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公开(公告)号：CN118958972A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202410897295.0
申请日：2024-07-05
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C37/12
摘要： 本发明公开了工作面回采下伏采区大巷围岩变形水压致裂控制方法，首先在回采工作面回风平巷和运输平巷向基本顶岩层施工钻孔并进行水压致裂，弱化基本顶厚硬岩层，通过减小基本顶破断的来压步距；然后在下伏采区大巷和采区上山中施工钻孔至基本底岩层，进行水力割缝定向水压致裂，在采区大巷和采区上山上方的基本底岩层中形成弱结构面，阻断采动动压向下伏采区大巷和上山的应力传播路径，减小下伏采区大巷和上山的变形量。本发明通过压裂基本顶减弱采动动压应力源和压裂基本底阻断应力传递路径两个方面，减小采动动压对下伏采区大巷和上山的影响，进而控制下伏采区大巷和上山的变形量，具有简单高效、施工方便和成本低的特点。
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公开(公告)号：CN118622267A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410774809.3
申请日：2024-06-17
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C37/12
摘要： 本发明公开了一种矿井下煤岩层定向长钻孔分段脉冲压裂方法及装备，该方法及装备能够在煤岩层定向长钻孔中分段进行脉冲压裂，一方面通过分段压裂有效克服因长钻孔整体压裂存在的压裂裂缝分布不均匀的弊端，解决裂缝呈现“外密内疏”的难题；同时在每个分段内通过高频脉冲水压力使煤岩体疲劳损伤，形成不受地应力控制的多方向水力裂缝，并激活煤岩层原生裂缝，形成裂缝网络；最终每个分段的脉冲压裂缝网扩展贯通，进而在定向长钻孔内形成均匀分布且相互联通的密集裂缝网络。本发明分段脉冲压裂方法对长钻孔压裂效果的改善较为显著，同时，借助定向钻机施工，方法简单，施工方便，易于操作，安全可靠。
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公开(公告)号：CN115217458B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202210750060.X
申请日：2022-06-28
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/00
摘要： 阀门、泵的启停，保证压裂‑注砂过程的安全。本发明公开了矿井下压裂及注支撑剂一体化装置及施工方法，所述装置包括压裂系统和注支撑剂系统。所述装置实现了高压压裂连续注砂、高压压裂脉冲注砂、高压压裂多粒径多类型注砂、脉冲压裂连续注砂、脉冲压裂脉冲注砂、脉冲压裂多粒径多类型注砂等压裂‑注砂方法，可满足矿井下对压裂注砂方式的多种需求，具有普适性。另外，所述装置保证了压裂‑注砂系统的密封性、保持注砂过程中的压力平衡、保证注砂过
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公开(公告)号：CN115898261B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202211260419.1
申请日：2022-10-14
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
摘要： 本发明公开了沿空留巷低位切顶与高位定向压裂应力转移方法及装备，通过密集线性套筒致裂方法等定向致裂低位直接顶，缩短直接顶侧向悬臂长度，减弱由直接顶悬顶带来的采空区顶板向留巷顶板的应力传递；通过定向压裂方法致裂高位老顶，减弱由老顶传递的原采空区顶板应力，从源头上最大程度削减施加在留巷围岩的载荷，最终实现低位套筒致裂直接顶切落留巷，高位定向压裂老顶实现应力转移的目的，降低沿空留巷围岩变形。同时公开了主机可滑动钻压一体机装备，包括将压裂泵安装在钻机行走机构上，并加装滑轨使主机可沿滑轨前后滑动,保障低位岩层密集钻孔倾角参数一致性，避免产生偏心误差影响切顶留巷效果，同时减少钻机移动次数，提高施工效率。
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公开(公告)号：CN115749713A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211261651.7
申请日：2022-10-14
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC分类号： E21B43/26 , E21B47/00 , E21B7/00 , E21B7/04 , E21B33/122 , E21B19/14 , E21B21/00 , E21D9/10 , E21F17/18 , F04B17/03
摘要： 本发明公开了一种岩层变频脉冲缝网压裂方法及装备。所述岩层变频脉冲缝网压裂方法，首先根据每层岩层的物理力学性质及围压确定每层岩层的初始脉冲压力峰值，根据每层岩层的碰撞力测定实验确定每层岩层的脉冲频率。然后设计变频脉冲缝网压裂泵注方案，最后根据不同工况，设计岩层变频脉冲缝网压裂钻孔布置方案。所述岩层变频脉冲缝网压裂装备包括泵注方式和频率可变压裂泵、水力致裂测控仪、自动封隔器、机械送杆机、双路注水钢管。本发明岩层变频脉冲缝网压裂方法及装备可以在钻孔附近由近及远分级形成多个环形缝网结构，并最终依次叠加成较大范围裂隙网络，从而充分破碎较大范围岩体。
