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[发明专利]模拟物理流态化采煤的底槽落煤精细破碎实验系统及方法-CN202211122648.7有效
发明人：钮月;邓淇;刘应科;龙昭熹;刘宏倡;丁军海;王景昆;罗飞扬;施维;王佳丽;尚少康;王红浩;徐盛华;向贺 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01N1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟物理流态化采煤的底槽落煤精细破碎实验系统及方法，属于采矿工程领域。包括系统支架，系统支架上设有双动力源，双动力源连接有垂直向下设置的可伸缩采煤钻头，可伸缩采煤钻头下方设有方便拆卸更换的用以模拟钻孔底部包含积水以及落煤的筒状容器；利用电机驱动机械钻头进行竖向移动与周向旋转，对底槽中处于淹没状态的大块落煤进行精细破碎；统计煤体精细破碎后颗粒的粒径与几何形状，基于扁平率、凸度等参数构建综合指标，对碎煤效果进行评估；针对不同现场采煤条件，研究利用机械钻头精细破碎底槽落煤的方法，选择合理的钻头工况参数组合，从而优化现场深部矿井物理流态化采煤的技术方案，指导工程实践。
模拟物理流态化采煤底槽落煤精细破碎实验系统方法

[发明专利]一种基于三维电位响应的巷道围岩应力状态探测方法-CN202211499444.5有效
发明人：李忠辉;单天成;王笑然;钮月;张昕;张超林;陈栋;蔡超;殷山 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06T17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于三维电位响应的巷道围岩应力状态探测方法，通过采集钻孔中各电位测点的电位数据，然后沿着巷道走向的一条边线将巷道轮廓平铺展布为平面，对所有电位测点进行空间插值得到三维电位成像体，提取并绘制三维异常电位等值面模型；通过最高位置处的电位测线上的电位测点在钻孔区域外侧进行单边反演，采用径向基函数曲面插值法提取并绘制三维异常电位反演概率等值面模型。本发明由三维异常电位等值面模型和三维异常电位反演概率等值面模型联合构成的三维电位响应数字模型直观可视化巷道围岩的电位分布空间特征，清晰展示应力异常区的空间范围、走向以及发展趋势，准确判别和确定巷道应力状态及异常电位响应的区域。
一种基于三维电位响应巷道围岩应力状态探测方法

[发明专利]一种井下物理流态化采煤系统及采煤方法-CN202211190398.0在审
发明人：刘应科;高峰;王凤超;叶国庆;周福宝;钮月;蒋名军;问小江 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种井下物理流态化采煤系统及采煤方法，采煤系统包括流态化钻孔气煤同采部分和采煤洞穴充填部分；采煤方法包括钻孔施工、流态化气煤同采和采煤洞穴充填。本发明采用上行孔的方式进行采煤作业，通过喷射装置及伸展装置形成高压水射流、并配合高压密封钻杆的旋转实现对煤体的原位破碎切割，运用孔口密封单元和水煤分离单元对破碎煤粒‑水‑瓦斯混合物进行煤与瓦斯的分离回收，最后对采煤洞穴进行充填，实现煤炭资源的安全、高效与绿色开采。本发明能够完成边角煤、鸡窝煤、地质复杂煤层、薄煤层、急倾斜煤层和遗留煤柱等难采(遗留)煤炭资源的安全高效开采作业，特别适用于开采倾斜松软煤层。
一种井下物理流态化采煤系统方法

[发明专利]基于煤与瓦斯物理流态化同采的石门快速揭煤系统及方法-CN202211190281.2在审
发明人：王凤超;刘应科;叶国庆;付乾通;问小江;蒋名军;袁满;钮月 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于煤与瓦斯物理流态化同采的石门快速揭煤系统及方法，石门快速揭煤系统包括射流破煤单元、孔口密封单元和水煤分离单元；石门快速揭煤方法包括穿层钻孔施工、流态化气煤同采以及注浆充填等步骤。本发明运用高压密封钻杆和喷射装置，在穿层钻孔内形成高压水射流，原位切割破碎石门揭煤处的煤体，并通过设计围绕石门揭煤处巷道轮廓线阵列排列的流态化采煤钻孔，将石门附近的煤与瓦斯全部采出，快速释放突出煤层瓦斯压力，降低石门揭煤时煤与瓦斯突出的发生几率。本发明可实现安全快速石门揭煤，极大缩短石门揭煤工期，保证煤矿开采的整体生产进度，特别适用于高瓦斯矿井的石门揭煤。
基于瓦斯物理流态化石门快速煤系方法

[发明专利]一种钻井非淹没射流流态化采矿工艺参数设计方法-CN202211173194.6在审
发明人：问小江;刘应科;王凤超;康建宏;钮月;蒋名军 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻井非淹没射流流态化采矿工艺参数设计方法，包括射流泵结构尺寸设计、流态化采矿工艺参数设计和工艺匹配度验证等步骤。本发明考虑射流泵提升矿浆中颗粒对射流泵效率的影响、完善液固射流泵性能基本方程，基于改善的液固射流泵性能基本方程对射流泵结构尺寸进行设计、确定射流泵工作效率接近峰值效率时对应的射流泵结构尺寸，在此基础上匹配设计流态化采矿工艺参数、并通过射流泵实际流量比与汽蚀流量比进行比较，获得最佳匹配配套参数，设计结果能够满足流态化采矿过程中高压水射流在非淹没状态完成破碎矿体作业，进而提高流态化采矿的效率，可以为非淹没射流流态化采矿方法的推广应用提供理论指导及数据支持。
一种钻井淹没射流流态化采矿工艺参数设计方法

