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公开(公告)号：CN106198232A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610571304.2
申请日：2016-07-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种基于实测的充填材料力学特性曲线修正方法，步骤如下：A、基于实验室钢桶压实试验对充填材料进行单轴侧限压缩，绘制应力与应变、容重与弹性地基系数关系测试曲线；B、根据测试曲线的变化趋势，借助Excel、Origin、Matlab等数据处理软件，拟合应力与应变、容重与弹性地基系数关系表达式；C、对工作面回采过程中充填体的应力与应变关系进行现场动态监测，得到现场实测曲线；D、在同一坐标系下分别绘制测试及实测的充填材料力学特性曲线；E、对比测试与实测曲线，以实测曲线为目标，采用修正拟合关系式中特征参数的方法，对测试曲线进行修正。该方法为充采质量比、充实率、夯实次数、夯实力等工程参数合理优化设计提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN104458433B
公开(公告)日：2016-09-14
申请号：CN201410755624.4
申请日：2014-12-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N3/16
Abstract: 一种截齿侵入煤岩破裂机理试验万向平台及使用方法；该平台试验机上方设有活动横梁、传感器、截齿套筒及试验截齿，下方试验箱体内部设有超薄千斤顶和压力传感器；试验箱体底部横向设有旋转螺杆与弧形齿座啮合，并通过滑块使两者固定连接；弧形齿座套装于中心转轴上，旋转座平装于其下部的纵向滑座，纵向滑座与其下的纵向滑座套匹配连接；纵向滑座套连接在底座上部的横向滑道里，通过纵向丝杠、横向丝杆和中心转轴，即能实现平台纵横位置移动和360°旋转运动，本试验平台结构简单，制作容易，可更换截齿或不同尺寸试样、进行围压控制以及调整截齿任意侵入角度及位置的试验功能，适应于复杂环境条件下截齿侵入煤岩破裂机理的试验研究。
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公开(公告)号：CN104564137A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201510025393.6
申请日：2015-01-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F15/00
CPC classification number: E21C41/18 , E21F15/005
Abstract: 本发明公开了一种双介质垛式支撑坚硬顶板的煤矿采空区处理方法及装置，主要针对煤矿厚层坚硬顶板难以垮落的工程难题，采煤工作面采煤工序结束后，通过在采空区内充填基础垛体，基础垛体与顶板之间通过充填化学材料进行软接顶。充填垛的间、排距取徝受采深、采高和顶板岩性等因素影响，排距为15～30m，间距为8～15m；充填垛的截面可以为圆形、矩形或正方形；有效断面面积为0.8～1m2。接顶软介质为采高的1/10～1/8；基础垛体的充填可以采用砼或砂砾石等材料注浆。本发明尤其适用于浅埋薄煤层的连续开采，改变刀柱式支撑采空区需要频繁搬迁工作面设计，或减少以注水软化顶板、爆破预裂法的繁杂工序。
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公开(公告)号：CN102996131B
公开(公告)日：2014-10-29
申请号：CN201210527033.2
申请日：2012-12-10
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21C41/16 , E21D23/0481
Abstract: 一种预掘两巷前进式固体充填采煤方法，回采巷道采用预掘巷作为进回风巷道、采用沿空留巷巷道作为充填物料与煤炭的运输巷道的布置方式；煤炭回采与采空区回填采用综合机械化固体充填采煤工艺；以充填采煤工作面背向采区运煤上山方向推进开采顺序的采煤方法。预掘巷在工作面回采之前掘进形成，随工作面向前充填采煤推进作业的同时，利用优化设计的巷旁充填体形成沿空留巷巷道。本采煤方法工艺简单，技术上完全实现了无煤柱开采，煤炭资源回采率高，不仅有效解决了资源紧缺矿井实施充填开采过程中后退式布置俯采仰充工作面无法保障充填效果的技术难题，而且通过前进式布置仰采俯充工作面，使受地质条件限制的矿井实施综合机械化固体充填开采成为现实。
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公开(公告)号：CN103993911A
公开(公告)日：2014-08-20
申请号：CN201410217185.1
申请日：2014-05-21
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F17/18
CPC classification number: E21F17/18
Abstract: 一种综合机械化充填采煤采空区顶板动态监测仪，由监测仪底座、多级伸缩杆和底盘组成。监测仪底座由底座缸体、弹簧、传输电缆、光栅位移计和导杆组成。底座缸体内设置位移计支座、保护接口、弹簧支座和量程限制板。光栅位移计含芯片。底座缸体由螺丝固定在底盘上。弹簧安置在弹簧支座的卡槽内，光栅位移计安置在位移计支座的卡槽内，导杆直接连接在光栅位移计上，导杆和光栅位移计套在弹簧内，传输电缆与芯片连接；多级伸缩杆由一级杆、二级杆和三级杆组成，一级杆安装在底座缸体内，直接接触导杆上的量程限制板。二级杆通过紧固螺栓固定在一级杆的安装槽内，三级杆和二级杆用固定螺栓固定。该装置能直接准确监测顶板动态下沉量，结构巧妙、使用方便。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103513281A
