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[发明专利]突水溃砂实验中突水与溃砂分相含量的测量装置及方法-CN202011253695.6在审
发明人：梁艳坤;隋旺华;王文学;董金玉;王四巍;申项洋 -专利权人：华北水利水电大学
申请日： 2020-11-11 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开的突水溃砂实验中突水与溃砂分相含量的测量装置及方法，涉及突水溃砂实验技术领域。所述装置包括水砂收集箱和称重传感器，水砂收集箱底部开孔，连接水压力传感；突水溃砂实验中，水砂涌入水砂收集箱，根据所测得的水砂收集箱内液体的高度以及质量变换，获得涌入水砂的总体积和总质量，从而获得突水与溃砂的分相含量本发明公开的测量装置及方法，操作简单、计算准确，可适用于模拟不同地质条件下突水溃砂模型试验，以确定突水溃砂过程中的砂颗粒在水流作用下的运移沉积特征，为理论分析和工程实践提供可靠的数据依据。
突水溃砂实验中突水溃砂分相含量测量装置方法

[发明专利]一种弱胶结地层水砂溃涌模拟试验装置及试验方法-CN202110161061.6在审
发明人：石磊;赵宝峰;姬亚东;朱明诚 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-02-05 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种弱胶结地层水砂溃涌模拟试验装置，包括：装置本体、水砂溃涌观察组件、可视化组件和水供压组件；所述水砂溃涌观察组件与所述装置本体连接；所述可视化组件设置在所述装置本体外壁，所述水供压组件设置在所述装置本体顶部本发明还提供了一种利用上述装置的弱胶结地层水砂溃涌模拟试验方法，包括以下步骤：S1筛选砂粒；S2砂体填充；S3调整水压测试；S4调整水砂溃涌通道的宽度；S5更换不同粒径的砂粒。本发明通过在试验装置中模拟弱胶结地层的结构，可以量化砂体粒径、水压以及水砂溃涌通道宽度对水砂溃涌的控制作用，并且能够直观的观察到发生水砂溃涌的条件，为水砂溃涌灾害的防治提供依据。
一种胶结地层水砂溃涌模拟试验装置试验方法

[实用新型]一种弱胶结地层水砂溃涌模拟试验装置-CN202120330182.4有效
发明人：石磊;赵宝峰;姬亚东;朱明诚 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-02-05 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种弱胶结地层水砂溃涌模拟试验装置，包括：装置本体、水砂溃涌观察组件、可视化组件和水供压组件；所述水砂溃涌观察组件与所述装置本体连接；所述可视化组件设置在所述装置本体外壁，所述水供压组件设置在所述装置本体顶部本实用新型通过在试验装置中模拟弱胶结地层的结构，可以量化砂体粒径、水压以及水砂溃涌通道宽度对水砂溃涌的控制作用，并且能够直观的观察到水砂溃涌的结果，为水砂溃涌灾害的防治提供依据。
一种胶结地层水砂溃涌模拟试验装置

[发明专利]厚表土薄基岩钻井井筒突水溃砂的防治方法-CN201910286490.9有效
发明人：程桦;姚直书;彭世龙;荣传新;蔡海兵;王晓健;宋海清;黎明镜;唐彬;郑腾龙;薛维培 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2019-04-10 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： E21D5/11 文献下载
摘要：本发明提供一种厚表土薄基岩钻井井筒突水溃砂的防治方法，所述防治方法包括：“抛”，首先向突水溃砂的所述井筒内抛袋装石块或砖块，待水位上涨减慢或者稳定时，向突水溃砂的所述井筒内抛粒径为20～40mm的石碴；“注”，在突水溃砂的所述井筒的周围设置多个探注孔进行注浆并形成注浆帷幕；“冻”，在突水溃砂的所述井筒的周围设置若干冻结孔对突水溃砂的所述井筒周围的所述厚表土薄基岩实施冻结并形成冻结壁；“修”：对突水溃砂的所述井筒进行排水和清淤并对被破坏的所述井壁进行修复；“防”：在突水溃砂的所述井筒内套设所述内套井壁。
表土基岩钻井井筒突水溃砂防治方法

