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公开(公告)号：CN118243498A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410323282.2
申请日：2024-03-21
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N3/08 , G01N3/06 , G01N23/046 , G01N29/14 , G06F30/25 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及采空区垮落带模拟领域，具体涉及考虑颗粒破碎的采空区垮落带破碎煤岩体压实模拟方法，包括获取实验室尺度的采空区垮落带破碎煤岩体；CT扫描并导入到PFC中，获取破碎煤岩体三维轮廓；建立外接立方墙体，投放ball；使用pebble代替ball；创建采空区墙体；投放颗粒簇；使用ball代替pebble；设置接触模型；对ball子颗粒进行赋参；建立加载墙体；设置加载速度；设置最大应力加载条件，求解并记录计算参数。本发明可以得到破碎煤岩体压实过程中的声发射变化情况及破碎煤岩体破碎情况；相比传统刚性颗粒簇计算方式，本发明能够实现建立考虑破碎煤岩体真实颗粒形状和破碎煤岩体压缩过程中破碎的胶结离散元模型，能够更加真实地反映破碎煤岩体的压实破碎过程。
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公开(公告)号：CN115758046B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202211429802.5
申请日：2022-11-14
Applicant: 北京低碳清洁能源研究院 , 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种工作面极限开采宽度计算方法、可读存储介质及电子设备，其方法包括：A、根据关键层理论从覆岩岩层中确定形成分层拱条件的厚硬岩层；B、随应力拱的工作面逐步推进，计算应力拱位于厚硬岩层下方及应力拱跨越厚硬岩层的厚硬岩层未破断、破断情况下的拱高；C、设定应力拱的拱高等于覆岩总厚度H0为开采宽度的极限临界条件，计算得到工作面极限开采宽度。本发明根据刚度条件判别式、强度条件判别式确定厚硬岩层，随应力拱的工作面逐步推进，根据空顶距条件、厚硬岩层极限破断距条件进行是否破断判定并分别计算出拱高，进而计算得到拱的工作面极限开采宽度，为煤矿开采设计和沉陷控制提供技术支撑。
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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
Applicant: 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
Abstract: 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：CN114996963A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210700316.6
申请日：2022-06-20
Applicant: 北京低碳清洁能源研究院 , 中国矿业大学(北京)
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种采动岩层拱壳结构稳定性分析方法，其方法如下：A、构建拱壳结构模型，得出拱壳结构模型的采动岩层破断高度；B、基于拱壳结构模型按照如下公式计算得到未破断岩层拱的发育高度；C、基于拱壳结构模型按照如下公式计算得到拱壳结构模型的拱壳发育总高；D、定义拱壳结构模型中拱壳结构的稳定性系数，通过稳定性系数对拱壳结构模型的拱壳结构稳定性进行判断。本发明采用临界采宽、稳定性系数两个数据量化指标，能够实现对采动岩体拱结构稳定性进行分析评价并得出临界失稳、失稳、稳定的结论，也能给出量化数据便于科学比较，根据本发明方法能够得出破断高度的临界破断岩层，对采矿工作安全保障及生态环境安全具有重要意义。
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公开(公告)号：CN114236099B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202210054367.6
申请日：2022-01-18
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明提供了一种基于能量传递守恒的煤矿开采损伤范围确定方法，包括地面钻井确定覆岩各岩层厚度，并进行取样；实验室采用单轴压缩方法实测各岩层弹性模量Ei和煤体的弹性模量E、峰值应变εm、塑性应变εu以及残余弹性应变εe；根据煤层开采尺寸、煤层埋深H，覆岩容重γ，求出煤层开采释放的总能量根据能量守恒原则及已经发生损伤岩层的塑性损伤耗散能、残余应变弹性能和扰动区弹性应变能求出剩余能量Ec；判断剩余能量Ec与下一未损伤岩层的极限应变能Em之间的大小。本发明能够理清煤层开采覆岩损伤传导机理，预测开采造成的损伤扰动范围，为实现损伤控制提供基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112098221B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202010392636.0
