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[发明专利]一种用于防控时滞型岩爆的吸波材料及其制备方法与应用-CN202310719659.1在审
发明人： 赵曰茂;何本国;周扬一;葛政辰;吴晓瞳 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： C04B28/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于防控时滞型岩爆的吸波材料及其制备方法与应用，该吸波材料包括：水泥、硅灰、水、发泡剂和聚丙烯纤维，其中，所述水泥、硅灰和水的质量比为：1：0.8～1：0.4～0.6；所述发泡剂的添加比例为所述水泥质量的0.6％～1％；所述聚丙烯纤维的添加比例为水泥质量的0.5％～1％。该吸波材料具有较低波阻抗，能够对应力波有效削弱，该吸波材料应用至围岩体中，能够大大降低爆破扰动。
一种用于防控时滞型岩爆材料及其制备方法应用

[发明专利]一种吸波吸能锚杆支护方法和支护系统-CN202310722735.4在审
发明人： 赵曰茂;何本国;周扬一;葛政辰;高明涛 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： E21D20/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种吸波吸能锚杆支护方法和支护系统，支护方法包括如下步骤：S10：在巷道(200)中的岩爆倾向性较高区域的围岩中锚固多个锚杆(111)；S20：向巷道(200)锚杆(111)附近的围岩中注入吸波材料(130)，并使得吸波材料(130)向背离巷道(200)的四周方向扩散形成支护体；S30：在巷道(200)的内壁的表面上喷射混凝土。吸波材料能够有效吸收岩爆冲击能量，而吸波材料注入围岩中产生张开裂隙，能够进一步软化岩体，减少围岩岩爆倾向性；将混凝土涂覆在巷道的表面可以阻断应力波在岩体表面的传播；通过支护系统可以对掌子面传导过来的扰动波有吸收和削弱的作用，能够有效抑制扰动波诱发岩爆灾害。
一种吸波吸能锚杆支护方法系统

[发明专利]一种消波减震注浆支护方法-CN202310321361.5在审
发明人：李鹏翔;汪宗文;张博超;陈炳瑞;赵曰茂;李洪源 -专利权人：菏泽学院;莱州市瑞海矿业有限公司
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种消波减震注浆支护方法，支护方法包括如下步骤：S10：在冲击地压倾向性较高区域(110)的岩体中开设钻孔组(120)；S20：将高分子微型颗粒材料与注浆液混合形成消波注浆材料(130)；S30：向所述钻孔组(120)内注入消波注浆材料(130)并由所述钻孔组(120)内向外部岩体中外扩散形成支护体。通过在冲击地压倾向性较高区域的岩体中的钻孔组内注入消波注浆材料，可以阻断矿震的传播和冲击危害，从而可以削弱矿震(应力波)，有效防止冲击地压的发生；而且消波注浆材料能够软化岩体以调控冲击地压，消波注浆材料通过扩散可以尽可能减少应力集中水平和能量积聚。
一种减震支护方法

[发明专利]一种松散尾砂充填体下小进路式充填回收顶柱的采矿方法-CN202310112573.2在审
发明人：冯帆;闫至开;薛田喜;蒋翔;陈绍杰;景泮印;程力;赵曰茂;王昆 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： E21C41/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种松散尾砂充填体下小进路式充填回收顶柱的采矿方法，涉及地下采矿方法技术领域。该方法包括：沿着垂直方向将顶柱划分为若干分层，每个分层沿走向方向划分为若干个矿块，每个矿块内不留设矿柱；向每一个分层采场开掘一条分层联络道，掘进切割平巷，由切割平巷向每一个矿块掘进一条切割横巷联通上下盘；采用自下向上的方式分层回采，采用同时间隔回采两个矿块的方案；在矿块内布置若干条小进路，推进回采小进路，回采完毕后立即对小进路进行尾砂充填；待矿块内全部小进路回采与充填完毕后，立即对切割横巷进行尾砂充填。重复上述步骤直至本阶段内顶柱全部回收完毕。本发明采矿方法减小了采场进路的暴露面积，稳定性较好。
一种松散充填体下小进路回收采矿方法

