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公开(公告)号：CN118655828B
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202410791203.0
申请日：2024-06-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种瓦斯抽采智能调控实验系统及方法，包括抽采支管子系统、抽采主管系统、监测与调控子系统、信号分析与处理子系统和抽采管理平台，抽采主管系统与抽采支管子系统相互配合，能够有效模拟煤层瓦斯可抽采性与漏风程度对抽采参数调节的影响，同时通过信号分析与处理子系统和监控与调节子系统对各电动调节阀的开度以及抽采泵的转速进行调节，实现不同工况下瓦斯浓度和纯流量的调节，抽采管理平台以抽采主管最大瓦斯纯流量为目标，求解获取最优系统运行参数；通过模拟井下瓦斯在抽采系统中的流动，厘清系统参数与管网内瓦斯浓度与流量的关系，从而为井下抽采系统的参数智能调节提供数据支撑，以保证高抽采浓度和低能耗。
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公开(公告)号：CN118407746A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410677798.7
申请日：2024-05-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种松软厚煤层卸压与致裂协同区域精准增透方法，通过特定模拟方法计算对水力造穴及水力压裂的关键参数进行优化，实现煤层精准造缝和卸压增透，且使煤层增透效果的最优化；确定最优参数后，在煤层内按照设定的最优参数进行分段造穴，实现煤层的卸压，在钻孔周围形成扰动裂隙，提高瓦斯抽采效果，然后采用定向长钻孔在松软煤层的顶板岩层内进行分段压裂，使裂缝向下扩展进入松软煤层，从而在松软煤层内形成空间立体裂缝网络，这种方式先通过卸压洞穴先改变松软煤层内部应力分布，接着通过分段压裂及应力引导作用产生立体裂缝网络，将分段造穴和分段压裂相结合，从而能实现煤层的均匀卸压增透，为瓦斯流动提供优势通道。
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公开(公告)号：CN117988778A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410131115.8
申请日：2024-01-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于高压快速造缝与低压慢速注水的煤层润湿系统及方法，系统：主供水管路连接高压泵站，其上串接有截止阀和流量表；注水封孔器封装于注水钻孔的孔口处；注水管路通过三通阀门连接主供水管路，其出水端穿过注水封孔器进入到注水钻孔中；与浆液收集装置连接的排渣管穿过注水封孔器进入到注水钻孔中；与集水器连接的泄压管路与注水管路上的泄压接口连接；监测钻孔邻近注水钻孔地开设在目标治理煤层中，其孔口处安装有监测封孔器。方法：在目标治理煤层开设注水钻孔和监测钻孔；完成润湿系统管路的连接；利用高压水流进行高压快速造缝作业，利用低压水流进行低压慢速注水作业，完成煤体的润湿作业。该系统及方法能实现煤层的快速、均匀润湿。
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公开(公告)号：CN116696451A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310729241.9
申请日：2023-06-19
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
Inventor： 翟成 , 郑仰峰 , 余旭 , 杨威 , 张海宾 , 徐吉钊 , 刘厅 , 孙勇 , 丛钰洲 , 唐伟 , 李宇杰 , 朱薪宇 , 黄婷 , 王宇 , 陈爱坤 , 徐鹤翔 , 吴西卓 , 刘晓琴 , 魏星宇 , 黄涛
IPC: E21F7/00 , E21F17/103 , E21F17/12 , E21F17/18
Abstract: 本发明公开了一种高瓦斯煤层封闭式工作面煤气智能开采方法，将高瓦斯采煤工作面及采空区全封闭形成密封空间，进而取消通风系统及瓦斯抽采钻孔，由于无外界空气进入，并通过抽取使其内部氧气降低至接近零，进而使采煤工作面在后续采煤过程中处于隔绝氧气的状态，因此从根本上消除了煤炭自燃以及瓦斯煤尘爆炸的风险，从而大大加快了采掘接替速度，并减少了矿井的施工成本。另外在密封空间内进行后续采煤时，解吸的瓦斯直接排放至采煤工作面及密封空间内，此时通过瓦斯抽采泵站抽采瓦斯，大大提高了瓦斯利用率；最终实现对整个高瓦斯煤层的瓦斯抽采，且在抽采的同时能进行煤炭开采，不仅保证瓦斯抽采效率，还保障了煤炭开采量。
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公开(公告)号：CN115929274A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211634399.X
申请日：2022-12-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/295
Abstract: 本发明公开了一种钻进式煤层原位气化开采方法，属于煤炭原位气化和煤层气开采技术领域。从地面穿过岩层向煤层施工两个垂直钻孔，然后在两个垂直在钻孔的孔底施工水平钻孔沟通彼此，在一个钻孔中设置燃烧系统，在另一个钻孔中布置抽采系统；燃烧系统包括端部设有多个喷火口的燃烧管道，燃烧管道进入水平钻孔端部后点燃并向煤层喷火，启动抽采系统进行抽采，同时燃烧管道沿水平钻孔边燃烧边移动直至到达水平钻孔的另一端，燃烧管道以水平钻孔的进入端为圆心边缓慢水平旋转边持续来回伸缩移动，形成水平面上看为扇形的气化采空区，直至气化采空区接近形成圆形时停止开采。直接变采煤为采瓦斯和水煤气，实现井下无人开采，降低开采成本，减少了废弃物地面排放。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115559695B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211398322.7
