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公开(公告)号：CN113653510A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202111009703.7
申请日：2021-08-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开一种CO2矿化纳米硅胶注浆材料阻断岩层微裂隙渗透的方法，适用于煤矿井下使用。确定采矿活动扰动围岩导致的上行微裂隙发育高度和下行微裂隙发育深度，根据工作面采深及空隙压力梯度计算最大孔隙压力；将硅基材料与水按质量比1:100～50:100混合得到基液；将纳米颗粒与基液按质量比1:1000～100:1000混合得到纳米流体；将纳米流体通过注浆管道与顶底板注浆钻孔分别注入上行微裂隙发育区和下行微裂隙发育区中，压力不再变化时停止注入，最后将CO2气体分别注入上行微裂隙发育区和下行微裂隙发育区中形成原位纳米硅胶，从而封闭微裂隙。其步骤简单，使用方便，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN117658584A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311700348.7
申请日：2023-12-12
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开一种CO2纳米气泡协同疏水改性强化固废充填材料方法及应用，高固碳强抗渗全固废充填材料技术领域。将煤矿固废与二氧化硅纳米颗粒和铝纳米颗粒均匀混合得到固料，将硅酸钠加入水中，再加入氢氧化钠得到强碱激发溶液；将聚二甲基硅氧烷和硅烷偶联剂加入强碱激发溶液中，乳化得到强碱‑疏水改性复合溶液；将黄原胶、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠加入去离子水进行混合，通过扩散器通入二氧化碳，再将二氧化碳气体在基液中分散和均化得到二氧化碳纳米气泡流体；将固料、强碱‑疏水改性复合溶液与二氧化碳纳米气泡流体混合搅拌，从而生成高固碳强抗渗全固废充填材料。其配置简单，使用效果高，能够对采空区进行有效支护同时大量消耗二氧化碳。
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公开(公告)号：CN113622993A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202111037591.6
申请日：2021-09-06
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种矿化利用CO2废气生态保护性采煤方法，适用于煤矿井下。确定采场采动覆岩渗流隔离带稳定所需的充填开采临界关键参数，随着工作面的推进，在采出空间两端构筑密闭墙使开采完毕的区域封闭，之后向封闭区域浇筑CO2矿化充填材料CFBF对采空区进行随采随充，并保证充填CFBF凝固后对采空区的支撑；CFBF利用矿区矸石、粉煤灰和矿井污水，辅以水泥和碱性硅基添加剂制备，既确保采动覆岩渗流隔离带形成，又可进行连续CFBF充填，最终实现CO2与煤炭的置换。操作简单、结果可靠，可在实现CO2矿化和固废材料处理的前提下大幅度提高煤炭资源的采出率。
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公开(公告)号：CN114820221A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210472602.1
申请日：2022-04-29
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06Q50/02 , G06F30/20 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种绿色低碳保水采煤优选方法，属于煤炭保水开采领域。获取采前含水层数据及矿区覆岩的初始渗透性数据；根据含水层上界面深度与地表植被生长所需的地下水深度进行分类并构建采动覆岩渗透率演化模型，比较不同采煤方法及开采参数下的覆岩渗透率演化规律及渗透性分区特征，得到渗流隔离带层位，确定其等效渗透系数及渗流速度与含水层补给速度对比，初步得到含水层水位下降判据；利用软件模拟得到含水层水位下降的数值；采用不同的采煤方法调整含水层水位下降量，又通过调整开采布置方式与开采参数对含水层的水位进行微调。其步骤简单，通过调节含水层水位的保持或下降，从而维护和改善地表植被，有利于水资源保护型绿色矿山的建设。
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公开(公告)号：CN118545951B
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202410606875.X
申请日：2024-05-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: C04B28/02 , C04B40/00 , E21F15/00 , C04B111/70
Abstract: 本发明公开了一种纳米复合激发溶液强化固废材料矿化方法及应用，属于固废‑CO2煤矿井下共同处置技术领域。向氢氧化钠溶液中添加硅酸钠获得碱性激发溶液向碱性激发溶液中混合聚羧酸减水剂至聚羧酸减水剂得到碱性激发基液；向碱性激发基液终添加纳米级二氧化硅颗粒并混合获得纳米复合激发溶液，对纳米复合激发溶液在常温下进行超声波震荡至透明状态后加入固料混合获得固废材料浆料，之后向固废材料浆料边搅拌边通入二氧化碳气体即可实现矿化；通过纳米级二氧化硅颗粒增加固废材料浆料的气‑液两相界面面积，提高布朗运动的扩散系数，同时纳米级二氧化硅颗粒提供成核位点，更好吸附二氧化碳，其步骤简单，实施便利。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115030722B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202210773560.5
