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[发明专利]一种基于高水材料的采空区间隔充填参数确定方法-CN202211270110.0在审
发明人： 赵祥岍;柏建彪;闫帅;牛子帆;王襄禹;王共元;王广辉;李延辉;刘帅刚;李梦龙;朱前程;景永嘉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高水材料的采空区间隔充填参数确定方法，先计算当前煤层由开采产生的压力拱高度，能根据压力拱拱顶的位置分成两种情况；然后对于每种情况中采用特定数据及筛选方法能在每种情况中分别选出多个初选方案；同时筛选出多个不同水灰比的高水材料作为初选水灰比，接着将各个初选方案与各个初选水灰比相匹配，选出每个初选方案适用的一个初选水灰比，完成后计算每一初选方案中每充填1m的充填费用，在每种情况中分别选出费用最低的初选方案中适用的水灰比，作为每种情况选定的充填参数；最后将选定的充填参数进行模拟试验验证，最终确定矿区内不同情况各自最优的间隔充填参数，从而保证间隔充填的支护效果。
一种基于材料采空区间隔充填参数确定方法

[发明专利]一种钻孔注气判定蹬空开采可行性的注气装置及方法-CN201910344474.0有效
发明人：陈定超;于洋;赵祥岍;朱思宇;滕帅 -专利权人：徐州工程学院
申请日： 2019-04-26 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻孔注气判定蹬空开采可行性的注气装置及方法，包括注气主管路、注气支管路、气体流量计、压力表、压力泵、气压传感器、注气胶囊、封孔胶囊、截止阀Ⅰ、截止阀Ⅱ和截止阀Ⅲ；采用向煤层蹬空区钻设多个钻孔，然后通过检测各个钻孔的气密性合格后，对各个钻孔分别采用注气装置注入惰性气体进行测试，通过观察气体流量计和压力表的实时变化情况，能判定各个钻孔所处位置的弯曲下沉带、裂隙带和垮落带的分布情况，最终判定煤层蹬空区的开采可行性；最后可通过钻孔窥视仪对煤层底板一定范围的岩层进行成像观测，从而对判定煤层蹬空区的开采可行性进行验证，保证判断的准确性。
一种钻孔判定开采可行性装置方法

[发明专利]一种基于高水材料的采空区快速充填系统及承载强化方法-CN202211183988.0在审
发明人：柏建彪;赵祥岍;夏军武;柏夏;王共元;李延辉;李梦龙;陈定超;王广辉 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司;中国矿业大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高水材料的采空区快速充填系统及承载强化方法，在工作面每推进一段距离则沿着工作面宽度方向布设一排充填体，并且在布设时采用间隔布设方式，先将奇数编号的充填袋依次经过立模、承载强化及注浆充填过程，使奇数编号的充填袋内的高水材料凝固形成充填体，此时对工作面采空区实现一定的支护强度，与此同时偶数编号的充填袋并未形成充填体，无需等待偶数编号形成充填体，使工作面继续推进，这样有效提高了工作面的推进效率，另外由于奇数编号的充填袋在注浆充填的同时，偶数编号的充填袋已经开始立模、承载强化过程，这样既能提高工作面的推进速度，同时能提高凝固后充填体的承载强度，有效保证了充填体对采空区的支护效果。
一种基于材料采空区快速充填系统承载强化方法

[发明专利]一种保护煤柱下垮落转充填开采与沿空留巷的方法-CN202211183973.4在审
发明人：柏建彪;夏军武;赵祥岍;柏夏;牛子帆;李梦龙;张栋;李延辉;陈定超;朱前程 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司;中国矿业大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种保护煤柱下垮落转充填开采与沿空留巷的方法，先确定当前工作面的实际工况；然后确定充填区域内初充区及普充区的范围，以及各自充填体所用高水材料的水灰比；接着预裂区域的位置确定及预裂区域内水力致裂钻孔的布设方式；完成后，开始进行工作面推进，工作面初始为垮落开采，当工作面推进至充填区域和垮落区域的交界线时，开始转变为充填开采，通过使充填区域的初充区呈阶梯状完成开采方式转变，完成后继续进行普充区施工，最后在充填开采过程中进行充填区域的支护和沿空留巷的支护；从而实现由垮落开采到充填开采的转变，且能对顶板应力进行优化控制及无需重新设计通风系统，最终提高煤矿充填开采的经济效益与回采速度。
一种保护煤柱下垮落转充填开采沿空留巷方法

