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公开(公告)号：CN114837731B
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202210580161.7
申请日：2022-05-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统及方法，所述系统包括富氮气体压注子系统、高温烟气压注子系统和瞬态脉冲气构建缝网子系统，三者通过四通相互连通；与现有技术相比，本发明具有以下优点：现有技术通过高温烟气驱替瓦斯、封存CO2过程中，煤体受热、吸附CO2膨胀，渗透率大幅降低，导致烟气压注阻力显著增强。为有效解决烟气注井气阻、气堵问题，利用富氮气体黏度小、增渗特性，通过储气蓄能罐，实现循环脉冲加压，促进煤体局部内应力集中区微裂隙扩展，形成复杂缝网，降低注气阻力，显著提升高温烟气压注量，以提高注气驱替、封存有效影响范围。
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公开(公告)号：CN114293962A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111649315.5
申请日：2021-12-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种瓦斯抽采利用并回注煤层增透的闭环系统及工作方法，适用于废弃煤矿或无法开采煤层使用。通过将瓦斯发电厂处理后的高温尾气注入到已经经过水力压裂的煤层中，加热煤体促进瓦斯解析，煤体受热后内部产生新的孔裂隙为瓦斯流动提供通道，由于CO2对煤体的吸附大于瓦斯对煤体的吸附，尾气中的CO2进入煤层后对瓦斯进行置换，进一步加速瓦斯释放，实现整个系统的闭环运行。其步骤简单，尾气注入煤层无需人工介入，安全可靠，使用的尾气温度高压力强且无需另外热源，同时高温高压的尾气还能大大的增加煤层至裂以及瓦斯产出的效率，针对废弃矿和无法开采的煤层均具有很好的利用效果。
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公开(公告)号：CN108179975B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN201810071104.X
申请日：2018-01-25
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B3/02 , E21B15/00 , E21B21/015 , E21B21/07
Abstract: 本发明公开了一种矿用钻机及其除尘装置，该矿用钻机包括钻机回转器和钻杆，钻机回转器在运转时带动钻杆钻进以进行打钻工作，该除尘装置包括：集尘罩，集尘罩对应钻杆设置；旋风除尘器，旋风除尘器的进风口通过除尘导管与集尘罩相连接；抽风机，抽风机的吸风口通过除尘导管与旋风除尘器的出风口相连接，抽风机通过传动机构与钻机回转器进行动力连接，其中，钻机回转器在运转时带动抽风机运转，以将集尘罩处钻杆钻进所产生的含尘空气抽至旋风除尘器中进行除尘，并将除尘后的空气抽至抽风机以便通过抽风机的排风口排出。根据本发明的除尘装置，不仅能够保证除尘效果，还能够简化矿用钻机的结构，从而提高钻用矿机的灵活性和使用方便性。
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公开(公告)号：CN114165209A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111442061.X
申请日：2021-11-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263 , E21B43/26 , E21B33/10 , E21B43/30 , E21B7/04
Abstract: 本发明公开了一种逐级构建煤层复杂缝网的方法。从底板岩巷开设爆破孔、自由面构建钻孔，并构建自由面；向爆破孔内送入乳化炸药，封孔并向孔内带压注水，引爆炸药，在爆破孔周围构建一级裂缝；并顺次构建二级裂缝、三级裂缝……N级裂缝，直到爆破孔周围区域已形成了均匀复杂的裂缝网络，结束爆破作业。本发明的方法相比传统爆破手段，能够使煤体内的裂缝扩展的更远，在更大范围内致裂煤体，最终形成更加均匀、复杂的裂缝网络。
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公开(公告)号：CN113047900B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202110381279.2
申请日：2021-04-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种钻孔内燃烧煤体卸压增透装置及其使用方法，本装置通过将氧化剂和还原剂在钻孔内进行受控燃烧，点燃周围煤体，煤体在高温下与氧化剂反应，通过控制氧化剂供给量，从而控制钻孔内燃烧速率；煤体燃烧后主要产物为气体，便于及时排除；煤体的不断燃烧转化为卸压提供更大自由面和空间，在地应力的作用下自有空间周围形成裂隙网；钻孔内的高温高热在煤体内部产生温度梯度，因而产生不均匀的热应力使得煤体不断脱落，同时，高温的存在也促使煤体不断解析出可燃气体，支持钻孔内进一步燃烧。
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公开(公告)号：CN113266315B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202110671299.3
申请日：2021-06-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤层透气性系数确定方法，属于矿井瓦斯抽采利用技术领域。本发明首先预设一个煤层透气性系数可能存在的范围区间；随后，分别基于现场实测与有限体积法计算的瓦斯比流量构建目标函数；然后，运用黄金分割搜索算法，并结合目标函数，逐渐缩小煤层透气性系数可能存在的范围；最终，当目标函数误差小于一定值时，从而确定煤层透气性系数。本发明的方法相比于传统的径向流量法，对煤层透气性系数的预测精度更高，操作更加简便，且在现场实测方面，本发明通过使用胶囊粘液封孔器和筛管护孔技术，以保障煤层瓦斯压力以及钻孔半径的检测准确性，从而提高煤层透气性系数的测试精度。
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公开(公告)号：CN112459722B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202011320921.8
申请日：2020-11-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置与方法，该装置包括钻杆、可移动式封孔器、液电击穿组件和红外辐射加热组件，首先将本冲孔装置安装在计划的冲孔位置，并用封孔器封孔，然后用注液泵站向注液腔中注入纳米流体，接着高压电脉冲发生器为正负电极板供电触发液电效应进行冲孔，最后开启红外加热器以热应力致裂煤体；本发明采用纳米流体这一高传热性能的能量输运工质将高压液电冲孔技术与红外热辐射加热技术相结合，既能发挥液电击穿便捷易精控的优势，又能利用红外辐射加热迅速升温致裂煤体，高效达到煤层增透和裂隙发育的目的，且方法简单、性能可靠、便于维护,具有广泛的工程应用前景。
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公开(公告)号：CN113006858A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110424058.9
申请日：2021-04-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种区域瓦斯治理过程中的煤层产状分布智能探测装备及方法，该装备包括液压钻进系统、数据采集系统以及数据传输系统。该方法利用数据采集系统实时采集随钻信息，并确定钻进比功、钻头与钻机之间的距离；根据钻进比功的差异性特征，判定钻头进入和穿过煤层的相对位置；然后，根据煤巷掘进区域瓦斯治理工程需求，改变钻机所在位置以及施工角度，重复上述步骤，获得多组相对位置信息；最后，基于三次样条插值法，分别绘制煤层与顶板、底板的交界面。本发明将钻探技术与区域瓦斯治理工程相结合，克服了钻探技术施工量大、测试范围有限等难题。
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公开(公告)号：CN112392540A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011301051.X
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的微波辅助预裂与高压脉冲协同的煤层弱化增透装置及方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。该方法首先在煤层中钻孔，并将微波天线连接在同轴波导管的最内端并送入压裂钻孔；然后打开微波发生器，通过微波天线辐射钻孔；接着向钻孔中注入导电离子溶液，直至浸透煤层；最后通过可调控式电极放电，完成多次脉冲冲击。本发明中微波辐射为导电离子溶液渗入煤层提供渗流通道，导电离子溶液溶解煤中的有机小分子从而产生扩孔造缝的效应，同时通过高压电脉冲对正电极钻孔和负电极钻孔间的煤体进行多次放电击穿，使钻孔间煤体产生大量裂隙，形成可控裂隙区，达到煤层整体卸压弱化的效果，大大提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解吸。
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