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公开(公告)号：CN115639057A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211259536.6
申请日：2022-10-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种岩石爆破等效加载应力曲线的反演方法，包括如下步骤：爆破装置对待测岩石进行引爆，通过高速采集仪获取监测点的应变曲线；根据待测岩石的宏观力学性质标定离散元数值软件所需要的岩石微观参数，并建立与实验室试验等大的岩石数值试件；将爆破等效加载应力峰值、应力加载时间以及卸载时间等迭代初值，带入岩石爆破数值模型，计算模型中监测点的应变曲线。由模型测得曲线与实测曲线的误差，调整应力峰值和时间。最终，当误差小于一定值时，从而确定岩体爆破等效加载应力加载曲线。本发明克服了岩石爆破损伤而造成的弹性反演失真问题；不仅实现了爆破加载应力峰值的准确计算，还可对爆破加载应力路径的全过程进行反演。
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公开(公告)号：CN115308103A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210736104.3
申请日：2022-06-27
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤体或岩体裂隙内多相介质流动特征测试系统及方法，煤体或岩体裂隙内多相介质流动特征测试系统包括甲烷气体钢瓶、驱替气体钢瓶、浓度检测仪、上位机、密闭温控箱以及设置在密闭温控箱内的高压实验容器、摄录仪、平行光源、高压柱塞泵Ⅰ、高压柱塞泵Ⅱ和搅拌供水器。本煤体或岩体裂隙内多相介质流动特征测试系统及方法可实现煤体或岩体孔裂隙内多相介质驱替流动特征的直观观测，可克服微流体技术无法控制孔裂隙壁面润湿性能的缺点，能够真实地反映特定煤体或岩体类型的润湿性能和流动特征，可保证测试结果更切合现场实际，进而可以为评估煤层注水或注气的流动和驱替效果提供更准确的数据支持。
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公开(公告)号：CN115288776A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210904414.1
申请日：2022-07-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于定向钻孔冲孔‑抽采‑固化的综合防突方法，其先从底板岩巷向目标煤层施工定向长钻孔，打钻过程探测煤巷区域地质构造分布，然后进行退钻冲孔，冲孔结束后下入筛管，施工下一个定向长钻孔，直到目标区域的定向长钻孔施工完毕，随后在目标区域施工负压增强孔；将所有定向长钻孔和负压增强孔联网进行抽采，消除瓦斯内能直到抽采达标；启封靠近巷道上下轮廓线附近的两个钻孔，带压向钻孔内注浆进行煤体加固作业，提高巷帮附近煤体强度；本发明基于定向长钻孔冲孔大幅提高了单孔的卸压范围，实现了煤体区域卸压，将冲孔卸压、瓦斯抽采和煤体加固相协同，实现了突出煤层的高效防突、降低后期煤巷的维护成本。
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公开(公告)号：CN115030702A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210686244.4
申请日：2022-06-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/30 , G06F30/20 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种瓦斯非稳定赋存煤层精准卸压增透方法，包括：获得煤层的地质力学参数和瓦斯赋存参数；对煤层进行区域划分；获得煤层抽采达标时间与瓦斯压力、水力冲孔出煤量以及钻孔间距之间的函数关系；绘制水力冲孔关键参数优化图谱；确定合理冲孔出煤量和钻孔间距的范围；以工程施工成本最小化为最优判据，确定出水力冲孔的最优的布孔参数集；重复以上方法确定不同区域煤层水力冲孔的最优施工参数；本方法适用于瓦斯赋存非稳定煤层，克服传统方法中施工参数靠经验确定、随机性大、效果差的难题，能够针对性地确定出不同瓦斯赋存区域的水力冲孔最优化的施工参数，实现瓦斯赋存非稳定煤层的精准增透。
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公开(公告)号：CN113006858B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202110424058.9
申请日：2021-04-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种区域瓦斯治理过程中的煤层产状分布智能探测装备及方法，该装备包括液压钻进系统、数据采集系统以及数据传输系统。该方法利用数据采集系统实时采集随钻信息，并确定钻进比功、钻头与钻机之间的距离；根据钻进比功的差异性特征，判定钻头进入和穿过煤层的相对位置；然后，根据煤巷掘进区域瓦斯治理工程需求，改变钻机所在位置以及施工角度，重复上述步骤，获得多组相对位置信息；最后，基于三次样条插值法，分别绘制煤层与顶板、底板的交界面。本发明将钻探技术与区域瓦斯治理工程相结合，克服了钻探技术施工量大、测试范围有限等难题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114320257A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111658719.0