[发明专利]一种高水材料采空区快速充填系统及其使用方法-CN202211197579.6在审
发明人：柏建彪;赵祥岍;夏军武;牛子帆;王襄禹;闫帅;孟宁康;李梦龙;王瑞;邓敏 -专利权人：扬州中矿建筑新材料科技有限公司;中国矿业大学
申请日： 2022-09-29 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高水材料采空区快速充填系统及其使用方法，将充填袋按照设定的折叠方式折叠好后放置在运输平板上，接着控制提升电机使提升挂钩将第二充填包提起，直至提升挂钩到达上部齿轮时会发生翻转，此时横杆从提升挂钩内转移至立袋挂钩上，并通过滑移横杆移动使上下展开后的充填袋沿后顶梁伸出方向前后展开，在充填袋展开支设的同时，制备高水材料，完成后依次向第二充填包和第一充填包充填，通过第一充填包和第二充填包充填膨胀实现充填体对当前位置顶板的支护；整个充填体支护过程中工作人员始终处于防护板内侧，通过远程控制机械设备的方式完成充填体的支护，不仅能提高工作面回采速度，同时也能保障工人在采空区内作业的安全性。
一种材料采空区快速充填系统及其使用方法

[发明专利]一种近距离煤层采掘接替巷道围岩控制方法-CN202111521095.8有效
发明人：闫帅;柏建彪;赵祥岍;付豪;王瑞;李延辉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种近距离煤层采掘接替巷道围岩控制方法，采用上煤层工作面回采的同时对下煤层工作面巷道进行掘进，并先将巷道掘进分成在原岩应力区内掘进和在采动应力区内掘进，接着将在采动应力区内的掘进分成采掘相向段、采掘单一段和采掘相背段共三个阶段，接着通过数值计算、理论分析和矿压观测确定各个阶段的具体位置，然后巷道掘进时在达到各个位置进入三个阶段时，分别针对每一阶段受采动应力影响特征，采用特定的支护措施进行支护，最终在下煤层工作面巷道整个掘进过程中，既确保了巷道受采动应力影响时的围岩稳定性，又加快了受采动应力影响后巷道掘进速度，有效解决采掘接替关系紧张的问题，持续保证工作面的安全稳定生产。
一种近距离煤层采掘接替巷道围岩控制方法

[实用新型]具有清洁功能的矿用钻孔窥视镜头保护装置-CN202220406989.6有效
发明人：王学兵;闫帅;薛永生;苏保山;赵祥岍 -专利权人：国能乌海能源五虎山矿业有限责任公司;中国矿业大学
申请日： 2022-02-25 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G02B23/24 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有清洁功能的矿用钻孔窥视镜头保护装置，包括外壳、内壳、第一弹簧、第二弹簧和伸缩支撑装置，在镜头伸入钻孔过程中，由于外壳和内壳套在镜头外部，从而对镜头进行保护降低其发生磕碰的可能性；进行窥视探测时，通过第一弹簧和第二弹簧压缩或复位伸长的过程，实现刚性支撑腿另一端从通孔内伸出外壳外部将装置固定在钻孔内或缩回便于镜头带动装置继续伸入；在镜头工作过程中如需进行清洁，仅需将镜头伸入内壳与海绵擦接触并旋转镜头，由于滑块在滑道内对内壳限制径向转动，从而镜头相对海绵擦旋转实现擦拭清洁过程，完成后退出内壳继续后续窥视探测，整个清洁过程均在钻孔内无需退出钻孔从而有效提高窥视探测效率。
具有清洁功能钻孔窥视镜头保护装置

[发明专利]一种倾斜厚煤层一次采全高巷道布置及顶板支护方法-CN202210480454.8在审
发明人：闫帅;刘思佳;柏建彪;赵祥岍;张雷;罗武贤;刘金虎;梁玉柱;曹远威 -专利权人：江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿;中国矿业大学;江苏国能深井安全开采科技有限公司
申请日： 2022-05-05 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： E21D9/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种倾斜厚煤层一次采全高巷道布置及顶板支护方法，先测量当前煤层断面厚度及倾角，然后根据测量获得的数据结合特定的公式条件先确定当前煤层断面的巷道布设位置，接着根据确定的巷道布设位置并结合锚杆长度，确定预掘进的巷道断面形状及顶板支护方式，在掘进过程中采用确定的支护方式，在掘进一段距离后，在当前煤层断面重复上述确定过程，接着按照重新确定的巷道布设位置和巷道断面形状继续掘进巷道，如此重复，从而能根据煤层断面的厚度及倾角的变化，及时调整巷道掘进的位置、形状及支护方式，最终完成整个煤层的巷道安全掘进过程。从而在实现巷道容易维护且保证生产安全的前提下，还能有效提高资源回收率和巷道掘进效率。
一种倾斜煤层一次采全高巷道布置顶板支护方法

