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[发明专利]一种粘土质隔水岩层相似材料及其制备方法-CN202310072966.5在审
发明人：张世忠;范钢伟;张东升;敦思勤;陈梁;范张磊;骆韬;倪惠宁;岳鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-02-02 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： C04B26/04 文献下载
摘要：本发明公开一种粘土质隔水岩层相似材料及其制备方法，包括矿物组分材料、强度调节材料、渗透性调节及胶结材料和水，所述矿物组分材料包括石英砂10～90份，高岭石粉5～70份，蒙脱石粉5～50份，伊利石粉0.1～30份，斜长石粉0.1～30份，钾长石粉0.1～20份，白云石粉0.1～20份，所述强度调节材料为石墨烯0.01～0.05份，所述渗透性调节及胶结材料为聚乙烯醇5～15份，所述水为去离子占总料比重的15～25％；以上组分均以质量份数计。该相似材料从岩石内在颗粒粒径和矿物组分相似角度出发达到岩石外在强度、渗透性、应力‑应变和水‑岩作用特征相似，相似程度更高；同时，聚乙烯醇能够与石墨烯和矿物组分材料发生聚合反应，生成石墨烯/聚乙烯醇/矿物质聚合物，使相似材料整体胶结性更好，渗透性、微观结构特征与实际粘土质隔水岩层相似性更强。
一种粘土质隔水岩层相似材料及其制备方法

[发明专利]一种基于浅表水系统稳定性约束的矿井布局方法-CN202210915541.1在审
发明人：张帅;张东升;冯国瑞;朱成;范钢伟;范张磊;梁帅帅;蔚蔚 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-08-01 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明属于煤矿开采设计领域，具体涉及一种基于浅表水系统稳定性约束的矿井布局方法。包括以下步骤：S100：确定浅表含水层扰动指标Er；S200：选定矿区范围、矿井范围以及拟采矿井数量；S300：计算出拟采矿井不同开采高度条件下覆岩等效渗透系数；S400：建立单矿井开采含补给入渗浅表水渗漏模型；S500：对拟采矿井采用0‑1数学规划方法；S600：在确定开采矿井后，确定矿井的开采规模；S700：建立多个矿井开采条件下浅表水扰动定量评价模型，根据多个矿井开采条件下浅表水扰动定量评价模型累加得到矿井开采下浅表水系统的扰动程度量化指标；S800：给出浅表含水层扰动指标约束下的最优开采方案，即最大产能。本发明保证产能，实现区域内水资源的保护。
一种基于浅表水系稳定性约束矿井布局方法

[发明专利]一种碱水环境煤矿巷道锚杆防腐蚀方法-CN202210425885.4在审
发明人：范钢伟;陈勇;范张磊;殷聪;张东升;刘光旭;张世忠;张世国;苏丽君;谢雷 -专利权人：中国矿业大学;兖矿能源集团股份有限公司
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种碱水环境煤矿巷道锚杆防腐蚀方法，该方法综合考虑了碱水化学环境、锚杆受力状态、侵蚀龄期(服务年限)、锚杆直径等因素对锚杆热浸锌厚度的影响；根据煤矿巷道所处碱性水强度、类别(服务对象)、不同位置(两帮、顶板、肩窝)、锚杆直径等既定参数，即可确定热浸锌防腐层厚度。该方法为碱水环境下煤矿巷道锚杆热浸锌厚度提供支撑，在提升锚杆防腐能力及地质环境适用性的基础上，避免了热浸锌厚度过剩或不足。
一种碱水环境煤矿巷道锚杆防腐蚀方法

[发明专利]一种用于煤层的裂隙注浆封堵装置-CN202111043616.3有效
发明人：陈梁;张东升;范钢伟;王旭锋;张炜;茅献彪;张世忠;范张磊 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明涉及煤层开采辅助装置技术领域，具体的说是一种用于煤层的裂隙注浆封堵装置，包括主杆，所述主杆上连接有固定机构，所述固定机构包括固定环、限位环、转环、连接块和插杆，所述主杆上固定连接有所述固定环，所述固定环上固定连接有两个所述限位环，两个所述限位环上均滑动连接有所述转环，两个所述转环均与所述固定环滑动连接，两个所述转环上均固定连接有所述连接块，两个所述连接块上均固定连接有所述插杆，两个所述插杆上均连接有限位机构，所述主杆上连接有压浆机构，所述压浆机构包括顶缸、活塞、通孔、限位杆和竖孔，所述主杆上连接有所述换气机构，能够对煤层裂隙进行注浆以稳固煤层，并留出可以流通煤气的气孔。
一种用于煤层裂隙封堵装置

