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公开(公告)号：CN115749717A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211427907.7
申请日：2022-11-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于水平井甲烷原位燃爆压裂的煤系气开发方法，步骤为：S1、施工直井进入目标煤系含气储层；S2、在目标煤系含气储层内施工水平井段；S3、从水平井段向两侧施工分支井；S4、采用封隔器对分支井封隔，并对分支井内的甲烷压力实时监测；S5、待甲烷压力达到指定值时向分支井输送助燃剂；S6、充分混合后点燃，在分支井周围构建裂缝网络；S7、完成全部分支井的燃爆压裂作业，最终形成人造储气层；S8、打开封隔器抽采甲烷气体。本发明通过燃爆产生的爆炸冲击波在储层内构建复杂的裂缝网络，形成复杂的裂缝网络，提高煤系气的采收率；同时燃爆压裂后周围储层内的甲烷气体向人造储气层汇聚，可实现煤系气协同开发，避免资源浪费。
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公开(公告)号：CN115639057A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211259536.6
申请日：2022-10-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种岩石爆破等效加载应力曲线的反演方法，包括如下步骤：爆破装置对待测岩石进行引爆，通过高速采集仪获取监测点的应变曲线；根据待测岩石的宏观力学性质标定离散元数值软件所需要的岩石微观参数，并建立与实验室试验等大的岩石数值试件；将爆破等效加载应力峰值、应力加载时间以及卸载时间等迭代初值，带入岩石爆破数值模型，计算模型中监测点的应变曲线。由模型测得曲线与实测曲线的误差，调整应力峰值和时间。最终，当误差小于一定值时，从而确定岩体爆破等效加载应力加载曲线。本发明克服了岩石爆破损伤而造成的弹性反演失真问题；不仅实现了爆破加载应力峰值的准确计算，还可对爆破加载应力路径的全过程进行反演。
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公开(公告)号：CN115288776A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210904414.1
申请日：2022-07-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于定向钻孔冲孔‑抽采‑固化的综合防突方法，其先从底板岩巷向目标煤层施工定向长钻孔，打钻过程探测煤巷区域地质构造分布，然后进行退钻冲孔，冲孔结束后下入筛管，施工下一个定向长钻孔，直到目标区域的定向长钻孔施工完毕，随后在目标区域施工负压增强孔；将所有定向长钻孔和负压增强孔联网进行抽采，消除瓦斯内能直到抽采达标；启封靠近巷道上下轮廓线附近的两个钻孔，带压向钻孔内注浆进行煤体加固作业，提高巷帮附近煤体强度；本发明基于定向长钻孔冲孔大幅提高了单孔的卸压范围，实现了煤体区域卸压，将冲孔卸压、瓦斯抽采和煤体加固相协同，实现了突出煤层的高效防突、降低后期煤巷的维护成本。
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公开(公告)号：CN114495432B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210060577.6
申请日：2022-01-19
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州矿务集团有限公司 , 新疆库车县夏阔坦矿业开发有限责任公司 , 江苏国能深井安全开采科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种煤层顶底板含氢流体灾害的监测预警方法，先获得顶底板岩层多个岩心，然后综合使用低场核磁共振技术、高压压汞法和电法仪对该位置的多个岩心进行测试，从微观层面上揭示煤层顶底板岩层的孔隙结构分布及水源空间分布特征；通过微震在线监测技术获得顶底板岩层破坏带发育及能量释放过程；采用深度学习方法将上述测试手段的各个岩心数据输入BP神经网络进行训练，使BP神经网络建立各个测试手段数据之间关系的数据模型，即构建流‑固‑力耦合模型，从而在后续未探测区域中仅需采用上述测试手段其中之一，进而获取该区域单一或几个独立数据输入该数据模型后，即能对未探测区域顶底板岩层的含氢流体的情况及灾害孕育程度进行预警提示。
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公开(公告)号：CN115030702A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210686244.4
申请日：2022-06-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/30 , G06F30/20 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种瓦斯非稳定赋存煤层精准卸压增透方法，包括：获得煤层的地质力学参数和瓦斯赋存参数；对煤层进行区域划分；获得煤层抽采达标时间与瓦斯压力、水力冲孔出煤量以及钻孔间距之间的函数关系；绘制水力冲孔关键参数优化图谱；确定合理冲孔出煤量和钻孔间距的范围；以工程施工成本最小化为最优判据，确定出水力冲孔的最优的布孔参数集；重复以上方法确定不同区域煤层水力冲孔的最优施工参数；本方法适用于瓦斯赋存非稳定煤层，克服传统方法中施工参数靠经验确定、随机性大、效果差的难题，能够针对性地确定出不同瓦斯赋存区域的水力冲孔最优化的施工参数，实现瓦斯赋存非稳定煤层的精准增透。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113338889B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110755593.2
