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公开(公告)号：CN104612640B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201510015264.9
申请日：2015-01-12
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤矿井下钻孔注热及封孔一体化方法，适用于钻孔高压注热及其封孔。其特征在于采用高压射流在底板岩层中切割出数个圆盘形缝槽。将塑料套管送入钻孔内，并在钻孔壁与塑料套管外壁间注浆。浆液凝结后，将注热管送入套管内开始注热。注热完成后，撤出注热管，在钻孔靠近煤层端设置两个聚氨酯反应袋，并在两袋之间填充隔热材料。然后在钻孔孔口端注浆完成封孔。该方法具有隔热、耐高压和密封度高等优点，能够有效解决注热过程中热量散失、高压导致封孔失效及孔壁裂隙漏气等难题，同时注热管能够回收利用，注热成本低。
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公开(公告)号：CN104863628B
公开(公告)日：2017-08-25
申请号：CN201510179635.7
申请日：2015-04-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种利用脉冲爆震波致裂增透掩护煤巷掘进的方法，适用于高瓦斯低透气性煤层煤巷的快速掘进。首先利用钻机从底抽巷向煤层施工爆震抽采钻孔，然后将高压电脉冲发生器送入爆震抽采钻孔内，再通过防爆控制台控制高压电脉冲发生器向爆震抽采钻孔孔壁重复多次释放高能脉冲爆震波，在爆震抽采钻孔周围煤体内形成大量裂隙后，将爆震抽采钻孔连入瓦斯抽采管路，瓦斯抽采达标后便可进行煤巷的掘进。本发明利用脉冲爆震波的高能量致裂煤体，在煤层内形成裂隙网络，为瓦斯流动提供通道，提高穿层钻孔预抽煤层瓦斯的效率，缩短瓦斯预抽时间，实现煤巷的快速掘进。
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公开(公告)号：CN106761641A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611113775.5
申请日：2016-12-06
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
Abstract: 一种煤体电脉冲致裂增渗实验系统及方法，适用于提高低渗透、高吸附煤层的瓦斯抽采率。该系统包括高压充电电源、高压储能电容器、放电开关、高压击穿发生器。所述的高压充电电源将220V的交流电整流、升压至0‑300kV范围内的可调电压；所述的高压储能电容器可将高压电储存起来；所述的放电开关可实现瞬间释放高压储能电容器储存的高压电；所述的高压击穿发生器通过液压控制系统能够在煤样的三轴方向施加压力。该系统利用高压脉冲放电技术实现煤层致裂，能够较好的疏通瓦斯渗流过程中的通道，对于提高低透气、高吸附煤层瓦斯的抽采率有着重要意义。
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公开(公告)号：CN104632270B
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201510005776.7
申请日：2015-01-06
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B43/267 , E21B36/006 , E21B43/114 , E21B43/2405 , E21B43/26 , E21F7/00
Abstract: 本发明公开的一种振荡脉冲式高能气体压裂与注热交变抽采瓦斯方法，适用于微孔隙、低渗透、高吸附的煤层区域瓦斯治理。首先通过高能气体压裂技术在注热抽采孔中形成裂隙网络，再通过蒸汽发生器向注热抽采孔压入周期性变温的高压蒸汽，蒸汽通过自旋式振荡脉冲射流喷嘴形成振荡过热蒸汽，冲击加热煤体，二者交替进行。本发明克服了现有的单一增透技术的局限性，通过高能气体压裂煤体，显著增大单孔的扰动范围，形成的裂隙网络为过热蒸汽提供流动通道，而振荡变化的蒸汽温度和压力又促进了煤体裂隙的扩展和贯通，通过二者的交变协同作用，显著提高了瓦斯的解吸效率，实现瓦斯的高效抽采。
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公开(公告)号：CN105275443A
公开(公告)日：2016-01-27
申请号：CN201510753071.3
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤矿井下高功率电爆震辅助水力压裂增透方法，适用于增加瓦斯抽采钻孔的抽采半径和抽采总量。首先，从巷帮向煤层施工钻孔，然后将安装在压裂钢管前端的高压脉冲放电器送至钻孔底部，在距钻孔孔口2-3m处安装封孔器。压裂钢管外端通过高压胶管连接高压泵站，高压脉冲放电器通过电缆连接高压电脉冲发生器。向钻孔内注入一定压力的水后，启动高压电脉冲发生器，对煤层实施高功率电爆震辅助水力压裂，结束后退出高压脉冲放电器和压裂钢管，将钻孔连入瓦斯抽采管路。本发明是利用高压电脉冲释放的高能量，在水中形成冲击波，使煤层形成大量的裂缝，并使原生裂隙扩展。使用本发明可以使煤体透气性系数可提高100-300倍，有效提高单孔瓦斯抽采效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104863628A