[发明专利]一种用于煤矿巷道的临时支护装置-CN202111120713.8在审
发明人：陈梁;范钢伟;张东升;王旭锋;张炜;茅献彪;张世忠;范张磊 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： E21D23/00 文献下载
摘要：本发明涉及煤矿开采技术领域，具体的说是一种用于煤矿巷道的临时支护装置，包括两个底板，所述底板的底部安装有两个对称设置的转轮，所述底板的顶部转动连接有两个对称设置的支撑柱，四个所述支撑柱的顶端转动连接有同一个顶板，所述顶板的顶部固定安装有电机，所述电机的输出轴与对应的支撑柱固定连接，且四个所述支撑柱传动连接，所述底板上设有支撑机构，所述支撑机构与所述支撑柱传动连接，所述顶板的底部设有导风机构，所述导风机构包括四个对称设置的固定板，所述固定板上设有导风孔，能够便于在狭窄的巷道内进行移动，便于人们操作，且能够支撑稳定，同时还能对巷道内进行通风，便于人们使用。
一种用于煤矿巷道临时支护装置

[发明专利]一种地表裂隙带发育注浆封堵防塌陷固定导管-CN202111045122.9在审
发明人：陈梁;张东升;范钢伟;王旭锋;张炜;茅献彪;张世忠;范张磊 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： E02D3/12 文献下载
摘要：本发明涉及裂缝注浆封堵技术领域，具体的说是一种地表裂隙带发育注浆封堵防塌陷固定导管，包括车板和浇筑筒，浇筑筒的顶部设置有加料管，车板的底部设置有四个万向车轮，浇筑筒的底部连通有浇筑导向机构，浇筑导向机构的底部连通有导管机构，浇筑筒的外侧设置有动力机构，浇筑筒的右侧安装有保护壳，动力机构位于保护壳内，浇筑筒内转动安装有混合杆，动力机构与混合杆相连，混合杆的外侧安装有多个搅拌杆，搅拌杆的外侧安装有多个支杆，本发明使用方便，可以自动混合粘合浆功能，可以节约人工，可以对粘合浆过滤，提高粘合浆与裂缝堵塞粘合效果，提高封堵效果，便于对导管机构固定和调节角度，方便注浆。
一种地表裂隙发育封堵塌陷固定导管

[发明专利]一种三维模拟卸压煤岩体渗透特性的测试系统-CN201710328913.X有效
发明人：霍丙杰;段志华;贺爱萍;路洋波;范张磊;韩军;宋卫华 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2017-05-11 - 公布日： 2019-07-02 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明提供一种三维模拟卸压煤岩体渗透特性的测试系统，包括煤岩体密封箱体、轴压、围压加载装置、恒压气体加载及流量监测系统、应力监测系统和应变监测系统，所述煤岩体密封箱体包括保护层和被保护层，保护层分为中心回采区域和边界保护区域，中心回采区域内设有模拟回采层，模拟回采层包括沿着回采方向依次放置的多个承压柔性气囊，所述多个承压柔性气囊用一矩形框体围起，相邻两所述承压柔性气囊之间用隔板间隔定位，且每一所述承压柔性气囊连接有导管伸出煤岩体密封箱体，该系统能更加真实的模拟保护层回采过程中其四周的受力条件，使应变应力、渗透率测量结果更加接近实际，为保护层开采卸压效果分析、卸压瓦斯抽采方案设计提供装备基础。
回采煤岩体柔性气囊保护层承压卸压密封箱体测试系统三维模拟流量监测系统围压加载装置应变监测系统应力监测系统渗透率测量被保护层边界保护方案设计隔板间隔矩形框体瓦斯抽采效果分析导管恒压加载受力轴压伸出

[发明专利]一种模拟保护层开采卸压煤岩体的渗透特性测试系统-CN201710076577.4有效
发明人：霍丙杰;路洋波;段志华;贺爱萍;范张磊;朱志洁 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2017-02-13 - 公布日： 2019-05-21 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明提供一种模拟保护层开采卸压煤岩体的渗透特性测试系统，包括煤岩体密封箱体，轴压加载装置、围压加载装置、气体加载装置、电子气体流量计和应变应力测量系统，所述煤岩体密封箱体前后两侧采用玻璃板进行密封，在密封箱体的顶壁和左侧壁内侧安装有多个油压缸，其通过高压钢管与所述压力加载装置连接，分别对模拟煤岩层施加轴压和围压，密封箱体的右侧壁和后侧玻璃板上设有进气口，其通过高压钢管与气体加载装置连接，其中右侧进气口通过瓦斯透气板与模拟煤岩层接触，所述电子气体流量计与前侧玻璃板上的测量孔连接。该系统可实现保护层开采条件下卸压煤岩体的裂隙发育特征、体积应变及渗透特性分析，为保护层开采卸压效果分析提供装备基础。
一种模拟保护层开采卸压煤岩体渗透特性测试系统

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