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公开(公告)号：CN115387773B
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211076829.0
申请日：2022-09-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种碎软煤层顶板定向水力压裂增透方法，包括顶板岩层、煤体、压裂管路、射孔装置和压力传感器，采用先注液增压聚能、后射孔定向致裂的增透方法，将压裂管路铺设至煤层顶板岩层的钻孔内，并使用高压泵液装置将压裂液注入钻孔内部；利用压力传感器对钻孔内部注液压力进行实时监测和记录，当注液压力上升至岩体应力峰值的70％‑80％时，进行定向水力射孔作业，聚集的高压能量得以释放，并伴随压裂液冲击与贯穿煤岩界面且延伸至煤体内部，进而形成裂缝发育的网络通道。该方法提高了水力压裂裂缝在深部碎软煤层中的延展性和改造体积，解决了当前采用先射孔后压裂方式导致钻孔内部密封性差、能量难以聚集、增透范围小等问题。
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公开(公告)号：CN115372228A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211040504.7
申请日：2022-08-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种考虑封闭孔的煤层瓦斯含量计算方法，由于受采动影响，部分封闭孔发生损伤转变为开放孔，并释放出其内部高压瓦斯，进而导致煤层残存瓦斯含量升高、诱发瓦斯事故发生，因此在进行瓦斯含量测定和评定时，需要充分考虑到封闭孔对瓦斯含量测定的影响。本申请首先利用等温吸附实验进行开放孔瓦斯含量的测定，之后通过SAXS技术与传统孔隙测定手段依次得到全孔与开放孔的孔隙特征，经布尔运算得到封闭孔的孔隙特征及瓦斯含量，最后采用相加的方式得到煤体孔隙内的总瓦斯含量。基于此，充分地考虑到封闭孔瓦斯含量存在的影响，为解释抽采后煤层再次发生事故的原因分析提供指导，同时也为制定瓦斯事故预防措施提供一定的借鉴和参考。
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公开(公告)号：CN114016967B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202111310821.1
申请日：2021-11-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层二次注液提高瓦斯抽采效果的装置及方法，包括钻孔、封孔装置、水箱、注液泵以及气‑水分离装置，钻孔内由上到下依次布置有测压管、抽采管和注液管；在原有的瓦斯抽采钻孔的基础上进行二次注液，通过向水箱内的水中添加疏水性表面活性剂溶液，利用注液泵将表面活性剂溶液注入钻孔内部，待表面活性剂溶液在煤体孔隙‑裂隙中进行充分渗透，煤层水锁效应得以消除，打开抽采管上的抽采阀门，将抽采出来的瓦斯和水的混合物经过气‑水分离装置进行分离，通过利用表面活性剂分子作用机制消除因毛细管作用引起的“水锁效应”，毛细管力由阻力转变为动力，促进瓦斯的运移和解吸，进而提高了煤层瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN114382527A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202210036746.2
申请日：2022-01-13
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21F7/00
Abstract: 本发明旨在提出高瓦斯煤层群高、低位巷协同抽采瓦斯技术方法，首先通过离散元模拟软件构建煤系地层数值模型，模拟回采工作面推进过程中上覆岩层裂隙密集发育的区域范围；然后运用分源预测法测算回采煤层的瓦斯涌出规律；进而构建高、低位巷流场数学模型和三维物理模型，模拟分析不同负压、垂距和平距条件下高、低位巷瓦斯抽采效果，确定高、低位巷合理的协同抽采技术参数，据此布置瓦斯抽采系统并实时监测工作面上隅角及回风流瓦斯浓度。通过本发明的实施，能够有效拦截高瓦斯煤层群回采工作面回采时邻近层及采空区的高浓度瓦斯，解决了高瓦斯煤层群开采工作面瓦斯超限的问题。
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公开(公告)号：CN115372228B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211040504.7
申请日：2022-08-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种考虑封闭孔的煤层瓦斯含量计算方法，由于受采动影响，部分封闭孔发生损伤转变为开放孔，并释放出其内部高压瓦斯，进而导致煤层残存瓦斯含量升高、诱发瓦斯事故发生，因此在进行瓦斯含量测定和评定时，需要充分考虑到封闭孔对瓦斯含量测定的影响。本申请首先利用等温吸附实验进行开放孔瓦斯含量的测定，之后通过SAXS技术与传统孔隙测定手段依次得到全孔与开放孔的孔隙特征，经布尔运算得到封闭孔的孔隙特征及瓦斯含量，最后采用相加的方式得到煤体孔隙内的总瓦斯含量。基于此，充分地考虑到封闭孔瓦斯含量存在的影响，为解释抽采后煤层再次发生事故的原因分析提供指导，同时也为制定瓦斯事故预防措施提供一定的借鉴和参考。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115306484B
