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本发明公开了一种消减负摩阻力的上直杆下扩底结构灌注桩及其施工方法，包括混凝土灌注桩、位于混凝土灌注桩中的预应力钢筋、位于混凝土灌注桩外的桩体外部套管、以及设置于混凝土灌注桩上端的承台；所述混凝土灌注桩由上部的直杆段与下部的扩底段直接相连，预应力钢筋与混凝土灌注桩同轴线设置，形成上直杆下扩底结构灌注桩；混凝土灌注桩的直杆部分外壁上套有所述桩体外部套管；所述桩体外部套管包括内层套管和外层套管，所述预应力钢筋预留超出混凝土灌注桩的桩顶部分的接头与所述承台相连接。本发明在软土、湿陷性黄土、吹填土等高压缩性土层地质条件下都有较好的消减负摩阻力的效果。
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本发明提供一种帷幕与水幕相结合的采空区储气洞库设计方法，包括如下步骤：S1：根据矿山的开采资料和地质详勘资料，划定用于储存天然气的地下储气库区域；S2：在所述地下储气库区域的上方设置多个巷道；S3：在所述巷道内向周边围岩打多个注浆孔和多个水幕孔，并通过所述水幕孔和所述注浆孔向周边围岩注水和注浆形成水幕和帷幕，密封所述地下储气库区域。本发明建立帷幕和水幕系统，注浆加固围岩，充填孔隙裂隙，以减小渗流量和降低渗透压力；水幕孔形成水幕系统，加固和密封天然气储存区域，防止天然气向周围扩散、泄漏，确保矿山地下储气安全。
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一种底抽巷一巷三用煤与瓦斯共采的方法，步骤为：根据近距离煤层群地质赋存条件，在本煤层工作面回风巷向上、下邻近煤层施工顶、底板钻孔，探测上、下邻近煤层与本煤层间距，取煤样并测试分析各煤岩层物理力学参数；确定底抽巷在下邻近煤层中的施工位置；当需要预抽下邻近煤层瓦斯时，根据下邻近煤层的煤层厚度和倾角，在底抽巷内施工顺层钻孔，封孔并接入高负压抽采系统；当需要截抽高位裂隙带内瓦斯时，根据上覆煤岩体物理力学参数，在底抽巷内施工高位钻孔，终孔位置落在本煤层的裂隙带内，封孔并接入高负压抽采系统；当需要抽采现采空区瓦斯时，在底抽巷内向本煤层工作面回风巷施工联络巷，砌筑密闭墙，插抽采管路并接入高负压抽采系统。
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本发明公开了一种土压平衡盾构的优化方法及装置，涉及一种盾构技术领域，主要目的在于解决现有由于各地地质条件不同，施工过程中盾构密封舱土压无法得到有效控制，会导致地表变形和严重的安全事故的问题。主要技术方案：获取盾构设备当前时刻的密封舱土压；结合所述密封舱土压与预设的启发式动态规划HDP控制器确定控制向量，并进行优化训练，所述控制向量中的参数包括总推力、螺旋输送机转速、推进速度、刀盘扭矩；根据优化训练后的控制向量对所述盾构设备的下一时刻的密封舱土压进行控制。
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本发明公开了一种无损瓦斯的煤样取样装置及方法，包括密封球阀、齿轮、齿条、齿条限位器和密封推动开关，密封球阀为两组，呈前、后分布在钻杆内壁的前端部，两个密封球阀形成煤样取样区域；各密封球阀的两个端部均安装有齿轮，位于同侧的齿轮之间通过齿条相连接，齿条的前端部均连接有密封推动开关，密封推动开关与位于前部的密封球阀之间设置有齿条限位器。本发明通过对钻杆内壁前端部的改进，增加了用于两个密封球阀，形成煤样取样区域，工艺简单、操作方便，煤样取样完全密封，解决了由于瓦斯煤样失真所带来的开采事故的发生，对地质勘探、石油开采取样等领域，具有良好的推广前景。
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本发明公开了一种煤矿底板导水通道识别方法，微震监测系统监测获得微震事件定位信息和震源参数，涌水量监测系统监测每天的涌水量，并通过微震事件数的短时间内迅速增大，并伴随着工作面涌水量的迅速增大为依据，得到底板导水通道形成的过程和时间，然后作出能量密度云图，通过观测能量密度云图最终得到底板导水通道的在平面上的位置，最后根据底板导水通道的在平面上的位置和地质条件，确定区域底板标高，进而确定底板导水通道的延伸深度。该方法对于拓宽微震监测的应用范围，减少煤矿资金投入，保障矿山安全生产具有极强的经济价值和社会意义。
