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公开(公告)号：CN119593754A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411778540.2
申请日：2024-12-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种液氮与静态破碎剂耦合的煤层压裂方法，先利用液氮制备冻结静态破碎剂颗粒；将冻结静态破碎剂颗粒随液氮注入钻孔，液氮由于低温及液氮压力逐渐增加驱动煤体产生裂缝并不断扩展发育，冻结静态破碎剂颗粒随液氮流进煤层产生的裂缝内；完成液氮压裂后，随着煤层受地温影响温度逐渐恢复，冻结静态破碎剂颗粒开始溶解，此时静态破碎剂与水开始发生化学反应体积膨胀，进而在裂缝内膨胀形成静态破碎剂膨胀区对裂缝进行二次膨胀压裂，同时静态破碎剂膨胀区对裂缝起支撑作用，防止裂缝受地应力作用闭合，完成煤层压裂。其不仅能实现对煤层高效压裂，而且能有效对裂缝进行支撑，从而降低其后续闭合的情况，最终有效提高煤层气的开采效率。
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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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公开(公告)号：CN118794783B
公开(公告)日：2024-12-17
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：CN114487125B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202210064568.4
申请日：2022-01-20
Applicant: 平顶山天安煤业股份有限公司 , 中国矿业大学 , 中国平煤神马控股集团有限公司
Abstract: 本发明公开了一种用于确定煤体各向异性的三维监测综合方法，采用现场探测和实验室测试相结合的方式，在实验室测试方面借助低场核磁共振技术、应力孔渗测试方法和三向纵波测试方法对不同深度煤芯的孔隙结构、应力、渗透率敏感性进行测试并获取对应数据；在现场探测方面通过钻孔窥视仪获取对不同深度钻孔壁面上的层理或弱面结构位置及周向分布数据，并通过特定的穿层钻孔位置布设及超声波收发系统的探测方式及位置布设，从而能获得探测钻孔间不同深度煤体基质信息，然后上述进行现场探测数据和实验室测试获得数据结果通过重叠数据筛选、异常数据剔除及综合数据反演后，计算得出煤层不同深度位置的非均质性系数，最终获得煤层各向异性的评估准则。
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公开(公告)号：CN116359041A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310408264.X
申请日：2023-04-17
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏拓海煤矿钻探机械有限公司
Abstract: 本发明公开了一种人工裂缝试样冲击剪切渗透率测试系统及方法，包括围压加载系统，冲击剪切系统和渗透率测试系统，其中围压加载系统不仅能对试样施加不同的围压，同时其能使冲击杆和透射杆分别与试样夹持器之间压紧固定密封，为后续测定渗透率时进行密封；冲击剪切系统用于在对试样进行冲击剪切时施加冲击力，进而通过第一剪切头和第二剪切头各自非对称设置的突出部实现对试样的冲击剪切错动，完成试验后试样内部形成自支撑结构对产生的裂隙进行支撑；最后对冲击剪切前后的渗透率进行对比分析，通过改变参数进行多次试验从而能测定不同试样围压、不同冲击压力及不同渗流气压下对冲击剪切前后的渗透率影响情况，为后续现场实施提供数据支撑。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115306479B
公开(公告)日：2023-06-09
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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公开(公告)号：CN114673502B
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210496959.3
申请日：2022-05-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法，在煤巷掘进之前及掘进过程中，利用穿层钻孔和注浆钻孔对目标煤层依次进行卸压增透和注浆加固，从而在煤巷周围形成强化区域和卸压区域相结合，这样形成的“强化—松弛”结构一方面可提高瓦斯抽采效率，另一方面可保证煤巷安全采掘进度和后期稳定性维护；其次，在工作面回采时利用定向钻孔可实现煤层内异常赋存瓦斯的二次抽采，结合煤层常规瓦斯抽采方法，实现煤层瓦斯的全覆盖抽采；最后，在完成当前煤巷的工作面回采后，能将其他接续工作面新的煤巷及底板岩巷掘进时生产的煤矸石充填至当前废弃的底板岩巷中，可同时实现节约矸石提升成本、保护地表生态环境和预防地表塌陷等多重目的。
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公开(公告)号：CN114673479B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210491063.6
申请日：2022-05-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多相态CO2的层位式地热强化开采方法，采用“单主井改造提热—副井监测”的开采模式，大大减小了钻井成本，提高了单一钻井的利用效率；利用液态CO2注入地热层时受热后相变膨胀致裂原理增加体积改造范围，并且在相变致裂的同时，随着内部压力及温度的持续增加，使CO2气体变成处于超临界状态的CO2流体，在致裂完成后，此时使超临界状态的CO2流体与地热层换热后携带大量的地热能，最后高温超临界状态的CO2流体进入换热器内进行换热降温，使其提取的热量用于发电装置进行发电，换热完成后降温的CO2气体通过低温冷凝管降温重新液化成液态CO2，从而实现了CO2工质的闭环利用；最终提高了地热资源的整体开采效率。
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公开(公告)号：CN114673502A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210496959.3
申请日：2022-05-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于底板岩巷的多模灾害链式治理方法，在煤巷掘进之前及掘进过程中，利用穿层钻孔和注浆钻孔对目标煤层依次进行卸压增透和注浆加固，从而在煤巷周围形成强化区域和卸压区域相结合，这样形成的“强化—松弛”结构一方面可提高瓦斯抽采效率，另一方面可保证煤巷安全采掘进度和后期稳定性维护；其次，在工作面回采时利用定向钻孔可实现煤层内异常赋存瓦斯的二次抽采，结合煤层常规瓦斯抽采方法，实现煤层瓦斯的全覆盖抽采；最后，在完成当前煤巷的工作面回采后，能将其他接续工作面新的煤巷及底板岩巷掘进时生产的煤矸石充填至当前废弃的底板岩巷中，可同时实现节约矸石提升成本、保护地表生态环境和预防地表塌陷等多重目的。
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公开(公告)号：CN114673479A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210491063.6
申请日：2022-05-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多相态CO2的层位式地热强化开采方法，采用“单主井改造提热—副井监测”的开采模式，大大减小了钻井成本，提高了单一钻井的利用效率；利用液态CO2注入地热层时受热后相变膨胀致裂原理增加体积改造范围，并且在相变致裂的同时，随着内部压力及温度的持续增加，使CO2气体变成处于超临界状态的CO2流体，在致裂完成后，此时使超临界状态的CO2流体与地热层换热后携带大量的地热能，最后高温超临界状态的CO2流体进入换热器内进行换热降温，使其提取的热量用于发电装置进行发电，换热完成后降温的CO2气体通过低温冷凝管降温重新液化成液态CO2，从而实现了CO2工质的闭环利用；最终提高了地热资源的整体开采效率。
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