煤矿二氧化碳封存促采瓦斯模型预测方法及系统

    公开(公告)号:CN117034804B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202310993649.7

    申请日:2023-08-08

    摘要: 本发明公开了一种煤矿二氧化碳封存促采瓦斯模型预测方法及系统,包括目标煤炭几何模型构建模块、Shi‑Durucan解吸模型和comsol数值模拟仿真系统,目标煤炭几何模型构建模块构建目标煤矿几何模型;comsol数值模拟仿真系统内部耦合有matable模块,comsol数值模拟仿真系统进行目标煤矿几何模型的初始孔隙仿真模拟;Shi‑Durucan解吸模型内部具有渗透率变化公式得到渗透率变化比值及孔隙度并联动输入comsol数值模拟仿真系统,comsol数值模拟仿真系统进行CO2注入驱替瓦斯、抽采模拟并按时间序列输出瓦斯预测抽采量。本发明利用comsol数值模拟仿真系统实现目标煤矿几何模型的CO2驱替瓦斯抽采模拟,得出按时问序列输出瓦斯预测(56)对比文件Xinlu Yan et al..A Prediction Modelfor Pressure Propagation and ProductionBoundary during Coalbed MethaneDevelopment《.Energy Fuels 》.2021,第35卷(第2期),1219–1233.张美红等.基于同步运移理论的瓦斯抽采气固耦合数值模拟《.太原理工大学学报》.2015,(第01期),64-67+72.韩金垒.郭庄煤矿3~#煤层瓦斯钻孔有效抽采半径研究《.山东煤炭科技》.2019,(第12期),91-94.荣海等.煤与瓦斯突出解危措施合理性判别与优化《.安全与环境学》报.2020,(第02期),139-147.于波等.气―水两相流耦合模型及瓦斯抽采模拟研究《.矿业安全与环保》.2020,(第04期),16-20.李袭明等.废弃矿井瓦斯资源量评估方法及其应用《.矿业研究与开发》.2019,(第04期),105-108.高坤.高能气体冲击煤体增透技术实验研究及应用《.中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》.2014,(第07期),B021-51.

    一种液压支架与围岩系统刚度耦合的相似模拟实验台

    公开(公告)号:CN116026540A

    公开(公告)日:2023-04-28

    申请号:CN202310164872.0

    申请日:2023-02-27

    IPC分类号: G01M5/00 G01M99/00

    摘要: 本发明公开一种液压支架与围岩系统刚度耦合的相似模拟实验台,涉及矿山模拟实验技术领域,包括底座、实验箱、液压支架、第一压力传感部件、采场围岩、基本顶、采空区模拟机构和顶部加载机构,采场围岩包括由下至上依次设置的底板、煤壁和直接顶,第一压力传感部件设置于液压支架的顶部;采空区模拟机构包括多个由前至后依次排布的模拟组件,模拟组件包括支撑柱、弹性部件和第二压力传感部件;基本顶包括第一基板和第二基板,第二基板一端的各连接板均滑动套设于一个支撑柱上,顶部加载机构用于向基本顶加压。该相似模拟实验台能够研究不同刚度组合下的基本顶运动状态、煤壁和直接顶破坏形态以及各个组分刚度之间的相互影响关系。

    煤体柔性加固试件参数的确定方法及应用

    公开(公告)号:CN103954501B

    公开(公告)日:2016-02-17

    申请号:CN201410165503.4

    申请日:2014-04-23

    IPC分类号: G01N3/08 G01N3/24

    摘要: 本发明公开了一种煤体柔性加固参数的确定方法,包括:1)将煤粉与浆液按照不同比例混合均匀,填入穿置有棕绳的模具中,记录每个试件的浆液比例,每个试件棕绳的位置以及棕绳的直径;2)将模具放置在压实装置中进行压实;煤样试件压实装置采用控制应力方式进行加载,保证各煤样试件的压实程度相同;3)10~15min后拆除模具、取出试件并编号,得到内部有棕绳的煤样试件,放置1-2天;4)采用岩石力学试验机对每个试件进行单轴抗压、角模压剪试验,得到每个加固参数与煤样试件强度的关系;加载过程中应用红外成像设备监测试件变形过程中温度场的变化特征,用以预测试件破裂位置;5)重复步骤1)-步骤4),确定最优加固参数。

    一种用于智能放煤的散体顶煤颗粒三维重建方法及系统

    公开(公告)号:CN112200908B

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202011187423.0

    申请日:2020-10-30

    IPC分类号: G06T17/00

    摘要: 本发明涉及一种用于智能放煤的散体顶煤颗粒三维重建方法及系统。该方法包括获取散体顶煤颗粒在不同视角下的形状特征;根据散体顶煤颗粒在不同视角下的形状特征确定散体顶煤颗粒的加权平均值与视角差异指数;根据散体顶煤颗粒的粒径生成对应的凸包;获取凸包在不同视角下的形状特征;根据凸包在不同视角下的形状特征确定凸包的加权平均值与视角差异指数;根据散体顶煤颗粒的加权平均值与视角差异指数以及散体顶煤颗粒对应的凸包的加权平均值与视角差异指数确定散体顶煤颗粒对应的目标凸包;对目标凸包进行体素化和骨架化;根据体素化和骨架化后的目标凸包重建所述散体顶煤颗粒。本发明实现高精度、低数据量的颗粒重建。(56)对比文件王家臣;宋正阳;张锦旺;陈祎.综放开采顶煤放出体理论计算模型.煤炭学报.2016,(第02期),1-7.

