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公开(公告)号：CN104265354A
公开(公告)日：2015-01-07
申请号：CN201410386481.4
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B43/26 , E21F7/00 , E21B43/261
Abstract: 一种低透气性煤层水力相变致裂强化瓦斯抽采方法，将常温的水通过钻孔注入煤层，注水结束后关闭阀门；然后通过制冷冻结技术对注水钻孔周围煤层进行冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，水在相变过程中体积膨胀9.1％，对煤体产生膨胀破坏，促进煤体内部裂隙的产生和扩展；冻结结束后，煤层吸收井下环境热量逐渐融解，融解过程中进一步提高煤体孔隙贯通和裂隙的扩展，增强相变致裂的效果。冻融结束后将注水孔与瓦斯抽采管路连接进行瓦斯抽采、或者在相变致裂区域向煤层实施瓦斯抽采钻孔进行瓦斯抽采。抽采过程中，根据瓦斯抽采效果变化，可以对钻孔进行重复水力相变致裂，达到提高煤层透气性和高效抽采瓦斯的目的。
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公开(公告)号：CN110080717A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910520341.4
申请日：2019-06-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种水平钻孔快速封孔的瓦斯压力测定方法，尤其适用于本煤层中水平钻孔快速封孔的瓦斯压力测定。采用测压管测压方式，将AB胶固定于测压管表面，胶体混合后膨胀凝固，将钻孔分隔为测压气室段、注浆封堵段和孔口段；测压管前端为筛管，固定在测压气室内，并向外依次通过测压气室封堵段、注浆封堵段和孔口封堵段，在孔口与压力表相连；注浆封堵段内的测压管表面依次固定吸水囊袋，囊袋采用溶水膜包裹高分子吸水材料加工而成，注浆过程中溶水膜吸收浆液内水分后破裂溶解，释放出囊袋内的高分子吸水材料，从而快速吸收浆液水分，随着注浆过程进行，吸水材料被搅拌，浆液加速凝固，大大节省注浆封堵的时间，同时避免平行钻孔中出现的月牙形通道。
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公开(公告)号：CN109184618A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811305557.0
申请日：2018-11-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B33/13
Abstract: 一种用于打钻注浆堵水及预防突水溃砂溃浆的装置及方法，适用于打钻注浆堵水同时预防堵水过程中发生突水、溃砂、溃浆的安全保护。装置包括孔口管、球阀和压力表，球阀和压力表设在孔口管上。通过确定打钻壁面与承压水水源之间的距离，使用直径等于孔口管外径的钻头打钻，当钻头快要接近承压水的水源时，停止打钻；安装孔口管内；待孔口管固定后，使用小于孔口管内径的钻头继续打钻，在打钻过程中，当发现有孔口滴水等出水现象时，迅速拔掉钻头，并立即关闭阀门，防止大量承压水突然喷出，造成溃砂溃浆突水事故；根据压力表读数，判断承压水状态，调整注浆参数，连接注浆泵；在注浆泵的有效注浆堵水状况下，逐渐打开阀门，进行注浆堵水。
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公开(公告)号：CN105863596B
公开(公告)日：2018-05-25
申请号：CN201610294713.2
申请日：2016-05-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤矿井下超声波与水力压裂复合致裂煤体模拟装置及方法，包括封闭三轴加压装置、超声波水力压裂复合致裂装置、抽气注气装置和监测监控装置；所述超声波水力压裂复合致裂装置包括超声波致裂设备和水力压裂设备，所述抽气注气装置包括真空抽气泵和带压力表的瓦斯注气瓶；所述三轴加压装置内放置有煤样，所述超声波水力压裂复合致裂装置通过h形钢管将超声波致裂设备和水力压裂设备分别与封闭三轴加压装置内的煤样连接；所述抽气注气装置中的真空抽气泵和带压力表的瓦斯注气瓶分别与封闭三轴加压装置内的煤样连接；所述监测监控装置与封闭三轴加压装置内的煤样连接。本发明可以真实准确地模拟煤矿井下超声波与水力压裂复合致裂煤体过程。
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公开(公告)号：CN105136837B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201510444636.X
申请日：2015-07-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N25/00
CPC classification number: G01N25/00
Abstract: 本发明公开了一种煤岩样品液氮循环冻融增透模拟试验系统及方法，该试验系统包括冻融装置、数据采集系统和煤岩样品，冻融装置包括液氮冻融试验箱和自增压液氮罐，煤岩样品放置在液氮冻融试验箱内，液氮冻融试验箱通过液氮供给管路连接自增压液氮罐，所述液氮供给管路包括三通接头，三通接头连接分别液氮冻融试验箱、自增压液氮罐和液氮增压管，所述数据采集系统包括高频压力传感器、低温应变片和温度传感器探头；该试验方法多次重复液氮冻融循环，考察不同冻融变量条件下对煤岩样品的应变和温度影响规律。本发明可模拟液氮循环冻融增透煤体或岩体的过程，为液氮循环冻融增透煤岩体抽采瓦斯或页岩气提供一种了可实现的实验平台。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105134284B