[发明专利]一种采动覆岩携泥砂离层突水危险性评价方法-CN202210735623.8有效
发明人：乔伟;刘梦楠;王启庆;李连刚;程香港;张磊;孟祥胜;韩昌民 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G06Q10/0639 文献下载
摘要：本发明公开了一种采动覆岩携泥砂离层突水危险性评价方法，包括选取与顶板突水的溃砂事故相关的指标；基于层次分析和熵权综合确定指标常权权重值；构造变权函数，确定各指标变权权重值；通过常权‑变权的模型获得矿井溃砂水源危险性分区图；基于沉积微相得到溃砂物源危险性分区图；综合矿井溃砂水源危险性分区图和溃砂物源危险性分区图，最终圈定溃砂的高风险区域。本发明通过基于经验、数据统计和变权相结合确定权重值后，再结合沉积微相，考虑溃砂水源砂源相互作用的危险性分区方法，从而最终更加准确、便捷的预测出矿井溃砂危险区域。
一种采动覆岩携泥砂离层突水危险性评价方法

[发明专利]一种采煤工作面溃水溃砂灾害的判断方法-CN201910979960.X有效
发明人：宋桂军;吴作启;贺安民;杨继元;张彬;李宏杰;陈清通 -专利权人：神华神东煤炭集团有限责任公司;煤炭科学技术研究院有限公司
申请日： 2019-10-15 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G06Q50/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种采煤工作面溃水溃砂灾害的判断方法，包括以下步骤：S1：测量待评价区域水位以上的松散层厚度h1和松散层下部的含水层厚度d；S2：测试松散层砂土体及基岩物理力学属性；S3：监测井下疏水孔的水流速度；S4：计算出基岩裂隙的开裂宽度ψ；S5：计算发生破坏时在基岩裂隙中形成的土柱的高度△h；S6：计算土柱剩余下滑力F剩；S7：计算土柱剩余抵抗力I；S8：设定溃水溃砂灾害启动的判断依据本发明公开的采煤工作面溃水溃砂灾害的判断方法，能够实现溃水溃砂危险性的科学评估，同时为采前疏放水提供合理的依据，从而降低工作面通过薄基岩厚松散含水层区域溃水溃砂灾害发生的风险。
一种采煤工作面溃水溃砂灾害判断方法

[实用新型]一种煤矿井下溃水溃砂预警装置-CN202022557209.1有效
发明人：李寿君;李磊;汪义龙;刘义新;李德军;尹希文;闫寿庆;张玉军;焦扬;武晓适;于斌;张风达;李继升;王冰山 -专利权人：扎赉诺尔煤业有限责任公司;天地科技股份有限公司;华能煤炭技术研究有限公司;中煤科工开采研究院有限公司
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本实用新型公开一种煤矿井下溃水溃砂预警装置，包括预警装置本体、预警器、传感信号采集模块、传感器接口和电源接口，其中，所述传感信号采集模块设在预警装置本体的内部；所述预警器、传感器接口和电源接口设在所述预警装置本体上所述装置能够自动预警含水砂层溃水溃砂的发生。本实用新型适用于煤炭井下尤其是安全开采具有溃水溃砂危险区域下煤层使用。
一种煤矿井下溃水溃砂预警装置

[发明专利]测试煤矿开采过程中溃水溃砂启动条件的实验装置及方法-CN201910985605.3在审
发明人：杨继元;吴作启;吕情绪;贺安民;宋立兵;张彬;李宏杰;陈清通;宋桂军;蔚保宁 -专利权人：神华神东煤炭集团有限责任公司;煤炭科学技术研究院有限公司
申请日： 2019-10-17 - 公布日： 2019-12-17 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开一种测试煤矿开采过程中溃水溃砂启动条件的实验装置及方法，装置包括：容置实验样品的容置腔体、向容置腔体内的实验样品提供松散层土体原位压力等效加载的土压力等效补给系统、向容置腔体内注水的水位加载系统本发明能够对溃水溃砂灾害启动条件开展系统性的实验研究，能够对溃水溃砂灾害的启动前孔隙水压力的变化信息实现有效采集从而为灾害预警提供依据，为溃水溃砂灾害的防治提供理由依据，以预防经济损失，提高井下开采环境的安全性
实验样品容置腔基岩补给系统启动条件容置腔体体内加载试件灾害煤矿开采过程水压力传感器孔隙水压力信息采集器变化信息加载系统经济损失井下开采裂隙通道实验研究实验装置水头压力通信连接灾害预警水压力松散层土压力容置土体气压注水水位采集测试水面防治预防