    煤矿二氧化碳封存促采瓦斯模型预测方法及系统

    公开(公告)号:CN117034804A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310993649.7

    申请日:2023-08-08

    摘要: 本发明公开了一种煤矿二氧化碳封存促采瓦斯模型预测方法及系统,包括目标煤炭几何模型构建模块、Shi‑Durucan解吸模型和comsol数值模拟仿真系统,目标煤炭几何模型构建模块构建目标煤矿几何模型;comsol数值模拟仿真系统内部耦合有matable模块,comsol数值模拟仿真系统进行目标煤矿几何模型的初始孔隙仿真模拟;Shi‑Durucan解吸模型内部具有渗透率变化公式得到渗透率变化比值及孔隙度并联动输入comsol数值模拟仿真系统,comsol数值模拟仿真系统进行CO2注入驱替瓦斯、抽采模拟并按时间序列输出瓦斯预测抽采量。本发明利用comsol数值模拟仿真系统实现目标煤矿几何模型的CO2驱替瓦斯抽采模拟,得出按时问序列输出瓦斯预测抽采量,便于指导进行废弃矿井的CO2注入驱替瓦斯抽采工作及效益评估。

    瓦斯抽采钻孔布设结构、布设方法及布设系统

    公开(公告)号:CN116575901A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202310420657.2

    申请日:2023-04-19

    IPC分类号: E21B43/30 E21F7/00

    摘要: 本发明公开一种瓦斯抽采钻孔布设结构,包括沿巷道掘进方向等间隔布置的多排瓦斯抽采钻孔,任意一排瓦斯抽采钻孔中瓦斯抽采钻孔的设置数量均相同;任意一瓦斯抽采钻孔均与待抽采煤层相交形成终孔,沿巷道掘进方向上的奇数排终孔和偶数排终孔交错布置,以使奇数排终孔和偶数排终孔在同一巷道断面平面上形成一排终孔投影,其中奇数排终孔的终孔投影和偶数排终孔的终孔投影交叉间隔,且等间距排布。本发明在巷道采用阵列方式均匀布置条带式瓦斯抽采钻孔,在减少巷道施工量,提升巷道掘进速度的同时,降低了钻孔报废率和巷道掘进投资,提高了瓦斯抽采效果。本发明还提出一种瓦斯抽采钻孔布设方法和瓦斯抽采钻孔布设系统。

    煤矿采场高位岩层运动信息采集系统及采集、分析方法

    公开(公告)号:CN109993369A

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201910279926.1

    申请日:2019-04-09

    IPC分类号: G06Q10/04 E21F17/18

    摘要: 本发明公开一种煤矿采场高位岩层运动信息采集系统及采集、分析方法。该系统包括依次无线连接的信息采集模块、信息采集中转模块、信息存储模块和岩层位态信息分析模块;信息采集模块设置在高位岩层的钻孔内,信息采集中转模块设置在钻孔内信息采集模块下方,信息存储模块设置在煤矿采场工作区域,岩层位态信息分析模块设置在煤矿采场运输平巷;信息采集模块将采集到的高位岩层运动信息经信息采集中转模块实时中转至存储模块,再传输至岩层位态信息分析模块做处理。通过在高位岩层中设置信息采集模块,实时采集运动信息,再经信息采集中转模块、信息存储模块传输至岩层位态信息分析模块进行实时分析,得到高位岩层的运动信息并预测出运动趋势。

    一种可控制模拟承压水加载与底板破坏关系的实验平台

    公开(公告)号:CN103018106B

    公开(公告)日:2015-08-19

    申请号:CN201210491050.5

    申请日:2012-11-27

    IPC分类号: G01N3/12

    摘要: 本发明公开了一种可控制模拟承压水加载与底板破坏关系的实验平台,包括底部液压分离式加载系统、弹簧组、底部承载应力转化板、称重传感器、顶部承载应力转化板、顶部液压加载系统、应变计、数据采集和处理系统、模型框架和电源;底部液压分离式加载系统置于模型框架底部,顶部液压加载系统置于模型框架顶部,底部液压分离式加载系统上部依次装有称重传感器、底部承载应力转化板和弹簧组;顶部液压加载系统下部装有顶部承载应力转化板,在顶部和底部承载应力转化板之间形成一个空腔,其内设置铺设材料;应变计设置在铺设材料中;称重传感器和应变计与数据采集和处理系统连接。

    一种断层区围岩差异化辅助注浆装置

    公开(公告)号:CN118933656A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411138850.8

    申请日:2024-08-19

    摘要: 本发明涉及矿井围岩加固领域,尤其涉及一种断层区围岩差异化辅助注浆装置。本发明提供一种能够在注浆前对围岩孔进行精确扩孔,使注浆孔直径扩大并形成一定的粗糙度,增加注浆材料与围岩的接触面积和结合力的断层区围岩差异化辅助注浆装置。一种断层区围岩差异化辅助注浆装置,包括有车架和液压杆等,车架中部上侧连接有液压杆。本发明通过加压泵对扩孔块内进行加压,在钻杆转动的同时,使得第二齿轮转动,使得第四齿轮转动,使得齿圈转动,使得阀门滑动,使得扩孔块在液压的作用下将扩展至指定大小,达到了能够在注浆前对围岩孔进行精确扩孔,使注浆孔直径扩大并形成一定的粗糙度,增加注浆材料与围岩的接触面积和结合力的效果。