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公开(公告)号：CN119942029A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510025624.7
申请日：2025-01-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于CT扫描的煤体三维裂隙网络模型构建方法，基于CT扫描获取煤样的三维图像数据，通过图像处理算法提取煤样裂隙的几何特征；接着根据提取的裂隙几何特征，构建裂隙的随机网络模型，利用三维随机网络模型模拟裂隙网络的分布与连接，并对构建的模型进行筛选及优化，直至形成符合要求的三维裂隙网络模型作为最终模型。本发明的方法可精确描述裂隙的几何分布，模拟煤体的非均质性，根据实际情况调整裂隙的形状；克服了传统模型通常无法详细描述裂隙的几何特征，无法准确反映裂隙网络的局限性，最终实现准确反映煤体内部裂隙的三维分布，为后续预测煤层气抽采效率提供精确数据。
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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：CN114458375A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210099565.4
申请日：2022-01-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 本发明公开了一种煤矿瓦斯开发利用与废气减排闭环系统及使用方法，本系统包括呈闭环状态的瓦斯开发系统、瓦斯发电系统以及废气回注系统，其利用煤火和瓦斯发电产生的高温热废气驱替煤层瓦斯，既提高了煤层气的产量，同时也减少了煤矿区温室气体的排放，对于构建绿色矿上及实现国家碳中和具有重要作用；另外，由于高温废气注入煤层会引发煤体膨胀变形，渗透率大幅降低，高温废气注入量小，为了克服这一问题，本发明提出通过高压水射流造腔为煤体提供外膨胀空间，防止因高温及吸附引起的膨胀而导致煤层渗透率降低，有利于提高废气注入量。
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公开(公告)号：CN109578058A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811501343.0
申请日：2018-12-10
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 本发明公开了一种通过辅助钻孔提高抽采钻孔瓦斯抽采浓度的方法，包括以下步骤：第一步、采用小直径钻杆的钻机在巷道煤层上并排施工多个抽采钻孔，在利用大直径钻杆的钻机在上述钻孔基础上进行扩孔；第二步、对钻孔进行有效封堵后，利用瓦斯抽采管对钻孔内瓦斯进行初步抽采；当瓦斯抽采浓度低于50％时，对抽采钻孔进一步封堵并在封孔段内注满半流体浆液；第三步、当瓦斯浓度低于30％时，用小直径钻杆的钻机在并排抽采钻孔的四周施工若干辅助钻孔，并对辅助钻孔进行封堵注浆。本发明可以提高钻孔抽采利用率以及瓦斯抽采浓度，缩短有效抽采周期，环节采掘接替紧张的现象，且操作简单，成本低廉。
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公开(公告)号：CN116517544B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202310598268.9
申请日：2023-05-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种极近距离煤层三位一体的矸石胶结下行充填采煤方法，首先用矸石充填上部采空区，在不同充填高度的矸石堆内埋管注浆，形成稳定的矸石胶结体，减小矸石蠕变下沉量；施工地面钻孔并下放注浆花管，避开离层注浆，封堵上覆岩层与煤柱裂隙，提高围岩强度；向上部采空区不完全充填区域注浆充填，直至上部煤层的上覆岩层、采空区充填体与底板构成稳定岩体，为下部煤层的开采及采空区的充填提供有力支撑。本发明通过上部采空区顶板覆岩、充填体与底板三位一体构建的人工强顶掩护下，实现下部极近距离煤层矸石胶结充填开采，并高效处置煤矿固态废物，有效控制地表沉陷，解放极近距离煤层资源。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117932910A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410053583.8
申请日：2024-01-15
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06F30/20 , G06Q50/02 , G06Q50/06 , G06Q50/26 , G06F111/10 , G06F119/02