[实用新型]软弱顶板分段式加长锚固装置-CN202220756807.8有效
发明人：王越;赵祥岍;郗海龙;张明;李森亮;闫帅 -专利权人：张掖市宏能煤业有限公司;中国矿业大学
申请日： 2022-04-01 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种软弱顶板分段式加长锚固装置，包括固定锚索、第一承载托盘、承载连接管、锚体和第二承载托盘；其中固定锚索、第一承载托盘、承载连接管相互配合，形成第一分段锚固过程，从而先将顶板较稳定的围岩与深部围岩锚固固定，这样既提高了该段围岩承载力和稳定性，又降低了预紧力的损失；然后通过承载连接管、锚体和第二承载托盘相互配合，形成第二分段锚固过程，由于第一分段已经对顶板较稳定的围岩与深部围岩两者进行锚固，因此在第二分段锚固时锚体穿过顶板围岩，因此锚体主要承载该段围岩的自重，承载重量较小，无需较大的预紧力，减小了该锚体对顶板表面的剪切破坏可能性。并且通过这种分段的方式能有效保证较长的支护长度。
软弱顶板段式加长锚固装置

[发明专利]一种全垮落法开采下井上下一体化隧道围岩变形控制方法-CN202110961262.4有效
发明人：柏建彪;王共元;夏军武;张飞腾;孟宁康;赵祥岍;张栋 -专利权人：中国矿业大学;扬州中矿建筑新材料科技有限公司
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种全垮落法开采下井上下一体化隧道围岩变形控制方法，具体包括开采前提出基于超深孔穿层水压致裂坚硬岩层和协调无煤柱开采的地表均匀沉降控制方法，确定隧道分段动态锚注预加固方案，布置隧道监测控制网；开采过程中借助隧道监测控制网，对隧道整体结构下沉和周边收敛量进行监测；开采后分析监测数据，评价隧道稳定性及安全性，提出工作面回采后隧道衬砌结构和围岩加固修复方案；本发明基于水压致裂切顶+协调无煤柱开采+分段动态锚注+采后加固修复的井上下一体化变形分级控制技术，能够确保地表隧道适应煤层开采后的变形，实现合理开采煤炭资源和确保隧道安全运营的目标，具有良好的推广前景。
一种全垮落法开采上下一体化隧道围岩变形控制方法

[发明专利]一种沿空留巷强化充填体结构及其充填方法-CN202011593269.7有效
发明人：王瑞;柏建彪;闫帅;张栋;朱前程;潘桂强;王襄禹;徐营;张自政;赵祥岍 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种沿空留巷充分接顶强化充填体结构及其充填方法，强化充填体结构包括充填袋，所述充填袋上设有供充填进料的进料充填口、以及供排气用的排气口；强化结构，设置在充填袋内，用于强化充填体；护模钢筋网，围合设置在所述充填袋的周围。该发明的特征在于在充填袋内部，还包括一隔离单元，将充填袋内腔上、下两部分的浆液隔离，所述隔离单元倾斜设置在充填袋内，所述隔离单元与充填袋之间固定连接且能够随充填袋的撑开而变形，变形后形成一隔离面，所述隔离面将所述充填袋的内腔分隔成位于上部的第一充填腔和位于下部的第二充填腔。
一种沿空留巷强化充填结构及其方法

