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公开(公告)号：CN109578058B
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN201811501343.0
申请日：2018-12-10
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 本发明公开了一种通过辅助钻孔提高抽采钻孔瓦斯抽采浓度的方法，包括以下步骤：第一步、采用小直径钻杆的钻机在巷道煤层上并排施工多个抽采钻孔，在利用大直径钻杆的钻机在上述钻孔基础上进行扩孔；第二步、对钻孔进行有效封堵后，利用瓦斯抽采管对钻孔内瓦斯进行初步抽采；当瓦斯抽采浓度低于50％时，对抽采钻孔进一步封堵并在封孔段内注满半流体浆液；第三步、当瓦斯浓度低于30％时，用小直径钻杆的钻机在并排抽采钻孔的四周施工若干辅助钻孔，并对辅助钻孔进行封堵注浆。本发明可以提高钻孔抽采利用率以及瓦斯抽采浓度，缩短有效抽采周期，环节采掘接替紧张的现象，且操作简单，成本低廉。
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公开(公告)号：CN109681262B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN201811501563.3
申请日：2018-12-10
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种提高破碎煤体中瓦斯钻孔抽采浓度的方法，本方法先利用小直径的钻杆进行开孔，以减小煤体破碎，再利用液体凝胶使钻孔周围的破碎煤体凝结成一体，然后在利用大直径的钻杆进行扩孔，这种方式大大降低了钻孔周围裂隙的产生，为后续有效封孔提供了基础；封孔后以一定的压力将半流体浆液注入封孔段形成的密闭空间，且所注的封孔浆液始终处于一种相对恒压的状态，因此一旦钻孔周围出现新发育的裂隙，半流体浆液可以主动渗透，自动填堵裂隙，隔绝漏气通道，减少空气的进入，从而提高瓦斯抽采浓度。
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公开(公告)号：CN117189047B
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202311103154.9
申请日：2023-08-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了基于增产特征点的煤层注气驱替瓦斯闭环优化装置及方法，该方法首先增压部分氮气至驱替气储罐内，待CO2气罐组补充储罐内CO2至预设浓度后，以预设压力向煤层内压注二元混合气以驱替瓦斯；数据采集器实时记录瓦斯抽放管路内瓦斯纯流量，并通过集成终端取生成实际增产曲线并确定起始、突破和失效点；根据瓦斯地质条件构建数值模型，调整参数直至模型计算增产曲线与实际增产曲线特征点匹配后；以瓦斯增产效率最大作为优化判据，结合响应面法确定理论最优注气压力和CO2浓度；改变注气参数，重复上述步骤，直至实际增产效率低于阈值。本发明通过煤层注气增产过程的增产特征点进行闭环式优化，助力实现区域瓦斯精准防治与高效开发。
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公开(公告)号：CN119712016A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411889882.1
申请日：2024-12-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤层分区电渗靶向驱水强化热烟气溶蚀矿物的系统及方法，先向煤储层内注入热烟气，热烟气的CO2通过竞争吸附作用驱替煤储层孔隙内吸附态瓦斯，同时CO2部分溶解在热烟气的水蒸气及煤体内原生水形成酸性水，酸性水能对煤储层微孔隙内的矿物溶蚀增渗煤体；当煤储层微孔隙内发生水锁效应时通过在相邻两个钻孔之间形成高压电场，酸性水受高压电场作用产生靶向电渗驱水效应，使得酸性水在煤储层裂隙内沿着电场方向持续运移，打破水锁效应；同时酸性水在通电的正负电极作用下能促进溶液内酸性介质多级电离生成大量氢离子，提高矿物溶蚀速率，最终增大热烟气对煤储层内溶蚀矿物的范围和效果，最终有效提高煤储层整体的瓦斯抽采效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115288776B
公开(公告)日：2025-03-25
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：CN117967390A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202311830228.9
申请日：2023-12-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及矿井治理和利用技术领域，尤其涉及一种废弃矿井采空区气水两相协调治理‑利用系统及方法，包括废水处理子系统、瓦斯抽采利用子系统和压缩空气储能发电子系统，废水处理系统通过地下抽水泵和地面抽水泵将废水抽取至地面存水塌陷区，利用废水下落至地下水治理巷道的势能转化为电能，瓦斯抽采利用系统通过地面抬升泵将瓦斯提纯分级处理，经过处理后的瓦斯输送至发电厂处用于发电。发电厂所产生的废气进入地下空气贮存硐室内压缩储存，压缩空气释放时，对汽轮机做功，使得发电机发电。本发明实现了对废弃矿井内的废水资源以及气体资源“两相三元”的协调治理并利用，提高了废弃矿井废水资源和瓦斯气体资源的利用效率。
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公开(公告)号：CN116517544A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310598268.9
申请日：2023-05-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种极近距离煤层三位一体的矸石胶结下行充填采煤方法，首先用矸石充填上部采空区，在不同充填高度的矸石堆内埋管注浆，形成稳定的矸石胶结体，减小矸石蠕变下沉量；施工地面钻孔并下放注浆花管，避开离层注浆，封堵上覆岩层与煤柱裂隙，提高围岩强度；向上部采空区不完全充填区域注浆充填，直至上部煤层的上覆岩层、采空区充填体与底板构成稳定岩体，为下部煤层的开采及采空区的充填提供有力支撑。本发明通过上部采空区顶板覆岩、充填体与底板三位一体构建的人工强顶掩护下，实现下部极近距离煤层矸石胶结充填开采，并高效处置煤矿固态废物，有效控制地表沉陷，解放极近距离煤层资源。
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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：CN119878302A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510025626.6
申请日：2025-01-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种采空区动态矸石充填结构监测及重构方法，先划定不同的采充区段，并在每个采充区段完成后布设多个滑杆式位移传感器并进行矸石充填，通过各个滑杆式位移传感器确定每个采充区段的等效矸石充填率；并在充填矸石后持续监测矸石散体受覆岩应力作用过程中每个采充区段的等效矸石压实率；基于各采充区段的等效矸石充填率与等效矸石压实率计算各个采充区段的等效矸石高度，最后根据各等效矸石高度分布结合各采充区段的采充步距以分段重构方法实现精准对采空区动态矸石充填结构的实时监测及重构。通过本发明得到的采空区动态矸石充填结构为矸石充填采场围岩稳定性与地表沉陷控制评价、采动卸压引起邻近层瓦斯涌出治理提供所需的数据支撑。
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