[发明专利]一种采煤工作面回撤通道水力压裂卸压结构和卸压方法-CN202210549832.3在审
发明人：刘江伟;朱乐章;赵曰茂;种照辉;张浩;刘长友;黄北海;李亚康;郭宝伟;胡威 -专利权人：山东科技大学;淮北矿业股份有限公司
申请日： 2022-05-20 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： E21D9/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种采煤工作面回撤通道水力压裂卸压结构和卸压方法，卸压结构包括：多个钻孔组，沿着横向方向间隔布置，每个钻孔组包括至少一个钻孔，钻孔由位于回撤通道与采煤工作面之间的指定位置朝向顶板岩层方向延伸，且每个钻孔配置为沿着钻孔的延伸方向间隔配置有压裂区，其中，横向方向与回撤通道延伸的方向相平行。通过找准采动应力的传播路径，确定好目标压裂层位及需要压裂的范围，通过在目标岩层中制造弱结构体的方法弱化岩层，利用弱结构体无法承受高应力的特性，促使回撤通道的高应力向深部转移，进而达到截断高应力的传递路径，实现回撤通道的卸压的目的，可以有效解决采动影响下回撤通道的围岩控制难题。
一种采煤工作面回撤通道水力压裂卸压结构方法

[发明专利]用于矿井局部抗冲击地压的巷道支护-围岩充填协同方法-CN202210621501.6在审
发明人：杜兆文;陈绍杰;盛守前;尹大伟;江宁;汪锋;冯帆;刘江伟;李学龙;牛世伟;赵曰茂;李明泽 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-06-01 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： E21D11/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于矿井局部抗冲击地压的巷道支护‑围岩充填协同方法，涉及煤矿巷道支护技术领域。该方法包括：首先在巷道两帮的中间位置打泄压钻孔，在泄压钻孔的末端设置钻孔应力计，通过钻孔应力计来监测该段巷道是否存在冲击地压危害，若存在冲击地压灾害则在其上方再布置泄压钻孔；之后通过锚杆对巷道围岩进行初次支护；通过注液孔向腔体内注入非牛顿流体，直到注满，继续注入的非牛顿流体流入巷道围岩周围的泄压钻孔中，待泄压钻孔内注满非牛顿流体后，腔体和泄压钻孔中的非牛顿流体形成整体性结构，当巷道变形时泄压钻孔和腔体内的非牛顿流体共同起到让压变形作用。本发明方法可对具有冲击地压的巷道或者区域进行支护。
用于矿井局部冲击地压巷道支护围岩充填协同方法

[发明专利]一种基于裂化抑制法的深部地下工程大变形支护控制方法-CN202011460376.2有效
发明人： 赵曰茂;冯夏庭;李文昕;周扬一;刘旭锋;李西凡;孙本通 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-12-11 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： E21D20/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于裂化抑制法的深部地下工程大变形支护控制方法，包括如下步骤：S1、获取深部地下工程地质基本数据；S2、基于裂化抑制法和获取到的深部地下工程地质基本数据确定深部工程支护选型、支护参数和施工时序；S3、根据S2中确定的深部工程支护选型、支护参数和施工时序建立高强度高延性锚‑网‑喷支护系统和监测反馈系统；S4、根据监测反馈系统和采用高强度高延性锚‑网‑喷支护系统实现对深部地下工程围岩开裂及变形的控制。本发明提供的控制方法能够在深部地下工程中的围岩开裂发展成为大变形前控制其演化过程，并有效抑制可能出现的时效变形、采矿地压等问题。
一种基于裂化抑制地下工程变形支护控制方法

[发明专利]一种满足爆破应力波模拟的变频慢速扰动杆机构-CN201911257769.0有效
发明人：田冕;冯夏庭;张凤鹏;田军;杨成祥;彭建宇;赵曰茂;蒋剑青 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-12-10 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：一种满足爆破应力波模拟的变频慢速扰动杆机构，子弹与入射杆具有两种配合方式；第一种配合方式下，子弹与入射杆分离设置，入射杆前端面安装PVDF压电薄膜传感器，杆体后端面安装整形片，入射杆顶靠接触岩石试样；第二种配合方式下，子弹前端面与入射杆后端面对接构成加长型子弹，对接处套装拼接套管，入射杆与岩石试样分离设置，入射杆前端面安装整形片，整形片外表面安装PVDF压电薄膜传感器；子弹发射通过特制气路结构实现；入射杆外套装可直线位移的单次脉冲质量块，单次脉冲质量块入射杆穿装孔内孔壁开设有环形凹槽，入射杆上设有环形凸台，环形凸台位于环形凹槽内，环形凸台轴向厚度小于环形凹槽轴向宽度，凸台与凹槽之间形成入射杆轴向微动间隙。
一种满足爆破应力模拟变频慢速扰动机构