申请日：2020-05-11
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 一种矿井地下水库残留煤柱稳定性的相似模拟装置及实验方法，属于煤矿采空区建设地下水库过程中煤柱稳定性的实验室测试装置及方法。相似模拟装置主要包括加载系统、声发射系统、注水系统、流量采集系统以及应变测试系统。测试方法的主要步骤包括：运用无线应力传感器实测整个采区开采过程中煤柱的采动应力，根据实测应力设计煤柱试样应力路径；根据相似比建立煤矿采空区残留煤柱模型；在煤柱顶部施加现场采动应力至稳定状态；向腔体注水至要求水位，加入示踪剂，判断煤柱是否贯通；根据实验目的设置相应的净水时间、水流冲蚀速度等参数。在实验过程中记录煤柱声发射信号、煤柱变形量等参数，实验结束后CT扫描煤柱，观测内部裂隙发育情况。
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公开(公告)号：CN112883542A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110033385.1
申请日：2021-01-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G06F30/20 , G01N15/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种考虑采动应力路径与围岩损伤程度的覆岩渗透率更新方法，包括以下步骤：a、实测获得卸压开采各岩层力学参数，并进行相似模拟配比；b、采用相似模拟开采获得应力演化特征；c、根据卸压开采覆岩损伤度将覆岩分为破碎煤岩体、裂隙煤岩体和弹性煤岩体；d、根据卸压开采过程中不同区域的应力演化特征获得破碎煤岩体加载阶段，e、采用渗透率测试系统分别进行不同损伤程度煤岩体的应力‑渗透率测试，获得破碎煤岩体加载渗透率公式、裂隙煤岩体第一次加卸载渗透率公式和第二次加载渗透率公式、完整岩体的第一次加卸载渗透率公式；f、构建卸压开采数值模型更新渗透率。
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公开(公告)号：CN112284933A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011127206.2
申请日：2020-10-20
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种高温高压下测量岩体循环剪切渗流的实验装置及实验方法，实现了岩体在高温高压下循环剪切过程中渗流特性的测试。本发明试样由两块半圆柱体一块岩石和岩石薄板组合而成；将基座与围压缸固连，将试样置于支架中，然后通过固定杆将岩石薄板与轴压头固连；将试样、支架和轴压头放入围压缸内腔，在试样和支架周围充填传压介质；通过围压头压缩传压介质向试样提供指定围压，并通过加热棒提供高温环境；孔隙流体经过试样中间的裂隙面流出；通过测量出气管流体参数，获得高温高压下岩体循环剪切过程中的渗流特性关系。本发明结构合理、操作简便，具有广泛适用性。
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公开(公告)号：CN109910179A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910297254.7
申请日：2019-04-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明的目的在于提出一种精准加工岩石CCNBD试件的装置。操作台置于底座的上方，切割电机升降装置通过立柱固定于底座的上方，锯片通过螺栓固定于切割电机，切割电机与切割电机升降装置相连，试件位置测量装置安设于夹具的内部，夹具与夹具升降装置相连，夹具升降装置与夹具旋转轴相连，夹具旋转轴与夹具旋转电机相连，夹具旋转电机通过立柱固定于底座的上方。从而达到精准加工岩石CCNBD试件的目的。
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公开(公告)号：CN118779956A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410903360.6
申请日：2024-07-08
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G06F30/13 , G06F30/20 , G06F17/11 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及煤矿开采数值计算技术领域，具体涉及采场覆岩拱壳特征确定方法及浅埋煤层拱壳稳态修正方法；所述采场覆岩拱壳特征确定方法包括确定压力拱壳模型组成，将压力拱壳自内而外分为拱壳内部损伤区、拱体成形判断区和拱壳外部应力扩散区；确定压力拱壳的拱轴线方程；确定压力拱壳各部分厚度；确定压力拱壳模型各部分范围。所述浅埋煤层拱壳稳态修正方法包括采场覆岩拱壳特征确定方法，还包括判断压力拱壳是否超出地表，计算修正后的压力拱壳的拱轴线，只取逆向堆积区边界以下部分的拱轴线。本发明量化了压力拱壳各部分的范围，利于采用压力拱壳理论指导工程实践；对于逆向堆积区边界以下部分仍然可以采用压力拱壳理论指导工程实践。
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