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公开(公告)号：CN112780243A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202011632218.0
申请日：2020-12-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一体化强化煤层瓦斯抽采系统以及抽采方法，将脉冲微波发生系统和脉冲水力化系统结合起来，微波的辐射能够降低煤岩抗拉强度，加深脉冲水力切割的缝槽深度，加快割缝速度，缝槽的存在使水力压裂产生的裂纹扩展方向有一定的控制，同时微波辐射对煤体扩孔造隙和水力压裂在缝槽的导向作用下产生的裂隙能够相互扩展贯通，增加了煤层透气性，提高煤层瓦斯抽采量，随着脉冲方向的改变，水力化措施和微波交替作用煤体，裂隙扩展范围更广，避免一直不停的重复水力割缝造成钻头的损伤，每次少量的高压水作用，使微波加热更快，更大程度的避免高压水造成的煤层水锁效应。
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公开(公告)号：CN111828082A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010706640.X
申请日：2020-07-21
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种化学抽提与液态炸药相协同的煤层增透方法，步骤是：先在煤层中施工一个钻孔，钻孔内送入注浆管与回浆管，并在孔口进行封堵；封孔完成后，向钻孔中注入有机抽提剂进行抽提作业；抽提作业完成后，再注入液态炸药与示踪剂；当回收到液态炸药时，说明炸药的渗透作业已经完成，进行爆破作业。本发明先对煤层进行化学抽提作业，清除裂隙、孔隙中可溶性小分子与杂质，拓宽裂隙系统，增加液态炸药的扩散范围，然后充分利用液态炸药的流动性特点，使之在煤体裂隙系统中充分渗透扩散，形成一片渗透区，极大地提高了爆破作业的影响范围与爆破效果。同时，炸药爆炸也会诱使抽提药剂爆炸，提高了爆炸威力，同时清除了煤层中残留药剂。
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公开(公告)号：CN106285605B
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201610941194.4
申请日：2016-11-01
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种微波液氮协同冻融煤层增透方法，向煤层施工一个冻融钻孔，并在冻融钻孔两侧施工两个瓦斯抽采钻孔。将微波天线、同轴波导、注水管和液氮管一起送入冻融钻孔内；首先，打开注水泵，向冻融钻孔内注水；然后，打开液氮泵，向冻融钻孔内注液氮，将孔内水冻结为冰，致裂煤层；最后，打开微波发生器，产生的微波通过矩形波导、波导转换器、同轴波导到达微波天线并由微波天线向冻融钻孔辐射，使孔内的冰快速消融并气化，高温高压水蒸气继续致裂煤层，瓦斯在高温下不断解吸并沿着煤中裂隙涌向瓦斯抽采钻孔。本发明将微波辐射与液氮冻融相结合，大大提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解吸，从而大幅度提高了瓦斯抽采效果，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN105041264B
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201510298907.5
申请日：2015-06-03
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B33/138 , E21F7/00
Abstract: 一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，利用高压旋喷设备将旋喷固化材料均匀的喷涂在钻孔壁面，该材料能够很好的渗透到煤体裂隙内，凝固后与煤体紧密结合且具有较高的强度，能够实现对大钻孔周围的裂隙进行密封，并对孔型进行固定。而后将套有囊袋的瓦斯抽采管塞入钻孔内，用注液器向囊袋内注入同种该材料。材料凝固后，连接瓦斯抽采管进行抽采，完成钻孔第一次封孔。若瓦斯抽采的浓度降低至30％，可通过高压旋喷设备再一次对大钻孔进行密封固化，封孔次数不限，以实现高浓度瓦斯的持续抽采。本发明可多次对钻孔进行旋喷固化封孔，阻碍了钻孔变形，提高了瓦斯抽采的浓度，延长了钻孔的使用寿命。
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公开(公告)号：CN105525901B
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201511018015.1
申请日：2015-12-29
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
Abstract: 一种基于微波辐照的煤层水力压裂强化增透方法，属于水力压裂强化增透方法。采用在水力压裂钻孔内送入压裂管、微波护管和瓦斯抽采管，将微波天线和波导管连接并一起送入微波护管，通过注浆管向两处聚氨酯之间实施注浆，浆液凝固后，将压裂管连接水力压裂设备实施压裂，压裂结束后，将波导管连接微波发生器，微波发生器产生的微波通过波导管传至微波天线，从而对煤层实施微波辐照，辐照结束后，通过瓦斯抽采管进行瓦斯抽采。本方法产生的高温高压水蒸汽促进瓦斯解吸，同时，产生热应力疏通煤体孔、裂隙，在煤体内形成裂隙网，大大强化了水力压裂的效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105484720B