申请日：2022-11-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种矿区多源工业烟气协同驱煤层气封存方法及系统，该方法主要是将煤矿区燃煤电厂、矸石电厂、瓦斯电厂排出的含低浓度CO2的高温烟气和煤化工厂、煤制氢气厂等排出的部分含高浓度CO2的烟气经过混配、除尘、控温、调湿后直接以高压注入深部不可采煤层，利用烟气分压作用和CO2的强吸附性，诱导置换出煤层内的甲烷；通过高温热效应和烟气CO2‑H2O‑煤岩化学反应的协同作用，强化深部储层结构改性，改善储层渗透性，显著提升了高温烟气的注入和甲烷驱排运移效率。本发明跳过了CO2捕集环节，大大降低了CO2驱煤层气封存的技术成本，在强化煤层气资源的开发同时实现烟气中CO2和硫化物等有害气体的有效封存。
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公开(公告)号：CN115653561A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211428971.7
申请日：2022-11-15
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州矿务集团有限公司
Abstract: 本发明公开了一种煤系气储层直井甲烷原位分层燃爆压裂造储方法，具体步骤为：从地表向目标储层施工直井并穿过所有目标储层，从直井井筒向特定层位施工分支井；采用封隔器对分支井进行密封，同时对分支井内的甲烷压力进行实时监测；当分支井内甲烷压力达到指定压力时，输入助燃剂，并将直井注满水，然后点燃甲烷‑助燃剂混合体系，在分支井周围构建裂缝网络；由下向上在目标储层内逐层进行燃爆压裂，直到整个目标区域均完成燃爆压裂，在目标区域构建大范围的人工储气层；排干直井内的水后开始抽采甲烷气体。本发明的方法能够在储层内构建更加复杂的立体裂缝网络，克服了传统方法难以实现多储层合采的技术难题，大幅提高煤系气的采收率。
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公开(公告)号：CN114412418B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210072377.2
申请日：2022-01-21
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于叠置煤层气藏多向闭环抽采煤层气的方法，先在叠置煤层气藏形成水平井和四个抽采井；在水平井和各个抽采井布设闭环抽采系统；然后将气化剂依次注入水平井的四个水平段，通过气化反应会产生大量辐射热和CO2气体，产生裂隙网络，裂隙网络将上煤层、岩层和下煤层进行连通，并在煤体升温降低CH4气体吸附性和CO2气体竞争吸附的双重作用下，使得上煤层和下煤层内的CH4气体快速解吸；气化反应后的CO2气体经过分离后与发电产生的CO2气体可再次注入上煤层中，再次通过CO2吸附性能促进CH4气体的驱替，整个工作流程形成一个闭环，同时开采出的CH4气体通过CH4发电机组转化成电能进行的后续利用，实现了煤层气资源的高效开采与利用。
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公开(公告)号：CN114412419B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210072385.7
申请日：2022-01-21
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种叠置煤层气藏高效闭环抽采的方法，先在叠置煤层气藏形成水平井和抽采井；在水平井和抽采井布设闭环抽采系统；然后将气化剂注入水平井的水平段，通过气化反应会产生大量辐射热和CO2气体，产生裂隙网络，裂隙网络将上煤层、岩层和下煤层进行连通，并在煤体升温降低CH4气体吸附性和CO2气体竞争吸附的双重作用下，使得上煤层和下煤层内的CH4气体快速解吸；气化反应后的CO2气体经过分离后与发电产生的CO2气体可再次注入上煤层中，再次通过CO2吸附性能促进CH4气体的驱替，整个工作流程形成一个闭环，同时开采出的CH4气体通过CH4发电机组转化成电能进行的后续利用，实现了煤层气资源的高效开采与利用。
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公开(公告)号：CN114876435A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210598028.4
申请日：2022-05-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/247
Abstract: 一种页岩气井助燃剂投放与甲烷原位燃爆压裂方法，经连续油管向压裂工具停靠的工作位置泵注高压液氮，进行液氮体积压裂；通过连续油管由压裂工具向分支缝内泵注携带小粒径固态助燃剂的液氮，进行小粒径固态助燃剂与阻燃剂投放；进行小粒径固态助燃剂与阻燃剂的交替泵注；经连续油管由压裂工具向主裂缝内泵注携带中等粒径固态助燃剂的液氮，进行中等粒径固态助燃剂与阻燃剂投放；进行中等粒径固态助燃剂与阻燃剂的交替泵注；利用环境的温度使液氮气化生成氮气，并返排到地面；经连续油管由压裂工具向主裂缝内泵注少量气态助燃剂；进行多尺度燃爆压裂，直至完成整个井筒内的燃爆压裂作业。该方法能实现页岩气资源高效开发、便捷开发的目的。
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