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201510179635.7
申请日：2015-04-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种利用脉冲爆震波致裂增透掩护煤巷掘进的方法，适用于高瓦斯低透气性煤层煤巷的快速掘进。首先利用钻机从底抽巷向煤层施工爆震抽采钻孔，然后将高压电脉冲发生器送入爆震抽采钻孔内，再通过防爆控制台控制高压电脉冲发生器向爆震抽采钻孔孔壁重复多次释放高能脉冲爆震波，在爆震抽采钻孔周围煤体内形成大量裂隙后，将爆震抽采钻孔连入瓦斯抽采管路，瓦斯抽采达标后便可进行煤巷的掘进。本发明利用脉冲爆震波的高能量致裂煤体，在煤层内形成裂隙网络，为瓦斯流动提供通道，提高穿层钻孔预抽煤层瓦斯的效率，缩短瓦斯预抽时间，实现煤巷的快速掘进。
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公开(公告)号：CN104612746A
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201510014230.8
申请日：2015-01-12
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 一种钻孔内割-爆耦合式煤体增透方法，利用水力割缝技术在煤层中形成有效的且数目众多的缝槽，使煤体在一定范围内得到有效泄压，促进瓦斯解吸渗出。利用抽气泵将钻孔内瓦斯气体抽入布置在钻孔外的密闭爆炸容器内。在爆炸容器内形成浓度为9.5％～10.5％的高压高温瓦斯混合气体。通过点火装置引爆混合气体，形成高能气体，在导管的引导下冲击钻孔，在原有缝槽的基础上，进一步致裂煤体。针对煤层情况合理选择爆炸初始温度、初始压力和点火能量，在爆炸容器内形成最佳的爆炸威力，充分促使裂隙网络扩展，能够显著降低瓦斯吸附势，促进瓦斯解吸，达到强化瓦斯抽采的目的。其方法简单，安全可靠，成本低廉，简单易行，省时省力。
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公开(公告)号：CN104481577A
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201410677249.6
申请日：2014-11-21
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种钻割排分一体化煤层物理化学联合增透系统及方法，属于松软煤层卸压的增透系统及方法。系统包括掺药射流发生装置、钻割排一体化装置以及水煤气分离装置三个部分。所述的掺药射流发生装置通过高压水泵与加药泵将高压水与化学试剂送入射流混合器进行充分混合，形成掺药射流；所述的钻割排一体化装置可实现打钻、割缝及孔内排渣一体化，减少割缝过程中堵孔的发生；所述的水煤气分离装置能够实现对割缝过程中喷出的水、煤渣及瓦斯混合物的充分分离，分离出的瓦斯进入抽采管道，水过滤后进入水箱，实现循环利用。该系统通过割缝卸除地应力和瓦斯压力，实现物理增透；在物理和化学增透的联合作用下，煤层透气性及瓦斯抽采效果显著提高。
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公开(公告)号：CN106014363A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610330113.7
申请日：2016-05-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种提高煤矿井下瓦斯抽采效率的方法，首先在煤层内施工瓦斯抽采钻孔和专用注汽钻孔，并通过注水泵进行注水；停止注水后将瓦斯抽采钻孔连接抽放管路，抽放管路经流量调节装置一路连接至瓦斯安全储罐、另一路连接到至地面抽采泵站；瓦斯安全储罐与煤矿井下的防爆燃气蒸汽发生器连接；燃烧器的水蒸汽出口与专用注汽钻孔连接；启动地面抽采泵站进行瓦斯抽放，向防爆燃气蒸汽发生器内注水后打开防爆燃气蒸汽发生器开关，瓦斯燃烧加热产生水蒸汽；打开蒸汽阀门，水蒸气持续加热煤体进一步驱替瓦斯。本方法不需要提供额外的直接热源或化学物质反应热源，抽采瓦斯的能耗及成本较低，特别适用于煤矿井下低透气、高吸附煤层的瓦斯抽采。
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公开(公告)号：CN103696800B
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201310700072.2
申请日：2013-12-18
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 一种钻割压抽方法，适用于高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽采。首先利用钻机按设计要求打一钻孔；然后在退出钻杆后换上水力割缝钻头，继续钻进到钻孔底部位置，后退钻杆进行水力割缝；当水力割缝结束后，对钻孔封孔并进行瓦斯抽放；最后在瓦斯抽放量呈衰减趋势时，将抽放管路切换至脉动注水泵站，利用脉动水力压裂方式对煤层进行压裂。可以使煤层瓦斯抽采钻孔单孔有效影响范围提高30%以上，提高单孔瓦斯流量30%以上，提高瓦斯抽采率20%以上。本发明操作简单，可提高钻孔泄压影响范围，提高钻孔的瓦斯抽采浓度以及瓦斯抽采效率。
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