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公开(公告)号：CN104314605B
公开(公告)日：2016-04-13
申请号：CN201410405078.1
申请日：2014-08-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种钻孔内多级瓦斯爆炸致裂煤体强化抽采方法，适用于煤矿井下瓦斯的高效抽采。利用气泵向密封的钻孔内压入空气，空气与钻孔内涌出的瓦斯预混形成浓度在9％～10％的瓦斯混合气体，通过点火装置引爆混合气体，形成爆炸冲击波，致裂钻孔周围煤体。后一级爆炸在前一级的基础上爆炸，使钻孔周围煤体的裂纹进一步扩展；同时，冲击波压缩煤体形成更大的爆炸空间，加强了爆炸的威力。经过多级爆破，能够充分地构建煤体中的裂隙网络；同时爆炸产生的热效应能够显著降低瓦斯吸附势，促进瓦斯解吸和流动，从而达到强化高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采的目的。该方法成本低廉，简单易行，省时省力。可以显著扩大单孔有效卸压影响范围，使煤层瓦斯抽采效率提高60％以上。
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公开(公告)号：CN104612640A
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201510015264.9
申请日：2015-01-12
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤矿井下钻孔注热及封孔一体化方法，适用于钻孔高压注热及其封孔。其特征在于采用高压射流在底板岩层中切割出数个圆盘形缝槽。将塑料套管送入钻孔内，并在钻孔壁与塑料套管外壁间注浆。浆液凝结后，将注热管送入套管内开始注热。注热完成后，撤出注热管，在钻孔靠近煤层端设置两个聚氨酯反应袋，并在两袋之间填充隔热材料。然后在钻孔孔口端注浆完成封孔。该方法具有隔热、耐高压和密封度高等优点，能够有效解决注热过程中热量散失、高压导致封孔失效及孔壁裂隙漏气等难题，同时注热管能够回收利用，注热成本低。
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公开(公告)号：CN104234739A
公开(公告)日：2014-12-24
申请号：CN201410404943.0
申请日：2014-08-15
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 一种钻孔内瓦斯爆炸致裂煤体强化抽采方法，适用于煤矿井下瓦斯的高效抽采。利用气泵向密封的钻孔内压入空气，空气与钻孔内涌出的瓦斯预混形成浓度在9％～10％的瓦斯混合气体，通过点火装置引爆混合气体，形成爆炸冲击波，致裂煤体，构建裂隙网络；同时爆炸产生的热效应能够显著降低瓦斯吸附势，促进瓦斯解吸和流动，从而达到强化高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采的目的。该方法成本低廉，简单易行，省时省力。可以显著扩大单孔有效卸压影响范围，使煤层瓦斯抽采效率提高40％以上。
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公开(公告)号：CN107939364B
公开(公告)日：2020-10-09
申请号：CN201711119750.0
申请日：2017-11-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种电脉冲致裂增透与瓦斯渗流一体化装置与方法，适用于提高低渗透、高吸附煤层的瓦斯抽采率，包括高压充电电源、高压储能电容器、高压放电开关、煤样固定装置、液压控制系统、真空泵装置、气瓶、压力表。首先，利用高压充电电源向高压储能电容器中充电，打开高压放电开关，通过正电极和负电极向煤样放电，产生巨大的能量直接作用在煤体上，在煤体中形成裂缝，再通过煤样固定装置中内置的瓦斯渗流装置测量击穿后煤样的渗透率。本发明能够实现电脉冲致裂增透与瓦斯渗流测定一体化操作，该方法测量准确，操作方便，能够为电脉冲致裂效果提供可靠的依据。
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公开(公告)号：CN109025937B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201810653556.9
申请日：2018-06-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/16 , E21B43/247
