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公开(公告)号：CN115372228A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211040504.7
申请日：2022-08-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种考虑封闭孔的煤层瓦斯含量计算方法，由于受采动影响，部分封闭孔发生损伤转变为开放孔，并释放出其内部高压瓦斯，进而导致煤层残存瓦斯含量升高、诱发瓦斯事故发生，因此在进行瓦斯含量测定和评定时，需要充分考虑到封闭孔对瓦斯含量测定的影响。本申请首先利用等温吸附实验进行开放孔瓦斯含量的测定，之后通过SAXS技术与传统孔隙测定手段依次得到全孔与开放孔的孔隙特征，经布尔运算得到封闭孔的孔隙特征及瓦斯含量，最后采用相加的方式得到煤体孔隙内的总瓦斯含量。基于此，充分地考虑到封闭孔瓦斯含量存在的影响，为解释抽采后煤层再次发生事故的原因分析提供指导，同时也为制定瓦斯事故预防措施提供一定的借鉴和参考。
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公开(公告)号：CN114016967B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202111310821.1
申请日：2021-11-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层二次注液提高瓦斯抽采效果的装置及方法，包括钻孔、封孔装置、水箱、注液泵以及气‑水分离装置，钻孔内由上到下依次布置有测压管、抽采管和注液管；在原有的瓦斯抽采钻孔的基础上进行二次注液，通过向水箱内的水中添加疏水性表面活性剂溶液，利用注液泵将表面活性剂溶液注入钻孔内部，待表面活性剂溶液在煤体孔隙‑裂隙中进行充分渗透，煤层水锁效应得以消除，打开抽采管上的抽采阀门，将抽采出来的瓦斯和水的混合物经过气‑水分离装置进行分离，通过利用表面活性剂分子作用机制消除因毛细管作用引起的“水锁效应”，毛细管力由阻力转变为动力，促进瓦斯的运移和解吸，进而提高了煤层瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN114112786B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202111337408.4
申请日：2021-11-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N7/04
Abstract: 本发明公开了一种含瓦斯煤定量注液的实验系统及方法，包括气瓶、真空泵、煤样罐、气泵、定量注液装置、解吸仪、气袋、数据采集系统、压力传感器和拍摄装置，煤样罐上方进气接口和排气接口分别连通充气系统和解吸系统，定量泵液装置将确定体积的蒸馏水/亲水性表面活性剂的溶液注入煤样罐中的煤体钻孔内部，并利用压力传感器和拍摄装置对煤样罐中的压力和水在煤样内部的运移变化进行实时监测，待煤样罐压力再次平衡后，使用解吸装置对注液后煤样解吸速率和解吸量进行测定与记录。通过注入亲水性表面活性剂溶液，降低了煤体表面自由能与吸附能力，提高了水在煤体内部的运移速率和对粉尘的润湿能力以及煤层瓦斯解吸效果。
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公开(公告)号：CN114215599A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202210159979.1
申请日：2022-02-22
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开一种井下掘进工作面防突‑降尘‑抽采一体化装置，包括设置在巷道内的防爆隔板组件、可拆卸连接在防爆隔板组件与巷道侧壁之间的支护组件、与支护组件可拆卸连接的安全气囊组件、设置在防爆隔板组件和掘进工作面后方煤体之间的雾化除尘及抽采组件以及掘进机；防爆隔板组件上设置有大小和位置均可调的工作孔。本发明通过支护组件将防爆隔板组件与巷道、安全气囊组件与巷道固定连接，提高防爆隔板组件和安全气囊组件的稳定性，雾化除尘及抽采组件对掘进过程中产生的煤尘进行雾化降尘，并对掘进过程中释放的瓦斯进行抽采工作，大大改善了采煤环境，保障了掘进过程中人员的工作环境与生命安全。
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公开(公告)号：CN116467572A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310471469.2
申请日：2023-04-27
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G06F18/20 , G06F18/21 , G06N3/006 , G06Q10/063 , G06Q50/02
Abstract: 本发明涉及煤矿安全开采技术领域，具体为一种基于深度学习的煤岩瓦斯复合动力灾害预测方法。首先，准备煤岩瓦斯复合动力灾害的影响指标数据，运用箱型图分析法Boxplot与链式方程多重插补法MICE进行数据清洗；其次，运用灰色关联度分析法GRA进行数据分析，建立煤岩瓦斯复合动力灾害预测指标体系；再次，运用卷积神经网络CNN进行模型搭建，运用麻雀搜索算法SSA优化模型的超参数以提高预测精度；继次，训练模型，建立基于GRA‑SSA‑CNN的煤岩瓦斯复合动力灾害预测模型；最后，运用测试集进行预测，对比预测结果与实际结果，确定模型的预测精度。本发明的预测模型训练时间短，泛化性好且鲁棒性强，能够快速准确地进行煤岩瓦斯复合动力灾害预测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115929251B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202211578876.5
