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公开(公告)号：CN119559430A
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411606519.4
申请日：2024-11-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G06V10/764 , G06V10/422 , G01N1/04 , G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种基于图像处理的原位煤体渗透率分布特征预测方法，该方法包括：利用钻孔钻探技术采用水平式钻削作业方式实现对采掘工作面前方原位煤体钻削，获取煤体样本并对样品进行微扰动切割，通过数字岩心CT图像模块完成煤体样品切割截面图像扫描获得二维图像集，依托图像参数计算模块实现原始图像二值化转化与颗粒直径、孔隙迂曲度和面孔隙率参数计算，并将各参数数据集传输至渗透率区域辨识模块，完成基于图像参数数据集的原位煤体渗透率计算与低渗透率发育区的辨识与划分。基于此，本发明引入图像处理技术结合煤体渗透率计算理论，以精确描述原位复杂煤体渗透率分布特征，进而实现对原位煤体瓦斯低渗区的精准辨识。
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公开(公告)号：CN117514084B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202311733672.9
申请日：2023-12-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤体降滤固结‑定向蓄能压裂增透方法，具体过程如下：预先向压裂段周围煤体的孔‑裂隙中注入降滤剂，固结煤体以减少滤失；对降滤固结后的煤体实施定向预制微裂缝，确定水力压裂主裂缝的起裂位置与扩展路径；启动水力压裂造缝，使压裂段内蓄积高压能量的压裂液沿预制微裂缝释放、冲击并扩展，形成压裂开度更广、延展距离更远的水力压裂主裂缝；根据同性相斥原理，随着与降滤剂具有相同极性属性的支撑剂流入，其产生的斥力转化为支撑剂远端运移的推动力，对远端的水力裂缝进行有效支撑。该方法避免了压裂液的无效滤失，增大了水力压裂的致裂范围和作用强度，实现了定向水力压裂和支撑剂远端铺置，提升了煤体致裂增透效果。
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公开(公告)号：CN119375115B
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202411408204.9
申请日：2024-10-10
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明为一种煤岩压裂前后微观结构演化分析方法，属于煤岩微观结构测试技术领域，具体涉及一种分析压裂剂处理前后煤岩的微观结构演化特征的发明方法。本发明方法所需装置包括恒温干燥箱、去离子水真空饱和装置、离心机以及高精度电子天平，本发明可通过测量压裂剂处理前后煤岩的自然状态与干燥状态下的质量变化来分析煤岩微观组分和水分含量变化，通过煤岩干燥状态与饱水状态下的质量变化分析其孔隙度变化，通过煤岩饱水状态与离心状态下的质量变化分析其孔隙连通性变化。本发明方法能够更高效准确地定量表征压裂剂处理前后煤岩的微观结构演化特征，弥补现有分析煤岩微观结构演化特征装置及其方法的定性分析、操作复杂、成本较高的缺陷。
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公开(公告)号：CN119375115A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411408204.9
申请日：2024-10-10
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明为一种煤岩压裂前后微观结构演化分析方法，属于煤岩微观结构测试技术领域，具体涉及一种分析压裂剂处理前后煤岩的微观结构演化特征的发明方法。本发明方法所需装置包括恒温干燥箱、去离子水真空饱和装置、离心机以及高精度电子天平，本发明可通过测量压裂剂处理前后煤岩的自然状态与干燥状态下的质量变化来分析煤岩微观组分和水分含量变化，通过煤岩干燥状态与饱水状态下的质量变化分析其孔隙度变化，通过煤岩饱水状态与离心状态下的质量变化分析其孔隙连通性变化。本发明方法能够更高效准确地定量表征压裂剂处理前后煤岩的微观结构演化特征，弥补现有分析煤岩微观结构演化特征装置及其方法的定性分析、操作复杂、成本较高的缺陷。
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公开(公告)号：CN115929251B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202211578876.5
申请日：2022-12-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下可循环动态注液封孔装置及施工方法，包括抽采管、排液管、注气管、一体式高压弹性气囊和溶液过滤装置，其中套有一体式高压弹性气囊的抽采管穿过高弹性橡胶管的中心位置，注气管一端与一体式高压弹性气囊连通，另一端连接有气压表和气体流量计，第一排液管与溶液过滤装置的负压回收泵组连接，将封孔段内注液空间中的堵漏液输送到溶液过滤装置。利用一体式高压弹性气囊注气膨胀排出注液空间气体，同时根据排气量变化准确界定注液停止时间；而采动应力作用下煤岩产生新生裂隙时，依托对一体式高压弹性气囊再次注气膨胀，可实现对钻孔内新生裂隙动态封孔，有效提高了钻孔封堵效率，为煤矿井下瓦斯高效抽采提供保障。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115822546B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202211627556.4
