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[发明专利]一种膏体材料结构充填控制地表残余沉陷的方法-CN202110028989.7有效
发明人：王朋飞;祝壮;郝晨良;刘佳男;文晓泽;刘镇书;陈可夯;吴妍;张海龙;高梦男;王天勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种膏体材料结构充填控制地表残余沉陷的方法，包括以下步骤：在工作面开始生产前对矿井上覆岩层情况、工作面参数进行调研，根据所调研资料进行计算；在工作面开始生产后，先在开切眼内紧贴工作面后向煤壁砌筑一道长度与工作面长度相等的边界条带墙，为工作面后向煤壁提供侧向支撑力，防止工作面后向煤壁片帮；根据工作面实际情况进行条带—墩柱间隔结构充填。本方法可以节约充填材料，降低充填成本，同时取得优良的充填效果。
一种材料结构充填控制地表残余沉陷方法

[发明专利]一种单侧限矸石压缩响应特征试验装置和方法-CN202110669705.2有效
发明人：祝壮;王朋飞;刘佳男;吴昌泉;刘镇书;陈可夯;吴妍;张海龙;高梦男;王天平;刘润;董恩远;张广超 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种单侧限矸石压缩响应特征试验装置和方法。该装置由承压部分和施压部分组成，承压部分包括刚性单侧限压缩盒、承压板、承压板限位插销以及承压板转轴；施压部分包括上压板转轴、限位板、环形垫板、螺母、上压板、上压板限位插销；使用时，将施压部分放在承压板上的矸石试样上方进行试验；所述刚性单侧限压缩盒由底板和三个竖板刚性连接组成。本发明的精确度高；使用方式灵活且便于操作；可通过装置研究倾斜煤层开采条件下的采空区矸石压缩，施压部分与承压部分角度分别可调，可以模拟多种倾斜煤层工况条件。
一种单侧限矸石压缩响应特征试验装置方法

[发明专利]采用锚注技术控制错层位内错式沿空掘巷围岩的方法-CN202110767281.3有效
发明人：王朋飞;刘佳男;祝壮;薛佩峰;张海龙;刘镇书;陈可夯;刘润;张广超;董恩远 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-07-07 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： E21D20/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用锚注技术控制错层位内错式沿空掘巷围岩的方法，属于煤炭开采领域。首先对错层位工作面进风巷进行开掘，在掘进机后方进行锚注作业；注浆锚索安装完成后，对进风巷底板进行注浆加固；待进风巷完全成巷后，对下一工作面回风巷进行开掘，在掘进机后方进行锚注作业；注浆锚杆及注浆锚索安装完毕后，对回风巷顶板及煤帮进行注浆加固。本发明能够有效控制接续工作面巷道围岩变形，降低支护成本，提高掘进效率，对于错层位内错式沿空掘巷围岩控制具有重要的借鉴意义。
采用技术控制层位内错式沿空掘巷围岩方法

[发明专利]一种井下利用高速带式输送机分离煤与矸石的方法和装置-CN202110001339.3有效
发明人：王鲜霞;樊一江;王朋飞;白锦文;戚庭野;郝晨良;文晓泽;刘佳男;刘镇书;陈可夯;吴妍;张海龙;王天勋;高梦男 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-01-04 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： B07B13/11 文献下载
摘要：本发明提出了一种井下利用高速带式输送机分离煤与矸石的方法和装置。该装置主要包括两个带式输送机，其中一个为正常速度运行的带式输送机，主要运输由工作面而来的煤与矸石；而另一个为高速运行的带式输送机，其主要目的是将煤与矸石进行加速。本实验新型提出的井下分离煤与矸石的装置，具有便于安装、结构简单，运行安全可靠、所用空间小等优点；可以有效地实现矸石不出井，并且直接将矸石回填采空区。
一种井下利用高速输送分离矸石方法装置

[发明专利]一种沿空掘巷煤柱单边操作对穿锚索-CN202210097204.6在审
发明人：王朋飞;常通;余洋;樊志刚;刘镇书;陈可夯;张海龙;刘润;张广超;董恩远;王凯;杨虎雄;李旺旺 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-01-27 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种沿空掘巷煤柱单边操作对穿锚索；包括锚索体、钢板以及设于锚索体一端的铰接组件；铰接组件呈伞状结构。安装时，向采空区侧推动锚索到达采空区侧后向采面巷道拉动锚索直至高锰碳钢弹簧断裂且铰接组件可紧压在煤柱表面。本发明实现了在沿空掘巷煤柱一侧对预留煤柱进行双向加固，解决了当采空区侧无法再次作业加固的困扰，并且大大提高了护巷煤柱的承载力和稳定性，具有广泛的实用价值。
一种沿空掘巷煤柱单边作对穿锚索