申请日：2022-07-01
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种采空区滞后充填高效保水采煤方法，属于煤矿地下开采技术领域。根据煤层开采后采空区顶板的自然垮落状态，利用工作面两侧巷道或上位巷道或者布置定向钻孔进行滞后充填；充填的滞后距离根据临界冒落跨度、垮落岩石形态及垮落岩块碎胀系数分布特征确定；充填的最大高度根据覆岩结构特征与垮落带高度以及直接顶充满采空区的厚度确定；充填浆液的流动特性根据浆液在垮落带中扩散特征模拟研究确定；充填注浆量根据垮落岩块孔隙率及碎胀系数确定。通过定向钻孔将垮落带矸石空隙在未被压实之前注浆，对垮落带进行固结形成承载体，与采煤平行作业的同时，达到控制岩层移动与保水开采地目的，实现了采充分离。
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公开(公告)号：CN114837608B
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202210609811.6
申请日：2022-05-31
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B33/138
Abstract: 本发明公开一种多段分级注浆再造采动覆岩隔水层方法，适用于煤炭资源开采过程中的水资源保护。针对煤系地层含水层与隔水层确定注浆靶区位置与类型，针对不同类型靶区设计注浆时机、浆液类型，最终采用多段分级注浆工艺实现不同类型靶区的封堵，计算煤层开采过程中裂隙发育高度、覆岩渗透率，根据含水层、隔水层的空间叠置关系，确定隔水层缺失注浆靶区、裂隙未弥合注浆靶区的位置；结合靶区垂向和横向展布特征布置钻孔，进行多个注浆靶点三级注浆，实现多靶点不同尺度裂隙的封堵，再造采动覆岩隔水层。该方法有效治理地下水资源流失问题，不但提高了煤层开采的安全性，而且大大提高了煤炭的采出率。
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公开(公告)号：CN115030722A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210773560.5
申请日：2022-07-01
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种采空区滞后充填高效保水采煤方法，属于煤矿地下开采技术领域。根据煤层开采后采空区顶板的自然垮落状态，利用工作面两侧巷道或上位巷道或者布置定向钻孔进行滞后充填；充填的滞后距离根据临界冒落跨度、垮落岩石形态及垮落岩块碎胀系数分布特征确定；充填的最大高度根据覆岩结构特征与垮落带高度以及直接顶充满采空区的厚度确定；充填浆液的流动特性根据浆液在垮落带中扩散特征模拟研究确定；充填注浆量根据垮落岩块孔隙率及碎胀系数确定。通过定向钻孔将垮落带矸石空隙在未被压实之前注浆，对垮落带进行固结形成承载体，与采煤平行作业的同时，达到控制岩层移动与保水开采地目的，实现了采充分离。
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公开(公告)号：CN119982058A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510386015.4
申请日：2025-03-30
Abstract: 本发明公开了一种基于固液气三废协同矿化的垮落带充填方法，涉及矿山充填技术领域；包括以下步骤：通过多源数据融合分析方法确定采空区注浆充填参数；以矿区固体废弃物、矿区液体废弃物和气体废弃物为基础材料制备的填充材料；通过地面注浆充填系统将填充材料注入井下工作面采空区垮落带的残余空间内，胶结采空区内松散矸石结构，形成充填体；实现了矿山固液气三废利用，并达到减轻地表沉降、保护水资源等目标，符合低碳高效的矿产开发理念。
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公开(公告)号：CN114820221B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202210472602.1
申请日：2022-04-29
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06Q50/02 , G06F30/20 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种绿色低碳保水采煤优选方法，属于煤炭保水开采领域。获取采前含水层数据及矿区覆岩的初始渗透性数据；根据含水层上界面深度与地表植被生长所需的地下水深度进行分类并构建采动覆岩渗透率演化模型，比较不同采煤方法及开采参数下的覆岩渗透率演化规律及渗透性分区特征，得到渗流隔离带层位，确定其等效渗透系数及渗流速度与含水层补给速度对比，初步得到含水层水位下降判据；利用软件模拟得到含水层水位下降的数值；采用不同的采煤方法调整含水层水位下降量，又通过调整开采布置方式与开采参数对含水层的水位进行微调。其步骤简单，通过调节含水层水位的保持或下降，从而维护和改善地表植被，有利于水资源保护型绿色矿山的建设。
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