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[发明专利]一种智能加氢站棚顶-CN202310839254.1在审
发明人：赵焕娟;赵润涵;庞磊;宋大钊;滕宏辉;刘振翼;袁梦琦;蒋慧灵;黄志安;张英华;高玉坤;钱新明 -专利权人：北京科技大学;北京理工大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： F17C13/12 文献下载
摘要：本发明涉及氢气催化燃烧、温差发电、加氢站照明系统的设计技术领域，具体涉及一种智能加氢站棚顶，所述棚顶上设有催化燃烧区、温差发电区和夜间照明系统，氢气在所述催化燃烧区催化燃烧，实现由氢能向热能的安全转化；产生的热能进入温差发电区，实现温差发电；产生的电能输送至棚顶的夜间照明系统中，用于加氢站的夜间照明。本发明既缓解了加氢站夜间照明耗费巨大电量的问题，又解决了加氢站泄露的氢气可能存在爆炸危险的安全问题，极大地提高了加氢站的能源利用率和安全性。
一种智能加氢站棚顶

[发明专利]基于应力场探测的煤巷掘进突出危险预测方法及系统-CN202310890749.7在审
发明人： 宋大钊;赵英杰;邱黎明;何学秋;李振雷;朱熠;彭玉杰 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开一种基于应力场探测的煤巷掘进突出危险预测方法和系统，包括：选定应力场探测区域，绘制波速异常系数ξ分布云图，基于区域煤层波速与应力关系，获取区域应力异常系数β分布；基于掘进计划确定不同位置迎头处β，记为β1；建立迎头前方考虑非掘进扰动应力异常集中的含瓦斯煤层力学模型，获得迎头前方最大扰动长度，记为lmax，确定lmax范围内的最大β，记为β2；将β1、β2代入力学模型，计算对应的塑性区长度xp；将β1、β2、xp和日计划进尺L代入突出危险程度R值计算公式，确定迎头掘进至不同位置时发生突出灾害的危险等级；根据危险等级确定日最大安全进尺，调整进尺计划或采取防治措施。本发明可指导掘进巷道日进尺长度计划的制定。
基于力场探测掘进突出危险预测方法系统

[发明专利]应用炮后瓦斯浓度预测掘进头煤与瓦斯突出危险的方法-CN202110970985.0有效
发明人： 宋大钊;彭玉杰;王洪磊;邱黎明 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-08-23 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F18/2413 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用炮后瓦斯浓度预测掘进头煤与瓦斯突出危险的方法，包括：获取瓦斯浓度监测数据，识别不低于预设阈值的波峰数据，将包括该波峰在内的波峰前、后预设时长内的瓦斯浓度组成的序列作为瓦斯浓度异常序列；采用加权K近邻算法对瓦斯浓度异常序列进行分类；针对被分类为放炮作业的瓦斯浓度异常序列，采用一阶差分卷积运算对放炮时刻及对应的瓦斯浓度数据进行自动提取，获取炮后瓦斯浓度数据；基于炮后瓦斯浓度数据，采用卷积神经网络预测掘进头突出危险程度。本发明能够实现对煤矿掘进工作面瓦斯浓度异常有效辨识、炮后瓦斯涌出特征准确提取和突出危险性连续动态预测。
应用瓦斯浓度预测掘进突出危险方法

[发明专利]一种基于平静期的冲击地压危险预警方法及装置-CN202310516086.2在审
发明人：何生全;宋大钊;申峰;杨伟;赵志鹏;李振雷;王佳 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：本发明涉及煤岩冲击地压灾害监测技术领域，特别是指一种基于平静期的冲击地压危险预警方法及装置。一种基于平静期的冲击地压危险预警方法包括：采集待测矿井危险区域数据，获得指标时序规律；基于指标时序规律进行识别，获得平静期指标时序片段；基于平静期指标时序片段进行计算，得到平静期指标因子和平静期时间因子；根据平静期指标因子和平静期时间因子，发布冲击地压危险预警。本发明是一种准确高效的基于平静期的冲击地压危险预警方法。
一种基于平静冲击地压危险预警方法装置

