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公开(公告)号：CN106285604B
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201610941193.X
申请日：2016-11-01
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州中矿大矿山安全技术与装备研发中心
Abstract: 一种微波辅助超临界二氧化碳循环压裂系统及方法，系统包括：液态二氧化碳储罐、加热器、增压泵、压裂管及回收管、三相分离器、空压机、冷却器形成一个回路实现超临界二氧化碳循环压裂，在煤层内形成裂隙网；方法：利用微波加热煤层和二氧化碳以保证二氧化碳长期处于超临界状态，同时其热效应也能够致裂煤体、疏通孔隙、促进瓦斯解吸。超临界二氧化碳扩散性强，极易深入煤体孔、裂隙，同时能够驱替瓦斯；循环压裂有效降低了作业成本并简化了施工工艺。本发明将微波辐射与超临界二氧化碳循环压裂相结合，大大提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解吸，从而大幅度提高了瓦斯抽采效果，在本技术领域内具有广泛的实用性。
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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：CN109538209B
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201811054977.6
申请日：2018-09-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21C41/18
Abstract: 一种基于电脉冲技术的弱化煤层坚硬顶板方法，通过放电电极在致裂钻孔内的水中瞬间放电形成快速而强大的冲击波，使放电电极周围的水产生“水击”和“水楔”效应冲击顶板岩石，经过多次放电反复冲击顶板，使顶板产生累积损伤，从而弱化煤层顶板，实现顶板的有效垮落，可有效解决采空区遗留顶板面积大导致的周期来压步距增大的问题；本发明的一种基于电脉冲技术的弱化煤层坚硬顶板方法，将高压电脉冲的电能转换为冲击波使岩层破裂，操作简单、高效清洁、成本低，应用范围广。
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公开(公告)号：CN106401586B
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201610474111.5
申请日：2016-06-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤岩同采工作面的煤岩分选与利用方法，尤其适用于多煤层联合开采极薄煤层作为保护层时煤岩同采工作面所采出煤岩的分选和利用。直接在井下建立井下矸石转运、储存与充填系统，将煤岩工作面采出大量煤矸运送至井下分、洗选硐室进行煤矸的高效分离，将分选出的矸石进行破碎后充填至被保护层采空区，在矸石不升井的同时实现被保护层绿色充填开采，有效防止了多煤层联合开采引发的地表沉降；分选出的中煤经主运输系统运输至地面矸石电厂进行发电，在电厂创造效益的同时减缓了矿井煤质压力，使商品煤平均灰分下降，售价上升。本发明在实现煤矸高效分离的同时，实现了煤和岩石的高效利用，经济效益和社会效益显著，具有极好的推广价值。
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公开(公告)号：CN105507903B
公开(公告)日：2018-01-02
申请号：CN201510939170.0
申请日：2015-12-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤岩同采保护层与被保护层协同开采方法，适用于保护层开采条件较差的多煤层联合开采。本发明针对多煤层联合开采时煤岩保护层和其上一被保护层同时开采的时空关系特点，在煤岩保护层开采的同时，将开采出的煤岩根据大小进行分离、洗选和破碎，运输至上一被保护层采空区进行充填，避免了多采出的矸石排出矿井外，矸石不升井，节约了提升成本；开采出的岩石经过处理后可以作为井下充填材料使用，解决了充填材料的来源问题，有效防止地表沉降。该方法在实现煤岩保护层卸压开采的同时，实现了上一被保护层的绿色充填开采，保证了煤矿瓦斯高效治理，使得煤岩保护层开采更加安全、高效和绿色，经济效益和社会效益显著。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104990831B
公开(公告)日：2017-12-12
申请号：CN201510292821.1
申请日：2015-06-01
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N7/00
Abstract: 本发明公开了一种模拟采空区漏风与封堵的实验平台，适用于注浆堵漏材料的研究。它包括平台由模拟巷道、模拟采空区、支架、滑轨、割煤机模型、综采支架模型、风流传感器、推箱、模拟采煤工作面、入风口、出风口、上隅角、下隅角、渗风网等组成。通过调节支架的高度可模拟不同倾角的煤层；模拟巷道的入风口与专用通风机相连，可以模拟井下巷道内的进风和回风风流；风流传感器可检测模拟采煤工作面不同位置的风流量；往推箱内装入不同破碎程度的石块，可模拟采空区顶板不同的垮塌情况。通过往推箱内注入堵漏风材料，可以直观测得堵漏风材料的封堵效果，从而为堵漏风材料的优化提供依据。其结构简单，方便直观，安全可靠，实用性强。
