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公开(公告)号：CN103541679B
公开(公告)日：2016-11-23
申请号：CN201310483101.4
申请日：2013-10-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B33/12
Abstract: 一种煤矿井下水力压裂钻孔组合式封孔方法，水力压裂钻孔施工完毕后，将pvc管二、梭形pvc管、pvc管一依次连接好送入钻孔，直至pvc管一外露端距孔口0.1m位置处，梭形pvc管内径由两端向中间均匀渐变小，距pvc管二最前端2m和距孔口1m处分别使用聚氨酯封堵。利用注浆管封堵之间的空间进行注浆。待浆液凝固，利用压裂管将高压胶囊送至梭形pvc管内侧1m处。将高压胶囊膨胀后，通过压裂管进行水力压裂。水力压裂结束后，对高压胶囊卸压后取出。将pvc管与井下瓦斯管网连接，进行瓦斯抽采。该封孔方法能够满足水力压裂钻孔的耐高压及瓦斯抽采钻孔的密封性要求，且高压胶囊能够重复利用，工艺简单，无安全隐患，显著提高了水力压裂效率。
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公开(公告)号：CN104213921B
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201410387934.5
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于水力割缝的冻结式石门揭煤方法，适用于高瓦斯突出煤层石门揭煤作业。在揭煤工作面距煤层的最小法向距离大于或等于7m位置处，在揭煤工作面施工多个注水孔，采用常规水力割缝技术对注水孔进行水力割缝，割缝结束后，将注水孔与瓦斯抽采管网连接进行瓦斯抽采，当煤层瓦斯含量小于8m3/t时，停止抽采。然后在注水孔两侧分别施工冻结孔和测温孔，采用胶囊封孔器封孔，将水通过注水孔注入煤层，注水结束后关闭阀门，注入煤层的水逐渐渗流进入煤体微裂隙；采用常规冻结技术将注水孔周围的煤层冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，提高了煤体的强度和抗冲击能力，达到固化煤层的效果，然后按照常规揭煤方法揭开煤层。
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公开(公告)号：CN104213932B
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201410387448.3
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种突出煤层水力相变致裂石门揭煤方法，适用于高瓦斯突出煤层石门揭煤作业。在石门揭煤工作面距煤层的最小法向距离大于或等于7m位置处，向揭煤区域分别多个钻孔，采用常规胶囊封孔煤层注水技术，将水通过钻孔注入煤层，注水结束后，通过常规制冷冻结技术将注水孔周围煤层冻结，冻结过程中煤层中的自由水逐渐由液态转化为固态，水在相变过程中体积膨胀9.1％；冻结结束后，冻结煤层吸收井下环境热量逐渐融解。冻融结束后，将注水孔与瓦斯抽采管路连接进行瓦斯抽采、或者在相变致裂区域向煤层实施瓦斯抽采钻孔进行瓦斯抽采。当煤层瓦斯含量小于8m3/t时停止瓦斯抽采，再次向注水孔注水，完成煤层的二次冻结，然后按照常规揭煤方法揭开煤层。
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公开(公告)号：CN103075127B
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201210577451.2
申请日：2012-12-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B33/13
CPC classification number: E21B33/13 , E21B33/1277 , E21F7/00
Abstract: 一种柔性充填材料钻孔封孔装置及方法，包括瓦斯抽采管、褶皱膨胀袋、注浆管、回浆管、金属固定套。将瓦斯抽采管穿过褶皱膨胀袋和与其两端连接的金属固定套，并将两个金属固定套固定在瓦斯抽采管上。然后将瓦斯抽采管与其他瓦斯抽采管连接送到钻孔内。通过注浆管向褶皱膨胀袋内注入柔性充填材料，待回浆管回浆时，停止注入。褶皱膨胀袋含有若干小孔，柔性充填材料可以通过小孔渗入褶皱膨胀袋周围煤壁，与煤壁充分结合，渗入到钻孔周围裂隙。从而实现对抽采钻孔的有效封孔。
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公开(公告)号：CN103541679A
公开(公告)日：2014-01-29
申请号：CN201310483101.4
申请日：2013-10-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B33/12
Abstract: 一种煤矿井下水力压裂钻孔组合式封孔方法，水力压裂钻孔施工完毕后，将pvc管二、梭形pvc管、pvc管一依次连接好送入钻孔，直至pvc管一外露端距孔口0.1m位置处，梭形pvc管内径由两端向中间均匀渐变小，距pvc管二最前端2m和距孔口1m处分别使用聚氨酯封堵。利用注浆管封堵之间的空间进行注浆。待浆液凝固，利用压裂管将高压胶囊送至梭形pvc管内侧1m处。将高压胶囊膨胀后，通过压裂管进行水力压裂。水力压裂结束后，对高压胶囊卸压后取出。将pvc管与井下瓦斯管网连接，进行瓦斯抽采。该封孔方法能够满足水力压裂钻孔的耐高压及瓦斯抽采钻孔的密封性要求，且高压胶囊能够重复利用，工艺简单，无安全隐患，显著提高了水力压裂效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103410467A