[发明专利]地下水封洞室海水入侵可视化装置及其监测方法和装置-CN202310652854.7在审
发明人：杨连枝;杜少辉;宋大钊;曲建军;缪小勐;梁久正;何生全 -专利权人：北京科技大学;中化能源物流有限公司
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01M3/32 文献下载
摘要：本发明公开的地下水封洞室海水入侵可视化装置及其监测方法和装置，涉及试验模拟装置技术领域，以实现在地下水封洞室开挖及运行期间模拟海水入侵过程。该装置包括箱体和洞室；装置还包括位于箱体内的两个可控透水隔离组件，两个可控透水隔离组件将箱体分为两个补给室以及地质环境模拟室，洞室位于地质环境模拟室内，两个补给室包括淡水补给室和海水补给室；洞室包括多孔洞体和离型遮挡膜，当洞体处在未开挖状态，离型遮挡膜分别形成在多孔洞体靠近每个补给室的表面以及多孔洞体的顶端与底端；当洞体处在已开挖状态，多孔洞体靠近每个补给室的表面以及多孔洞体的顶端与底端裸露。
地下水封海水入侵可视化装置及其监测方法

[发明专利]一种煤岩界面识别方法-CN202110250593.7有效
发明人： 宋大钊;何学秋;郭磊;韦梦菡;殷山;刘洋 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-03-08 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩界面识别方法，该方法包括：收集采煤过程中当前被采煤岩破坏时所产生的电磁辐射信号；提取电磁辐射信号的电磁辐射特征参量；其中，电磁辐射特征参量包括：电磁辐射信号的强度、主频、频带、持续时间、振铃计数以及能量值；基于电磁辐射特征参量，利用预设的识别模型对当前煤岩界面进行识别，得到当前煤岩界面的识别结果；其中，预设的识别模型基于不同种类的煤和岩石破坏时产生的电磁辐射信号的电磁辐射特征参量的差异进行煤岩界面识别。本发明能够适应综采面突变的工作环境，大大提高煤岩界面识别的效率和准确性，具有适用范围广、可靠性好、精度高等优势。
一种界面识别方法

[发明专利]一种基于矿震信息的冲击地压危险区域划分方法及系统-CN202310473240.2在审
发明人： 宋大钊;薛雅荣;彭玉杰;李振雷;赵英杰;钟涛平;杨菲 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明提供一种基于矿震信息的冲击地压危险区域划分方法及系统，涉及地下开挖工程和煤岩动力灾害预警技术领域。包括：采集矿井目标区域内的矿震监测数据并进行预处理，之后对目标区域进行空间网格划分并确定各网格对应的矿震集合，计算各网格内矿震集合对应的冲击前兆预警指标并归一化，利用高斯空间光滑模型绘制各预警指标空间分布云图，再以云图的标准差作为图像融合的权重，结合加权平均图像融合法获得冲击危险空间分布云图，结合矿井底图判定局部冲击危险区。本发明利用矿震信息实现了矿井冲击地压危险的空间区域高效划分，能够为井下冲击危险的精准预警提供方案并有效降低其防治成本。
一种基于信息冲击地压危险区域划分方法系统

[发明专利]煤层碳封存区域选址与封存方式确定方法及系统-CN202210794038.5有效
发明人：邱黎明;宋大钊;何学秋;张建国;王满;肖钰哲;牛泽华;李振雷;田向辉;王洪磊;赵英杰;彭玉杰 -专利权人：北京科技大学;中国平煤神马能源化工集团有限责任公司;中安安全工程研究院
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： E21B41/00 文献下载
摘要：本发明提供一种煤层碳封存区域选址与封存方式确定方法及系统，方法包括：获取区域煤层埋深、煤层连续性以及煤层厚度；根据区域煤层埋深、煤层连续性以及煤层厚度通过备选区域判别标准进行筛选，初步确定备选区域；在备选区域开展CO2与CH4竞争吸附实验，得到CO2与CH4单一吸附量、竞争吸附量以及吸附量倍数关系参数；根据CO2与CH4单一吸附量、竞争吸附量以及吸附量倍数关系参数通过碳封存位置判别标准确定碳封存可选区域；获取碳封存可选区域碳封存成本及碳减排收益；根据碳封存成本判别标准确定碳封存方式。本发明提供的方法可靠性强，适用范围广，有助于快速筛选出具有高收益高碳储存量的封存址区以及合适的封存方法。
煤层封存区域选址方式确定方法系统