[实用新型]一种测试煤矿开采过程中溃水溃砂启动条件的实验装置-CN201921749234.0有效
发明人：杨俊哲;吴作启;吕情绪;张彬;李宏杰;陈清通;蔚保宁;胡建平;王庆雄 -专利权人：神华神东煤炭集团有限责任公司;煤炭科学技术研究院有限公司
申请日： 2019-10-17 - 公布日： 2020-07-10 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本实用新型公开一种测试煤矿开采过程中溃水溃砂启动条件的实验装置，包括：容置实验样品的容置腔体、向容置腔体内的实验样品提供松散层土体原位压力等效加载的土压力等效补给系统、向容置腔体内注水的水位加载系统、以及向容置腔体提供水头压力等效加载的水面气压补给系统本实用新型能够对溃水溃砂灾害启动条件开展系统性的实验研究，能够对溃水溃砂灾害的启动前孔隙水压力的变化信息实现有效采集从而为灾害预警提供依据，为溃水溃砂灾害的防治提供理由依据，以预防经济损失，提高井下开采环境的安全性
一种测试煤矿开采过程中溃水溃砂启动条件实验装置

[发明专利]用于打钻注浆堵水及预防突水溃砂溃浆的装置及方法-CN201811305557.0有效
发明人：杨胜强;杨锴;宋万新;胡新成;蔡佳文;周步壮;许芹;汤宗情 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：一种用于打钻注浆堵水及预防突水溃砂溃浆的装置及方法，适用于打钻注浆堵水同时预防堵水过程中发生突水、溃砂、溃浆的安全保护。装置包括孔口管、球阀和压力表，球阀和压力表设在孔口管上。当钻头快要接近承压水的水源时，停止打钻；安装孔口管内；待孔口管固定后，使用小于孔口管内径的钻头继续打钻，在打钻过程中，当发现有孔口滴水等出水现象时，迅速拔掉钻头，并立即关闭阀门，防止大量承压水突然喷出，造成溃砂溃浆突水事故；根据压力表读数，判断承压水状态，调整注浆参数，连接注浆泵；在注浆泵的有效注浆堵水状况下，逐渐打开阀门，进行注浆堵水。
用于打钻注浆堵水预防突水溃砂溃浆装置方法

[发明专利]一种单一裂隙溃砂启动的模拟试验装置及方法-CN202111257396.4在审
发明人：高炳伦;王雅敬 -专利权人：东华理工大学
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明涉及地质工程、地下工程领域，具体涉及一种单一裂隙溃砂启动的模拟试验装置及方法，该装置包括单一裂隙溃砂模拟装置和数据采集系统，所述单一裂隙溃砂模拟装置包括砂源箱、角度调节装置、单一裂隙模拟装置和水头控制装置利用该装置的单一裂隙模拟装置和角度调节装置能够模拟不同裂隙开度、宽度、长度、倾角的单一裂隙；利用水头控制装置向砂源箱内的砂体提供逐渐缓慢增大的水头高度直至溃砂启动、单一裂隙模拟装置内的水砂混合物发生运动；通过数据采集系统能够连续采集记录试验过程中砂源箱内水压力大小，溃砂启动过程中裂隙内部孔隙水压力大小，及溃砂启动过程中砂颗粒的运移图像，获得溃砂启动的临界水力梯度大小。
一种单一裂隙启动模拟试验装置方法