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一种天然气水合物沉积物力学特性可视化装置，属于天然气水合物基础物性测量领域。该装置主要包含一个自压式三轴仪主机、轴向加载系统、围压控制系统、背压控制系统、温度控制系统、数据采集系统和X射线CT成像系统。实现了低温高压水合物三轴仪和X射线CT成像系统的有机结合，能够进行天然气水合物沉积物宏观和微观力学特性的同步测试。该装置能够模拟实际储层的应力状态，获取天然气水合物沉积物的宏观、微观力学特性数据，对揭示天然气水合物储层变形机理、以及天然气水合物分解诱因的海底滑坡等地质灾害的触发机制具有重要意义，对天然气水合物的安全、高效开采具有重要的指导作用。
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本发明属于煤层气开采技术领域，提出了一种利用中低焓干岩地热增产煤层气的方法，步骤1、根据目标煤层气藏所在的区域地质情况，判断目标煤层下部有无可利用的地热资源储层。步骤2、在目标煤层位置区域，施工煤层气抽采的定向羽状水平井系统，并布设冷水注入井、注热井、热水收集井以及采热井；步骤3、利加热后的注入流体加热游离煤层气，将加热后的煤层气注入煤层，达到加热增产煤层气的效果。本发明集定向羽状水平井增产技术与注热增产技术于一体，利用地热资源作为热能供给源，用排采的地下水作为换热介质，用加热后的煤层气作为注热热源，不仅节约了资源，还避免了传统注热增产的弊端，实现了更加有效的增产，可大幅度提高煤层气的产量。
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本发明提供一种复杂煤层条件下露天矿开采境界与开采程序协同优化方法，优化方法包括：构建开采境界模型和外排土场境界模型；构建三维地质模型；确定开采程序方案；确定生产剥采比，编制露天矿剥、采工程进度计划，确定各年度采剥工程位置及工程量；规划采场内各工程位置、各类剥离物的流向流量，优化内、外排土场利用方案；优化剥离、采煤各开采工艺服务范围及工艺系统布置方案；确定最优的开采程序。本发明的优化方法能够较好地将开采境界与开采程序进行同步协同优化，不仅可操作性较强，而且能够显著降低露天矿的剥离开采成本，同时也能够保证剥离物排弃与排土场规划的协调性。
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本发明公开了一种井下防爆车无人加油系统，包括控制中心系统、监测系统、供油系统、加油机器车以及定位导航系统。加油机器车通过液压泵从供油系统油罐中补满油液后，加油机器车根据规划路径，配合搭载摄像头进行视觉识别避障，前往加油工作点。加油工作结束后，控制加油机械车返回至加油站补充油量休息，或继续执行系统下发的新任务。该井下防爆车无人加油系统通过联动配合智能化控制，能够精准完成加油工作，运行流畅快捷，降低工作人员的工作量，大大提高工作的效率，速度快、成本低、劳动强度低、可靠性高，解决现在复杂地质条件煤矿环境下效率低、劳动强度大、可靠性差等诸多问题，大大改善了现场的工作条件，满足智能化工作方式的需求。
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本发明具体涉及一种排岩场及碎石坝的抗剪指标检测设备及控制方法，属于现场地质检测领域。所述设备包括地震仪、检波器和激发组件；所述方法包括：1)根据现场情况布置检测设备；2)激发检测设备，进行数据分析；3)制作试件；4)对试件进行抗剪指标检测；5)根据检测结果得出抗剪指标。本发明可对堆积无规律的碎石堆积体进行准确的分层抗剪指标检测；分层检测最大限度的还原了碎石堆积体的真实状态，所得检测数据可靠；所用加荷材料易获取，可就地取材。
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本发明公开了一种船基便携式深远海海床土临场强度测试装置，属于海洋工程、岩土工程和地质工程领域的一种针对深远海海床土力学性质测试技术及装置的发明成果，由于试验场地位于现场实验或工程船上，并且该技术装置克服了深远海在时空上的阻碍，能够获得具有一定时效性的现场测试结果。本发明将传感器置于探杆顶部，避免传感器因温差或湿差造成的失真；采用伸缩式夹臂固定样品，使得样品在试验过程中不受船体晃动的影响；采用计算机编程实现了一次贯入或循环贯入的自动控制，更加高效和准确；采用优化的数据采集系统，保证了所采集数据的稳定、可靠；采用优化的计算机数据分析软件，保证了数据的完整，实现了数据处理的快捷、精确和高效。