[发明专利]基于采动磁场分布式监测的煤层突出危险区域识别方法-CN202211417822.0有效
发明人：邱黎明;宋大钊;何学秋;童永军;刘强;李振雷;王安虎;张志博;赵英杰;杨港 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于采动磁场分布式监测的煤层突出危险区域识别方法，所述方法包括：选择待掘进煤层工作面作为识别的目标巷道，将其底板抽放巷或者顶板抽放巷作为监测地点；将多个磁场传感器按预设的间隔距离布置在底板抽放巷或者顶板抽放巷靠近煤层的一侧；测试监测地点煤岩体的初始磁场强度E0作为背景值；实时监测煤层掘进过程中煤岩体的磁场强度E，计算相对磁场强度W；实时绘制各个磁场传感器的相对磁场强度W曲线；利用相对磁场强度W曲线判断磁场传感器周围区域的煤层突出危险性，利用相对磁场强度W的24小时平均值Wd绘制的等值线图识别待掘进煤层突出危险区。本发明能够提高煤层突出危险识别的可靠性和准确率。
基于磁场分布式监测煤层突出危险区域识别方法

[发明专利]一种防水煤柱稳定性快速评价方法-CN202310511970.7在审
发明人：邱黎明;何学秋;刘强;朱开鹏;宋大钊;刘英杰;王安虎;朱熠 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司;北京科技大学
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开一种防水煤柱稳定性快速评价方法，包括制备多个具有不同含水率的标准力学试样；确定每个标准力学试样在单轴压缩过程中电阻率随时间的变化曲线和电磁辐射强度随时间变化曲线；根据每个标准力学试样的失稳破坏前兆信息确认时间点所对应的电阻率和电磁辐射强度确定每个标准力学试样的失稳损失当量，进而确定最小失稳损失当量；按预设时间间隔采集防水煤柱电阻率监测数据和电磁辐射强度监测数据，并根据采集到的电阻率监测数据和电磁辐射强度监测数据计算数据采集时的防水煤柱损伤当量；当计算得到的数据采集时的防水煤柱损伤当量大于等于最小失稳损失当量时，判定防水煤柱存在失稳风险。
一种防水稳定性快速评价方法

[发明专利]一种基于窄带电磁信号的煤岩破裂区域定位方法和装置-CN202310343815.9在审
发明人：邱黎明;童永军;宋大钊;何学秋;韦梦菡 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明提供一种基于窄带电磁信号的煤岩破裂区域定位方法和装置，包括：在煤岩周围布置4枚不在同一水平面的三轴电磁传感器实时采集空间中的矢量电磁信号，并进行低通滤波，保留能有效表征煤岩破坏的低频电磁辐射信号，并求解其主频、次主频、第三主频、第四主频，获得煤岩破裂信号的主要频点f1、f2、f3、f4，并提取主要频点附近的4个窄带电磁波形并进行逆变换，得到煤岩破裂原始电磁信号的近似正弦波的窄带波形；根据窄带波形的矢量性进行定位，获得主要频点f1附近窄带波形的破裂源A1，以及所述f2、f3及f4附近窄带波形的破裂源A2、A3和A4；根据破裂源A1、A2、A3和A4的位置确定煤岩破裂区域。本发明实现了对煤岩破裂源及破裂区域的准确定位。
一种基于窄带电磁信号破裂区域定位方法装置

