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公开(公告)号：CN114753844A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210421051.6
申请日：2022-04-20
申请人： 中国矿业大学 , 四川省煤田地质工程勘察设计研究院
摘要： 本发明公开了一种基于阶段空场采矿法的水力压裂‑机械切割协同开采方法，涉及缓倾斜中厚非煤矿山采矿方法。在开采缓倾斜中厚非煤矿山时，将水力压裂和机械切割有效结合，有效解决了非煤矿山传统爆破出矿方式所带来的一系列不利影响。S1、确定水力压裂钻孔的长度、密度以及分布方式；S2、按各阶段同步开采或者是从下而上分阶段开采的方式进行开采，开采时利用掘进机对矿体切割出矿；在切割之前先对矿体进行钻孔；再进行水力压裂；后利用掘进机对水力压裂后的矿体切割出矿。结合水力压裂和机械切割技术，可以实现非煤矿体的非爆连续性开采。可提高矿山机械化水平，工人劳动强度减小，矿山经济效益提高。
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公开(公告)号：CN116411964B
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202310602752.4
申请日：2023-05-26
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开一种适用于硬岩的水力压裂截割协同装置及使用方法，属于硬岩巷(隧)道高效快速掘进技术领域，本发明提供的适用于硬岩的水力压裂截割协同装置，包括钻杆、气动钻孔系统、水力压裂系统、协同控制系统及截割头。利用本发明提供的适用于硬岩的水力压裂截割协同装置可以对所需掘进硬岩进行钻孔并压裂，降低岩体强度，待压裂效果良好时，使用截割头对压裂后硬岩进行截割，整个工序由同一设备完成，从而达到安全连续高效开采的目的。克服了常规硬岩压裂掘进速度慢、效率低、工序多等问题，减少了硬岩掘进的工作步骤，真正使得硬岩掘进过程成为一体化工序，提高了硬岩的开采效率。
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公开(公告)号：CN115012940A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210742325.1
申请日：2022-06-27
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C41/22 , E21B7/04 , E21C37/12 , E21D9/00 , E21D9/14 , E21D9/087 , E21D11/38 , E21F3/00 , F24T10/20
摘要： 本发明公开了一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法，涉及一种铝土矿岩层高效开采方法及地热开采技术领域。可用综合机械化设备进行高效开采的目的，并通过水力压裂岩体过程中注入的冷水在岩石裂隙间充分压裂流动这一过程与深埋热岩进行热量交换。掘进探矿巷道；布置贯通巷道，布置长壁工作面；设置压裂与掘进一体化设备；设置液压支架；钻中心钻孔并在中心钻孔的孔底进行初步压裂卸压；钻出周边钻孔或者是加深周边钻孔；注入高压冷水，并向外抽水；安装隔热支护装置；停止钻孔注水和抽水；进行落矿；重复，直至开采结束。克服了常规铝土矿物开采所使用的爆破工艺不安全和低效率问题以及地热资源大量浪费的问题，提高了资源回收率。
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公开(公告)号：CN114753849B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202210421040.8
申请日：2022-04-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于水力压裂增透的软岩分层注浆加固方法，涉及矿山井下支护领域。将水力压裂与注浆加固两种技术手段结合在指定软岩区域增透进行注浆加固，可形成一种新型巷道支护手段。按以下步骤进行加固：S1、在软岩顶板中钻孔；S2、水力压裂；S3、注浆加固。相较于仅注浆加固软岩，两种技术的结合使软岩内部浆液骨架更加充实紧密，对内部岩体的压密作用更为充分，提升软岩变形刚度和抗剪强度效果更加明显，可有效提高软岩强度和整体性。
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公开(公告)号：CN114645700A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210419200.5
申请日：2022-04-20
申请人： 中国矿业大学 , 四川省煤田地质工程勘察设计研究院
IPC分类号： E21B43/267 , E21B33/13 , E21C41/18 , E21C37/12
摘要： 本发明公开了一种强塑性材料灌装高压水致裂裂隙岩体的方法，涉及裂隙岩体水力压裂领域。能达到水压力更加集中，破裂裂缝更大更充分，岩体相对破碎程度大，破碎效果更加明显的目的。在岩体内钻孔之后，先在钻孔中布置强塑性材料，再注入高压水进行水力压裂。这种遇水后具有极强的张力和可降解性质的塑性材料在之后的水压致裂裂隙岩体过程中能达到束缚高压水、集中水压致裂裂隙岩体的目的；与此同时，通过可降解材料的封闭，充入的水不会流出，水压不会下降，这时能够集中水压力破岩，使得材料不断膨胀，当膨胀压力大于周围岩体的承受能力时，可以将岩体撑开一定裂隙破裂裂缝更大更充分。
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公开(公告)号：CN118095127B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410218391.8
