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公开(公告)号：CN111894655B
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202010584711.3
申请日：2020-06-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于瓦斯抽采钻孔的低温流体速冻冰堵方法，通过注水管向两个水压胶囊封堵器内部注入高压水，两个水压胶囊封堵器均受水压作用充起，使第一水压胶囊封堵器、第二水压胶囊封堵器和瓦斯抽采钻孔的内壁形成一个密封空间；然后向密封空间注入低温流体，低温流体在密封空间内受热后部分相变形成相变气体，相变气体从排气管排出密封空间，从而保证密封空间内的气压为常压状态；同时两个水压胶囊封堵器接触到低温流体后温度快速下降，使其内部的水变成冰，进一步增大第一水压胶囊封堵器和第二水压胶囊封堵器分别与瓦斯抽采钻孔内壁之间的压紧力，确保水压胶囊封堵器与瓦斯抽采钻孔内壁之间的密封效果；完成瓦斯抽采钻孔的冰堵密封过程。
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公开(公告)号：CN111173554B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201911373403.X
申请日：2019-12-27
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法，适用于预开采低孔渗易自燃煤层或封闭采空区遗留煤层的瓦斯流态化高效抽采。钻取四向水平钻井和周围四个瓦斯抽采钻井组成的钻井组，利用气体聚能爆破方法对水平钻井周围煤体进行致裂破碎，然后将多功能组配装置固定在可伸缩铜管前端并移动至适当位置；封孔后，将空气注入水平钻井内，启动电极击火器使破碎煤体发生阴燃。其步骤简单，使用效果好，有效提高瓦斯的流态化开采和后续的煤体采掘，极大地增加了煤与瓦斯的利用率，具有应用普适性、操作简单的优势。
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公开(公告)号：CN111894541A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010582492.5
申请日：2020-06-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种负压后退式注入低温流体分段循环压裂方法，先采用射孔枪预制出三个裂缝区，然后通过水管注水使橡胶封堵器充起，从而形成三个密封压裂室，通过抽气泵使三个密封压裂室内处于负压状态，对三个密封压裂室内注入低温流体，低温流体依次注满各个密封压裂室，低温流体对三个密封压裂室内的裂缝区进行冷冲击致裂，随着密封压裂室内的低温流体受地热升温气化，低温流体排气管内部气压超过安全泄压阀的开启阈值后，安全泄压阀开启使气体排出，从而降低低温流体排气管和各个密封压裂室内部的气压，如此重复循环，对各个密封压裂室多次进行气体膨胀力致裂。能有效保证低温流体快速注入及对煤岩体的致裂效果，而且不会对周围环境造成污染。
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公开(公告)号：CN111894540A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010581114.5
申请日：2020-06-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种上向钻孔负压前进式注入低温流体分段循环压裂方法，先采用水射流割缝设备设置三个裂缝区，通过注水管注水使水压封堵器充起，从而形成三个密封压裂室，并使三个密封压裂室内处于负压状态，向三个密封压裂室内注入低温流体，低温流体依次注满各个密封压裂室，并对三个密封压裂室内的裂缝区进行冷冲击致裂，随着密封压裂室内的低温流体受地热升温气化，低温流体排气管内部气压超过安全泄压阀的开启阈值后，安全泄压阀开启使相变气体排出，从而降低低温流体排气管和各个密封压裂室内部的气压，如此重复循环，对各个密封压裂室多次进行气体膨胀力致裂。能有效保证低温流体快速注入及对煤岩体的致裂效果，而且不会对周围环境造成污染。
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公开(公告)号：CN111119829A
公开(公告)日：2020-05-08
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118794783A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410791204.5
申请日：2024-06-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种甲烷原位燃爆压裂及评价模拟一体化试验装置及方法，通过配气系统与远程控制系统的配合，实现了具有危险性燃爆气体的远程精确配气；通过高能电打火系统、高频信号采集系统与远程控制系统结合，实现了电打火引爆与高频数据采集的微秒级同步触发；通过在燃爆腔体设置多个通孔模拟射孔，实现了井筒射孔内燃爆载荷的精准监测；通过三轴岩心夹持器和渗透率测量系统实现了燃爆载荷作用后岩石样品渗透率的不卸压原位测试；最终获得不同井筒温度及压力、不同地应力状态、不同甲烷浓度和不同点火工艺等条件下岩石样品压裂的载荷曲线、受力曲线、温度曲线及压裂形态参数，从而为后续甲烷原位燃爆压裂技术的应用提供大量实测数据及分析样本。
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公开(公告)号：CN115199234B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210829409.9
申请日：2022-07-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种内嵌式智能振动防喷孔系统及方法，在未发生喷孔现象时，负压区域与正压区域及煤渣堆积区域均处于隔绝状态，仅正压区域与煤渣堆积区域进行连通，钻孔能实现正常排渣，且瓦斯抽采总管路不对钻孔抽采瓦斯，减少低浓度的瓦斯被抽采提高抽采效率；当发生喷孔现象时，瓦斯与煤渣混相体大量涌入正压区域，此时使活动门开启，正压区域与负压区域连通，能够真正做到煤气混相涌出时的瞬间响应，瓦斯与煤渣混相体在负压区域内进行气固分离，煤渣沉降至振动平台的筛板上，并且通过折叠式伪门打开使镂空结构将负压区域与煤渣堆积区域连通；大量的游离瓦斯及解吸后瓦斯通过瓦斯抽采总管路进行负压抽采，降低了其在防喷主体内的异常积聚。
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公开(公告)号：CN116591654A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310630496.X
申请日：2023-05-31
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种热烟气驱替煤层甲烷的闭环抽采及同位素示踪方法，先采用CH4燃爆压裂技术在不可采煤层原位协同燃爆反应冲击压裂煤层形成裂缝网络，然后向燃爆压裂煤层注入的热烟气由于自身较高的温度可促进煤体CH4气体的解吸，且热烟气中的CO2、SO2和NO2因竞争吸附优势可大量置换出不可采煤层吸附的CH4气体，且抽采出来的CH4和热烟气能继续闭环利用，在实现热烟气封存的同时提高煤层甲烷开采效率，另外采用特定同位素标记的燃爆气体以及热烟气，进行分析后能反演燃爆气体、热烟气以及抽采CH4气体在目标深部煤层运移特征及交互作用，因而可动态调控燃爆气体及热烟气注入参数，最大化提高深部不可采煤层热烟气封存及CH4开采效率。
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公开(公告)号：CN114016984B
公开(公告)日：2023-06-16
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：CN115306479A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211011397.5
申请日：2022-08-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F17/16
Abstract: 本发明公开了一种基于废弃矿井采空区的CO2区块化封存方法，在对采空区进行密封处理时，先将各个区域在地面投影并进行区域划分，通过在不同区域分别施工不同的钻孔，将裂隙带和弯曲下沉带内的瓦斯抽采后，利用垮落带和裂隙带作为CO2封存的主要场所，以注浆加固遗留煤柱，封堵裂隙带和填充弯曲下沉带为密封方式，通过在裂隙带及垮落带内注入碱性粉煤灰浆液，不仅可以对注入采空区的CO2进行吸附固化使其封存在裂隙带及垮落带内，而且由于矿化反应，使碱性粉煤灰浆液凝固增加其胶结强度，对裂隙带和垮落带的裂隙进行胶结及密封，增加裂隙带和垮落带的稳定性，这样后期裂隙带和垮落带不易发生形变或坍塌等情况，从而实现CO2气体的长期封存。
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