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公开(公告)号：CN117967390A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202311830228.9
申请日：2023-12-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及矿井治理和利用技术领域，尤其涉及一种废弃矿井采空区气水两相协调治理‑利用系统及方法，包括废水处理子系统、瓦斯抽采利用子系统和压缩空气储能发电子系统，废水处理系统通过地下抽水泵和地面抽水泵将废水抽取至地面存水塌陷区，利用废水下落至地下水治理巷道的势能转化为电能，瓦斯抽采利用系统通过地面抬升泵将瓦斯提纯分级处理，经过处理后的瓦斯输送至发电厂处用于发电。发电厂所产生的废气进入地下空气贮存硐室内压缩储存，压缩空气释放时，对汽轮机做功，使得发电机发电。本发明实现了对废弃矿井内的废水资源以及气体资源“两相三元”的协调治理并利用，提高了废弃矿井废水资源和瓦斯气体资源的利用效率。
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公开(公告)号：CN111921604A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010679111.5
申请日：2020-07-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明属于矿物加工技术领域，公开了一种辅助井下矸石充填的等离子体破碎装置及方法，装置主要由破碎辊、破碎装置外壳、等离子体放电容器、等离子体发生装置和水循环单元组成；首先采用第一倾斜粗筛网对矸石进行预筛分，体积较小的矸石由破碎辊进行破碎，体积较大的矸石进入到等离子体放电容器，在脉冲放电产生的等离子体及其冲击波的作用下进行破碎，破碎后的矸石经第二倾斜细筛网的二次筛分后，按是否符合破碎要求分别收集。本发明在使用破碎辊的基础上，利用高压电脉冲放电技术，弥补了普通辊式破碎机受限于中级破碎和细碎且齿辊易磨损的弊端，可以更好更高效地破碎硬度较高和体积较大的矸石，辅助矸石在井下充填采空区。
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公开(公告)号：CN109162755B
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN201811054978.0
申请日：2018-09-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种电脉冲与注浆加固相结合的石门揭煤方法，该方法包括：由揭煤工作面向煤层施工钻孔，将放电电极和高压电缆送入钻孔后向钻孔内注入水；通过防爆高压电脉冲发生器和放电电极向钻孔中的水放电，形成强大的冲击波，使煤体产生裂隙，促进了瓦斯解吸，多次放电结束后将钻孔连入瓦斯抽采管路；然后向煤层中注入水泥浆液，增强煤体力学强度，使煤层得到加固，最后完成揭煤。本发明将电脉冲致裂与注浆加固的方法相结合，不仅提高了煤层的孔隙率、渗透率，促进了瓦斯的解吸，有效预防了煤与瓦斯突出的危险性，而且对煤层进行了加固，有利于提高石门揭煤的安全性。
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公开(公告)号：CN109252861A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201811054896.6
申请日：2018-09-11
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21C41/18 , E21B43/261 , E21F7/00
Abstract: 本发明公开了一种电脉冲辅助液氮冻结式石门揭煤方法，该方法是向煤层施工多组电脉冲致裂钻孔，通过高压电脉冲发生器对钻孔间煤体进行致裂增渗，在煤层中形成可控裂隙区；然后使用常规方法对煤层进行瓦斯抽采；之后向钻孔中注入一定压力的水，待煤层浸水充分后，向钻孔内注入液氮，冻结钻孔内及煤层中的水，加固煤层；最后揭开煤层。本方法工艺简单，安全可靠，可显著提升石门揭煤效率，加快揭煤进度，缩短揭煤周期。
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公开(公告)号：CN109025936A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810653533.8
申请日：2018-06-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/16 , E21B43/247
CPC classification number: E21B43/006 , E21B43/168 , E21B43/247 , E21B43/26