申请日：2021-07-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于燃爆压裂和水力压裂相结合的页岩气促产方法，先打设燃爆压裂水平井，接着在燃爆压裂水平井内形成一个射孔裂隙并安装首个燃爆封孔器，并形成封孔段，若在设定时间内封孔段内达到爆炸所需值，则引发燃爆气体对射孔裂隙进行一次冲击压裂；若未达到爆炸所需值，则对封孔段内补充燃爆气体，然后完成一次燃爆压裂，然后重复上述过程通过后退式燃爆压裂使燃爆压裂水平井周围形成燃爆压裂裂隙网络并进行封孔；最后在燃爆压裂水平井下方打设水力压裂水平井，并采用后退式水力压裂的方法，使水力压裂水平井周围形成水力压裂裂缝区，且该裂缝区能与燃爆压裂裂隙网络相连通，此时通过水力压裂水平井对该页岩储层进行页岩气的抽采工作。
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公开(公告)号：CN114320257A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111658719.0
申请日：2021-12-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤矿井下瓦斯燃烧后注热煤层强化抽采的闭环系统及方法，适用于煤矿瓦斯抽采。包括瓦斯供应系统、注热系统和混合气发生器，其中瓦斯供应系统与混合气发生器输入端连接，注热系统与混合气发生器输出系统连接；通过将混合气发生器布置在煤矿井下，利用抽采瓦斯作为燃料燃烧产生尾气，并与水换热产生水蒸气，尾气与水蒸气注入到煤层中，实现煤层中瓦斯脱附，并在压力作用下渗流运移；高温高压压裂在煤层中形成裂隙网络提高瓦斯抽采，所有步骤形成封闭式的正向循环利用，将瓦斯转换为CO2，降低或消除了煤与瓦斯突出的风险，减少了对大气温室效应的影响。
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公开(公告)号：CN112412425B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011301030.8
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种电脉冲预制裂缝定向水力压裂一体化的方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。其方法为：首先利用高压脉冲冲击波对井内煤层的特定位置进行脉冲射压裂孔和多个目标孔，然后安装正、负电极，用电脉冲发生装置不断产生高压电脉冲，使射孔方向的主裂缝不断延伸，最后清水冲洗钻孔并喷涂防水剂，待防水剂凝固后，封孔，水力压裂。本发明结合电脉冲和水力压裂，加入导电离子压裂液对煤岩体性质进行改造，在电脉冲产生的能量波和水压波联合作用下，使煤岩体更容易形成多个水压主裂缝和致裂裂缝带，降低了脉冲击穿电压和高压脉冲的危险性，也增大了钻孔间距，节省钻孔封孔施工工作量，确保压裂效果，安全性好，操作简单方便，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN113338888A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110755442.7
申请日：2021-07-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263 , E21B43/08 , E21B47/00 , E21B41/00 , E21B33/13
Abstract: 本发明公开了一种水平分支井燃爆压裂促进竖井页岩气开采的方法，先打设竖井及多个水平分支井，然后向其中一个水平分支井内安装首个燃爆封孔器，使其与水平分支井的最深处之间形成封孔段；进行燃爆压裂时，先向封孔段内注入燃爆气体，通过检测装置实时检测，直至达到爆炸所需值时，停止燃爆气体注入，最后控制点火头点火，从而引发封孔段内的燃爆气体发生爆炸，气体爆炸产生的高温高压气体和爆轰冲击波，通过筛管上的网孔对周围页岩进行一次冲击压裂过程，重复多次采用后退式燃爆压裂使该水平分支井周围形成裂隙网络；因此本发明无需水源即能使储层内部产生复杂的裂隙网络，同时还能使裂隙网络保持较长时间的连通性，从而保证页岩气的抽采。
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公开(公告)号：CN112879079A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110383907.0
申请日：2021-04-09
Applicant: 平顶山天安煤业股份有限公司 , 中国矿业大学 , 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种突出煤层底抽巷全生命周期利用方法，包括：S1.结合煤层地质条件，确定底抽巷的空间层位布置；S2.于底抽巷向预掘煤巷区域打穿层钻孔进行水力卸压增透，然后联孔抽采瓦斯；S3.于底抽巷向预掘煤巷外侧布设穿层注浆钻孔进行区域加固；S4.工作面卸压区域瓦斯二次抽采；S5.煤矸分离及矸石回填底抽巷。解决了现有底抽巷开掘仅用于采前预抽的局限，以及煤矸堆积、废弃巷道空间浪费等环境问题，对底抽巷的整个生命周期进行设计分析，实现对底抽巷的有效管理和运用，同时将底抽巷的功能拓展到工作面卸压瓦斯二次抽采、承接矸石井下充填等方面，实现经济和环境效益双赢。
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