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公开(公告)号：CN104863628B
公开(公告)日：2017-08-25
申请号：CN201510179635.7
申请日：2015-04-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种利用脉冲爆震波致裂增透掩护煤巷掘进的方法，适用于高瓦斯低透气性煤层煤巷的快速掘进。首先利用钻机从底抽巷向煤层施工爆震抽采钻孔，然后将高压电脉冲发生器送入爆震抽采钻孔内，再通过防爆控制台控制高压电脉冲发生器向爆震抽采钻孔孔壁重复多次释放高能脉冲爆震波，在爆震抽采钻孔周围煤体内形成大量裂隙后，将爆震抽采钻孔连入瓦斯抽采管路，瓦斯抽采达标后便可进行煤巷的掘进。本发明利用脉冲爆震波的高能量致裂煤体，在煤层内形成裂隙网络，为瓦斯流动提供通道，提高穿层钻孔预抽煤层瓦斯的效率，缩短瓦斯预抽时间，实现煤巷的快速掘进。
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公开(公告)号：CN106894837A
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201710165698.6
申请日：2017-03-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种递进掩护式瓦斯卸压抽采方法，尤其适用于穿层钻孔对松软高突煤层中煤巷条带瓦斯的卸压消突抽采。从底板巷向上方煤巷两侧的煤层递进施工穿层掩护钻孔，针对高瓦斯突出煤层由于具有较强的突出倾向性，直接通过钻孔施工卸压增透措施，会对原始煤体产生剧烈扰动，诱发喷孔的现象，建立了底板穿层条件下普通钻孔和冲割钻孔的耦合模式，将钻孔划分为隔断孔、掩护孔和卸压孔。通过合理布置普通穿层钻孔和“钻‑冲‑割”耦合卸压钻孔，提高区域煤体的瓦斯抽采效果，避免出现消突空白带和喷孔现象，显著提升了钻孔施工速度和瓦斯抽采效果，该技术对不同赋存状态的煤层均具有良好的适应性。
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公开(公告)号：CN106401586A
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201610474111.5
申请日：2016-06-24
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: B03B7/00 , B03B9/005 , B07B2230/01 , E21B43/00 , E21C41/18 , E21F17/00 , E21F15/005
Abstract: 一种煤岩同采工作面的煤岩分选与利用方法，尤其适用于多煤层联合开采极薄煤层作为保护层时煤岩同采工作面所采出煤岩的分选和利用。直接在井下建立井下矸石转运、储存与充填系统，将煤岩工作面采出大量煤矸运送至井下分、洗选硐室进行煤矸的高效分离，将分选出的矸石进行破碎后充填至被保护层采空区，在矸石不升井的同时实现被保护层绿色充填开采，有效防止了多煤层联合开采引发的地表沉降；分选出的中煤经主运输系统运输至地面矸石电厂进行发电，在电厂创造效益的同时减缓了矿井煤质压力，使商品煤平均灰分下降，售价上升。本发明在实现煤矸高效分离的同时，实现了煤和岩石的高效利用，经济效益和社会效益显著，具有极好的推广价值。
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公开(公告)号：CN104632270B
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201510005776.7
申请日：2015-01-06
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B43/267 , E21B36/006 , E21B43/114 , E21B43/2405 , E21B43/26 , E21F7/00
Abstract: 本发明公开的一种振荡脉冲式高能气体压裂与注热交变抽采瓦斯方法，适用于微孔隙、低渗透、高吸附的煤层区域瓦斯治理。首先通过高能气体压裂技术在注热抽采孔中形成裂隙网络，再通过蒸汽发生器向注热抽采孔压入周期性变温的高压蒸汽，蒸汽通过自旋式振荡脉冲射流喷嘴形成振荡过热蒸汽，冲击加热煤体，二者交替进行。本发明克服了现有的单一增透技术的局限性，通过高能气体压裂煤体，显著增大单孔的扰动范围，形成的裂隙网络为过热蒸汽提供流动通道，而振荡变化的蒸汽温度和压力又促进了煤体裂隙的扩展和贯通，通过二者的交变协同作用，显著提高了瓦斯的解吸效率，实现瓦斯的高效抽采。
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公开(公告)号：CN102966372B
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201210546984.4
申请日：2012-12-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种复杂煤层割缝诱喷卸压增透方法，适用于高瓦斯高地应力复杂煤层的区域瓦斯治理，提高煤体的透气性和瓦斯解吸速度，解决煤层瓦斯抽采效率低和钻孔施工量大等难题，实现复杂煤层的瓦斯高效抽采和煤层快速消突。利用高压水射流在钻孔内旋转切割破坏煤体，破坏和扰动钻孔径向范围内煤体，诱发煤体的失稳破坏和煤与瓦斯从钻孔内喷出，释放煤体瓦斯膨胀能，扩展煤体裂隙和增大煤体暴露表面积，提高煤层瓦斯抽采效率，消除煤体煤与瓦斯突出危险性，使钻孔瓦斯抽采有效影响范围提高1~3倍，钻孔周围煤体透气性系数提高100~200倍，百米钻孔瓦斯抽采量提高2~5倍，煤层消突时间缩短30%~50%，具有很好的现场应用价值和社会效益。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105275443A
