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[发明专利]一种煤体分子结构建模方法-CN202310840363.5在审
发明人：李贺;吕雪芬;路洁心;鲁义;施式亮;王正;吴郗;曹洁艳 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G16C20/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤体分子结构建模方法，基于工业分析与元素分析、核磁共振波谱、X射线光电子谱以及傅氏转换红外光谱(FTIR)的实验方式，分析煤的结构参数，运用ChemDraw构建煤大分子结构初始模型，通过分子动力学模拟软件并利用分子力学和分子动力学方法对煤大分子结构模型进行优化，添加周期性边界条件，得到能量最低的煤分子结构单元以及相对应的模型的最优密度，并进行模型的校验与调整。本发明构建出一个科学合理的煤的分子结构模型，利用此模型可以从分子水平直观地分析实验现象，为预测实验中难以得到的结果提供实际价值。
一种分子结构建模方法

[发明专利]一种瓦斯抽放钻孔凝胶封孔材料及其制备方法-CN202210749361.0有效
发明人：李敏;李东雨;鲁义;施式亮;贺珊;叶青;李贺;王正;朱双江;储明浩 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C09K8/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种瓦斯抽放钻孔凝胶封孔材料及其制备方法。所述凝胶封孔材料为复合材料，包括活性凝胶基材、粉煤灰、水和保水剂；所述粉煤灰为基本骨料，所述活性凝胶基材与粉煤灰组成的活性凝胶材料；所述活性凝胶基材为由丙烯酰胺、N‑(4‑羟基‑3‑甲氧基‑苄基)‑丙烯酰胺和活性材料反应制备得到的三维网络状的聚丙烯酰胺凝胶，所述活性材料为聚十二烷基苯硫酸钠。所述凝胶封孔材料可以良好地填充钻孔，并且通过在合理范围内适当加压，在压力作用下，材料具有流动性可以充满钻孔缝隙，达到密封性要求；该种凝胶封孔材料具有良好的柔性和延展性，随钻孔的变形而变形，不随钻孔的变形而破裂，在长期瓦斯抽放过程中仍然具有良好的密封性。
一种瓦斯钻孔凝胶材料及其制备方法

[实用新型]一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置-CN202321269794.2有效
发明人：于学雷;陈建华;宗榜明;施式亮;李贺;罗文柯 -专利权人：淮北矿业股份有限公司孙疃煤矿;湖南科技大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔瓦斯抽采效率的装置，属于瓦斯抽采领域，具体包括PVA外壳的生石灰球、法兰、流量计、阀门、瓦斯抽采管，法兰、流量计、阀门安装在瓦斯抽采管上。本实用新型通过将PVA外壳的生石灰球提前放入瓦斯抽采孔中，以流量计显示的瓦斯浓度大小，调节水的注入，若瓦斯浓度低于25％，则向瓦斯抽采孔中注入水，PVA外壳溶解在水中，生石灰与水接触放出热量，促使周围煤层瓦斯的解析；若瓦斯浓度不再上升且低于25％，则阀门自动关闭，优先将能源分配给抽采系统的其他抽采管道，以此提高整体的抽采效率。
一种适应瓦斯浓度变化提升钻孔效率装置

[发明专利]一种用于煤矿井下判定注浆效果的装置及方法-CN202310764066.7在审
发明人：鲁义;尹聪;潘伟;李治;施式亮;邵淑珍;郭鑫;谷旺鑫 -专利权人：湖南科技大学;中南大学
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于煤矿井下判定注浆效果的装置及方法，包括数据采集装置、支撑机构和数据处理装置；通过广角摄像头对钻孔内进行拍摄获得三维孔壁图，若拍摄过程中获取的三维孔壁图存在遮挡物，说明防污罩表面存在污染物，通过远程控制旋转壳闭合并进行冲洗清洁，这样就能持续保持广角摄像头拍摄到清晰的三维孔壁图，从而能准确地采集数据；另外本发明先获取未注浆前由浅到深的孔隙率，然后在探测注浆区域时，获取当前探测钻孔不同深度位置的孔壁平面图，并进行图像分割处理后，能获取不同深度位置的剩余孔隙率和浆液充填率，最后通过对比分析确定各个深度位置的注浆效果，进而能得出不同深度的注浆效果评价。
一种用于煤矿井下判定效果装置方法

