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公开(公告)号：CN115341900A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210769150.3
申请日：2022-06-30
申请人： 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院 , 中国矿业大学(北京) , 国家能源集团新疆能源有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种基于人造拱壳的覆岩减损降沉方法，包括以下步骤：假设覆岩内已经存在一个拱壳且定义为设定拱壳，计算设定拱壳的拱高h；确定设定拱壳的轨迹线；计算设定拱壳任一截面的参数；绘制设定拱壳的拱轴线；实测拱轴线所在不同分层岩体的抗弯强度、抗剪强度和抗拉强度；确定拱轴线中的薄弱岩层；采用地面注浆和工作面巷道注浆的加固方法，对薄弱岩层进行注浆加固，形成加强的人造拱壳。本发明通过先计算确定设定拱壳的位置及薄弱岩层位置，再对其进行精准注浆加固，最终在覆岩内形成加强的人造拱壳，从而实现煤炭高强度开采与地表生态保护相协调的目的，能够使煤矿开采裂隙不发育至地表，煤矿地表下沉量大幅度降低，同时能够减少投入。
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公开(公告)号：CN114217048A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111507933.6
申请日：2021-12-10
申请人： 国家能源投资集团有限责任公司 , 国能神东煤炭集团有限责任公司 , 中国矿业大学(北京) , 北京低碳清洁能源研究院
摘要： 本发明公开一种采矿三维模拟实验模型实验方法，包括：铺设模拟煤层；在模拟煤层上铺设模拟岩层、铺设模拟隔水层以及铺设模拟含水层，以进行采矿三维模拟实验模型铺设，模拟含水层的含水层模拟材料在铺设时为固态，经过加热后为液态；铺设模拟地表岩层，对模拟含水层加热或者等待含水层模拟材料转化为液态，以完成采矿三维模拟实验模型铺设后，对采矿三维模拟实验模型进行模拟实验，并在模拟实验中对模拟含水层进行监测。本发明通过含水层模拟材料模拟含水层，实现含水层铺设，并在模拟实验时对模拟含水层进行监测，使模拟实验的真实性和准确性都有了极大的改善和提高。
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公开(公告)号：CN114067659B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202111535170.6
申请日：2021-12-15
申请人： 国家能源投资集团有限责任公司 , 国能神东煤炭集团有限责任公司 , 中国矿业大学(北京) , 北京低碳清洁能源研究院
摘要： 本发明公开一种用于模拟煤炭开采的三维试验平台，包括：框架；设置于框架底部的开挖模拟系统，用于模拟煤炭开采后的煤层变形状态；岩土模拟单元，铺设于开挖模拟系统的上部；岩土模拟单元采用模拟岩土得到；设置于框架顶部的移动式加载系统，所述移动式加载系统包括多个加载模块；控制装置，根据煤矿实际岩土厚度以及岩土模拟单元的厚度，确定每一加载模块的施压值；向每一加载模块发送控制信号，控制加载模块向岩土模拟单元施加压力，使得加载模块施加的压力值与岩土模拟单元的自身重力值之和与煤矿实际岩土厚度所产生的压力值相匹配。以上方案，能够模拟各种深度煤层所承受的压力值，可以对深煤层的开采过程进行模拟。
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公开(公告)号：CN114217048B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202111507933.6
申请日：2021-12-10
申请人： 国家能源投资集团有限责任公司 , 国能神东煤炭集团有限责任公司 , 中国矿业大学(北京) , 北京低碳清洁能源研究院
摘要： 本发明公开一种采矿三维模拟实验模型实验方法，包括：铺设模拟煤层；在模拟煤层上铺设模拟岩层、铺设模拟隔水层以及铺设模拟含水层，以进行采矿三维模拟实验模型铺设，模拟含水层的含水层模拟材料在铺设时为固态，经过加热后为液态；铺设模拟地表岩层，对模拟含水层加热或者等待含水层模拟材料转化为液态，以完成采矿三维模拟实验模型铺设后，对采矿三维模拟实验模型进行模拟实验，并在模拟实验中对模拟含水层进行监测。本发明通过含水层模拟材料模拟含水层，实现含水层铺设，并在模拟实验时对模拟含水层进行监测，使模拟实验的真实性和准确性都有了极大的改善和提高。
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公开(公告)号：CN115126505B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202210770772.8
申请日：2022-06-30
申请人： 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院 , 中国矿业大学(北京) , 国家能源集团新疆能源有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种覆岩结构稳定性的精准提升方法，包括以下步骤：工作面回采前，在巷道内采用物探的方式探索工作面上方覆岩内部岩石破碎情况；工作面回采后，假设覆岩结构内已经形成分层拱壳，计算分层拱壳的最终发育形态；确定工作面上方的基岩厚度h0，判断覆岩内有无形成分层拱壳；将内拱轨迹方程和外拱轨迹方程与物探结果进行位置叠加，确定分层拱壳内何处存在易损坏区；将分层拱壳分段，针对易损坏区所处部位采用不同加固方式处理。本发明采用针对性极强的方式对易损坏区进行有效加固处理，充分利用覆岩内分层拱壳本身的承载能力，实现了在精准提升覆岩结构稳定性、减缓地表破坏的同时大幅度降低加固成本、获得最大经济利益的目的。