[发明专利]一种应力与渗流作用下煤岩体突水危险区域电位判识方法-CN202111208052.4有效
发明人：钮月;王恩元;李忠辉;高峰;刘应科;李保林;张昕;田贺;王佳丽;王红浩;臧泽升 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01N27/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种应力与渗流作用下煤岩体突水危险区域电位判识方法，适用于现场煤岩层突水灾害的监测预警。对预制导水通道与诱导空穴的试样施加轴向应力与水介质渗流作用，模拟煤岩体突水灾害孕育发展过程；同时在试样表面布置多个电位测点，测试试样变形破裂过程的电位信号与渗流参数；然后进行电位反演成像，基于隶属度指标定义电位反演值的危险临界值，对试样内部突水危险区域进行判识。本发明的电位反演结果精度高，测试过程近似“无损”，能够为监测预警现场煤岩层突水灾害提供新的技术手段。
一种应力渗流作用下煤岩体突水危险区域电位方法

[发明专利]一种直井周向扫略流态化采煤方法-CN202110881584.8有效
发明人：周福宝;高峰;刘应科;李健;蒋名军;王凤超;钮月 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种直井周向扫略流态化采煤方法，包括建井施工、开采准备、流态化采煤和设备回收等步骤。本发明的高压输运管包括利用电流变液或磁流变液特性、通过电极组件或电磁线圈组件控制呈刚性管状态或柔性管状态的水力切割段，在利用采煤竖井水力采煤和利用煤层底部的运煤巷道输运煤炭上井技术方案的基础上，利用定向钻技术对应采煤竖井自地面施工开拓沿煤层走向直线延伸的煤层定向钻孔、并将煤层定向钻孔作为水力切割段伸入煤层的长度基础，采用输运管弯折装置配合控制电极组件或电磁线圈组件的方式使水力切割段弯折并通过自进式牵引喷头牵引进入煤层定向钻孔，能够实现大大提高地面钻孔采煤单个钻井的采煤区域范围。
一种直井周扫略流态化采煤方法

[发明专利]一种地面定向钻井流态化水力采煤方法-CN202110758090.0有效
发明人：刘应科;蒋名军;周福宝;王凤超;王青祥;袁满;魏明尧;钮月 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-07-05 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种地面定向钻井流态化水力采煤方法，包括建井施工、水力采煤、煤岩混合物上井、平行接续采煤作业等步骤。本地面定向钻井流态化水力采煤方法以定向钻技术为基础，在相对于煤层倾斜走向的高端位置自地面利用钻采一体化装置的钻进机构Ⅰ和采煤定向钻杆向煤层打设定向采煤钻井，同时自地面利用钻吸一体化装置的钻进机构Ⅱ和吸煤定向钻杆向煤层打设定向吸煤钻井，然后通过钻采一体化装置对煤层进行水力切割，煤层钻井段底端位置与煤层贯通钻井段贯通后，被水力切割下的煤岩混合物进入煤层贯通钻井段、被泥浆泵泵压提升上井，能够在实现无作业人员井下作业的前提下降低煤炭开采成本，特别适用于对倾斜走向的松软煤层进行煤矿开采。
一种地面定向钻井流态化水力采煤方法

[发明专利]一种直井周向扫略流态化采煤系统-CN202110880485.8有效
发明人：刘应科;李健;王青祥;周福宝;蒋名军;高峰;袁满;钮月;王凤超 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种直井周向扫略流态化采煤系统，包括煤层定向钻孔部分和流态化采煤部分。本发明的高压输运管包括利用电流变液或磁流变液特性、通过电极组件或电磁线圈组件控制呈刚性管状态或柔性管状态的水力切割段，在利用采煤竖井水力采煤和利用煤层底部的运煤巷道输运煤炭上井技术方案的基础上，利用定向钻技术对应采煤竖井自地面施工开拓沿煤层走向直线延伸的煤层定向钻孔、并将煤层定向钻孔作为水力切割段伸入煤层的长度基础，采用输运管弯折装置配合控制电极组件或电磁线圈组件的方式使水力切割段弯折并通过自进式牵引喷头牵引进入煤层定向钻孔，能够实现大大提高地面钻孔采煤单个钻井的采煤区域范围。
一种直井周扫略流态化采煤系统

