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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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公开(公告)号：CN115030702B
公开(公告)日：2023-05-12
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：CN116066174A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202211710595.0
申请日：2022-12-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出了一种局部瓦斯治理过程中探测煤层小构造方法，首先根据局部瓦斯治理的钻屑指标法要求施工三个钻孔；利用钻机的检测控制装置采集钻进信息，包括钻进比功、扭矩、钻头钻进长度；当钻进比功突然下降且扭矩上升时间较长时停止施工，确定钻头进入和穿过煤层的相对位置；随后改变角度施工第二组、第三组、…、第n组钻孔，根据这些钻头在断层面的坐标信息确定断层面走向、倾向和倾角；最后根据钻头在煤层顶部的y坐标取值情况判断断层的正逆。该方法发掘了瓦斯钻孔的随钻信息，在防治瓦斯灾害的同时，可以精确地识别煤层中的小断层构造。
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公开(公告)号：CN114876434B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210597995.9
申请日：2022-05-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/247 , E21B43/267 , E21B43/11
Abstract: 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法，搭建地面工作系统；向压裂工具停靠的目标工作位置泵注由天然石英砂与高压惰性气体混合而成的高压惰性气体磨料射流；向井筒和连续油管之间的环空内泵注高压惰性气体，向井筒和连续油管之间的环空内泵注由固态助燃剂、压裂支撑剂和惰性气体组成的混合流体；开启井口，使惰性气体返排到地面；向环空内注入氧气，通过连续油管的管腔内泵注甲烷，使甲烷经连续油管由压裂工具向环空内泵注，并于环空内与氧气混合；点火引爆甲烷‑氧气混合物；通过裂缝内的二次燃爆继续冲击页岩储层；完成整个井筒内多个位置的燃爆压裂作业。该方法破岩致裂程度高，增透效果理想，环保性能好，能实现页岩气资源的高效、绿色开发。
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公开(公告)号：CN115559695A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211398322.7
申请日：2022-11-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种矿区多源工业烟气协同驱煤层气封存方法及系统，该方法主要是将煤矿区燃煤电厂、矸石电厂、瓦斯电厂排出的含低浓度CO2的高温烟气和煤化工厂、煤制氢气厂等排出的部分含高浓度CO2的烟气经过混配、除尘、控温、调湿后直接以高压注入深部不可采煤层，利用烟气分压作用和CO2的强吸附性，诱导置换出煤层内的甲烷；通过高温热效应和烟气CO2‑H2O‑煤岩化学反应的协同作用，强化深部储层结构改性，改善储层渗透性，显著提升了高温烟气的注入和甲烷驱排运移效率。本发明跳过了CO2捕集环节，大大降低了CO2驱煤层气封存的技术成本，在强化煤层气资源的开发同时实现烟气中CO2和硫化物等有害气体的有效封存。
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Patent Agency Ranking
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：CN113738270B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202110857304.X
申请日：2021-07-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种预弱化煤岩诱导机械钻进的定向钻孔装置及方法，包括机械钻进系统、等离子体放电系统和定向控制系统。机械钻进系统包括钻机、螺旋钻杆、钻头。等离子体放电系统包括等离子体发生器、正电极、负电极和绝缘板。定向控制系统包括液压推送杆控制器、液压推送杆、转动轴控制器、电动转动轴。本发明利用转动轴控制系统带动正负电极旋转，使电极与煤岩壁面形成不同的放电角度，进而诱导机械钻进，能够有效解决长距离钻孔方向控制难的问题。
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公开(公告)号：CN114876434A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210597995.9
申请日：2022-05-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/247 , E21B43/267 , E21B43/11
Abstract: 一种页岩气储层缝内甲烷原位燃爆压裂方法，搭建地面工作系统；向压裂工具停靠的目标工作位置泵注由天然石英砂与高压惰性气体混合而成的高压惰性气体磨料射流；向井筒和连续油管之间的环空内泵注高压惰性气体，向井筒和连续油管之间的环空内泵注由固态助燃剂、压裂支撑剂和惰性气体组成的混合流体；开启井口，使惰性气体返排到地面；向环空内注入氧气，通过连续油管的管腔内泵注甲烷，使甲烷经连续油管由压裂工具向环空内泵注，并于环空内与氧气混合；点火引爆甲烷‑氧气混合物；通过裂缝内的二次燃爆继续冲击页岩储层；完成整个井筒内多个位置的燃爆压裂作业。该方法破岩致裂程度高，增透效果理想，环保性能好，能实现页岩气资源的高效、绿色开发。
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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：CN114495432A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210060577.6
申请日：2022-01-19
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州矿务集团有限公司 , 新疆库车县夏阔坦矿业开发有限责任公司 , 江苏国能深井安全开采科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种煤层顶底板含氢流体灾害的监测预警方法，先获得顶底板岩层多个岩心，然后综合使用低场核磁共振技术、高压压汞法和电法仪对该位置的多个岩心进行测试，从微观层面上揭示煤层顶底板岩层的孔隙结构分布及水源空间分布特征；通过微震在线监测技术获得顶底板岩层破坏带发育及能量释放过程；采用深度学习方法将上述测试手段的各个岩心数据输入BP神经网络进行训练，使BP神经网络建立各个测试手段数据之间关系的数据模型，即构建流‑固‑力耦合模型，从而在后续未探测区域中仅需采用上述测试手段其中之一，进而获取该区域单一或几个独立数据输入该数据模型后，即能对未探测区域顶底板岩层的含氢流体的情况及灾害孕育程度进行预警提示。
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