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公开(公告)号：CN115126505A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210770772.8
申请日：2022-06-30
申请人： 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院 , 中国矿业大学(北京) , 国家能源集团新疆能源有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种覆岩结构稳定性的精准提升方法，包括以下步骤：工作面回采前，在巷道内采用物探的方式探索工作面上方覆岩内部岩石破碎情况；工作面回采后，假设覆岩结构内已经形成分层拱壳，计算分层拱壳的最终发育形态；确定工作面上方的基岩厚度h0，判断覆岩内有无形成分层拱壳；将内拱轨迹方程和外拱轨迹方程与物探结果进行位置叠加，确定分层拱壳内何处存在易损坏区；将分层拱壳分段，针对易损坏区所处部位采用不同加固方式处理。本发明采用针对性极强的方式对易损坏区进行有效加固处理，充分利用覆岩内分层拱壳本身的承载能力，实现了在精准提升覆岩结构稳定性、减缓地表破坏的同时大幅度降低加固成本、获得最大经济利益的目的。
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公开(公告)号：CN114280275A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111561012.8
申请日：2021-12-15
申请人： 国家能源投资集团有限责任公司 , 国能神东煤炭集团有限责任公司 , 中国矿业大学(北京) , 北京低碳清洁能源研究院
摘要： 本发明公开一种三维模拟试验中的煤层模块精细化开挖系统，包括：多个模拟煤块，多个模拟煤块组成模拟煤层；多个电动支撑模块，每一电动支撑模块设置于一个模拟煤块的底部，电动支撑模块升降用于带动模拟煤块移动；控制模块，其输出端与电动支撑模块的被控端连接，控制模块根据预设开挖面确定每一模拟煤块的高度，根据每一模拟煤块的高度确定每一电动支撑模块的高度，根据每一电动支撑模块的高度生成高度控制指令；控制模块将每一电动支撑模块的高度控制指令发送至对应的电动支撑模块，以控制电动支撑模块升降至对应的高度。本方案通过控制模块对电动支撑模块的精确化控制，提高了系统的稳定性和模拟结果的准确度。
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公开(公告)号：CN114814158B
公开(公告)日：2024-04-23
申请号：CN202110065181.6
申请日：2021-01-18
申请人： 神华神东煤炭集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院 , 国家能源投资集团有限责任公司
摘要： 本发明涉及矿业工程及沉陷相似模拟试验研究领域，特别涉及一种自动铺料及开挖的相似模拟试验系统。本发明的相似模拟试验系统包括：自动铺料模块、第一移动组件和控制模块，其中，所述第一移动组件分别与所述自动铺料模块和所述控制模块相连；所述控制模块控制所述第一移动组件带动所述自动铺料模块沿横向和竖向往复移动，以使相似材料逐层叠加形成试验模型。本发明的相似模拟试验系统实现了模型铺料的自动化，极大地减轻了劳动强度，提高了试验效率，加快了模型试验速度，避免了人工铺料开挖对试验结果的影响，提高了试验的可靠性，为研究开采沉陷及岩层移动规律提供有力的技术支持。
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公开(公告)号：CN114076586B
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202010844683.4
申请日：2020-08-20
申请人： 神华神东煤炭集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院 , 国家能源投资集团有限责任公司
IPC分类号： G01C5/00
摘要： 本发明提供一种矿井地表沉陷星空地一体化监测方法，包括以下步骤：(1)在地表布置#字形监测线；(2)设置永久监测点；(3)根据地下工程开挖参数初步确定地表重点监测区域；(4)对监测区域内的各个监测点进行编码登记并装设无线信号接收装置，采用卫星系统、雷达干涉测量技术、无人机航拍或红外光谱光谱摄像、RTK+精密水准测量以预定监测频率对监测区域交叉重叠测量并实时获得监测数据。本发明采用星(BDS+InSAR)、空(无人机+红外)、和地(监测站+RTK)一体化监测手段，结合地下工程开挖过程，将三种监测方法进行有效集成用于地表监测，能够及时预知由于地下工程开挖导致地表沉陷状况，为精准采集与生态开采减损提供理论支撑。
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公开(公告)号：CN116798305A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202210247171.9
申请日：2022-03-14
申请人： 神华神东煤炭集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院 , 国家能源投资集团有限责任公司
IPC分类号： G09B25/00
摘要： 本发明提供一种用于模拟煤岩样的可视化材料，包括：固体水，以及掺杂在所述固体水中的玻璃纤维，其中，所述可视化材料的抗压强度满足式(1)，所述可视化材料的抗剪强度满足式(2)，所述可视化材料的硬度满足式(3)，#imgabs0#式(1)中，k1表示所述可视化材料的抗压强度，k1＇表示所述煤岩样的抗压强度，式(2)中，k2表示所述可视化材料的抗剪强度，k2＇表示所述煤岩样的抗剪强度，式(3)中，k3表示所述可视化材料的硬度，k3＇表示所述煤岩样的硬度。该可视化材料具有很好的透明性，可以实现岩土体内部变形的可视化，且原材料为水与玻璃纤维，成本低，效率高，具有很好的推广性。
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