[发明专利]一种高压硬岩宽频带低幅值面扰动真三轴试验系统-CN201911257770.3有效
发明人：冯夏庭;田冕;张凤鹏;田军;杨成祥;彭建宇;赵曰茂;高继开;蒋剑青 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-12-10 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：一种高压硬岩宽频带低幅值面扰动真三轴试验系统，包括低频扰动真三轴机构、变频慢速扰动杆机构及快速单面卸载型试样盒，低频扰动真三轴机构与变频慢速扰动杆机构沿直线分布，低频扰动真三轴机构单独使用或者与变频慢速扰动杆机构配合使用，快速单面卸载型试样盒与低频扰动真三轴机构配合使用。系统能够从室内试验角度模拟岩体在高静应力载荷下的爆破地震波、大型岩爆产生的扰动波以及断层滑移等扰动波频率范围在0～20Hz范围内的面扰动加载作用过程，可通过子弹低速发射实现低应力幅值特征的模拟，通过杆拼接方式实现特定频率特征的模拟，且杆拼接方式缩短了设备长度，节省了设备的占地空间，降低了选取试验场地的难度，使设备的安装维护更加容易。
一种高压宽频带低幅值面扰动真三轴试验系统

[发明专利]一种勘察设计阶段隧道围岩大变形分级方法-CN201910812353.4有效
发明人：冯夏庭;周扬一;刘旭锋;刘造保;于小军;侯思雨;王飞燕;赵曰茂;韩勇 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2020-12-01 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：本发明涉及岩体工程技术领域，提供一种勘察设计阶段隧道围岩大变形分级方法。首先将围岩大变形等级分为n个等级；然后获取隧址区的最大主应力、岩性及岩体完整性资料、活动断层资料；接着结合隧址区的最大主应力、岩性及岩体完整性资料进行一次初评，结合隧址区的最大主应力、活动断层资料进行二次初评，计算隧址区的围岩大变形初评等级；然后获取并结合隧址区的地下水情况资料、岩层走向与隧道轴线夹角、岩层倾角，计算等级修正参数，对隧址区的围岩大变形初评等级进行修正，得到隧址区的围岩大变形修正等级。本发明能够在勘察设计阶段对围岩大变形灾害的风险等级进行评估，且指标选取较为全面、易于获取，提高了分级准确度。
一种勘察设计阶段隧道围岩变形分级方法

[发明专利]一种结构精简化的大变形吸能锚杆-CN201810283159.7有效
发明人：冯夏庭;赵曰茂 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-04-02 - 公布日： 2020-04-07 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：一种结构精简化的大变形吸能锚杆，包括螺母、垫圈、托板、杆体及锚头，所述螺母、垫圈及托板依次套装在杆体一端，锚头固装在杆体另一端，杆体划分为锚固段和非锚固段，锚固段杆体直接与锚固剂接触进行锚固胶结，在非锚固段的杆体上包覆套装有锚固剂隔离套，锚固剂隔离套外表面与直接与锚固剂接触进行锚固胶结，锚固剂隔离套内表面与杆体之间接触面进行润滑减摩处理；杆体非锚固段穿越结构面或潜在爆坑位置；当锚固长度大于单根杆体的长度时，通过转接套管对若干单根杆体进行串联组合，对于穿越结构面或潜在爆坑位置的单根杆体全部划分为非锚固段。本发明在未降低吸能锚杆技术指标前提下，制造难度和制造成本更低，现场施工方案简易方便。
一种结构精简变形吸能锚杆