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201510480831.8
申请日：2015-08-03
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B36/001 , E21B17/02 , E21B43/243 , E21F7/00
Abstract: 一种基于水平定向钻孔液氮循环冻融增透抽采瓦斯方法，首先在进风巷或回风巷、低位巷、高位巷施工一个主钻孔，钻头到达煤层预定目标位置后，顺煤层水平方向均布定向施工多个分支钻孔，对煤层实施注水，然后开启阀门向主钻孔内灌注液氮，注入煤层分支钻孔及周围的水迅速冷冻，通过测温孔监测预增透区域平均温度降到‑2℃以下时停止注氮。煤体在水相变冻胀力、液氮气化膨胀力以及微孔液体流动渗透压共同作用下，促使宏观裂隙和微观裂隙扩展联通，构成裂隙网，增加煤层透气性。注入液氮结束后进行瓦斯抽采。可根据瓦斯抽采效果变化，对钻孔进行多次重复注水、注入液氮作业，达到增加钻孔周围煤层透气性，实现瓦斯快速高效抽采的目的。
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公开(公告)号：CN105971660A
公开(公告)日：2016-09-28
申请号：CN201610292288.3
申请日：2016-05-05
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21F7/00 , E21B43/2405 , E21B43/26
Abstract: 本发明公开了一种超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法，首先在工作面进风巷或回风巷施工一个主钻孔和一个监测钻孔，主钻孔内的钻头到达煤层预定目标位置后，将内置超声波换能器的钢管送入主钻孔，并采用常规注浆方法对主钻孔进行耐高压封孔，封孔完成后打开超声波发生器，向煤层持续发射频率为20～25kHz的低频率超声波；1～2h后启动水力压裂设备对主钻孔进行水力压裂作业；进行煤层水力压裂的同时保持超声波的功率不变，将超声波频率调节至30～35kHz；待监测钻孔有水流出或者注水泵压力突然下降时停止水力压裂，此时保持超声波的频率和功率不变，继续向煤层发射超声波，30min后关闭超声波发生器。本发明煤层增透方法无污染、成本低、效果好。
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公开(公告)号：CN104265354B
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201410386481.4
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种低透气性煤层水力相变致裂强化瓦斯抽采方法，将常温的水通过钻孔注入煤层，注水结束后关闭阀门；然后通过制冷冻结技术对注水钻孔周围煤层进行冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，水在相变过程中体积膨胀9.1％，对煤体产生膨胀破坏，促进煤体内部裂隙的产生和扩展；冻结结束后，煤层吸收井下环境热量逐渐融解，融解过程中进一步提高煤体孔隙贯通和裂隙的扩展，增强相变致裂的效果。冻融结束后将注水孔与瓦斯抽采管路连接进行瓦斯抽采、或者在相变致裂区域向煤层实施瓦斯抽采钻孔进行瓦斯抽采。抽采过程中，根据瓦斯抽采效果变化，可以对钻孔进行重复水力相变致裂，达到提高煤层透气性和高效抽采瓦斯的目的。
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公开(公告)号：CN105136837A
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201510444636.X
申请日：2015-07-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N25/00
CPC classification number: G01N25/00
Abstract: 本发明公开了一种煤岩样品液氮循环冻融增透模拟试验系统及方法，该试验系统包括冻融装置、数据采集系统和煤岩样品，冻融装置包括液氮冻融试验箱和自增压液氮罐，煤岩样品放置在液氮冻融试验箱内，液氮冻融试验箱通过液氮供给管路连接自增压液氮罐，所述液氮供给管路包括三通接头，三通接头连接分别液氮冻融试验箱、自增压液氮罐和液氮增压管，所述数据采集系统包括高频压力传感器、低温应变片和温度传感器探头；该试验方法多次重复液氮冻融循环，考察不同冻融变量条件下对煤岩样品的应变和温度影响规律。本发明可模拟液氮循环冻融增透煤体或岩体的过程，为液氮循环冻融增透煤岩体抽采瓦斯或页岩气提供了一种可实现的实验平台。
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公开(公告)号：CN103993902A
公开(公告)日：2014-08-20
申请号：CN201410218548.3
申请日：2014-05-22
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，包括瓦斯抽采管、注浆管、回浆管、聚氨酯反应袋。在瓦斯抽采管上相隔15m的位置绑定两批聚氨酯反应袋，挤压聚氨酯反应袋，待其充分混合后，将抽采管送入钻孔内，使第二批聚氨酯反应袋距离孔口1m位置。通过注浆管向两批聚氨酯之间的空间注入稀浆，待回浆管回浆后，停止注浆；半小时后，继续通过注浆管注入稠浆，回浆管回浆后，停止注浆并关闭注浆管和回浆管阀门，完成封孔过程。第一次注入的稀浆渗透性强，能够最大限度地渗透入到钻孔周围的裂隙中，有效封堵裂隙。第二次注入的稠浆渗透性弱，凝固后保持一种柔性可变形膏体状态，能够有效地充填在封孔空间内，适应钻孔变形，从而实现对钻孔内和钻孔周围裂隙的有效封堵，可显著提高瓦斯抽采效果。
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