Abstract: 水力割缝与多级燃烧冲击波联合致裂煤体瓦斯抽采方法，首先利用水力割缝设备在冲击钻孔内切割缝槽，从而对煤体进行卸压增透并增大N2或CO2储存空间，再通过高压气瓶和减压阀通过注气抽采管向钻孔内注入大量的N2或CO2，之后通过高压气瓶及减压阀向高温高压燃烧室内注入一定量的甲烷和干空气，使其混合燃烧形成高温高压冲击波，推动活塞压缩N2或CO2，在缝槽的导向作用下使冲击钻孔周围煤体产生大量裂隙。重复生成冲击波形成多级冲击，后一级的冲击在前一级的基础上冲击，使钻孔周围煤体裂纹进一步扩展贯通，经过多级冲击压缩N2或CO2后，钻孔周围煤体在缝槽及裂纹的导向作用下会形成更多的裂隙网络，进而强化了钻孔高效抽采瓦斯。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109252861B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201811054896.6
申请日：2018-09-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种电脉冲辅助液氮冻结式石门揭煤方法，该方法是向煤层施工多组电脉冲致裂钻孔，通过高压电脉冲发生器对钻孔间煤体进行致裂增渗，在煤层中形成可控裂隙区；然后使用常规方法对煤层进行瓦斯抽采；之后向钻孔中注入一定压力的水，待煤层浸水充分后，向钻孔内注入液氮，冻结钻孔内及煤层中的水，加固煤层；最后揭开煤层。本方法工艺简单，安全可靠，可显著提升石门揭煤效率，加快揭煤进度，缩短揭煤周期。
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公开(公告)号：CN109538209B
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201811054977.6
申请日：2018-09-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21C41/18
Abstract: 一种基于电脉冲技术的弱化煤层坚硬顶板方法，通过放电电极在致裂钻孔内的水中瞬间放电形成快速而强大的冲击波，使放电电极周围的水产生“水击”和“水楔”效应冲击顶板岩石，经过多次放电反复冲击顶板，使顶板产生累积损伤，从而弱化煤层顶板，实现顶板的有效垮落，可有效解决采空区遗留顶板面积大导致的周期来压步距增大的问题；本发明的一种基于电脉冲技术的弱化煤层坚硬顶板方法，将高压电脉冲的电能转换为冲击波使岩层破裂，操作简单、高效清洁、成本低，应用范围广。
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公开(公告)号：CN110082247A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910220693.8
申请日：2019-03-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N5/02
Abstract: 本发明公开了一种二氧化碳载热驱替实验装置及方法，包括煤样夹持器，包括：工作腔体、弹性高压胶套，高压胶套内嵌煤样；煤样一端连接定量传输热蒸汽和/或二氧化碳气体气源部；煤样另一端通过轴压柱与液压动力系统的液压顶缸接触；高压胶套外壁和工作腔体内壁之间的环压油腔与液压油动力部相通；煤样的另一端通过穿过轴压柱的第一管路分别与甲烷定量供气装置、抽真空装置和带有检测阀门控制的残余气体含量检测装置并联相通连接；第一管路上设有第一阀门。好处是：针对传统常温二氧化碳驱替效果不显著，提出向煤体注入载热二氧化碳提高驱替效果，本装置可研究不同注气压力和温度下，载热二氧化碳协同水蒸汽驱替煤体瓦斯的实验效果。
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公开(公告)号：CN105275443B
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201510753071.3
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤矿井下高功率电爆震辅助水力压裂增透方法，适用于增加瓦斯抽采钻孔的抽采半径和抽采总量。首先，从巷帮向煤层施工钻孔，然后将安装在压裂钢管前端的高压脉冲放电器送至钻孔底部，在距钻孔孔口2‑3m处安装封孔器。压裂钢管外端通过高压胶管连接高压泵站，高压脉冲放电器通过电缆连接高压电脉冲发生器。向钻孔内注入一定压力的水后，启动高压电脉冲发生器，对煤层实施高功率电爆震辅助水力压裂，结束后退出高压脉冲放电器和压裂钢管，将钻孔连入瓦斯抽采管路。本发明是利用高压电脉冲释放的高能量，在水中形成冲击波，使煤层形成大量的裂缝，并使原生裂隙扩展。使用本发明可以使煤体透气性系数可提高100‑300倍，有效提高单孔瓦斯抽采效率。
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