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公开(公告)号：CN107036919B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201710204880.8
申请日：2017-03-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种利用超声波激励破碎岩石的实验装置及实验方法，该装置由超声波发生器、振动系统和冷却系统组成，振动系统包括兰杰文振子、连接片和固定器；冷却系统包括冷却筒、冷却液和冷却槽。连接片通过螺钉固定在兰杰文振子上，水平固定器安装在冷却槽槽壁上，岩石试件用强力胶水粘结在连接片下端。超声波发生器供电给兰杰文振子驱动其工作，输入的电信号经兰杰文振子转换后激励岩石试件发生振动进而损伤、破裂。冷却系统通电后向冷却筒循环注入冷却液冷却兰杰文振子。本发明可通过改变岩石试件尺寸，研究岩石破碎效果与超声波功率、频率之间的关系，将岩石试件通过连接片与兰杰文振子连接，振动传递效率高，振子可重复利用，使用寿命长。
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公开(公告)号：CN108716401A
公开(公告)日：2018-10-30
申请号：CN201810686901.9
申请日：2018-06-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种巨厚煤层分层开采方法，属于巨厚煤层安全高效开采领域。该方法包括分层划分、分层开采、掘溜煤眼、保留层放出四步。分层划分要求每个分层厚度满足目前开采技术条件下放顶煤开采厚度且分层上部保留层冒落碎胀后能充满采空区；各分层开采时对冒落的保留层暂不予回收，让其充填采空区；溜煤眼滞后底分层工作面一定距离开掘在煤层底板中，其下方与运煤巷道连接，数量满足后期放煤要求；保留层放出是在底分层工作面推进过后进行，直至巨厚煤层开采完毕。本发明方法优点是覆岩受扰动程度小，巷道布置可有效避免上分层采动破坏影响，能实现巨厚煤层安全高效开采，具有高实用性和强推广性。
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公开(公告)号：CN107013212A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201710436729.7
申请日：2017-06-12
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种超声波激励放顶（煤）装置及方法，属于能源工程领域。用钻机在工作面前方顶板(顶煤)内间隔施工超前钻孔，将超声激励装置放入上述钻孔中并固定，对钻孔进行超声激励致裂，使顶板和顶煤产生裂缝,破坏煤岩体的整体性、降低其强度，以减小顶板来压的步距及强度，防止突然大面积来压,保障安全；同时使顶煤得到有效预裂，放煤顺利，顶煤回收率高。该方法为坚硬顶板(煤)开采提供了一种新型技术手段，其方法简单,施工方便,安全可靠,效果好。
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公开(公告)号：CN107780946A
公开(公告)日：2018-03-09
申请号：CN201710950754.7
申请日：2017-10-13
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21D9/1006 , E21C25/16
Abstract: 本发明公开了一种基于超声波共振的掘进机截割头，该截割头由超声波换能器、超声波振动器、可伸缩截齿、滚筒、超声波发生器、固定截齿和频率扫描芯组成，超声波换能器为大功率超声波换能器；超声波振动器激励岩石振动，弱化岩石强度；可伸缩截齿靠液压推力伸出并切入岩体截割岩石，可与超声波振动器同步转动；滚筒上安装有固定截齿，通过转动截割岩石；频率扫描芯实时扫描岩石频率并反馈至操作系统，操作系统根据反馈结果实时调整超声波发生器所发出的超声波频率。本发明对地质条件适应性好，振动、截割同步，振动范围可控，掘进碎岩速度快、效率高，截齿寿命长，可用于在高硬度岩层中掘进巷道，实现硬岩的高效破碎。
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公开(公告)号：CN108716401B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201810686901.9
申请日：2018-06-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种巨厚煤层分层开采方法，属于巨厚煤层安全高效开采领域。该方法包括分层划分、分层开采、掘溜煤眼、保留层放出四步。分层划分要求每个分层厚度满足目前开采技术条件下放顶煤开采厚度且分层上部保留层冒落碎胀后能充满采空区；各分层开采时对冒落的保留层暂不予回收，让其充填采空区；溜煤眼滞后底分层工作面一定距离开掘在煤层底板中，其下方与运煤巷道连接，数量满足后期放煤要求；保留层放出是在底分层工作面推进过后进行，直至巨厚煤层开采完毕。本发明方法优点是覆岩受扰动程度小，巷道布置可有效避免上分层采动破坏影响，能实现巨厚煤层安全高效开采，具有高实用性和强推广性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107780946B
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201710950754.7
