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公开(公告)号：CN115263419B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202210483426.1
申请日：2022-05-05
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司 , 榆林市能源局 , 陕煤集团神木张家峁矿业有限公司 , 陕西华电榆横煤电有限责任公司
摘要： 本申请提供一种基于多目标的矿井超前疏放水方法及相关设备，基于矿井的富水性和地下水系统的特征参数来确定决策变量，并根据预设的疏放水目标构建多个目标函数，然后构建多约束条件下的分布参数地下水管理模型，并通过线性目标规划算法对分布参数地下水管理模型进行求解，得到目标函数的最优解集，实现矿井的疏放水执行方案的构建。基于该执行方案，进行矿井的超前疏放钻孔布置、疏放水量及疏放时间的综合管理，从而有效解决生态水资源保护与矿井安全开采之间的矛盾，在减少矿区疏放水成本的同时，防止整个地下水系统内的水资源浪费，避免了对矿区的生态环境的破坏，为实现生态脆弱区矿水‑资源双开采提供新的疏放水管理模式。
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公开(公告)号：CN115263419A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210483426.1
申请日：2022-05-05
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司 , 榆林市能源局 , 陕煤集团神木张家峁矿业有限公司 , 陕西华电榆横煤电有限责任公司
摘要： 本申请提供一种基于多目标的矿井超前疏放水方法及相关设备，基于矿井的富水性和地下水系统的特征参数来确定决策变量，并根据预设的疏放水目标构建多个目标函数，然后构建多约束条件下的分布参数地下水管理模型，并通过线性目标规划算法对分布参数地下水管理模型进行求解，得到目标函数的最优解集，实现矿井的疏放水执行方案的构建。基于该执行方案，进行矿井的超前疏放钻孔布置、疏放水量及疏放时间的综合管理，从而有效解决生态水资源保护与矿井安全开采之间的矛盾，在减少矿区疏放水成本的同时，防止整个地下水系统内的水资源浪费，避免了对矿区的生态环境的破坏，为实现生态脆弱区矿水‑资源双开采提供新的疏放水管理模式。
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公开(公告)号：CN115419384A
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210791263.3
申请日：2022-07-04
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
摘要： 本申请提供一种采动覆岩完全破断型的含水层动态注浆截流堵水方法，包括如下步骤：对采矿区域进行地层勘察；确定所述风化基岩含水层的富水性区域；在富水性区域内，从表土层向下依次施工垂直钻孔和曲线分支钻孔；以下行注浆的方式，向曲线分支钻孔内注入第一浆液，直至第一浆液注至导水裂隙带顶部，在曲线分支钻孔内继续注浆至符合第一预设结束条件，停止注入第一浆液，待第一浆液凝固后，形成第一注浆层，第一注浆层位于风化基岩含水层内。通过对含水层富水性区域进行浆液填充，将含水层改造为隔水层或弱透水层，从水源方面阻止第四系含水层的水源补给和风化基岩含水层的水流进入采空区，保护地下水系统，减少矿井涌水量。
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公开(公告)号：CN115354961A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202210791281.1
申请日：2022-07-04
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
摘要： 本申请提供一种煤层顶板堵水和地表减沉治理方法，包括：对采矿区域进行地层勘察；以劈裂注浆的方式，向第四系含水层与风化基岩含水层的交界面处注入第一浆液，形成第一隔水垫层；以下行注浆的方式，向曲线分支钻孔内注入第二浆液，形成第二隔水垫层；以上行注浆的方式，在第一隔水垫层的顶部继续注入第三浆液，形成第三隔水垫层。通过第一隔水垫层切断第四系含水层向风化基岩含水层的垂向补给；通过第二隔水垫层，实现对采后顶板的导水裂隙带内的导水通道进行封堵；通过在第三隔水层，提高总垫层高度，对煤层开采造成的地表变形进行治理，综合三次注浆操作，对矿井顶板水害防治及地表变形进行综合有效的治理，保护地下水资源。
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公开(公告)号：CN115419384B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202210791263.3
申请日：2022-07-04
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
摘要： 本申请提供一种采动覆岩完全破断型的含水层动态注浆截流堵水方法，包括如下步骤：对采矿区域进行地层勘察；确定所述风化基岩含水层的富水性区域；在富水性区域内，从表土层向下依次施工垂直钻孔和曲线分支钻孔；以下行注浆的方式，向曲线分支钻孔内注入第一浆液，直至第一浆液注至导水裂隙带顶部，在曲线分支钻孔内继续注浆至符合第一预设结束条件，停止注入第一浆液，待第一浆液凝固后，形成第一注浆层，第一注浆层位于风化基岩含水层内。通过对含水层富水性区域进行浆液填充，将含水层改造为隔水层或弱透水层，从水源方面阻止第四系含水层的水源补给和风化基岩含水层的水流进入采空区，保护地下水系统，减少矿井涌水量。