申请日：2024-02-28
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F119/14 , G06F113/08
摘要： 本发明涉及硬岩开采技术领域，特别是涉及一种水力压裂硬岩可截割性的综合表征方法，包括：构建硬岩水力压裂裂隙演化模型，并基于硬岩水力压裂裂隙演化模型进行模拟演化，确定主控物理量；计算主控物理量对裂隙密度的平均影响度，并基于主控物理量对裂隙密度的平均影响度构建裂隙密度综合表征模型；监测模拟演化过程中硬岩峰值截割力演化特征，结合裂隙密度综合表征模型拟合峰值截割力‑裂隙密度函数关系；基于裂隙密度综合表征模型和峰值截割力‑裂隙密度函数关系构建峰值截割力综合表征模型，通过峰值截割力综合表征模型获取硬岩的可截割性。本发明构建峰值截割力‑裂隙密度‑主控物理量的函数关系，能够有效针对硬岩水力压裂工程应用实施。
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公开(公告)号：CN118095127A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410218391.8
申请日：2024-02-28
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F119/14 , G06F113/08
摘要： 本发明涉及硬岩开采技术领域，特别是涉及一种水力压裂硬岩可截割性的综合表征方法，包括：构建硬岩水力压裂裂隙演化模型，并基于硬岩水力压裂裂隙演化模型进行模拟演化，确定主控物理量；计算主控物理量对裂隙密度的平均影响度，并基于主控物理量对裂隙密度的平均影响度构建裂隙密度综合表征模型；监测模拟演化过程中硬岩峰值截割力演化特征，结合裂隙密度综合表征模型拟合峰值截割力‑裂隙密度函数关系；基于裂隙密度综合表征模型和峰值截割力‑裂隙密度函数关系构建峰值截割力综合表征模型，通过峰值截割力综合表征模型获取硬岩的可截割性。本发明构建峰值截割力‑裂隙密度‑主控物理量的函数关系，能够有效针对硬岩水力压裂工程应用实施。
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公开(公告)号：CN115012940B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202210742325.1
申请日：2022-06-27
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C41/22 , E21B7/04 , E21C37/12 , E21D9/00 , E21D9/14 , E21D9/087 , E21D11/38 , E21F3/00 , F24T10/20
摘要： 本发明公开了一种高温硬岩地层的矿产资源与地热连续协同开采方法，涉及一种铝土矿岩层高效开采方法及地热开采技术领域。可用综合机械化设备进行高效开采的目的，并通过水力压裂岩体过程中注入的冷水在岩石裂隙间充分压裂流动这一过程与深埋热岩进行热量交换。掘进探矿巷道；布置贯通巷道，布置长壁工作面；设置压裂与掘进一体化设备；设置液压支架；钻中心钻孔并在中心钻孔的孔底进行初步压裂卸压；钻出周边钻孔或者是加深周边钻孔；注入高压冷水，并向外抽水；安装隔热支护装置；停止钻孔注水和抽水；进行落矿；重复，直至开采结束。克服了常规铝土矿物开采所使用的爆破工艺不安全和低效率问题以及地热资源大量浪费的问题，提高了资源回收率。
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公开(公告)号：CN114753844B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202210421051.6
申请日：2022-04-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于阶段空场采矿法的水力压裂‑机械切割协同开采方法，涉及缓倾斜中厚非煤矿山采矿方法。在开采缓倾斜中厚非煤矿山时，将水力压裂和机械切割有效结合，有效解决了非煤矿山传统爆破出矿方式所带来的一系列不利影响。S1、确定水力压裂钻孔的长度、密度以及分布方式；S2、按各阶段同步开采或者是从下而上分阶段开采的方式进行开采，开采时利用掘进机对矿体切割出矿；在切割之前先对矿体进行钻孔；再进行水力压裂；后利用掘进机对水力压裂后的矿体切割出矿。结合水力压裂和机械切割技术，可以实现非煤矿体的非爆连续性开采。可提高矿山机械化水平，工人劳动强度减小，矿山经济效益提高。
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公开(公告)号：CN114645700B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202210419200.5
申请日：2022-04-20
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/267 , E21B33/13 , E21C41/18 , E21C37/12
摘要： 本发明公开了一种强塑性材料灌装高压水致裂裂隙岩体的方法，涉及裂隙岩体水力压裂领域。能达到水压力更加集中，破裂裂缝更大更充分，岩体相对破碎程度大，破碎效果更加明显的目的。在岩体内钻孔之后，先在钻孔中布置强塑性材料，再注入高压水进行水力压裂。这种遇水后具有极强的张力和可降解性质的塑性材料在之后的水压致裂裂隙岩体过程中能达到束缚高压水、集中水压致裂裂隙岩体的目的；与此同时，通过可降解材料的封闭，充入的水不会流出，水压不会下降，这时能够集中水压力破岩，使得材料不断膨胀，当膨胀压力大于周围岩体的承受能力时，可以将岩体撑开一定裂隙破裂裂缝更大更充分。
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