申请日：2022-12-16
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21B43/267
Abstract: 本发明公开了一种限时溶解防返吐支撑剂定向嵌入压裂缝的施工方法，具体施工过程如下：支撑剂由内至外依次裹覆增粘剂和减阻剂薄膜，支撑剂随压裂液泵入裂缝初期，在减阻剂薄膜降阻润滑作用下，减弱压裂液摩擦阻力，提高支撑剂运移效率，促进其定向远距离运移，改善井筒的近端裂缝支撑剂堆积阻塞现象；当支撑剂完成定向运移，铺置于井筒的远端裂缝后，依据实际工况需求设计的减阻剂薄膜限时溶解，内层的增粘剂向外释放后强力吸附于井筒的远端裂缝表面；最终，压裂液返排而支撑剂充填滞留于井筒的远端裂缝中，对压裂缝起到有效支撑作用。本发明可实现支撑剂定向嵌入裂缝的目的，解决支撑剂返吐导致抽采通道闭合的施工难题，提升煤层气抽采效率。
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公开(公告)号：CN115929251A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211578876.5
申请日：2022-12-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下可循环动态注液封孔装置及施工方法，包括抽采管、排液管、注气管、一体式高压弹性气囊和溶液过滤装置，其中套有一体式高压弹性气囊的抽采管穿过高弹性橡胶管的中心位置，注气管一端与一体式高压弹性气囊连通，另一端连接有气压表和气体流量计，第一排液管与溶液过滤装置的负压回收泵组连接，将封孔段内注液空间中的堵漏液输送到溶液过滤装置。利用一体式高压弹性气囊注气膨胀排出注液空间气体，同时根据排气量变化准确界定注液停止时间；而采动应力作用下煤岩产生新生裂隙时，依托对一体式高压弹性气囊再次注气膨胀，可实现对钻孔内新生裂隙动态封孔，有效提高了钻孔封堵效率，为煤矿井下瓦斯高效抽采提供保障。
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公开(公告)号：CN119434950A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411606913.8
申请日：2024-11-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种掘进工作面软硬复合煤层精细化辨识与划分方法，涉及煤与瓦斯突出防治技术领域，包括：通过钻探钻头内置模块实时获取钻进过程中钻头钻速Ik、钻孔瓦斯总流量Ic、钻屑量Is和冲洗液漏失量Il的参数数据；依次将各模块记录的数据值传输至指标权重计算模块，完成各指标参数权重的确定，获得区域划分综合指标I；区域划分模块根据内置I参数设定阈值，将符合范围的数据点依次连接绘制等值线图，最终实现对复杂软硬复合煤体区域三维空间精细化辨识与划分。本发明定量耦合了钻头钻进过程中四个参数变化，完成对钻探煤体物理结构性质反演，进而实现对掘进工作面软硬复合煤体区域精细化辨识与划分。
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公开(公告)号：CN119406181A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411509944.1
申请日：2024-10-28
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明提供了煤层瓦斯抽采钻孔气液固过滤式分离装置及分离方法，包括气固液分离机构，气固液分离机构用于对钻孔抽采的煤层瓦斯进行气固液的分离；二次过滤机构，二次过滤机构设置于支撑底座顶部，二次过滤机构用于对水蒸气和小粒径煤尘进行过滤；二次过滤机构包括二次过滤筒和冷凝组件，冷凝组件用于对水蒸气进行冷凝、收集，二次过滤筒上方连接有吸收干燥组件，吸收干燥组件用于对水蒸气进行进一步的吸收和干燥。本发明利用气固液分离机构可对从煤层钻孔抽取的物质进行过滤分离，实现气体、固体和液体的分离导出，并利用二次过滤机构对气体的混含的水蒸气及小粒径煤尘进行再次分离，提高瓦斯气体的干燥度，避免瓦斯抽采系统堵塞，便于后续瓦斯气体的抽采工作。
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公开(公告)号：CN118116480B
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410259337.8
申请日：2024-03-07
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明提供了煤体纳米孔隙结构中气体吸附解吸过程的分子模拟方法。该方法包括：基于晶体充填法，构建煤体致密固体基质下形态各异的纳米级单个孔隙模型；获取孔隙模型的结构参数和形态分布特征；采用蒙特卡洛‑结构优化‑分子动力学耦合方法，模拟煤体纳米孔隙模型中气体吸附过程，得到目标压力和温度下能量最低的平衡态吸附构型；对构型内部气体分子的赋存形式进行定量化表征；在平衡态吸附构型上增加外部气相空间，形成解吸模拟的初始构型，进而开展气体分子宏观解吸过程模拟。本发明实现了煤体真实纳米孔隙结构的构建，在分子尺度上还原了煤层气在煤体纳米孔隙结构中的吸附解吸过程，对煤层气产能预测以及煤与瓦斯突出防治具有重要指导意义。
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