[发明专利]一种矿井巷道通风状态实时可视化监测预警系统与方法-CN202210335471.2有效
发明人：邱黎明;宋大钊;史亚锋;何学秋;王恒;赵英杰;李振雷;周超 -专利权人：北京科技大学;内蒙古鄂尔多斯永煤矿业有限公司
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿井巷道通风状态实时可视化监测预警系统与方法，该系统包括：信息实时自动感知模块、信息传输模块、地面计算机系统以及报警器；其中，信息实时自动感知模块用于实时获取巷道通风参数；信息传输模块用于将信息实时自动感知模块所获取的巷道通风参数传输至地面计算机系统；地面计算机系统用于基于巷道通风参数进行通风系统异常诊断，在巷道通风参数超出预设范围时，控制报警器进行报警提示；并计算分支需风量，当分支需风量发生变化时，自动调节通风设施，以满足分支需风量。本发明具有监测数据传输实时性、设施调控自动化、灾害识别精准化、并能实现精准预测等优点。
一种矿井巷道通风状态实时可视化监测预警系统方法

[发明专利]一种碳封存盖层全区域监测与失稳位置定位方法和装置-CN202310343818.2在审
发明人：邱黎明;朱熠;洪涛涛;何学秋;刘强;宋大钊;何生全;肖钰哲 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明提供一种碳封存盖层全区域监测与失稳位置定位方法与装置，包括：根据碳封存区域确定碳封存盖层位置，在盖层周围通过竖向钻孔布置多条平行直流电法测线；在进行碳封存之前进行电法测试，获取盖层的三维视电阻率背景值；在CO2注入完成后，每隔若干小时对盖层进行一次电法测试，获得封存刚完成时盖层的三维视电阻率分布情况，并判断封存刚完成时盖层的的稳定情况；对各测线定期进行测试，获得盖层的三维视电阻率云图；将盖层的三维视电阻率云图与背景值作差，得到盖层三维视电阻率变化情况，并根据盖层失稳位置判识准则，判断盖层是否失稳并确定失稳位置。本发明实现了碳封存盖层全区域失稳位置定位。
一种封存盖层区域监测失稳位置定位方法装置

[发明专利]基于瞬变电磁探测的煤层局部消突效果检验方法及装置-CN202310244237.3在审
发明人：郭明功;宋大钊;杨港;权军军;刘冰夏;邱黎明;郭磊;桓隆基 -专利权人：平顶山天安煤业股份有限公司;北京科技大学
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01N27/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于瞬变电磁探测的煤层局部消突效果检验方法及装置，涉及煤矿井下煤与瓦斯动力灾害防治技术领域。包括：选取待掘进煤巷未校检的煤体作为待检验对象，在待测试煤层掘进巷布置瞬变电磁测试点位；在实施消突措施之前启动瞬变电磁仪，测试三个方位煤体的电导率；对测试结果进行反演计算，并将左中右测试结果进行合并，得到该掘进迎头的电导率分布图，判断掘进迎头的突出危险性；实施消突措施之后，再次测试该区域煤体的电导率，对消突措施实施前后的电导率分布进行对比，确定掘进巷迎头前方的消突效果。本发明能够适应煤层突变的工作环境，大大提高消突效果检验的效率和准确性，具有适用范围广、操作简便、精度高等优势。
基于电磁探测煤层局部效果检验方法装置

[发明专利]一种利用短时过零率识别煤岩失稳前兆特征的方法-CN202111322735.2有效
发明人：李振雷;薛雅荣;宋大钊;何学秋;王洪磊 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-11-09 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01V1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用短时过零率识别煤岩失稳前兆特征的方法，包括：采集煤岩体样本失稳破坏过程中的全波形信号；对采集的全波形信号进行加窗处理，将其分割为长度相等的短时帧信号；对分割出的短时帧信号进行小波阈值去噪；计算去噪后的各短时帧信号的过零率，并将计算出的过零率按时序排列；确定过零率与煤岩应力状态的响应规律，得到煤岩失稳前兆特征判识准则；根据所述煤岩失稳前兆特征判识准则，识别待识别煤岩体的失稳状态。本发明可以为声发射监测技术在煤岩动力灾害预警、高陡边坡监测、结构健康监测中提供新的分析方法和指标，对提升声发射监测技术的应用效果起到积极作用。
一种利用识别失稳前兆特征方法

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