Abstract: 煤矿井下燃烧冲击波致裂煤体强化瓦斯抽采方法及设备，通过高压气瓶和减压阀通过注气抽采管向钻孔内注入大量的N2或CO2，之后通过高压气瓶及减压阀向高温高压燃烧室内注入一定量的甲烷和干空气，使其混合燃烧形成高温高压冲击波，当高温高压燃烧室内压力达到30MPa时电磁阀自动开启，高温高压冲击波瞬间释放，推动活塞压缩N2或CO2，从而使钻孔周围煤体产生大量裂隙，同时高温高压冲击波余热能够促进煤体解吸，起到一定的驱替瓦斯作用，进而强化钻孔高效抽采瓦斯。该方法及设备安全性高、成本低、易操作，扩大了钻孔的有效抽采范围，提高了钻孔抽采效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118065829B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202410131379.3
申请日：2024-01-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种气水混相介质强化煤层可注性的系统及方法，系统：液态水储罐、抽水泵和智能加热器一依次连接后经三通阀一分两路，一路接入气液混合泵的进液口，另一路经三通阀二接入高压水泵的进口端，液态二氧化碳储罐、电磁式增压泵、智能加热器二依次连接后接入气液混合泵的进气口，气液混合泵的出口端经三通阀二接入高压水泵的进口端，高压水泵出口端连接的耐高压保温管道六伸入至注水注气钻孔内部，并与强力水力割缝机构连接；注水注气钻孔连接有排水管；卸压钻孔连接有抽采管。方法：建立系统的连接；钻取钻孔；利用液态水进行造缝作业；利用两种混合介质进行润湿作业。该系统及方法能在煤体内部形成延展性更好，割缝距离更大的定向裂隙，并能显著提高煤层的可注性。
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公开(公告)号：CN117365407B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202311498848.7
申请日：2023-11-10
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本公开涉及一种基于磁流体靶向修复储层的烟气驱替气窜控制系统及方法，其包括：磁流体供给子系统和气窜裂隙靶向修复子系统；气窜裂隙靶向修复子系统包括至少一组磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔；磁流体供给子系统被配置为向磁流体输送钻孔输送磁流体；磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔临近气窜裂隙设置，且磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔互不连通；磁流体输送钻孔与气窜裂隙的近地端连通，以将流经磁流体输送钻孔的磁流体从气窜裂隙的近地端注入；磁流体牵引钻孔与气窜裂隙的远地端连通；磁流体牵引钻孔的孔底设有电磁铁，通过电磁铁能够牵引磁流体沿气窜裂隙的延伸方向向下定向迁移，从而靶向封堵气窜裂隙。
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公开(公告)号：CN117988778A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410131115.8
申请日：2024-01-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于高压快速造缝与低压慢速注水的煤层润湿系统及方法，系统：主供水管路连接高压泵站，其上串接有截止阀和流量表；注水封孔器封装于注水钻孔的孔口处；注水管路通过三通阀门连接主供水管路，其出水端穿过注水封孔器进入到注水钻孔中；与浆液收集装置连接的排渣管穿过注水封孔器进入到注水钻孔中；与集水器连接的泄压管路与注水管路上的泄压接口连接；监测钻孔邻近注水钻孔地开设在目标治理煤层中，其孔口处安装有监测封孔器。方法：在目标治理煤层开设注水钻孔和监测钻孔；完成润湿系统管路的连接；利用高压水流进行高压快速造缝作业，利用低压水流进行低压慢速注水作业，完成煤体的润湿作业。该系统及方法能实现煤层的快速、均匀润湿。
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公开(公告)号：CN113738327A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110857146.8
申请日：2021-07-28
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
Abstract: 本发明公开了一种等离子体定向致裂页岩的装置和方法，包括聚能射孔装置、纳米导电粉末输送装置、等离子体放电装置。聚能射孔装置包括高压流体泵站、射流液输送管、射孔器，聚能射孔装置可在页岩储层内部构筑定向缝槽。纳米导电粉末输送装置包括用于将纳米导电粉末和氧化剂粉末喷在定向缝槽表面的输送风机、纳米导电粉末输送管和输送喷口。等离子体放电装置用于对定向缝槽重复多次放电，包括有高压线缆、金属丝驱动器、根金属丝、等离子体发生器、高压放电开关、正电极、负电极。本装置通过纳米级别的导电粉末诱导等离子体放电，对煤岩体进行定向致裂，为页岩气的开发提供有效手段。
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公开(公告)号：CN113738270A
公开(公告)日：2021-12-03
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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