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公开(公告)号：CN114458375B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202210099565.4
申请日：2022-01-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 本发明公开了一种煤矿瓦斯开发利用与废气减排闭环系统及使用方法，本系统包括呈闭环状态的瓦斯开发系统、瓦斯发电系统以及废气回注系统，其利用煤火和瓦斯发电产生的高温热废气驱替煤层瓦斯，既提高了煤层气的产量，同时也减少了煤矿区温室气体的排放，对于构建绿色矿上及实现国家碳中和具有重要作用；另外，由于高温废气注入煤层会引发煤体膨胀变形，渗透率大幅降低，高温废气注入量小，为了克服这一问题，本发明提出通过高压水射流造腔为煤体提供外膨胀空间，防止因高温及吸附引起的膨胀而导致煤层渗透率降低，有利于提高废气注入量。
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公开(公告)号：CN117686399B
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202311624632.0
申请日：2023-11-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种利用磁流体测试原位煤体孔隙率的系统及方法，系统包括供给子系统和测试子系统；利用煤矿废铁通过破碎、碾磨与离心过程制备中大粒径磁液，同时通过真空蒸发器制备小粒径磁液；通过磁流体输送钻孔压注小粒径磁液，同时启动磁流体靶向控制钻孔内电磁棒，牵引磁液充满目标测试区域内煤体孔隙后，启动磁流体输送钻孔内电磁棒回收磁液；重复上述步骤，向目标测试区域注满中大粒径磁液并回收，基于两次磁液压注体积计算原位煤体孔隙率。本发明利用磁流体作为煤体孔隙纳米探针，实现煤体原位应力条件下的孔隙率低损与精准测试。
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公开(公告)号：CN119779862A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202510025629.X
申请日：2025-01-08
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种采空区充填矸石多尺度流变特性测试装置及方法，矸石加压罐体内设置加载压板，并通过加载压板分隔成流变测试腔体和加压水腔体，其中流变测试腔体用于放置矸石散体；供水加压子系统向加压水腔体注入加压水推动加载压板对矸石散体施压，并通过矸石位移监测子系统记录测试过程中矸石位移数据；矸石位移监测子系统能保证数据获取的精度；整个过程无需压力机，有效降低整体体积实现在采空区现场布设；通过注气抬板子系统能调整流变测试腔体的高度，从而能满足不同高度矸石散体的测试需求，同时配合柔性海绵环能调整矸石散体的直径，最终实现对不同高度及直径矸石散体的流变特性测试，为充填矸石对采场围岩控制效果的评价提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN117686399A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311624632.0
申请日：2023-11-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种利用磁流体测试原位煤体孔隙率的系统及方法，系统包括供给子系统和测试子系统；利用煤矿废铁通过破碎、碾磨与离心过程制备中大粒径磁液，同时通过真空蒸发器制备小粒径磁液；通过磁流体输送钻孔压注小粒径磁液，同时启动磁流体靶向控制钻孔内电磁棒，牵引磁液充满目标测试区域内煤体孔隙后，启动磁流体输送钻孔内电磁棒回收磁液；重复上述步骤，向目标测试区域注满中大粒径磁液并回收，基于两次磁液压注体积计算原位煤体孔隙率。本发明利用磁流体作为煤体孔隙纳米探针，实现煤体原位应力条件下的孔隙率低损与精准测试。
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公开(公告)号：CN117211747B
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311274088.1
申请日：2023-09-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法，利用高温高压热烟气长期循环注入，改性煤层结构提高其渗透率，并诱导驱替煤层瓦斯解吸运移，提高瓦斯抽采效率，同时煤层持续吸附烟气中CO2使得煤层CO2含量持续升高，实现强化瓦斯抽采及捕集CO2的双重作用；在煤层开采前抽采已改性的高渗储层内的CO2，获得高浓度CO2的同时显著降低煤层突出危险性，保障煤炭安全高效开采。本发明提出了在煤炭开采的规划期、准备期和生产期的全周期煤与瓦斯零碳共采新模式，在实现煤层安全开采、瓦斯资源高效开发的同时低成本提浓回收利用了烟气中的低浓度CO2，显著降低了瓦斯电厂烟气的碳排放，有助于实现煤炭和瓦斯资源的零碳开发，推动绿色矿山建设。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117365407A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311498848.7
申请日：2023-11-10
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本公开涉及一种基于磁流体靶向修复储层的烟气驱替气窜控制系统及方法，其包括：磁流体供给子系统和气窜裂隙靶向修复子系统；气窜裂隙靶向修复子系统包括至少一组磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔；磁流体供给子系统被配置为向磁流体输送钻孔输送磁流体；磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔临近气窜裂隙设置，且磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔互不连通；磁流体输送钻孔与气窜裂隙的近地端连通，以将流经磁流体输送钻孔的磁流体从气窜裂隙的近地端注入；磁流体牵引钻孔与气窜裂隙的远地端连通；磁流体牵引钻孔的孔底设有电磁铁，通过电磁铁能够牵引磁流体沿气窜裂隙的延伸方向向下定向迁移，从而靶向封堵气窜裂隙。
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公开(公告)号：CN117313346A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311222280.6
申请日：2023-09-21
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06F30/20 , G06T17/05 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种基于地表沉陷量的矸石充填压实率反演方法，首先根据矿井现场资料，在Flac3D软件中建立相应数值模拟模型；结合工程实际中已进行的矸石充填开采区域的充填率与对应粒径级配下的充填体力学性质，在该数值模拟软件中进行试验计算，根据计算值与实测值的误差关系反馈修正模型直至模型关键位置应力、位移等矿山压力信息与现场真实情况一致；利用该精确模型中地表沉陷‑矸石充填体压实率的对应关系，结合Python/C++实现数值模型的快捷输入输出，完成地表沉陷量对压实率的反算。本发明可精确快速确定矸石充填体压实率，为现场充填方案优化提供科学数据。
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公开(公告)号：CN115326866A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202210771605.5
申请日：2022-06-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于有限体积法的岩石导热系数测算方法及测算装置，该测算方法实验构建恒温温度场，在其轴向一端设置满足第一类边界条件的恒温热源，测试岩石内部的温升与时间的变化关系，获取岩石内部的温升与时间的变化关系；然后构建黄金分割搜索计算模型和目标函数计算模型，测算岩石的导热系数。本发明的测算方法及装置自动化程度高，测量结果可靠稳定，容易操作，根据煤岩体内部测温点的温升和时间的演化关系，其综合运用了有限体积法和黄金分割搜索算法等算法设计，解决了二阶非线性偏微分方程的反向求解问题，提高了岩石导热系数的测算精度及效率。
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公开(公告)号：CN114837731A
公开(公告)日：2022-08-02
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：CN113932868A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111085613.6
申请日：2021-09-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种变管径流量计校算装置及校算方法，属于管道气体流量测量领域。装置包括入口待测气流管道、出口待测气流管道和流量计；还包括双喇叭头套筒，其为两端呈喇叭状开口的筒体，待测气流管道与流量计测管通过双喇叭头套筒同轴连通；粘度计，其设于入口待测气流管道或出口待测气流管道处，检测待测气流的运动粘度系数；信号处理数显模块，其对流量计的数据进行校正并显示校正后的气体流量；信号处理数显模块根据管径比及流量计示数、粘度计示数，通过流量校算模型进行校算并显示出校算后的待测气流管道内的真实气流量。本发明操作方便、普适性强，最终校算后的精度高，能实现对不同气体、不同管径比的待测气流管道与流量计的流量校算。
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