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本发明公开了一种综合地址分析平台系统，包括多用户管理、数据库管理、数据预处理、功能模块。所述功能模块包括随钻分析、随钻井间对比、单井解释、多井综合评价、用户窗口、成果输出。硬件环境为SUN 4及其以上类型工作站；软件环境为ORACLE关系数据库系统、MOTIF界面开发工具。数据库管理系统采用离散型、半连续型、连续型三种数据结构。本发明的有益效果为：该平台系统专业功能强、界面友好、操作灵活、健壮性好，不仅应具有地质综合分析功能,而且应面向用户具有开放性,使用户能够在该平台之上进行新功能的开发。
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本发明提供一种基于BRep模型的多面域地层有限元网格生成方法，涉及三维地质建模技术领域。主要研究内容包括：对建模区域的钻孔数据进行处理，以Delaunay三角剖分为基础，生成露天矿采场面，结合距离幂次反比法对地层界面以及断层界面等进行插值生成；根据建模所需范围建立模型范围网格；对地层界面与断层界面之间进行处理，建立地层界面与断层界面之间的BRep模型；然后，建立模型范围网格与地层界面以及断层界面之间的BRep模型，即为多面域地层的BRep模型；对多面域地层空间进行不规则四面体剖分，实现基于BRep模型的多面域地层空间有限元网格生成。结果表明，该方法能精确地生成多面域地层空间的有限元网格，有效提高工作效率。
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本发明属于现场安装技术领域，具体涉及一种圆筒形稀油柜活塞模块的地面拼装方法，其特征在于，通过将活塞模块构件采用地面整体拼装焊接的方式，提前预留焊接收缩变形余量，拼装完成后对活塞尺寸弦高、半径尺寸能及时控制及调整，尺寸偏差控制在设计误差之内。与现有技术相比，本发明的有益效果：通过采用了地面整体拼装焊接，提前预留焊接收缩变形余量，拼装完成后对活塞尺寸弦高、半径尺寸能及时控制及调整，能做到有效地质量控制，从而保证活塞能安全平稳运行。地面整体拼装完成后，活塞可进行高空整体安装，提高了安装速度，减小了吊车、人工等使用时间，从而节约了施工成本，提高了经济效益。
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本发明属于建筑材料和盾构隧道工程技术领域，具体涉及一种用于盾构法隧道同步注浆的单、双液可切换浆料。单液浆料包括以下重量份的组分：水泥130‑160份、粉煤灰380‑450份、细砂800‑900份、魔晶粉15‑25份、水450‑500份。双液浆料包括以下重量份的组分：水泥130‑160份、粉煤灰380‑450份、细砂800‑900份、魔晶粉15‑25份、水450‑500份；魔晶液30‑50，水130‑200。如需单液浆料注浆时，根据地质环境和出水量的需求将组分A进行注浆；如遇到出水量大，需注双液浆料时，启动双液注浆机器，调整A、B浆液的混合比例，注入同步双液浆。由单液变为双液或由双液变为单液模式时，以魔晶粉砂浆作为浆料，以魔晶液做为固化剂，两种注浆模式，可快速直接相互转换，与注浆环境的匹配度高。
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本发明的目的是为了解决现有技术中有效持久的盐碱地质地改良方法研究较少的问题，提供了一种盐碱土的改良方法和改良剂，属于盐碱土改良技术领域。本发明通过向待改良盐碱土铁尾矿砂，利用铁尾矿砂改变盐碱土中砂、粉、粘粒的比例，合理调整质地组成，将盐碱土改造成壤土，利用铁尾矿的不规则楞块结构既可以保留大量毛管孔隙，还可构建大量非毛管孔隙和大裂隙，既提高渗透性，利于排水洗盐，又可阻碍毛管水上升，减少盐分累积，能够有效降低土壤盐分，并通过防分层改良剂提高铁尾矿砂与自然土壤的相容性，避免或降低在盐碱土改良过程中出现不均匀沉降及分层现象，形成质地均一的土壤结构，实现盐碱土的持久改良和土壤质地的稳定性。
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本发明属于岩土、地质和环境等研究技术领域，提供了一种大范围软土场地土体参数连续测量装置，包括拖曳结构主体I、土体参数测量系统II以及拖拽系统III三部分。本发明所提装置突破了传统单点竖向测量装置不能获取岩地层方向连续土体参数的局限，通过一次拖拉试验即可完成土体强度、应变软化以及土体与结构物界面摩擦作用等参数的横向长距离连续现场测量，所测参数可用于指导防波堤工程、海底油气管线、电缆、光缆等工程的设计及施工。尤其随着深海油气资源开发日益增多，依托本发明所提方法对海底土体参数进行测量并应用于海底管线、海底电缆等工程设施的设计及稳定性评价具有重要意义。
