一种碎软煤层抽采钻孔柔性护孔装置及方法

    公开(公告)号:CN114658473A

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202210313266.6

    申请日:2022-03-28

    申请人: 重庆大学

    摘要: 发明提供一种碎软煤层抽采钻孔柔性护孔装置及方法。该装置包括钻具系统和柔性护孔系统。工作时,钻具系统将柔性护孔系统输送至预设部位。推动注水支撑管,前端固定装置从钻头的中心孔道伸出。支撑钩爪展开,嵌入钻孔内壁的煤层中。退出钻具系统。液压泵向注水支撑管内注入高压水。注水承压水囊充压膨胀。所述柔性护孔支架扩张,对钻孔进行支撑。抽采完成后,柔性护孔支架卸压收缩。柔性护孔支架可实现钻孔完孔后的快速护孔;柔性护孔支架的展开程度由支架弹性收缩力、注入水压以及外部护孔应力决定,三力达到平衡时支架动态平衡,此时柔性支架的展开程度随钻孔形状的改变而改变,自适应不同的钻孔环节,实时与孔壁贴合。

    一种石门揭煤分级消突方法

    公开(公告)号:CN114658471A

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202210313211.5

    申请日:2022-03-28

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: E21F7/00 E21B33/13 E21B41/00

    摘要: 发明提供一种石门揭煤分级消突方法。该方法包括选择布置钻场、长钻孔抽采瓦斯、巷道同步掘进、割缝卸压、注浆加固等步骤。该方法中巷帮截流瓦斯抽采可以实现瓦斯预抽,防止割缝卸压时瓦斯喷出,同时实现钻场的提前布置,实现瓦斯抽采与石门掘进同步进行,节省总体揭煤时间。水力割缝能有效地消除或削弱发生突出的弹性潜能和瓦斯内能,注浆可以将浆液充填到已经形成的钻孔并向周围煤体内渗透,固化煤体,增大煤体强度,改善煤层的强度和应力分布。对揭煤区域实施三级消突,抽采‑卸压‑加固三重消突分级进行,实现高效精准消突,确保安全揭煤。

    多重非对称采动煤层气二次成藏边界确定及联合抽采方法

    公开(公告)号:CN114592828A

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202111423891.8

    申请日:2021-11-26

    申请人: 重庆大学

    摘要: 发明提供多重非对称采动煤层气二次成藏边界确定及联合抽采方法。该方法将多重非对称采动后矿井覆岩划分为块散组合体交替出现型、块散组合体累积增大型和块散组合体互不相关型。充分结合多重采动后的位移传导机制确定其对首次采动后覆岩的水平推力影响进而确定了压力拱的演化特征。将不同类型压力拱的判识与地面井布置位置相结合能够较为准确判定煤层气二次成藏范围。采用工作面覆岩串联联合抽采的方法,可以一井抽采多个矿井工作面煤层气,大大提高了煤层气抽采效果。采用新型的固井材料,保证了L型地面井井身在面对采空区复杂力学环境下不会破断,从而实现穿多个采空区的L地面井长期稳定有效抽采。

    一种岩石三轴蠕变实验装置

    公开(公告)号:CN113432967A

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202110926210.3

    申请日:2021-08-12

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01N3/02 G01N3/08

    摘要: 本发明公开了一种岩石三轴蠕变实验装置,包括支架、围压腔和向围压腔内供给压力液的伺服液压站,还包括杠杆加载机构;杠杆加载机构包括设置在支架顶部的支座、铰接在支座上的杠杆、铰接在杠杆动力臂端部的砝码挂杆、设置在砝码挂杆上的砝码、设置在杠杆阻力臂端部的铰接座、连接在铰接座底部上的平板、上端与平板连接下端与围罩连接的拉杆和设置在支架上与拉杆上下滑动配合的导向套。本发明岩石三轴蠕变实验装置,其通过杠杆加载机构对岩石试件施加压力,加载力恒定,消除了轴向加载力波动导致的实验误差,能提高蠕变实验结果的准确性。

    一种复杂地质构造煤层割压均匀增透瓦斯抽采方法

    公开(公告)号:CN107152302B

    公开(公告)日:2019-11-01

    申请号:CN201710515629.3

    申请日:2017-06-29

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: E21F7/00 E21B43/26

    摘要: 本发明公开了一种复杂地质构造煤层割压均匀增透瓦斯抽采方法,它是在矿井地质构造图上找到煤层主要的地质构造,根据矿井地质构造图上标识的地质构造参数,确定地质构造范围;根据地质构造范围,在地质构造3控制的煤层内钻水力割缝钻孔2实施水力割缝瓦斯抽采;在地质构造3之间的煤层内钻水力压裂钻孔1实施水力压裂瓦斯抽采。本发明的技术效果是:充分利用了水力压裂影响范围大和水力割缝裂隙可控性强的优点,解除复杂地质构造对水力压裂在煤层增透中的限制,解决水力割缝煤层增透效率较低的难题,实现了复杂地质构造煤层的高效、均匀增透,提高了复杂地质构造煤层的瓦斯抽采效率。

    一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法

    公开(公告)号:CN107725100B

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201710865729.9

    申请日:2017-09-22

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: E21F7/00 E21B3/02

    摘要: 本发明公开一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法。针对液氮致裂煤体融化时间长而影响瓦斯抽采效率的问题,基于致裂和热驱联合强化瓦斯抽采的基本思想,提出一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法。该系统能够实现钻进和煤层切割的一体化作业,显著提高施工效率;能够充分发挥致裂和热驱的协同作用,即通过先速冻煤体再急剧升温,形成巨大的温度梯度变化速率,致使煤体内产生巨大的拉剪应力梯度,从而高效地致裂煤体,而激光诱导高温作用,能够显著提高煤体的温度,降低煤层瓦斯的吸附势,促进煤层瓦斯的快速解吸,显著降低煤层中的残余瓦斯含量,从而实现提高低透气性煤层的瓦斯抽采效率和有效防治低透气性煤层瓦斯灾害的目的。

    一种激光钻割一体化强化瓦斯抽采系统及方法

    公开(公告)号:CN107642376A

    公开(公告)日:2018-01-30

    申请号:CN201710865097.6

    申请日:2017-09-22

    申请人: 重庆大学

    摘要: 本发明公开一种激光钻割一体化强化瓦斯抽采系统及方法。针对我国煤层瓦斯含量高、透气性低的特点,并结合激光切割效率高、方向性强的优点,将激光切割应用于煤矿井下低透气性煤层的瓦斯高效抽采中。该系统能够实现钻进和煤层切割的一体化作业,显著提高施工效率;而且能够充分发挥卸压和热驱的协同作用,即激光切割形成的缝槽能够有效卸除煤体的围压,而激光诱导高温作用,能够显著提高煤体的温度,降低煤层瓦斯的吸附势,促进煤层瓦斯的快速解吸,显著降低煤层中的残余瓦斯含量,从而实现提高低透气性煤层的瓦斯抽采效率和有效防治低透气性煤层瓦斯灾害的目的。