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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：CN113236366B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110711040.7
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种水害风险低场核磁共振立体监测方法，适用于城市地下空间或隧道施工过程中突水、突泥等水害预警及隧道开通后运行中位移沉降及可见风险的全生命周期三维立体监测与预警。施工阶段首先在地下空间或隧道施工掌子面钻取不同角度的钻孔并获得岩心，得到围岩的岩性并判断前方有无构造带；向钻孔内送入低场核磁共振微缩传感器进行测量，利用获得的核磁水信号及围岩岩性，构建诱发水害的预警阈值和安全评估准则。地下空间或隧道施工完成后，布置四周钻孔并预埋低场核磁共振微缩传感器，配合巡检摄像头及光纤应变传感器，利用5G信号对四周围岩内水的空间分布、位移沉降及可见风险进行实时监测，有效保障了隧道的安全运行。
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公开(公告)号：CN114412419A
公开(公告)日：2022-04-29
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：CN114264791A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111587834.3
申请日：2021-12-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟井下煤层低温流体相变膨胀压的测定装置及方法，先通过边注入边排气的方式向密封圆筒内注入低温流体；为了获得低温流体液位在密封圆筒内的高度，通过对各个热电偶进行编号，从而通过对应编号热电偶测量的温度值能得到低温流体在密封圆筒内的高度，接着通过恒温水浴温控箱使水浴筒内的水温达到设定的温度值、且水温均匀无梯度；通过多次重复测试，能测量不同体积的低温流体在固定密闭容积内的膨胀压变化规律及临界压力大小、不同环境温度下等体积低温流体在固定密闭容积内的膨胀压变化规律及临界压力大小，最终实现对低温流体根据温度‑空间‑注入量对其相变膨胀压的变化情况进行测定，进而获得其相变膨胀压影响规律。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111980651B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202010721704.3
申请日：2020-07-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B7/04 , E21B43/116 , E21B33/12 , E21F7/00
Abstract: 本发明公开了一种水平井低温流体分级致裂方法，先采用射孔枪预制出三个裂缝区，然后通过水管注水使水压封堵器充起，从而形成三个密封压裂室；向三个密封压裂室内注满过冷水，最后将低温流体依次流经三个密封压裂室内的内螺纹换热管和外螺纹换热管，在低温流体流经各个密封压裂室时，各个密封压裂室内的过冷水与低温流体发生热交换，此时过冷水的温度快速下降，使水相变成冰体积增大，从而利用其冰胀力对各个密封压裂室进行压裂，持续一定时间后，停止并多次循环，完成过冷水冰胀致裂过程；不仅能有效保证煤岩体的致裂效果及降低水力压裂所需的高压，而且由于过冷水无化学剂添加，因此泄漏后不会对周围环境造成污染。
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公开(公告)号：CN114183114A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111511992.0
申请日：2021-12-07
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏拓海煤矿钻探机械有限公司
Abstract: 本发明公开了一种水力冲孔造穴协同蒸汽注入强化瓦斯抽采方法，先向煤层内打设穿层钻孔，并向钻孔内注入高压水进行水力冲孔，从而在钻孔内形成冲孔穴，并且冲孔穴周围形成数条裂缝，然后通过气渣分离器将冲孔穴内的残渣、废水排出并进行瓦斯抽采；瓦斯抽采一定时间后，再向冲孔穴内注入高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入冲孔穴内后与煤层进行热交换，蒸汽进入煤层的裂缝内进一步施加压力，使煤层裂缝在受到高温和高压力的作用后进一步扩展发育实现二次压裂；最终在高温水力冲孔和高温高压蒸汽的二次压裂，及降低煤层吸附性的多重作用下，实现对瓦斯抽采的增产。本发明能有效提高煤层瓦斯的抽采效果，并持续较长时间，同时降低施工钻孔的工作量。
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公开(公告)号：CN114016984A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111511897.0
申请日：2021-12-07
Applicant: 开滦(集团)有限责任公司 , 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于水力压裂多分支水平井的注热增产煤层气方法，采用脉动注入的方式将混合液注入煤层能使混合液中的表面活性剂、纳米金属颗粒充分与裂缝内部接触，使纳米金属颗粒更多地吸附在裂缝内表面，表面活性剂充分与煤体表面反应，以改变煤体的表面性能；从而大幅提高煤层的导热能力；接着向分支井内注入高温高压水蒸气，高温高压蒸汽进入分支井后对裂缝继续冲击施压及加热，煤层裂缝在受到高温和高压力的作用后进一步扩展发育；利用表面活性剂对煤层进行预处理后，先期冷凝的液滴不会对后续蒸汽的换热效率造成较大影响，保证后续蒸汽能与纳米金属颗粒的直接接触，最终持续增大蒸汽与煤层之间的传热效率，从而大幅增加煤层气产量。
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公开(公告)号：CN113309575A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110711039.4
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于核磁传感器的煤矿井下含水量实时监测系统及方法，适用于煤矿井下使用。包括设置在煤层中的核磁探测系统，核磁探测系统通过井下电缆连接有井下分站，井下分站通过电缆与设置在地面的地面基站连接，地面基站通过无线信号与指挥中心连接；巷道掘进期间，在钻场内向煤层、煤层顶底板打钻孔安装玻纤筒，玻纤筒内装有微核磁传感器，并可在钢丝牵引下实现微核磁传感器在玻纤筒内的移动，传感器采集到的回波信号又实时的传回地面指挥中心。其结构简单，使用效果好，能够快速准确的获取煤岩体内的含水量信息。
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公开(公告)号：CN111119829B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201911327151.7
申请日：2019-12-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种利用液氮冷冲击及相变气体循环损伤的煤层增透方法，首先在巷道中穿过岩石层向煤层打设一个穿层钻孔，在穿层钻孔内将煤层割出垂直于穿层钻孔的多个裂缝，将液氮注入管和排气管伸入穿层钻孔，排气管连接分别装有安全阀和球形阀门的两个气体管路。其中球形阀门对液氮注入穿层钻孔时排放氮气进行开关控制；当球形阀门关闭后，设定安全阀的阈值，从而使安全阀对穿层钻孔内的压力进行控制，每当穿层钻孔内的气压超过阈值后则安全阀开启，使内部的氮气排出卸压，并且卸压后安全阀自动关闭。能保证液氮快速、持续注入穿层钻孔内，同时利用液氮的冷冲击、相变气体的膨胀压力以及裂缝内水分的冻胀压力对煤体进行致裂，有效保证增透效果。
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