[发明专利]一种在地下工程开挖过程进行锚杆防岩爆能力现场测试的方法-CN201810991315.5有效
发明人：姚志宾;冯夏庭;赵曰茂;肖亚勋;杨成祥;张希巍;牛文静;丰光亮 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-08-29 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种在地下工程开挖过程进行锚杆防岩爆能力现场测试的方法，包括下述步骤：S1：选取试验段；S2：安装锚杆；S3：扩挖；S4：锚杆效果评价；S5：锚杆处理，将裸露的锚杆切割掉。本发明可以真切的测试锚杆对防控岩爆的作用：采用爆破模拟岩爆，用爆破的岩体厚度模拟不同等级岩爆对应的爆坑深度，用松动爆破设计模拟不同等级的岩爆的岩块弹射距离，可以较好地模拟岩爆的冲击破坏及能量释放特征，较真实地测试锚杆对于岩爆防治的实际作用，避免室内试验以及数值计算结果的片面性。本发明具有较高的可实施性：与专门开挖试验洞相比，本发明仅需对现有工程开挖顺序及方案进行调整即可，费用较低，可实施性较强。
锚杆岩爆开挖地下工程现场测试实施性爆破数值计算结果测试弹射距离能量释放设计模拟室内试验松动爆破效果评价岩爆防治试验段岩块岩体切割裸露试验

[发明专利]一种基于裂化抑制原理的锚注支护方法-CN201610240500.1有效
发明人：冯夏庭;赵曰茂;王兆丰;刘继光 -专利权人：东北大学
申请日： 2016-04-18 - 公布日： 2018-06-26 - 主分类号： E21D20/02 文献下载
摘要：本发明属于巷道支护技术领域，公开了一种基于裂化抑制原理的锚注支护方法，包括以下步骤：向钻孔中安置中空支护锚杆；通过注浆工艺经由所述中空支护锚杆向钻孔中注入岩体胶囊锚固剂；其中，所述岩体胶囊锚固剂包括：注浆材料、修补胶囊、水以及必要的附加剂；所述注浆材料、修补胶囊及水的配比为0.5:(0.01～0.15):1；所述岩体锚固剂填充在所述中空支护锚杆与钻孔之间以及中空支护锚杆内腔中。本发明通过胶囊锚固剂实现二次修复，高效，便捷；避免发生次生破坏，岩体开裂的问题，预防岩爆灾害的发生。
支护锚杆胶囊中空锚固剂岩体钻孔裂化锚注支护注浆材料修补巷道支护技术岩体锚固注浆工艺附加剂内腔中配比为岩爆填充修复灾害安置预防

[发明专利]一种防岩爆吸波耗能锚杆-CN201610239614.4有效
发明人：冯夏庭;赵曰茂;王兆丰;刘继光 -专利权人：东北大学
申请日： 2016-04-18 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明属于巷道支护技术领域，公开了一种防岩爆吸波耗能锚杆，包括锚头、吸波阻尼器、杆体、托盘以及紧固件；所述吸波阻尼器连接在所述锚头与所述杆体之间；其中，所述杆体相对所述锚头轴向移动时，所述吸波阻尼器动作，抵抗所述杆体移动并做功使所述杆体恢复初始状态。本发明提供了一种能够通过吸波耗能的支护锚杆，抑制岩体裂化、拉破坏和岩爆，起到预防岩爆同时限制岩爆规模的作用。
一种防岩爆吸波耗能

[发明专利]一种调控岩爆孕育过程的吸波耗能支护方法-CN201610240597.6有效
发明人：冯夏庭;赵曰茂;王兆丰;刘继光 -专利权人：东北大学
申请日： 2016-04-18 - 公布日： 2018-05-01 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本发明属于巷道支护技术领域，公开了一种调控岩爆孕育过程的吸波耗能支护方法，包括以下步骤在待支护巷道内确定岩爆倾向性区域，并钻应力释放孔；在所述应力释放孔内采用吸波耗能锚杆进行支护；在巷道壁上设置柔性菱形网，通过吸波耗能锚杆的托盘与所述吸波耗能锚杆紧固在一起并压紧在巷道壁上；其中，所述吸波耗能锚杆包括锚头、吸波阻尼器、耗能阻尼器、杆体、托盘以及紧固件；吸波阻尼器以及耗能阻尼器连接在所述锚头与杆体之间；杆体相对所述锚头轴向移动时，所述吸波阻尼器动作，抵抗杆体移动并做功使锚杆恢复初始状态。本发明从岩爆孕育阶段吸收消耗岩体中储存的能量，提升支护系统的可靠性。
一种调控孕育过程耗能支护方法

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