公开(公告)日：2013-11-27
申请号：CN201310299274.0
申请日：2013-07-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种持续带压钻孔封孔装置及方法，包括瓦斯抽采管、注浆管、回浆管、堵浆盘、储浆罐、压浆盘、弹簧。在瓦斯抽采管上相隔10m的位置各连接一个堵浆盘，将瓦斯抽采管送入钻孔内，使外堵浆盘在钻孔内且距离钻孔孔口1m处。通过注浆管向两个堵浆盘之间的钻孔空间注入无机柔性膏体，待回浆管回浆时，连接回浆管与储浆罐下部的补浆阀门，打开接风阀门向储浆罐内的无机柔性膏体施加持续风压，当钻孔周围裂隙增加时，无机柔性膏体被井下风压持续压入钻孔周围裂隙。当储浆罐内无机柔性膏体全部压入钻孔内，打开卸压阀门，压浆盘在弹簧的作用下上升。通过注浆阀门重新向储浆罐内住入无机柔性膏体，实现钻孔的持续带压有效密封。
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公开(公告)号：CN104213921A
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201410387934.5
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于水力割缝的冻结式石门揭煤方法，适用于高瓦斯突出煤层石门揭煤作业。在揭煤工作面距煤层的最小法向距离大于或等于7m位置处，在揭煤工作面施工多个注水孔，采用常规水力割缝技术对注水孔进行水力割缝，割缝结束后，将注水孔与瓦斯抽采管网连接进行瓦斯抽采，当煤层瓦斯含量小于8m3/t时，停止抽采。然后在注水孔两侧分别施工冻结孔和测温孔，采用胶囊封孔器封孔，将水通过注水孔注入煤层，注水结束后关闭阀门，注入煤层的水逐渐渗流进入煤体微裂隙；采用常规冻结技术将注水孔周围的煤层冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，提高了煤体的强度和抗冲击能力，达到固化煤层的效果，然后按照常规揭煤方法揭开煤层。
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公开(公告)号：CN103982137A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410210972.3
申请日：2014-05-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B7/08
Abstract: 一种煤矿井下水力压裂钻孔方位角的设计方法，根据已有煤层地质资料，确定采区煤层垂直地应力、最大水平地应力、最小水平地应力的大小和最大水平地应力的方向。若三种地应力中垂直地应力最大，则钻孔垂直巷帮施工；若垂直地应力小于最大水平地应力，则根据最大水平地应力与巷道夹角θ的大小确定钻孔与巷道的夹角α，最后由α和巷道方位角β确定钻孔的方位角。利用地应力来设计合理的水力压裂钻孔方位角，避免了水力压裂钻孔参数设计的盲目性，能够为水力压裂钻孔的方位角设计提供依据，所设计的钻孔布置有利于煤矿井下水力压裂钻孔之间裂隙发育、扩展，增大煤层透气性，扩大水力压裂钻孔影响范围，提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN103775121A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201410026108.8
申请日：2014-01-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 一种水力割缝U形孔排渣瓦斯治理方法，适用于煤层顺层、高位巷穿层或低位巷穿层钻孔实施水力割缝瓦斯技术时的排渣。在煤层顺层、高位巷穿层或低位巷穿层向目标区域煤体内预先使用千米定向钻机在煤层内施工一个U形钻孔，然后把水力割缝器与钻杆相连接，由钻机将水力割缝器送入U形钻孔的一个孔内，启动水力割缝器先在U形钻孔的一个孔内对煤体进行水力割缝，U形钻孔的另一个钻孔进行排水排渣。当一个钻孔内的水力割缝完成后，再对U形钻孔的另一个钻孔进行水力割缝，之前钻孔成为排渣孔。该方法解决了本煤层水力割缝排渣困难、堵孔、喷孔等问题，进一步的提高了煤层的透气性，消除了煤体和围岩中的集中应力，煤与瓦斯突出潜能的大量释放，起到防止煤与瓦斯突出的有效作用。其操作简单，使用方便，效果好。
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公开(公告)号：CN103541710A
公开(公告)日：2014-01-29
申请号：CN201310483277.X
申请日：2013-10-16
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B43/261 , E21B43/295
Abstract: 一种煤矿井下气液两相交替相驱压裂煤体强化瓦斯抽采方法，在本煤层或穿层中施工压裂钻孔、导水孔，对两个钻孔进行耐高压封孔；连接压裂设备，以不超过3MPa的压力水注入压裂钻孔，对压裂钻孔实施水力压裂10min后关闭水泵，停止水力压裂；开启气体增压器对压裂钻孔进行气相压裂，压力达到3MPa时，关闭气体增压器，停止气相压裂；如此重复多次，当距离压裂钻孔一侧的导水孔出现水流出时，停止水力压裂，继续气相压裂，当导水孔水流停止，或有气体涌出时，结束气相压裂；对压裂钻孔和导水孔联入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采。该方法有效解决了单一水力压裂后水分残留阻碍瓦斯释放和解析的问题，使得煤体内部裂隙发育更为充分，提高了煤层透气性和瓦斯抽采效果。
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