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201511019052.4
申请日：2015-12-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种微波辅助抽提与水力压裂相协同的煤层增透方法，属于煤矿井下水力压裂相关技术领域。该方法将微波天线连接在同轴波导管的最内端并送入压裂钻孔，在同轴波导管的最外端连接波导管转换器，波导管转换器与矩形波导管连接，矩形波导管与微波发生器连接。将有机溶剂与高压水混合并通过压裂管对钻孔实施水力压裂，同时，打开微波发生器，通过微波天线辐射钻孔，压裂为溶剂提供渗流通道，有机溶剂溶解煤中的有机小分子从而产生扩孔效应，微波的热效应促进了瓦斯解吸。本发明将水力压裂、溶剂抽提与微波辐射相结合，大大提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解吸，从而大幅度提高了瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN105507812B
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201511019352.2
申请日：2015-12-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种微波辐射孔内汽化水力冲孔方法，将微波天线连接在同轴波导管的最内端并送入钻孔，在同轴波导管的最外端连接波导转换器，波导转换器与矩形波导管连接，矩形波导管与微波发生器连接。打开微波发生器，同时，打开水力冲孔设备，高压水在微波的作用下局部汽化，冲击煤体。水力冲孔完成后，撤出水力冲孔钻头与钻杆、微波天线和同轴波导管，对钻孔进行密封并抽采瓦斯。本发明通过微波辐照使得水分子升温并汽化，形成均匀掺混的气液两相射流，气液两相射流由于强烈的脉动效应而剧烈冲击煤体；同时，高温高压水蒸汽促进瓦斯解吸，产生的热应力疏通煤体孔、裂隙，在煤体内形成裂隙网，大大强化了水力冲孔的效果。
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公开(公告)号：CN106837408A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710165699.0
申请日：2017-03-20
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21F7/00 , E21B43/006 , E21B43/26
Abstract: 一种煤层采场优势瓦斯运移通道阶梯式构建方法，尤其适用于深部煤层群首采层采场煤岩体内外瓦斯运移通道的逐级构建。首先依靠首采层开采的采动作用在采场初步形成瓦斯运移通道；然后通过深部留巷构筑、维稳方法和人工导向预裂钻孔方法在煤岩体外部空间和内部分别主动构建形成优势瓦斯运移通道；最后在采动应力的作用下，进一步形成相互连通的采场优势瓦斯运移通道系统。本发明把采动应力作用与人工主动方法向结合，实现了深部煤层群首采层“区域‑局部‑区域”的采场瓦斯运移通道的阶梯式构建，解决了深部煤层采场瓦斯运移通道形成困难，瓦斯难以高效流动富集的难题，有利于瓦斯的集中导流治理，具有广泛的应用价值。
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公开(公告)号：CN105507903A
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201510939170.0
申请日：2015-12-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤岩同采保护层与被保护层协同开采方法，适用于保护层开采条件较差的多煤层联合开采。本发明针对多煤层联合开采时煤岩保护层和其上一被保护层同时开采的时空关系特点，在煤岩保护层开采的同时，将开采出的煤岩根据大小进行分离、洗选和破碎，运输至上一被保护层采空区进行充填，避免了多采出的矸石排出矿井外，矸石不升井，节约了提升成本；开采出的岩石经过处理后可以作为井下充填材料使用，解决了充填材料的来源问题，有效防止地表沉降。该方法在实现煤岩保护层卸压开采的同时，实现了上一被保护层的绿色充填开采，保证了煤矿瓦斯高效治理，使得煤岩保护层开采更加安全、高效和绿色，经济效益和社会效益显著。
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公开(公告)号：CN104492004A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201410675810.7
申请日：2014-11-21
Applicant: 中国矿业大学
IPC: A62C2/00
CPC classification number: A62C2/00
Abstract: 一种预防煤矸石山自燃的方法，该方法通过在煤矸石山温度异常区域采用网格式布置方法施工钻孔群，将单向传热密封管植入各个钻孔中，利用单向传热密封管高效的热传导性能，将煤矸石山内部的热量不断的转移至外界空气中，使热量难以发生积聚，多个单向传热密封管协同作用形成网格式吸热降温区，高温异常区域温度不断降低。多个网格式吸热降温区共同作用下，煤矸石山内部蓄热条件被破坏，温度不断降低，避免了自燃的发生,既而实现了煤矸石山自燃的预防。本发明提出了一种施工简单、安全可靠、经济高效的煤矸石自燃预防方法，具有降温显著、工程量小、可循环使用、维护费用低等优点，具有很好的推广应用价值。
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