[发明专利]一种用于稠化浆体保水降温性能的测试装置及方法-CN202310621052.X在审
发明人：鲁义;吴笑迎;施式亮;谷旺鑫;彭俊杰 -专利权人：湖南科技大学;中南大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G01N5/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于稠化浆体保水降温性能的测试装置及方法，气体调节装置用于模拟采空区环境；加热及旋转装置用以模拟煤自燃的三个不同阶段；同时通过旋转驱动电机带动煤样旋转，浆体涂抹装置通过电动滑块及浆体导管带动自动出浆刷摆动，结合煤样旋转及自动出浆刷摆动的动作，使稠化浆体均匀涂抹并覆盖在煤样表面；最后监测装置通过红外热成像仪记录稠化浆体防治煤自燃三种阶段的全过程保水参数，并结合称重装置获取的失水量，通过建立特定公式对稠化浆体保水性进行评价，获得不同稠化浆体在煤自燃不同阶段的稠化浆体保水降温性能评价结果，从而根据评价结果对后续选择稠化浆体配比及注浆量进行实际采空区的注入提供数据参考。
一种用于稠化浆体保水降温性能测试装置方法

[发明专利]一种模拟采空区内防灭火材料滞留特性测试装置及方法-CN202310614506.0在审
发明人：鲁义;颜晴琼;潘伟;李治;施式亮;邵淑珍;郭鑫;谷旺鑫 -专利权人：湖南科技大学;中南大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G01J5/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟采空区内防灭火材料滞留特性测试装置及方法，通过调整高温点位置，模拟采空区内不同高温区域；通过千斤顶调整，模拟不同煤层倾角下防灭火材料在煤块壁面滞留体积变化；通过调整模拟区煤块充填孔隙率，模拟不同注浆工况，实现不同采空区倾斜角度、不同的采空区内孔隙率、不同的防灭火材料粘度、不同高温点位置及其温度条件的模拟；利用三维激光扫描仪和红外热像仪能够对模拟区内煤块壁面滞留体积变化进行三维记录、对受高温影响下浆液流动时的热分布场进行记录；最终得出不同条件下，防灭火材料的时变特性及温变特性对防灭火材料滞留特性的影响，根据分析结果，为后续不同环境的采空区内采取对应的注浆措施提供数据支撑。
一种模拟采空区内防灭火材料滞留特性测试装置方法

[发明专利]一种用于高硫煤层瓦斯抽采的硫化氢净化装置及方法-CN202011338787.4有效
发明人：李贺;路洁心;鲁义;施式亮;李敏;叶青;郑春山;王正;徐超平 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2020-11-25 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B01D47/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于高硫煤层瓦斯抽采的硫化氢净化装置及方法，包括瓦斯抽采管Ⅰ、瓦斯抽采管Ⅱ、脱水仓和净化仓，将从高硫煤层抽采出的瓦斯与硫化氢混合气体先经过脱水仓，此时混合气体内的水和煤渣会沉降在脱水仓内，完成对混合气体的过滤作用；然后混合气体经过净化仓，净化仓内的碳酸钠溶液和硫化氢气体反应后生成硫氢化钠、水和二氧化碳，且硫氢化钠易溶于水中；从而实现对硫化氢气体的净化作用；最后瓦斯气体进入瓦斯抽采管Ⅱ，在经过净化膜时，剩余硫化氢气体与氧化锌反应被吸收，最后瓦斯气体通过干燥膜将水分吸收后，完成瓦斯气体的净化及脱水过程，因此本发明能保证抽采出的瓦斯气体的纯净度。
一种用于煤层瓦斯硫化氢净化装置方法