[发明专利]一种基于立体化巷道布置的三维相似模拟试验系统和方法-CN202011321901.2有效
发明人：王朋飞;刘佳男;刘镇书;陈可夯;吴研;张海龙;高梦男;王天勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2020-11-23 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于立体化巷道布置的三维相似模拟试验系统和方法，属于矿山开采模拟试验领域。该试验系统包括三维相似模拟试验台、开采模拟系统和三维相似模拟试验模型；所述三维相似模拟试验台为长方体，包括试验台底座、L型钢架、钢化玻璃板、条形钢带和液压加载装置；所述开采模拟系统由多个并排的开采模拟单元组成，开采模拟单元由可弯曲导轨、滑块及透明胶带组成；所述三维相似模拟试验模型由各模拟岩层组成，在模拟岩层上等间距均匀设置有若干个应力传感器。本发明解决了立体化巷道布置方式工作面圆弧段难模拟的问题；能够实现对不同截深、不同采高工作面的模拟；为获得准确的立体化巷道布置顶板岩层运移破断规律及应力分布状态创造了条件。
一种基于立体化巷道布置三维相似模拟试验系统方法

[发明专利]锚杆对围岩动静载荷作用下阻裂机理的试验装置及方法-CN201911404113.7有效
发明人：王朋飞;刘佳男;郝晨良;刘镇书;陈可夯;张建利 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种锚杆对围岩动静载荷作用下阻裂机理的试验装置及方法。该试验装置由加载装置、监测装置、以及试验材料加工装置三部分组成；所述加载装置为多场耦合微机电液伺服岩石三轴压力机；监测装置包括声发射检测系统、智能低电阻测试仪、非金属超声波仪、动静态声发射一体机、高速摄相机、应变片、聚乙烯绝缘板、导电铜片、声发射探头、导线、数据处理器、计算机。本试验装置及方法利用了材料的透明特性，使得锚杆对围岩的受动静载作用下的阻裂机理更直观地反映出来，改善了通过声发射或CT扫描等监测设备在信息转换过程中的失真问题，对岩体受动静载荷作用下的裂隙发育状况及锚杆阻裂机理的研究具有重要意义。
围岩动静载荷作用下阻裂机理试验装置方法

[发明专利]变侧限弧形底矸石压缩响应特征试验装置及其使用方法-CN202110669708.6有效
发明人：祝壮;王朋飞;冯国瑞;刘佳男;吴昌泉;刘镇书;陈可夯;张海龙;刘润;董恩远;张广超;崔梓墨 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种变侧限弧形底矸石压缩响应特征试验装置及其使用方法，该装置包括施压装置和承压装置两部分；施压装置由核心板和两侧的若干块拓展板组成；承压装置由压缩盒、变侧限板、侧向千斤顶和承压板组成；本发明装置通过多段连接的方法相似模拟了错层位开采条件下弧形段，通过此装置可开展错层位开采条件下弧形底板条件下的矸石压缩响应实验；通过加承压板延长板与施压装置两侧拓展板可模拟真实条件下不同上抬角度下的弧形段，最大角度可达70°；该装置使用方式灵活且便于操作。
变侧限弧形矸石压缩响应特征试验装置及其使用方法

[发明专利]一种小煤柱重叠型注浆对穿锚索-CN202110283240.7有效
发明人：王朋飞;吴昌泉;刘镇书;陈可夯;张建利;张新华;张海龙;王天平;高梦男;郝晨良;刘佳男;祝壮;樊一江 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： E21D21/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种小煤柱重叠型注浆对穿锚索，属于煤炭用锚索技术领域；包括主锚索段、次锚索段；主锚索段包括多根主钢绞线、紧箍环、内管、钻有过孔的外管，在内管末端放置一个带孔的钢铁件；次锚索段包括次钢绞线，每根主钢绞线端部安装一个锁扣，次钢绞线末端也安装一个锁扣，通过特制的钢铁件，两者互相拉扯，形成锁死结构；次锚索段可以伸缩进入主锚索段的内管中，工作时，先在采空区煤柱测钻孔，长度大于小煤柱宽度，以防止因下区段巷道掘进出现误差，将锚索放入孔中，此时，锚索处于压缩状态；待下区段巷道掘进时，将次锚索段钩出，再进行注浆、锚固；解决了目前缺乏在沿空留巷时所留的小煤柱上专用的锚索的问题。
一种小煤柱重叠型注浆穿锚索