[发明专利]砂土渗溃破坏性的检测方法及装置-CN200810111873.4无效
发明人：许延春 -专利权人：许延春
申请日： 2008-05-19 - 公布日： 2008-10-08 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：一种砂土渗溃破坏性的检测方法及装置，方法包括以下步骤：取待检测土样，深部土样采用钻孔和取样器；根据取样地点的实测水头和密度，确定试样的相应密度和水力比降；将试样放入出口为漏斗状的筒体内，在漏斗的底部设有渗溃孔的渗溃片在测定的过程中，切换不同渗溃孔径的垫片，当以某孔径的垫片作测定，出现砂泥水全部流出时，即为渗溃破坏的临界点，孔径为“渗溃破坏孔径”；当以某孔径的垫片作测定，出现砂泥水部分流出然后停止时，即为渗溃自愈的临界点，孔径为“渗溃自愈孔径”。采用本方法并结合其它标准土工试验，可获得评价砂土的渗溃破坏性指标参数“渗溃破坏孔径”和“渗溃自愈孔径”；该两指标参数可作为评价砂土溃入矿井的危险性的关键参数，有助于防止溃砂、溃水安全灾害的发生。
砂土破坏性检测方法装置

[发明专利]一种溃砂模拟试验装置和试验方法-CN201410541260.X有效
发明人：董青红;陈伟 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2014-10-14 - 公布日： 2016-11-02 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：本发明涉及砂土渗透破坏和矿井水文地质试验技术领域，特指一种模型试验条件下采矿及相关工程诱发溃砂过程监测的试验装置和方法，以“一种高水压、高应力和自动开采的矿井水害综合模拟系统及试验方法”（申请号：201010285897.9）为基础，其装置由可变溃砂口和止砂塞模块、侧向水源补给模块、溃砂过程监测模块和溃砂收集测试模块构成，其特征在于可提供不同垂直荷载、上覆低渗透性盖层不同厚度及性质、不同初始边界水头、降落漏斗动态变化、不同含水砂层厚度和颗粒级配、不同溃砂裂缝尺度的溃砂试验条件以及溃砂过程中渗透破坏范围、溃砂及涌水量、水头及水力梯度监测条件，同时获取溃砂试验参数；其试验方法的特征在于基于无穷远边界的水头控制和垂直荷载调控制方法、溃砂范围的识别方法和溃砂体重量、体积、溃砂实际涌水量的确定方法。
一种模拟试验装置试验方法

[实用新型]煤层采动诱发顶板涌水溃砂灾害模拟试验系统-CN201320869381.8有效
发明人：郭惟嘉;王海龙;李杨杨;孙熙震;陈绍杰;张新国;尹立明;孙文斌;刘音;陈军涛;江宁;张保良 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2013-12-26 - 公布日： 2014-06-18 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种煤层采动诱发顶板涌水溃砂灾害模拟试验系统，其包括支架，其中，所述支架内设置有试验仓，所述试验仓的底部设置有能移动的模拟采煤拖动板，所述模拟采煤拖动板下部设置有倾斜布置的水砂汇聚渠道，所述水砂汇聚渠道的出口有一水砂收集装置；所述底板、所述左侧壁、所述右侧壁、所述前透明板体、所述后透明板体与所述模拟采煤拖动板形成所述试验仓，所述试验仓内布置多个孔隙水压力传感器与多个压力传感器。采用在试验仓内填充煤系地层模拟材料的技术方式，进行煤层采动诱发顶板涌水溃砂灾害模拟试验，获取不同地层组合的水砂突涌参数，提高了煤层开采诱发工作面涌水溃砂灾害特征的辨识度。
煤层诱发顶板涌水溃砂灾害模拟试验系统

[发明专利]一种突水溃砂水砂运移模拟试验装置及试验方法-CN202111590263.9有效
发明人：浦海;郭世儒;杨梦森;刘德俊;孟凡非;刘鼎;沙子恒;许军策 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-12-23 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种突水溃砂水砂运移模拟试验装置及试验方法，属于煤矿开采技术领域。所述裂隙模拟单元自顶部至底部贯穿开设若干裂隙通道，通过裂隙通道将环形流道内部与底部外界连通；给水单元，其用于向环形流道内注水；涡轮机，其用于控制环形流道内水流速度；监测计，其用于监测环形流道内底部流速变化；水砂收集单元，其用于收集裂隙模拟单元流出的水砂；PIV探头，其用于记录水砂在裂隙模拟单元的速度；终端，其用于进行数据处理。本发明能更直观的观测研究复杂地层下突水溃砂水砂流动规律，得出的研究成果能够帮助认识突水溃砂灾害演化机制，为煤矿安全开采及地下工程安全施工提供保障。
一种突水溃砂水砂运移模拟试验装置试验方法

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