申请日：2017-10-13
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超声波共振的掘进机截割头及其掘进使用方法，该截割头由超声波换能器、超声波振动器、可伸缩截齿、滚筒、超声波发生器、固定截齿和频率扫描芯组成，超声波换能器为大功率超声波换能器；超声波振动器激励岩石振动，弱化岩石强度；可伸缩截齿靠液压推力伸出并切入岩体截割岩石，可与超声波振动器同步转动；滚筒上安装有固定截齿，通过转动截割岩石；频率扫描芯实时扫描岩石频率并反馈至操作系统，操作系统根据反馈结果实时调整超声波发生器所发出的超声波频率。本发明对地质条件适应性好，振动、截割同步，振动范围可控，掘进碎岩速度快、效率高，截齿寿命长，可用于在高硬度岩层中掘进巷道，实现硬岩的高效破碎。
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公开(公告)号：CN107036919A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201710204880.8
申请日：2017-03-31
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: G01N3/32 , G01N3/02 , G01N2203/0008 , G01N2203/0055 , G01N2203/0067
Abstract: 本发明公开了一种利用超声波激励破碎岩石的实验装置及实验方法，该装置由超声波发生器、振动系统和冷却系统组成，振动系统包括兰杰文振子、连接片和固定器；冷却系统包括冷却筒、冷却液和冷却槽。连接片通过螺钉固定在兰杰文振子上，水平固定器安装在冷却槽槽壁上，岩石试件用强力胶水粘结在连接片下端。超声波发生器供电给兰杰文振子驱动其工作，输入的电信号经兰杰文振子转换后激励岩石试件发生振动进而损伤、破裂。冷却系统通电后向冷却筒循环注入冷却液冷却兰杰文振子。本发明可通过改变岩石试件尺寸，研究岩石破碎效果与超声波功率、频率之间的关系，将岩石试件通过连接片与兰杰文振子连接，振动传递效率高，振子可重复利用，使用寿命长。
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公开(公告)号：CN110630211B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN201811007917.9
申请日：2018-08-31
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B33/13
Abstract: 本发明公开了一种超声波原位造浆封堵覆岩采动裂隙方法，主要用于解决浅埋煤层开采导致隔水层破坏带来的水资源流失问题，属于煤矿绿色开采技术范畴。将钻孔终孔位置布置在裂隙发育区上方隔水层内，使隔水层内低渗透高膨胀性组分（黏土、高岭石等物质）与通过同心套管内管注入的辅助材料混合，并在超声波激励作用下浆化、泥化，实现原位造浆；同心套管外管为压气管，将地面泵房一定压力的气体输送到钻孔底部促进浆液流动，封堵隔水层附近因采动形成的裂隙，实现隔水层隔水性能的恢复，从而实现保水开采。该方法简单实用，对地下水无污染。
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公开(公告)号：CN110630263B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201810991692.9
申请日：2018-08-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种中部含夹矸层巨厚煤层分层开采方法，属巨厚煤层高效开采技术领域。该方法包括分层划分、首分层开采、二分层开采、底分层开采四步。分层划分是以高效率、高回收率为出发点，以减少开采扰动影响为原则，并根据煤体碎胀系数及放煤高度确定分层位置及厚度；首分层采用综放开采，在工作面底部铺设金属网；二分层采用综放开采，利用夹矸层及其上下一定厚度煤体的松散碎胀特性，最大限度充填采空区；底分层开采时，一次性放出全部已碎胀煤体。本发明方法可减少巨厚煤层分层开采对上覆岩层的扰动，并通过两次采动使中部夹矸及附近煤体破碎，易于放出，可有效提高回收率。
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公开(公告)号：CN110630263A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201810991692.9
申请日：2018-08-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种中部含夹矸层巨厚煤层分层开采方法，属巨厚煤层高效开采技术领域。该方法包括分层划分、首分层开采、二分层开采、底分层开采四步。分层划分是以高效率、高回收率为出发点，以减少开采扰动影响为原则，并根据煤体碎胀系数及放煤高度确定分层位置及厚度；首分层采用综放开采，在工作面底部铺设金属网；二分层采用综放开采，利用夹矸层及其上下一定厚度煤体的松散碎胀特性，最大限度充填采空区；底分层开采时，一次性放出全部已碎胀煤体。本发明方法可减少巨厚煤层分层开采对上覆岩层的扰动，并通过两次采动使中部夹矸及附近煤体破碎，易于放出，可有效提高回收率。
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