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公开(公告)号：CN106948859A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710166050.0
申请日：2017-03-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/26 , E21B43/263
CPC classification number: E21F7/00 , E21B43/26 , E21B43/263
Abstract: 一种网络化优势瓦斯运移通道构建及瓦斯导流抽采方法，尤其适用于煤层上方直覆坚硬顶板条件下顶板内部网络化裂隙通道的主动构建和瓦斯导流治理。该方法提出在超前应力变化区之前工作面两侧巷道内分别向顶板施工裂隙发生孔、裂隙导向发展孔、侧向破断孔和裂隙连通孔，在坚硬顶板内部主动构建形成人工导向裂隙，在采动应力作用下，人工导向裂隙采动裂隙相互交织贯通形成网络化优势瓦斯运移通道，同时人工导向裂隙钻孔加快顶板破断形成顶板破断离层裂隙区，瓦斯及时高效的沿网络化裂隙通道流动运移，并在顶板破断离层裂隙区内形成富集，人工导向裂隙钻孔为顶板瓦斯抽采钻空的施工方位提供了参考，使采场瓦斯的导流治理更加集中高效。
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公开(公告)号：CN106285605A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610941194.4
申请日：2016-11-01
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B43/26 , E21B43/168 , E21B43/20 , E21B43/2405 , E21F7/00 , H05B6/64
Abstract: 一种微波液氮协同冻融煤层增透方法，向煤层施工一个冻融钻孔，并在冻融钻孔两侧施工两个瓦斯抽采钻孔。将微波天线、同轴波导、注水管和液氮管一起送入冻融钻孔内；首先，打开注水泵，向冻融钻孔内注水；然后，打开液氮泵，向冻融钻孔内注液氮，将孔内水冻结为冰，致裂煤层；最后，打开微波发生器，产生的微波通过矩形波导、波导转换器、同轴波导到达微波天线并由微波天线向冻融钻孔辐射，使孔内的冰快速消融并气化，高温高压水蒸气继续致裂煤层，瓦斯在高温下不断解吸并沿着煤中裂隙涌向瓦斯抽采钻孔。本发明将微波辐射与液氮冻融相结合，大大提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解吸，从而大幅度提高了瓦斯抽采效果，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN105507812A
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201511019352.2
申请日：2015-12-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种微波辐射孔内汽化水力冲孔方法，将微波天线连接在同轴波导管的最内端并送入钻孔，在同轴波导管的最外端连接波导转换器，波导转换器与矩形波导管连接，矩形波导管与微波发生器连接。打开微波发生器，同时，打开水力冲孔设备，高压水在微波的作用下局部汽化，冲击煤体。水力冲孔完成后，撤出水力冲孔钻头与钻杆、微波天线和同轴波导管，对钻孔进行密封并抽采瓦斯。本发明通过微波辐照使得水分子升温并汽化，形成均匀掺混的气液两相射流，气液两相射流由于强烈的脉动效应而剧烈冲击煤体；同时，高温高压水蒸汽促进瓦斯解吸，产生的热应力疏通煤体孔、裂隙，在煤体内形成裂隙网，大大强化了水力冲孔的效果。
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公开(公告)号：CN105422069A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201510866018.4
申请日：2015-11-30
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B7/18 , E21B7/046 , E21F7/00 , E21B43/26 , E21B43/006
Abstract: 一种高瓦斯突出煤层“钻-冲-割”耦合卸压增透方法，尤其适用于穿层钻孔预抽高瓦斯突煤层煤巷条带瓦斯时的卸压增透。在穿层钻孔预抽煤层瓦斯措施基础上，将水力冲孔和水力割缝有机结合，利用“钻-冲-割”专用装备，实现钻孔内部“低压钻进-中压冲孔-高压割缝”的耦合作业，使预抽区域煤体发生形变、位移，形成网络化裂隙，为瓦斯解吸流动提供通道，使瓦斯更易抽出。本方法可以扩大单孔卸压影响范围，增加煤层透气性，提高瓦斯抽采效率，减少预抽钻孔数量，缩短预抽时间，对不同赋存状态的煤层均具有良好的适应性。本发明可以使穿层钻孔数减少32.5％，穿层钻孔长度减少42.9％，煤巷区域消突效果显著，掘进速度明显提高。
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