[发明专利]一种可视化封孔材料裂隙封堵性能测试装置及方法-CN202110006540.0有效
发明人：李贺;路洁心;王小龙;鲁义;施式亮;李敏;叶青 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2021-01-05 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： E21B47/005 文献下载
摘要：本发明公开了一种可视化封孔材料裂隙封堵性能测试装置及方法，包括筒体、注浆系统、抽采系统和注水系统，筒体内通过第一聚氨酯密封层和第二聚氨酯密封层，将筒体内部分隔形成抽采空间和注浆空间，便于后续封孔材料测试使用；注浆系统用于向注浆空间内注入封孔材料模拟钻孔封孔工作；抽采系统用于对抽采空间进行抽真空模拟瓦斯抽采工作；注水系统用于向注浆空间内渗入指示溶液模拟空气在瓦斯抽采过程中空气通过不同裂隙进入钻孔的过程；通过较为直观的实验现象与记录的数据进行综合分析后能对多种封孔材料的裂隙封堵性能分别进行评估，从而为各种封孔材料在实际使用时提供数据支撑。
一种可视化材料裂隙封堵性能测试装置方法

[发明专利]一种气态危险化学品泄漏模拟试验装置-CN202310330805.1在审
发明人：刘勇;胡永炜;施式亮;鲁义;李贺;游波;康文东 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：本发明公开了气态危险化学品泄漏模拟试验装置，包括泄漏模拟装置、大气压模拟装置、集气装置和测量装置；泄漏模拟装置包括气瓶、第一开关阀、固定底座和泄漏孔板，大气模拟装置包括大气压模拟箱、负压风机和支管，集气装置包括集气瓶、第二开关阀和固定底座，测量装置包括测量网、气压表、气温计、气体流速测量仪、气体浓度计、数据采集仪和PC机。本发明的模拟试验装置能有效模拟储气瓶发生泄漏时，不同种类危险化学品在不同条件下的泄漏状况；研究气态危险化学品的泄漏速度，对于评价泄漏衍生事故后果严重程度并指导危险化学品泄漏衍生事故的应急救援工作，具有十分重要的意义。
一种气态危险化学品泄漏模拟试验装置

[实用新型]一种用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置-CN202320747717.7有效
发明人：鲁义;颜晴琼;施式亮;郭鑫;谷旺鑫 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01N33/38 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于俯采工作面的稠化浆体滞留特性测试装置，储浆室与加热搅拌器连通，储浆室外部装有驱动电机，用于对储浆室内的浆液搅拌并驱动浆液经过输送管路进入加热搅拌器；粗糙倾斜板相对于测试平台呈倾斜设置，电动伸缩杆通过伸缩能对粗糙倾斜板相对于测试平台的倾斜角度进行调整；测试平台开设流动槽，流动槽下部通过引流板与废浆室连接；高速摄像机与计算机通过数据线连接，用于将拍摄的视频数据传递给计算机；控制柜用于对驱动电机、加热搅拌器和电动伸缩杆进行控制及供电。能在不同环境温度、裂隙壁面倾斜角度及粗糙度对稠化浆体滞留层的影响情况进行测试，获取所需的数据为后续分析稠化浆体滞留特性提供数据支撑。
一种用于工作面稠化浆体滞留特性测试装置

[发明专利]一种用于稠化浆体的行星式搅拌装置及其工作方法-CN202211575668.X在审
发明人：鲁义;邢宇霆;邵淑珍;施式亮;朱双江;郭鑫;王正;吴笑迎 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2022-12-09 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： B01F27/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于稠化浆体的行星式搅拌装置及其工作方法，包括搅拌池、支架、进料装置、驱动电机、轨道、出料装置、搅拌桨叶和行星齿轮组，具体为通过驱动电机和轨道使搅拌桨叶在搅拌池内往复运动，进而对浆液始终进行混合搅拌并形成区域性湍流，同时驱动电机带动进料装置与出料装置绕搅拌桨叶轴线作公转运动，由于行星齿轮组的作用，出料装置在作公转运动的同时还绕自身轴线作反方向自转运动，将稠化剂均匀加入区域性湍流状浆液中，进而使稠化剂与浆液进行充分混合，本发明操作简便，能持续进行物料的混合制备，保证稠化浆体充分且均匀混合，提高材料质量，有效实现稠化浆体内颗粒的悬浮，便于灌浆，防止浆体堵管。
一种用于稠化浆体行星搅拌装置及其工作方法