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本发明公开了一种铁路沿线下伏煤矿采空区注浆处治方法，通过钻孔布置、钻孔施工方法、注浆方式、注浆参数、注浆孔止浆、注浆施工顺序以及注浆质量检测的合理设计，通过采空区注浆工程，减少深部地层采空对浅部地基土强度产生的影响，减少不均匀沉降量，提高地基岩土体整体性能。通过治理消除或最大限度的减少采空区地质灾害隐患，确保铁路安全运行和社会和谐稳定。
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本发明属于煤矿充填开采岩层控制领域，具体涉及一种基于板壳理论的充填开采覆岩断裂带高度确定方法，该方法首先判断坚硬岩层的位置，其次获得坚硬岩层的临界载荷与极限位移，再获得坚硬岩层下方自由空间高度和坚硬岩层上覆载荷，通过比较临界载荷与坚硬岩层上覆载荷、极限位移与坚硬岩层下方自由空间高度，判断断裂带是否发育；该方法中涉及的各项基础参数，均可以在工作面开采设计完成之后，根据地质资料、实验室试验等方法获得，本发明能够为充填开采过程中采取覆岩破坏的防治措施提供理论和数据依据，降低充填开采工作面覆岩破坏引发的灾害，本发明对充填开采覆岩活动规律的分析具有广泛的实用性。
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本发明公开了一种流‑固耦合模型试验相似材料，由细沙、滑石粉、石膏、液体石蜡和水按照规定的配比均匀混合搅拌而成。本发明还公开了一种流‑固耦合模型试验相似材料的制作方法，步骤为：根据材料配比计算并称量细沙、滑石粉、石膏、液体石蜡和水的质量；先将沙、滑石粉和石膏混合均匀，然后加入称量好的液体石蜡和水充分搅拌至均匀；将搅拌均匀的相似材料装入模具中并夯实；夯实后放入恒温箱中进行养护，取出试件放置在干燥环境下干燥。本发明的流‑固耦合模型试验相似材料制作工艺简单、廉价易获得且无毒副作用，相似材料的力学性、水理性参数变化范围广泛，可应用于采矿、水利、地质及岩土工程等多种工程领域的流‑固耦合模型试验。
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本发明提供一种CCSDS标准下基于FPGA的图像高速解压缩系统及方法，首先对输入的压缩码流进行Golomb解码，同时计算待重建像素值所在的区域标志信号、谱段标志信号。进一步计算出局部差向量，得到待重建像素的预测值。通过解码后的误差值与待重建像素的预测值得到像素的重建值，实现图像数据的解压过程。本发明在FPGA上以全流水线的结构实现了CCSDS120.2‑G‑1标准的无损数据解压，输入数据位宽最大可达12bit，数据处理速度可达70Msamples/s，和现有采用CPU进行解压缩的技术相比，该系统处理速度更快，功耗更小，可以应用于地质勘探、农业研究和星载遥感图像研究等领域的高光谱图像解压，特别适用于卫星或者空间站的高光谱图像数据的实时解压缩。
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一种定量分析粉煤灰地聚物反应程度的方法。包括以下步骤：准备原材料水泥，粉煤灰，纯96％以上的NaOH，水玻璃。应用ICP‑OES技术分别检测原材料Si元素含量。按照粉煤灰地质聚合物的配合比得出原材料内的Si元素总量，用HCl稀释，研磨、过筛子并溶解；震荡，过滤，将残渣调PH值显中性，烘干称重；再用HCl溶解，对地聚物的残渣称重。用ICP‑OES检测残渣活性Si元素含量，可得出残渣的Si元素总含量，计算该地聚物的反应程度。本发明方法在实际应用中可以做到快速简洁且准确地计算出地聚物的实际反应程度，对其后续的施工以及本身的耐久性提供了一个强有力的支撑。
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本发明提供了一种基于露天矿分区开采工艺的开采方案优化方法，优化方法包括如下步骤：步骤S1，对矿床地质模型、采场排土场现状模型及资源开采条件进行分析；步骤S2，确定边坡的形态及参数；步骤S3，对排土场边坡形态及参数进行优化；步骤S4，圈定开采境界、划分采区及确定开采顺序方案；步骤S5，确定当前采区及其相邻采区间端帮的采排方案；步骤S6，确定剥采程序、采区间过渡接续方案及采场，制定排土场建设发展规划；步骤S7，编制采排工程进度计划及实施方案。本发明技术先进、经济合理、安全可靠，能够达到缩短运距、降低剥采比、产能可靠接续的目的。
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