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201310503632.5
申请日：2013-10-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01V1/40
Abstract: 本发明公开了一种固体充填采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法，首先根据收集的充填采煤工作面工程地质条件信息与岩石力学实验获取的煤岩体的物理力学参数，采用有限元分析软件建立固体充填采煤数值模型；先模拟采高M不变、充实率变化条件下的覆岩塑性区高度，再模拟充实率不变、采高M变化条件下的覆岩塑性区高度，确定塑性区高度为导水裂隙带发育高度H；然后以模拟结果为基础，多元回归得到充实率采高M与导水裂隙带发育高度H的关系表达式；最后依据充填采煤实际工程参数，即设计充实率实际采高Mc，计算出覆岩导水裂隙带发育高度Hc。此方法为固体充填采煤覆岩导水裂隙带发育高度准确地预计提供参考，为含水层下煤层的安全开采提供理论借鉴。
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公开(公告)号：CN103510984A
公开(公告)日：2014-01-15
申请号：CN201310504255.7
申请日：2013-10-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F15/00
Abstract: 本发明公开了一种固体充填采煤充采质量比设计方法，利用煤炭采出空间与充入的固体充填物料空间体积相等的原理，设计充采质量比等价为设计固体充填物料与原煤的密度比，原煤的密度ρc直接通过现场取样测定，固体充填物料在夯实力σt作用下的密度ρt由实验室试验及数据拟合获取，其获取步骤如下：首先计算固体充填物料压实前的密度ρ0；然后对固体充填物料进行压缩试验，绘制ε-σ曲线，按相关系数R2对曲线进行拟合得到应变ε-应力σ函数关系，再根据质量守恒定律得到固体充填物料密度-应力关系，最后得到充填体在σt压力下的密度ρt，从而设计得到充采质量比。本发明定量地确定了固体充填采煤充填量与采煤量比例关系，其结果可为整个充填工作面充实率设计提供理论依据。
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公开(公告)号：CN103306720A
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201310187986.3
申请日：2013-05-20
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21F15/02 , E21C41/04 , E21C41/16 , E21D23/0481
Abstract: 本发明公开的一种特厚煤层倾斜分层固体充填采煤方法，适用于“三下”特厚煤层的开采。本方法按照分层厚度2.5～4.5m的原则确定倾斜分层层数，采用分层分采下行充填开采顺序；按常规固体充填采煤方法布置巷道及设备；实行采煤、铺设金属网和竹笆、充填的循环顺序，完成首采面及第一分层的充填开采；同时，在本分层工作面采完4个月后，在第二分层对应位置，在第一分层形成的人工假顶掩护下，按相同充填采煤方法开采，如此循环，不断在上一分层制造的人工假顶掩护下进行本分层开采，直至采完整个特厚煤层。采用此方法解放“三下”特厚煤层资源，有效控制岩层移动及地表沉陷，该方法回采率高，生产效率高，成本低，在厚煤层充填开采领域，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN103018105A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210527053.X
申请日：2012-12-10
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N3/10
Abstract: 一种固体充填采煤固体物料压实系统模拟实验平台，主要由动力供应系统、夯实系统、加载系统、数据采集处理系统以及底座和箱形框架组成，各系统有序配合实现充填开采现场的模拟，可以在实验室实现固体充填开采技术中固体物料的充填夯实过程，并通过数据采集处理系统获取相关参数。该平台的夯实系统可实现2MPa的夯实力，加载系统最大可实现10MPa的加载压力，加载压力可以持续恒压或交变加载，该实验装置可实测相同充填物料不同加载压力下的应力应变特性、不同充填物料相同加载压力下的应力应变特性以及特定充填物料在持续恒压下的蠕变特性。该平台构造简单、易于操作，是固体充填采煤技术中固体充填物料特殊受载条件下力学特性演变理论研究的重要平台。
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公开(公告)号：CN102996131A
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201210527033.2
申请日：2012-12-10
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21C41/16 , E21D23/0481
Abstract: 一种预掘两巷前进式固体充填采煤方法，回采巷道采用预掘巷作为进回风巷道、采用沿空留巷巷道作为充填物料与煤炭的运输巷道的布置方式；煤炭回采与采空区回填采用综合机械化固体充填采煤工艺；以充填采煤工作面背向采区运煤上山方向推进开采顺序的采煤方法。预掘巷在工作面回采之前掘进形成，随工作面向前充填采煤推进作业的同时，利用优化设计的巷旁充填体形成沿空留巷巷道。本采煤方法工艺简单，技术上完全实现了无煤柱开采，煤炭资源回采率高，不仅有效解决了资源紧缺矿井实施充填开采过程中后退式布置俯采仰充工作面无法保障充填效果的技术难题，而且通过前进式布置仰采俯充工作面，使受地质条件限制的矿井实施综合机械化固体充填开采成为现实。
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