Abstract: 本发明属于煤矿瓦斯资源开发利用技术领域，公开了一种废弃矿井多源多面条件下瓦斯储运路径反演方法，包括：根据矿井真实采区与地质数据，在Flac3D软件中建立相应数值模拟模型；批量完成模型应力数据—渗透率数据转换；依据现实钻孔位置与抽采影响区域，在模型中对应后计算平均渗透率，构造抽采量—渗透率验证矩阵；采用时空双维度验证数值模型的合理性，在合理模型初始地应力存档基础上重复采掘、导出、转化等内容，并生成工况时间—瓦斯储运路径检索集，最终实现该废弃矿井多源多面条件下瓦斯储运路径反演。本发明可精确反演废弃矿井全局瓦斯储运路径，提升废弃矿井钻孔瓦斯抽采效果，推动废弃矿井瓦斯资源精准“再开发”，提高煤矿安全水平。
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公开(公告)号：CN117211747A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311274088.1
申请日：2023-09-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法，利用高温高压热烟气长期循环注入，改性煤层结构提高其渗透率，并诱导驱替煤层瓦斯解吸运移，提高瓦斯抽采效率，同时煤层持续吸附烟气中CO2使得煤层CO2含量持续升高，实现强化瓦斯抽采及捕集CO2的双重作用；在煤层开采前抽采已改性的高渗储层内的CO2，获得高浓度CO2的同时显著降低煤层突出危险性，保障煤炭安全高效开采。本发明提出了在煤炭开采的规划期、准备期和生产期的全周期煤与瓦斯零碳共采新模式，在实现煤层安全开采、瓦斯资源高效开发的同时低成本提浓回收利用了烟气中的低浓度CO2，显著降低了瓦斯电厂烟气的碳排放，有助于实现煤炭和瓦斯资源的零碳开发，推动绿色矿山建设。
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公开(公告)号：CN116556953A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310597721.4
申请日：2023-05-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种极近距离煤层条带胶结充填上行开采及瓦斯治理方法，首先根据夹层间距、岩性划分下部首采煤层回采与保留条带宽度，完成回采条带回采与支护工作；通过地面施工保留煤柱注浆钻孔注浆封堵扰动裂隙，在上部高突煤层内水力造缝、抽采瓦斯直至突出危险性消除后，向条带巷内充填破碎矸石与胶结浆液混合浆体；随后在矸石胶结条带掩护下完成保留条带矸石胶结充填开采；最后待下部各矸石胶结条带强度达标，完成上部高突煤层矸石胶结充填开采。本发明通过下部煤层条带式胶结充填控顶，解放赋有高突上邻近层的极近距离煤层资源，可有效控制岩层移动与地表沉降。
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公开(公告)号：CN114837731B
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202210580161.7
申请日：2022-05-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了高温烟气压注与脉冲气协同构建煤层复杂缝网系统及方法，所述系统包括富氮气体压注子系统、高温烟气压注子系统和瞬态脉冲气构建缝网子系统，三者通过四通相互连通；与现有技术相比，本发明具有以下优点：现有技术通过高温烟气驱替瓦斯、封存CO2过程中，煤体受热、吸附CO2膨胀，渗透率大幅降低，导致烟气压注阻力显著增强。为有效解决烟气注井气阻、气堵问题，利用富氮气体黏度小、增渗特性，通过储气蓄能罐，实现循环脉冲加压，促进煤体局部内应力集中区微裂隙扩展，形成复杂缝网，降低注气阻力，显著提升高温烟气压注量，以提高注气驱替、封存有效影响范围。
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公开(公告)号：CN113932868B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202111085613.6
申请日：2021-09-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种变管径流量计校算装置及校算方法，属于管道气体流量测量领域。装置包括入口待测气流管道、出口待测气流管道和流量计；还包括双喇叭头套筒，其为两端呈喇叭状开口的筒体，待测气流管道与流量计测管通过双喇叭头套筒同轴连通；粘度计，其设于入口待测气流管道或出口待测气流管道处，检测待测气流的运动粘度系数；信号处理数显模块，其对流量计的数据进行校正并显示校正后的气体流量；信号处理数显模块根据管径比及流量计示数、粘度计示数，通过流量校算模型进行校算并显示出校算后的待测气流管道内的真实气流量。本发明操作方便、普适性强，最终校算后的精度高，能实现对不同气体、不同管径比的待测气流管道与流量计的流量校算。
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