[实用新型]基于水压致裂的快速掘进和锚固装置-CN202122728233.1有效
发明人：潘雨欣;于洋;张海燕;卢建飞;陈成;朱思宇;陈定超;赵祥岍;相润泽 -专利权人：徐州工程学院
申请日： 2021-11-09 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：一种基于水压致裂的快速掘进和锚固装置，包括水平设置的筒状壳体，筒状壳体从前至后分为前段筒体、中段筒体和尾段筒体，前段筒体、中段筒体和尾段筒体之间均通过法兰进行连接，前段筒体上安装有水压致裂机构和掘进机构，中段筒体内设置土石存放仓和旋转式钻孔锚固机构，尾段筒体上安装推进油缸；通过将水压致裂机构与掘进机构和旋转式钻孔锚固机构结合为一体，利用水压致裂机构对预设钻孔进行预裂后，掘进机构通过刀盘部分或整体进行推进，减小大断面推进对部分复杂围岩扰动，减少围岩坍塌和土体的沉降，旋转式钻孔锚固机构对开挖后的土体进行钻孔锚固，避免了作业设备的频繁更换与搬运，保证了围岩的及时支护，提高了作业安全性。
基于水压快速掘进锚固装置

[发明专利]一种基于水压致裂的快速掘进和锚固装置-CN202111319844.9在审
发明人：潘雨欣;于洋;张海燕;卢建飞;陈成;朱思宇;陈定超;赵祥岍;相润泽 -专利权人：徐州工程学院
申请日： 2021-11-09 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：一种基于水压致裂的快速掘进和锚固装置，包括水平设置的筒状壳体，筒状壳体从前至后分为前段筒体、中段筒体和尾段筒体，前段筒体、中段筒体和尾段筒体之间均通过法兰进行连接，前段筒体上安装有水压致裂机构和掘进机构，中段筒体内设置土石存放仓和旋转式钻孔锚固机构，尾段筒体上安装推进油缸；通过将水压致裂机构与掘进机构和旋转式钻孔锚固机构结合为一体，利用水压致裂机构对预设钻孔进行预裂后，掘进机构通过刀盘部分或整体进行推进，减小大断面推进对部分复杂围岩扰动，减少围岩坍塌和土体的沉降，旋转式钻孔锚固机构对开挖后的土体进行钻孔锚固，避免了作业设备的频繁更换与搬运，保证了围岩的及时支护，提高了作业安全性。
一种基于水压快速掘进锚固装置

[实用新型]一种煤层钻孔钻屑采集装置-CN202121480372.0有效
发明人：申海生;柏建彪;安瑞廷;赵嘉鑫;王再峰;李斌;赵春洲;赵祥岍;宋小伟;郝立宾;张文伟;田锦绣;武立新;李伟;邹虎;白勇 -专利权人：山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿;中国矿业大学
申请日： 2021-06-30 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： E21B21/01 文献下载
摘要：本实用新型提出了一种煤层钻孔钻屑采集装置，包括：钻屑收集器、固定器和钻杆，钻屑收集器为一中空结构，钻屑收集器的底部连通一钻屑导出管；钻屑收集器上开设一供钻杆穿过的安装孔；固定器为一顶面敞开的中空结构，固定器的底面固定于钻屑收集器的顶面上；固定器的底面连通钻屑收集器的顶面；固定器的侧壁固定于一钻孔内；钻杆依次穿过钻屑收集器上的安装孔、钻屑收集器及固定器，延伸至固定器的外部。本实用新型实现了在钻孔钻进过程中，将钻孔中产生的钻屑量进行采集的目的；同时该装置安装操作方便。
一种煤层钻孔采集装置

[实用新型]用于深地围岩测压的气囊装置-CN202121484865.1有效
发明人：于洋;张海燕;赵祥岍;潘雨欣;卢建飞;朱思宇;陈成;陈定超;相润泽 -专利权人：徐州工程学院
申请日： 2021-07-01 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： E21B47/06 文献下载
摘要：一种用于深地围岩测压的气囊装置，包括盾壳以及与盾壳外围凹槽大小适配的若干气囊组件，气囊组件包括气囊本体、气囊嘴；气囊嘴安装在气囊组件尾部，气囊嘴前段包括外壳、主通口、侧通口、压力传感器、存储芯片，对称布置的侧通口位于主通口的两侧，压力传感器位于气囊嘴外壳的上侧面，压力传感器下端安置存储芯片；气囊嘴中段包括气囊嘴外螺纹、固定盖，气囊嘴外螺纹与固定盖的内螺纹适配，纹路契合；气囊嘴后段包括气压控制阀、软管，气压控制阀置于气囊嘴后段上侧面，软管密封衔接于气囊嘴的尾部。本实用新型能够实现深地环境下围岩压力监测作业的实时开展，并且其环形设计可以自动化感知复杂围岩的地质情况，提高施工效率，保障施工质量。
用于围岩气囊装置

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