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公开(公告)号：CN115343416A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210708988.1
申请日：2022-06-21
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
IPC分类号： G01N33/00
摘要： 本申请提供一种煤层采后动水注浆模拟装置及测试方法，所述装置包括：试验台；模型组件，设置在所述试验台上，包括箱体，内部由下至上依次设有底板层、煤层、隔水层、含水层和顶板层；注浆系统，包括注浆口，与所述箱体的侧壁连通；动水系统，包括进水口和出水口，所述进水口与所述箱体的侧壁连通，所述出水口与所述箱体上和所述进水口相对的侧壁连通；垂向加载系统，设置在所述试验台上；测试系统，包括传感器，设置在所述箱体内。本申请提供的煤层采后动水注浆模拟装置及测试方法，结构简单，操作简便，实现渗流‑应力耦合条件下注浆过程的可视化，更真实地模拟不同地质条件煤层采后动水注浆变化，为矿井采后注浆堵水水害防治提供参考基础。
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公开(公告)号：CN114580143A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210032524.3
申请日：2022-01-12
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司 , 北矿大(南京)新能源环保技术研究院有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/14
摘要： 本申请提供一种矿井涌水量动态预测方法及相关装置，该方法包括获取待预测的矿井的地层岩性参数，基于所述地层岩性参数构建所述矿井的地质结构模型；基于所述地质结构模型生成所述矿井的力学模型；基于所述地质结构模型生成所述矿井的水流模型；基于所述力学模型的渗透系数调节所述水流模型的渗透系数，并基于调节后的所述水流模型预测所述矿井的涌水量，从而有效解决水流模型中水文地质参数为常量的缺点，使预测的涌水量随着矿井开采变化而变化，提高了涌水量预测的精度。
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公开(公告)号：CN117108201B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202310927469.9
申请日：2023-07-26
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
摘要： 本公开提供一种曲率可控的定向钻进装置及钻进方法。具体地，定向钻进装置包括：钻头；动力单元，用于向所述钻头提供旋转动力；刚性弯节导向单元，设置于所述钻头和所述动力单元之间，并且被配置为在外力作用下能够在初始弧形的基础上进一步弯曲；可弯曲外壁，设置于所述动力单元和所述刚性弯节导向单元的外侧；以及导斜件，设置于所述可弯曲外壁靠近所述钻头的一端，并且被配置为接收来自于钻井壁且垂直于所述可弯曲外壁轴向的反作用力，以使所述刚性弯节导向单元弯曲。利用导斜件和顶部驱动单元的配合，使得连接于所述刚性弯节导向单元的钻头改变钻进方向，达到在垂直孔内无套管、不开窗的条件下进行侧向分支开孔的技术效果。
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公开(公告)号：CN115341956B
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202210731185.8
申请日：2022-06-24
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
摘要： 本公开提供一种覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置，沿目标区域的煤层的推采方向，对目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据；沿推采方向的垂直方向，对目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据；根据地表变形数据和地下变形数据，构建目标区域的覆岩三带发育模型，并基于覆岩三带发育模型，得到目标区域的覆岩三带发育规律；获取目标区域的煤层的工作面推采进度，根据覆岩三带发育规律确定目标区域的覆岩三带发育高度，确定工作面推采进度与覆岩三带发育高度的时空关系，并将时空关系推送到目标设备。通过本公开，可以降低由于覆岩三带发育所带来的矿井开采风险，并提高开采效率。
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公开(公告)号：CN115343416B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202210708988.1
申请日：2022-06-21
申请人： 中国矿业大学(北京) , 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
IPC分类号： G01N33/00
摘要： 本申请提供一种煤层采后动水注浆模拟装置及测试方法，所述装置包括：试验台；模型组件，设置在所述试验台上，包括箱体，内部由下至上依次设有底板层、煤层、隔水层、含水层和顶板层；注浆系统，包括注浆口，与所述箱体的侧壁连通；动水系统，包括进水口和出水口，所述进水口与所述箱体的侧壁连通，所述出水口与所述箱体上和所述进水口相对的侧壁连通；垂向加载系统，设置在所述试验台上；测试系统，包括传感器，设置在所述箱体内。本申请提供的煤层采后动水注浆模拟装置及测试方法，结构简单，操作简便，实现渗流‑应力耦合条件下注浆过程的可视化，更真实地模拟不同地质条件煤层采后动水注浆变化，为矿井采后注浆堵水水害防治提供参考基础。
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