申请日：2021-12-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤矿井下瓦斯燃烧后注热煤层强化抽采的闭环系统及方法，适用于煤矿瓦斯抽采。包括瓦斯供应系统、注热系统和混合气发生器，其中瓦斯供应系统与混合气发生器输入端连接，注热系统与混合气发生器输出系统连接；通过将混合气发生器布置在煤矿井下，利用抽采瓦斯作为燃料燃烧产生尾气，并与水换热产生水蒸气，尾气与水蒸气注入到煤层中，实现煤层中瓦斯脱附，并在压力作用下渗流运移；高温高压压裂在煤层中形成裂隙网络提高瓦斯抽采，所有步骤形成封闭式的正向循环利用，将瓦斯转换为CO2，降低或消除了煤与瓦斯突出的风险，减少了对大气温室效应的影响。
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公开(公告)号：CN112392540B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202011301051.X
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的微波辅助预裂与高压脉冲协同的煤层弱化增透装置及方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。该方法首先在煤层中钻孔，并将微波天线连接在同轴波导管的最内端并送入压裂钻孔；然后打开微波发生器，通过微波天线辐射钻孔；接着向钻孔中注入导电离子溶液，直至浸透煤层；最后通过可调控式电极放电，完成多次脉冲冲击。本发明中微波辐射为导电离子溶液渗入煤层提供渗流通道，导电离子溶液溶解煤中的有机小分子从而产生扩孔造缝的效应，同时通过高压电脉冲对正电极钻孔和负电极钻孔间的煤体进行多次放电击穿，使钻孔间煤体产生大量裂隙，形成可控裂隙区，达到煤层整体卸压弱化的效果，大大提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解吸。
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公开(公告)号：CN112922575B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110158171.7
申请日：2021-02-04
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/00
Abstract: 本发明公开了一种电脉冲定向割缝‑水压爆破一体化煤层增透的方法，适用于煤矿井下。首先在煤层中施工电机钻孔终端位置处施工正电极导向钻孔、负电极导向钻孔，然后向正电极导向钻孔、负电极导向钻孔注入导电离子溶液，利用高压电脉冲技术冲击钻孔，并进行水力割缝，割缝完成后，通过排水泵将电极导向钻孔内的导电离子溶液排出，再对已经完成电脉冲水力割缝的电极导向钻孔进行脉冲爆破。利用电脉冲水力割缝完成的环形缝隙，利于导电离子溶液进入煤体，增强煤体导电性，便于后续电脉冲爆破时积聚能量，使钻孔间煤体产生大量裂隙，形成更多的煤层气移动裂隙网，促进瓦斯解吸，提高煤层瓦斯抽采率。该方法工作效率高，省时省力，针对性强。
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公开(公告)号：CN112412425B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011301030.8
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种电脉冲预制裂缝定向水力压裂一体化的方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。其方法为：首先利用高压脉冲冲击波对井内煤层的特定位置进行脉冲射压裂孔和多个目标孔，然后安装正、负电极，用电脉冲发生装置不断产生高压电脉冲，使射孔方向的主裂缝不断延伸，最后清水冲洗钻孔并喷涂防水剂，待防水剂凝固后，封孔，水力压裂。本发明结合电脉冲和水力压裂，加入导电离子压裂液对煤岩体性质进行改造，在电脉冲产生的能量波和水压波联合作用下，使煤岩体更容易形成多个水压主裂缝和致裂裂缝带，降低了脉冲击穿电压和高压脉冲的危险性，也增大了钻孔间距，节省钻孔封孔施工工作量，确保压裂效果，安全性好，操作简单方便，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN112267911B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011145164.5
申请日：2020-10-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/114 , E21B43/267
Abstract: 本发明公开了一种可溶性气体的气液固三相射流增透装置及增透方法，首先利用文丘里混合器Ⅰ将高压水泵产生的高压水与泥浆泵输出的磨料浆液混合形成高压液固两相流；再利用文丘里混合器Ⅱ将高压气源内的可溶性气体与高压液固两相流混合形成气液固三相流；然后通过静态混合器将气液固三相流进一步混合；最后从压控钻头的侧喷嘴喷出，对钻孔周围煤体进行冲孔或割缝作业，以提高煤层透气性。本发明通过加入静态混合器以及引入可溶性气体，改善了射流的流态稳定性，提高射流时的空蚀、冲蚀作用，降低破煤压力；此外，水力化措施结束后，大量磨料将留在煤层裂隙内，防止裂隙闭合，进一步提高煤层渗透率。
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