[发明专利]一种基于PSO-CSA的煤与瓦斯突出风险识别方法-CN202211438181.7在审
发明人：季鹏;施式亮 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2022-11-16 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06F18/214 文献下载
摘要：本发明涉及智慧煤矿瓦斯序列预测领域，具体为一种基于PSO‑CSA的煤与瓦斯突出风险识别方法，该方法具体如下：本发明通过使用克隆选择算法(PSO)对煤与瓦斯突出风险进行识别，通过使用粒子群优化算法(PSO)对CSA针对煤与瓦斯突出风险识别的需求进行改进，加快其收敛速度，提高其全局搜索能力，消除其运行后期震荡，提高识别的成功率，进而有效的识别突出风险。将PSO引入到CSA的变异过程，使得变异不再依赖于大量计算的二进制编码和解码，又能够达到变异过程产生的抗体表现出高亲和度的目的。建立了一种基于PSO‑CSA的煤与瓦斯突出风险识别方法，经检验该方法有效的识别了煤与瓦斯突出风险，具有有益效果，可用于指导煤矿工程实践。
一种基于 pso csa 瓦斯突出风险识别方法

[发明专利]一种用于优化气体降温服结构的模拟方法-CN202010143689.9有效
发明人：游波;刘何清;施式亮;鲁义;罗文柯;李润求;李贺 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2020-03-04 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于优化气体降温服结构的模拟方法，利用三维软件建立模型形成微空间，把模型网格化后导入商业软件Fluent，设置边界条件，输入通过实验得出的不同劳动强度、通风量和环境温度，采用有限体积法，运行软件，得出在不同劳动强度、通风量和环境温度条件下，微空间内的环境温度、微空间内的风速和人体皮肤温度的数值，并与实验数据对比，当误差值在可接受范围内时，调节气体降温服模型的结构，以得到最佳效果。采用这种仿真模拟可快速有效地检测到微空间内的数据，克服了现有通过实验获取微气候数据的方法存在场地要求高、操作难度大、反复操作费时费力的问题。
一种用于优化气体降温结构模拟方法

[发明专利]一种自适应不同倾角工作面的注浆防灭火装置及方法-CN202211005288.2在审
发明人：李贺;曹洁艳;路洁心;鲁义;施式亮;朱双江;王正;郭鑫 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： E21F5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种自适应不同倾角工作面的注浆防灭火装置及方法，包括浆液搅拌箱、电动搅拌机构、注浆泵、粘度计、控制板、第一红外测距仪和第二红外测距仪，通过先测量所需进行防灭火注浆处理的俯采工作面的倾角，然后根据倾角确定在该工作面上防灭火浆液所需达到的临界粘度值，通过向防灭火浆液中添加海藻酸钠，实现对防灭火浆液粘度值的调节，当防灭火浆液的粘度值超过临界粘度值时，将防灭火浆液注浆至俯采工作面上后，其能停留在倾斜工作面上，与遗煤均匀混合；另外根据不同倾角的俯采工作面采空区进行防灭火注浆时，通过调整海藻酸钠的添加量实现粘度值的调节，实现同一种防灭火浆液调节粘度值后能适应不同倾角俯采工作面的注浆需要。
一种自适应不同倾角工作面注浆防灭火装置方法

[发明专利]一种具有自修复功能的煤矿沿空留巷支护墙体及方法-CN202211005026.6在审
发明人：李贺;吴郗;赵利军;路洁心;鲁义;王君;施式亮;徐超平 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： E21D11/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有自修复功能的煤矿沿空留巷支护墙体及方法，包括支护墙主体；支护墙主体包括框架和柔性模板，框架为内部中空的矩形箱体；框架上开设注浆孔，所述柔性模板将框架整体包裹；所述框架内部充填有密闭充填材料，密闭充填材料内均匀分布多个修复球；所述修复球为脆性球体，其内部空腔为三层结构，中间层为夹层，夹层内充填水，其余两层内充填高分子复混溶胀胶体材料；框架及柔性模板通过多个锚栓及托板固定在巷道围岩上，使支护墙主体对巷道进行支撑。本发明能保证巷道与支护墙体之间紧密衔接的同时，尽可能在最短的时间内对产生的裂缝进行自动修补，从而延长支护墙体的使用寿命。
一种具有修复功能煤矿沿空留巷支护墙体方法

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