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公开(公告)号：CN115217458A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210750060.X
申请日：2022-06-28
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/00
摘要： 本发明公开了矿井下压裂及注支撑剂一体化装置及施工方法，所述装置包括压裂系统和注支撑剂系统。所述装置实现了高压压裂连续注砂、高压压裂脉冲注砂、高压压裂多粒径多类型注砂、脉冲压裂连续注砂、脉冲压裂脉冲注砂、脉冲压裂多粒径多类型注砂等压裂‑注砂方法，可满足矿井下对压裂注砂方式的多种需求，具有普适性。另外，所述装置保证了压裂‑注砂系统的密封性、保持注砂过程中的压力平衡、保证注砂过程中的颗粒运移、精准匹配砂罐体积与压裂注砂工艺、高效交替压裂与注砂工艺、精准控制注砂量，同时实时监控管路内情况，能够及时控制各阀门、泵的启停，保证压裂‑注砂过程的安全。
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公开(公告)号：CN105716747B
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201610091492.9
申请日：2016-02-18
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC分类号： G01L1/02
摘要： 本发明公开了一种矿井下岩层地应力快速测量装备及方法，其装备具体包括集成为一体的电控高压泵和手压泵、高压管路、封隔器、压力传感器、流量传感器、水力致裂测控仪等。选择一段围岩性质稳定的巷道施工一组钻孔，在钻孔中安装封隔器、高压管路、并与高压泵等设备连接进行水力致裂。在水力致裂过程中，利用测控仪监测并显示管路水压力及排量数据曲线。根据记录的压力数据及曲线，自动计算出地应力的大小。利用装有环形透明软管和刻度盘的彩色钻孔窥视仪观测钻孔孔壁的裂缝方位，进而确定地应力方向。整套系统方法简单，易于操作，且设备结构紧凑，便于携带，十分有利于对矿井下煤系岩层地应力的快速、可靠的测量，进而为矿井下安全开采提供保障。
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公开(公告)号：CN102654049A
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201210166415.7
申请日：2012-05-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种多孔线性控制水力致裂方法，在采煤工作面、运输巷或回风巷内向预开采的煤岩体施工水力致裂钻孔至设定位置；将多个水力致裂孔采用等量分流器共同连接至高压注水泵；在孔隙水压力的作用下，每个孔的周围会产生一个似椭圆的水压裂缝带；通过控制钻孔的间距，使相邻钻孔的水压裂缝带贯通，实现线性控制致裂。实现了煤岩层定向切缝，有利于坚硬顶板的定向处理、坚硬顶煤的竖直方向破裂、应力的定向转移、防治冲击矿压、防治煤与瓦斯突出，提高瓦斯抽采的效果。该方法简单，施工方便，安全可靠，效果好，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN118346357A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410577064.1
申请日：2024-05-10
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明涉及煤矿开采技术领域，具体为顶板含水层疏放水钻孔脉冲压裂构建人工导水通道的方法，本方法通过布置疏水钻孔并采用脉冲压裂预先通过所布置的疏放水钻孔在砂岩裂隙含水层中形成人工导水通道，改善致密完整砂岩岩体的渗透性，通过疏水钻孔在砂岩裂隙含水层中形成的人工导水通道联通不连续的含水区域及富水区域，将顶板砂岩裂隙水通过人工导水通道疏导至疏放水钻孔，实现钻孔有效疏放水且扩大单孔疏放水辐射区域。本发明不仅能避免布置过多的疏水钻孔，显著提高探放水孔的疏水效率，还能在回采过程中起到超前疏放水的作用，通过这种方法，即使在地质条件不理想的情况下，也能有效地控制矿井水害，保障矿山的安全生产。
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公开(公告)号：CN110700829B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201910909322.0
申请日：2019-09-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于冻胀力的加压装置，包括：壳体和顺序冷冻装置；壳体的内部为空腔结构且对称设有用于膨胀液溢出的贯穿孔；在贯穿孔处设有相对壳体中心直线运动的扩张部，扩张部一端与贯穿孔处的膨胀液接触；壳体内的空腔通过膨胀液进液口与外部膨胀液灌装设备连接，壳体两侧对称设置着与壳体空腔相通的冷冻管；在远离扩张部的冷冻管上对称的设有顺序冷冻装置；顺序冷冻装置的冷冻方向从远离扩张部的冷冻管开始，至壳体扩张部的设置处结束；顺序冷冻装置包括：介质入口、介质冷冻部以及介质出口。有益效果：本发明通过顺序冷冻的方式让冷冻后的体积膨胀变得有目的性，利用该膨胀的体积为破碎岩石或岩石封孔提供了新思路、新方案。
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