[发明专利]一种基于电位信号的桩基无损实时检测系统及方法-CN202010107682.1有效
发明人：刘晓斐;王恩元;张华杰;李忠辉;朴春德;张超林;钮月;丁煜;李霄琳 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-02-21 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： E02D33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电位信号的桩基无损实时检测系统及方法，适用于在实验室模拟处于地下桩基的受力状态及对桩基损伤的监测，也适用于现场建筑物桩基损伤的监测及评估。实验室条件下桩基的受载采用反力梁加载装置以模拟实际使用时桩基所受到的载荷作用，现场条件下桩基无须施加载荷，在被测桩基表面不同位置安装电极片，通过连接线采集电位信号，根据监测到的桩基表面电位信号变化评估出桩基的损伤情况，实现对桩基是否产生损伤、产生损伤的位置、损伤程度等判定及评估。本发明操作简单，检测效果好，可在不破坏桩基自身结构的条件下实现对深埋于地下桩基安全性的无损检测，并根据连续检测数据的变化规律评估桩基是否产生损伤及破坏。
一种基于电位信号桩基无损实时检测系统方法

[发明专利]一种掘进工作面煤与瓦斯突出危险区域电位精细判识方法-CN202011250779.4在审
发明人：钮月;王恩元;李忠辉;高峰;李保林;张昕;田贺;王明甫;王红浩;臧泽升 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-11-11 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种掘进工作面煤与瓦斯突出危险区域电位精细判识方法，适用于煤矿井下使用。在突出煤层掘进工作面迎头前方实体煤中施工钻孔，布置电位测线；利用测线上多点电位数据进行反演成像，得到迎头前方两条测线之间待判识实体煤区域内电位空间分布特征；基于模糊数学方法统计电位反演值的隶属度函数，确定危险临界值；利用电位反演临界值对待判识区域的局部突出危险区域进行精细判识，并结合实例分析对判识结果进行验证。该方法能够实现对掘进迎头前方小范围的局部突出危险区域及危险程度进行精细判识与分级预警，从而采取针对性的突出防治对策，保障煤矿安全生产，具有判识结果精细、施工过程近似“无损”的优势。
一种掘进工作面瓦斯突出危险区域电位精细方法

[发明专利]一种含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统及方法-CN201711000310.3在审
发明人：李忠辉;程富起;王恩元;钮月;殷山;魏洋;刘帅杰 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-10-24 - 公布日： 2018-03-27 - 主分类号： G01N27/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统及方法，含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统包括测试缸体、电位采集仪、压力采集仪、高压瓦斯气瓶、真空泵和微控伺服压机。含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试方法通过含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统来采集含瓦斯煤在动力破坏过程中电位信号数据，为研究含瓦斯煤动力破坏的力学特征及电位变化规律提供技术支持。
一种瓦斯动力破坏过程电位信号测试系统方法

[发明专利]一种模拟测试钻孔变形的方法-CN201510001971.2有效
发明人：李忠辉;蔡冠楠;钮月;娄全 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-01-04 - 公布日： 2017-08-04 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：一种模拟测试钻孔变形的装置及方法，装置包括内设煤岩体相似材料的模拟箱、设在模拟箱上的上压板，模拟箱的前后侧板上对称开有一圆孔，前后侧板上的圆孔经钻孔模具连通，形成模拟钻孔环境，在模拟钻孔内设置连有导压管的胶囊压力感应器，导压管的外露端经三通分别连有单向阀和压力表。测试方法将胶囊压力感应器送入箱体内的钻孔中，对钻孔施加应力，同步记录钻孔形变和压力表读数，够动态记录钻孔变形与发展规律，得到变化关系，以此实测的胶囊压力演算钻孔变形量，其结构简单，易于操作，模拟效果好。
一种模拟测试钻孔变形方法

[实用新型]新型水力割缝喷头-CN201520478385.2有效
发明人：李学龙;李国爱;刘淑敏;娄全;邱黎明;钮月;张益伟 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2015-07-06 - 公布日： 2015-11-11 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种新型水力割缝喷头，包括注水管和喷头，所述喷头安装在注水管的出水端；所述喷头为圆筒形，包括筒体、前端面和后端面，其中前端面与筒体固连，后端面与筒体可转动连接；所述喷头的前端面以及筒体上分别设有射流孔，其中前端面上的射流孔与注水管的出水口位于同一轴线上；所述喷头内部固连有能够使喷头转动的导流装置，当内部结构的水射流，冲击导流板时，导流板受到反作用力，获得动能，从而带动喷头转动，结构简单，且实现了水力割缝的方便快捷高效。
新型水力喷头

[实用新型]一种新型矿用旋转式无压风门-CN201520407879.1有效
发明人：刘永杰;李学龙;陈鹏;李国爱;钮月;李思瑶 -专利权人：华北科技学院
申请日： 2015-06-15 - 公布日： 2015-10-21 - 主分类号： E21F1/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种新型矿用旋转式无压风门，利用定轴平衡原理，在左扇风门本体中间安设一个转轴，使左扇风门能以转轴为轴旋转；同时在左扇风门上有百叶窗，来调节开启时风量，便于左扇风门的开启；风当门两侧风压平衡后右扇便可以轻易打开。在风门扇四周安装密封皮条，在风门安设下坎，以增加风门的密封性。这种独特的结构，解决了频繁过人操作方便的问题，而且漏风量小，无需再设方向风门。
一种新型旋转式无压风门

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