；实验平台带动加载机构模拟地层的倾斜角度。通过安装的位移传感器，位移传感器配合外界设备可以实时监测在油缸对实验模型施加压力的同时实验模型是否发生位移及其位移变化，在发生位移变化时，通过重力传感器得到产生位移时压力数据，实现大型真三维老空透水事故再现模拟，为老空透水事故分析鉴定提供科学依据。
一种大型三维透水灾害模拟实验装置

[发明专利]一种富水煤层岩巷安全掘进揭煤防治水保护方法-CN202110438355.9在审
发明人：方刚;刘洋;宁殿艳;黄浩;梁向阳;郭小铭;杨建;周振方;周麟晟;魏瀚昆 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-04-22 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： E21F16/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种富水煤层岩巷安全掘进揭煤防治水保护方法，包括如下步骤：结合地面瞬变电磁法勘探和井下直流电法勘探，对井下岩巷掘进准备揭煤区域的富水异常区分布情况进行掌握，从立体角度对掘进巷道迎头低阻异常区进行超前探查；在井下岩巷掘进准备揭煤区域，采用“长钻+短钻”的方法进行超前疏放水，而后在接近煤层底板垂距5m和2m的区域，再分别施工一组超前探查孔；对目标区域开展的若干煤层水探查、疏放钻孔的终孔水量、水压观测；采集疏放水钻孔的富水煤层的出水水样，对其水化学特征进行分析；采用钻孔窥视仪对孔内煤层及出水情况进行观察研究。本发明中的经济投入相对较少，工期不长，有助于矿井加快基础设施建设的时间要求。
一种煤层安全掘进揭煤防治水保护方法

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