公开(公告)日：2016-01-27
申请号：CN201510753071.3
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤矿井下高功率电爆震辅助水力压裂增透方法，适用于增加瓦斯抽采钻孔的抽采半径和抽采总量。首先，从巷帮向煤层施工钻孔，然后将安装在压裂钢管前端的高压脉冲放电器送至钻孔底部，在距钻孔孔口2-3m处安装封孔器。压裂钢管外端通过高压胶管连接高压泵站，高压脉冲放电器通过电缆连接高压电脉冲发生器。向钻孔内注入一定压力的水后，启动高压电脉冲发生器，对煤层实施高功率电爆震辅助水力压裂，结束后退出高压脉冲放电器和压裂钢管，将钻孔连入瓦斯抽采管路。本发明是利用高压电脉冲释放的高能量，在水中形成冲击波，使煤层形成大量的裂缝，并使原生裂隙扩展。使用本发明可以使煤体透气性系数可提高100-300倍，有效提高单孔瓦斯抽采效率。
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公开(公告)号：CN104863628A
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201510179635.7
申请日：2015-04-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种利用脉冲爆震波致裂增透掩护煤巷掘进的方法，适用于高瓦斯低透气性煤层煤巷的快速掘进。首先利用钻机从底抽巷向煤层施工爆震抽采钻孔，然后将高压电脉冲发生器送入爆震抽采钻孔内，再通过防爆控制台控制高压电脉冲发生器向爆震抽采钻孔孔壁重复多次释放高能脉冲爆震波，在爆震抽采钻孔周围煤体内形成大量裂隙后，将爆震抽采钻孔连入瓦斯抽采管路，瓦斯抽采达标后便可进行煤巷的掘进。本发明利用脉冲爆震波的高能量致裂煤体，在煤层内形成裂隙网络，为瓦斯流动提供通道，提高穿层钻孔预抽煤层瓦斯的效率，缩短瓦斯预抽时间，实现煤巷的快速掘进。
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公开(公告)号：CN102996160B
公开(公告)日：2015-07-29
申请号：CN201210546985.9
申请日：2012-12-17
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B21/015 , E21B43/26
Abstract: 一种用于水射流割缝增透的安全防护装置及方法，装置包括依次由连接的密封圈、伸缩筒、排渣箱组合在一起的孔口防护装置，孔口防护装置上设有钻机夹持器，排渣箱上设有瓦斯抽放口、排渣管，排渣管的出口端铰接有储渣器。利用孔口防护装置掩护住作业钻孔的孔口，通过排渣管将割缝排出的及钻孔内喷涌出的煤渣和瓦斯输送到渣气分离箱，渣气分离箱上设有瓦斯抽排孔，可以完全消除钻孔喷孔造成的煤渣和瓦斯气体伤人的危险，割缝作业中的喷涌的瓦斯收集率达到85%以上，煤渣收集率达95%以上，大大提高了钻孔内水射流割缝作业中作业人员的安全性，有效降低了作业巷道瓦斯浓度值。
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公开(公告)号：CN104481577A
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201410677249.6
申请日：2014-11-21
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种钻割排分一体化煤层物理化学联合增透系统及方法，属于松软煤层卸压的增透系统及方法。系统包括掺药射流发生装置、钻割排一体化装置以及水煤气分离装置三个部分。所述的掺药射流发生装置通过高压水泵与加药泵将高压水与化学试剂送入射流混合器进行充分混合，形成掺药射流；所述的钻割排一体化装置可实现打钻、割缝及孔内排渣一体化，减少割缝过程中堵孔的发生；所述的水煤气分离装置能够实现对割缝过程中喷出的水、煤渣及瓦斯混合物的充分分离，分离出的瓦斯进入抽采管道，水过滤后进入水箱，实现循环利用。该系统通过割缝卸除地应力和瓦斯压力，实现物理增透；在物理和化学增透的联合作用下，煤层透气性及瓦斯抽采效果显著提高。
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公开(公告)号：CN114412448B
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202210065578.X
申请日：2022-01-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B47/01 , E21B47/092 , E21F7/00 , E21F17/18
Abstract: 本发明公开了一种基于核磁共振的煤储层结构测试随钻探头及测试方法，在钻孔过程中实时通过核磁探头对钻孔周围的煤体进行核磁探测，完成钻孔施工后即实现一次核磁探测过程，然后该钻孔能用于后续瓦斯抽采，这种一次钻孔具有多种作用的方式，一方面减少额外钻设多个钻孔；另一方面可通过核磁测试手段对钻进和退钻过程中分别进行核磁探测，实现实时原位煤层的无损监测，并大幅提升数据有效性及可信度；最后，分别将钻进时获得的多个核磁弛豫信息形成集合，及退钻时获得的多个核磁弛豫信息形成集合，通过设定的标准进行判断，最终能确定钻孔周围的煤层孔隙结构是否因钻孔卸压发生变化，进而根据变化情况及时采取相应措施，保证后续煤层开采的安全性。
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