申请日：2022-12-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下可循环动态注液封孔装置及施工方法，包括抽采管、排液管、注气管、一体式高压弹性气囊和溶液过滤装置，其中套有一体式高压弹性气囊的抽采管穿过高弹性橡胶管的中心位置，注气管一端与一体式高压弹性气囊连通，另一端连接有气压表和气体流量计，第一排液管与溶液过滤装置的负压回收泵组连接，将封孔段内注液空间中的堵漏液输送到溶液过滤装置。利用一体式高压弹性气囊注气膨胀排出注液空间气体，同时根据排气量变化准确界定注液停止时间；而采动应力作用下煤岩产生新生裂隙时，依托对一体式高压弹性气囊再次注气膨胀，可实现对钻孔内新生裂隙动态封孔，有效提高了钻孔封堵效率，为煤矿井下瓦斯高效抽采提供保障。
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公开(公告)号：CN115822546B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202211627556.4
申请日：2022-12-16
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21B43/267
Abstract: 本发明公开了一种限时溶解防返吐支撑剂定向嵌入压裂缝的施工方法，具体施工过程如下：支撑剂由内至外依次裹覆增粘剂和减阻剂薄膜，支撑剂随压裂液泵入裂缝初期，在减阻剂薄膜降阻润滑作用下，减弱压裂液摩擦阻力，提高支撑剂运移效率，促进其定向远距离运移，改善井筒的近端裂缝支撑剂堆积阻塞现象；当支撑剂完成定向运移，铺置于井筒的远端裂缝后，依据实际工况需求设计的减阻剂薄膜限时溶解，内层的增粘剂向外释放后强力吸附于井筒的远端裂缝表面；最终，压裂液返排而支撑剂充填滞留于井筒的远端裂缝中，对压裂缝起到有效支撑作用。本发明可实现支撑剂定向嵌入裂缝的目的，解决支撑剂返吐导致抽采通道闭合的施工难题，提升煤层气抽采效率。
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公开(公告)号：CN115541289B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202211075908.X
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种松软煤层原位低损无尘取样装置及方法，包括设置在取样装置最前端可自主伸缩的双向取样钻头与防止钻取过程中煤粉逸散的集尘罩，在中间位置从上至下依次设置有煤样割‑抛装置、煤样夹持器、吸尘器及集尘箱；由旋转方向相反的内、外取样钻头在煤体内进行钻进，将低损伤程度的煤样沿取样钻头输送至取样装置内部；当目标段煤样进入煤样夹持器内时，调节围压控制器的收缩状态，给予松软煤样约束，以防止煤样发生碎散现象，再利用煤样割‑抛装置对煤样两端进行切割、打磨、抛光处理，进而获得一个规则的松软煤样试件。本发明结构清晰、操作简单、安全可靠，解决了现有碎软煤层易破碎、取样难度大等问题。
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公开(公告)号：CN115355059B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202211037523.4
申请日：2022-08-26
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层封闭孔的孔‑裂隙瓦斯含量测定方法。该方法包括：利用SAXS技术与常规孔隙测定手段获得开放孔与封闭孔的孔隙特征，煤样在损伤破坏装置内进行瓦斯吸附平衡实验，当达到预定的吸附平衡压力下时，开展煤体损伤破坏实验，煤体内的封闭孔转变为开放孔，并将其内部的原始高压瓦斯释放出来，使得开放孔孔‑裂隙内部初始平衡状态被打破，待装置内瓦斯压力重新趋于吸附平衡状态时记录瓦斯压力值；利用质量守恒定律对封闭孔原始瓦斯压力与含量进行求解。基于此，通过对开放孔孔隙特征及瓦斯压力的测定，更加真实、准确的计算和反演得到煤层封闭孔的瓦斯压力、含量等参数，进而为瓦斯抽采与事故预防的方案制定提供科学准确的理论依据。
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公开(公告)号：CN115929251A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211578876.5
申请日：2022-12-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下可循环动态注液封孔装置及施工方法，包括抽采管、排液管、注气管、一体式高压弹性气囊和溶液过滤装置，其中套有一体式高压弹性气囊的抽采管穿过高弹性橡胶管的中心位置，注气管一端与一体式高压弹性气囊连通，另一端连接有气压表和气体流量计，第一排液管与溶液过滤装置的负压回收泵组连接，将封孔段内注液空间中的堵漏液输送到溶液过滤装置。利用一体式高压弹性气囊注气膨胀排出注液空间气体，同时根据排气量变化准确界定注液停止时间；而采动应力作用下煤岩产生新生裂隙时，依托对一体式高压弹性气囊再次注气膨胀，可实现对钻孔内新生裂隙动态封孔，有效提高了钻孔封堵效率，为煤矿井下瓦斯高效抽采提供保障。
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