[发明专利]基于透明岩体的有机注浆材料扩散试验装置及方法-CN202110241622.3在审
发明人：郝晨良;吴昌泉;王朋飞;刘镇书;陈可夯;张建利;张新华;张海龙;王天平;高梦男;刘佳男;祝壮;樊一江 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-03-04 - 公布日： 2021-06-29 - 主分类号： G01N13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于透明岩体的有机注浆材料扩散试验装置及方法。该试验装置包括透明岩体材料加工装置、加载装置、监测装置、钻孔装置、注浆装置；加载装置为多场耦合微机电液伺服岩体三轴压力机；监测装置包括声发射检测装置、低电阻测试仪、高速摄相机、聚乙烯绝缘板、导电铜片、声发射探头、导线、数据处理器、计算机；钻孔装置；注浆装置。本发明用于探究有机注浆材料在岩体中的扩散方式，通过制作与原岩石性质相同的透明岩体，利用其表现的直观性，解决了以往岩石材料内部无法观察的问题，实现了对有机浆液围岩内部扩散机理的研究。
基于透明有机材料扩散试验装置方法

[发明专利]基于透明岩体的无机注浆材料扩散试验装置及方法-CN202110241623.8在审
发明人：吴昌泉;王朋飞;刘镇书;陈可夯;张建利;张新华;张海龙;高梦男;王天平;郝晨良;刘佳男;祝壮 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-03-04 - 公布日： 2021-06-29 - 主分类号： G01N13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于透明岩体的无机注浆材料扩散试验装置及方法。该试验装置包括透明岩体材料加工装置、加载装置、监测装置、钻孔装置、注浆装置；加载装置为多场耦合微机电液伺服岩体三轴压力机；监测装置包括声发射检测装置、低电阻测试仪、高速摄相机、聚乙烯绝缘板、导电铜片、声发射探头、导线、数据处理器、计算机；钻孔装置；注浆装置。本发明利用材料的透明特性，通过透明岩体观察到注浆材料在其岩体内的扩散方式，克服了岩体内部无法观察到的黑箱问题；改善了通过声发射或CT扫描等监测设备在信息转换过程中的失真问题，实现了对无机浆液围岩内部扩散机理的研究。
基于透明无机材料扩散试验装置方法

[发明专利]一种井下利用倾斜带式输送机分离煤与矸石的方法和装置-CN202110001382.X在审
发明人：王朋飞;樊一江;冯国瑞;郝晨良;白锦文;戚庭野;文晓泽;刘佳男;刘镇书;陈可夯;吴妍;张海龙;王天勋;高梦男 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-01-04 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： B07B13/11 文献下载
摘要：本发明提出了一种井下利用倾斜带式输送机分离煤与矸石的方法和装置，利用物理原理在井下分离煤与矸石。该装置主要包括两个带式输送机，其中一个为水平运行的带式输送机，主要运输由工作面而来的煤与矸石；而另一个为倾斜运行的带式输送机，其主要目的是将煤与矸石进行分离。本发明利用煤、矸石与传送带之间的摩擦系数的不同，使煤与矸石在倾斜带式输送机上具有不同方向的加速度，进而使得二者在倾斜带式输送机上运行方向相反。煤会从倾斜带式输送机上端抛出，而矸石则会从倾斜带式输送机下端抛出。本发明提出的井下分离煤与矸石的装置，具有便于安装、结构简单，运行安全可靠、所用空间小等优点；可以有效地实现矸石不出井，且能直接将矸石回填采空区。
一种井下利用倾斜输送分离矸石方法装置

[发明专利]一种突出煤层回采巷道静态致裂快速掘进方法-CN201810741656.7在审
发明人：韦四江;王猛;康继春;张盛;勾攀峰;刘镇书;陈旭 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2018-07-09 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种突出煤层回采巷道静态致裂快速掘进方法，可广泛的使用于突出煤层回采巷道快速掘进及不便使用炸药的煤巷掘进。沿着巷道掘进方向，钻取钻孔，在给定的孔内注入高膨胀率材料，一段时间后，膨胀材料能够使煤体致裂，煤层透气性增高，掘进工作面前方煤体中的瓦斯将会得到有效的释放；而后风镐和挖装机修整巷道断面，采用挖装机出煤，同时采用锚杆钻机打孔和支护顶板。这种突出煤层回采巷道静态致裂掘进方法，不仅降低了因爆破载荷对围岩造成的损伤，而且增加了煤体的透气性，能够有效的释放了煤层中的瓦斯，操作安全、简单、灵活不受巷道断面大小的限制，极大的弥补了炮掘和机掘的不足，实现了突出煤层回采巷道的快速掘进。
回采巷道突出煤层掘进煤体巷道断面装机瓦斯风镐掘进工作面煤层透气性操作安全锚杆钻机煤巷掘进膨胀材料巷道掘进支护顶板释放高膨胀透气性打孔机掘炮掘围岩钻孔钻取修整煤层增高爆破损伤炸药灵活

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