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202211040485.8
申请日：2022-08-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种软硬复合煤层的煤与瓦斯突出实验系统及方法，包括复合煤层、液压组件、补气容器、瓦斯流量控制器、补气分支管路、控制线路、透气板、爆破片、突出管路、数据采集系统、压力传感器和粉尘传感器，复合煤层由内至外分别布置有为突出发生后进行补气的透气板、补气分支管路和补气容器，补气分支管路与补气容器之间安装有模拟应力不均匀分布而产生应力集中的液压组件；在补气装置提供动力条件和软分层提供强度条件的作用下诱发煤与瓦斯突出的孕育、发生和发展。该方法更加真实地反演了井下在应力集中与邻近煤层提供瓦斯来源的基础上诱发煤与瓦斯突出的全过程，为进一步开展复合煤层的煤与瓦斯突出研究提供一定的数据支撑和理论依据。
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公开(公告)号：CN115355059A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211037523.4
申请日：2022-08-26
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层封闭孔的孔‑裂隙瓦斯含量测定方法。该方法包括：利用SAXS技术与常规孔隙测定手段获得开放孔与封闭孔的孔隙特征，煤样在损伤破坏装置内进行瓦斯吸附平衡实验，当达到预定的吸附平衡压力下时，开展煤体损伤破坏实验，煤体内的封闭孔转变为开放孔，并将其内部的原始高压瓦斯释放出来，使得开放孔孔‑裂隙内部初始平衡状态被打破，待装置内瓦斯压力重新趋于吸附平衡状态时记录瓦斯压力值；利用质量守恒定律对封闭孔原始瓦斯压力与含量进行求解。基于此，通过对开放孔孔隙特征及瓦斯压力的测定，更加真实、准确的计算和反演得到煤层封闭孔的瓦斯压力、含量等参数，进而为瓦斯抽采与事故预防的方案制定提供科学准确的理论依据。
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公开(公告)号：CN113063366A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110372119.1
申请日：2021-04-07
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明专利涉及一种在倾斜被保护煤层内测定膨胀变形率的方法，属于煤矿井下瓦斯防治领域。其实现装置包括顶板监测装置、底板监测装置、激光测距仪和水平校准仪。所述顶板监测装置和底板监测装置安装完成后处于同一铅垂线相交的巷道顶底板。所述激光测距仪用于测量顶板监测装置和底板监测装置之间的距离。所述水平校准仪用于检测顶底板监测装置上的刚性监测板安装是否水平。其测定方法是借助上述装置测得保护层开采后倾斜被保护煤层巷道的变形量，再结合倾斜被保护煤层的厚度、倾角、巷道的高度等数据，计算得到倾斜被保护煤层的膨胀变形率。本发明专利解决了无法在倾斜被保护煤层内直接测定膨胀变形量的难题，具有操作简单、精度高等优点。
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公开(公告)号：CN113063366B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202110372119.1
申请日：2021-04-07
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明专利涉及一种在倾斜被保护煤层内测定膨胀变形率的方法，属于煤矿井下瓦斯防治领域。其实现装置包括顶板监测装置、底板监测装置、激光测距仪和水平校准仪。所述顶板监测装置和底板监测装置安装完成后处于同一铅垂线相交的巷道顶底板。所述激光测距仪用于测量顶板监测装置和底板监测装置之间的距离。所述水平校准仪用于检测顶底板监测装置上的刚性监测板安装是否水平。其测定方法是借助上述装置测得保护层开采后倾斜被保护煤层巷道的变形量，再结合倾斜被保护煤层的厚度、倾角、巷道的高度等数据，计算得到倾斜被保护煤层的膨胀变形率。本发明专利解决了无法在倾斜被保护煤层内直接测定膨胀变形量的难题，具有操作简单、精度高等优点。
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公开(公告)号：CN114200091A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202210149019.7
申请日：2022-02-18
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本申请公开了一种井下巷道有害物浓度空间分布数据的测定方法，包括如下步骤，选择井下巷道内的若干个截面；在每一个截面上选择若干个测定点；采集截面中所有的测定点的有害物浓度，得到每个测定点的测点浓度数据；基于截面上所有的测点浓度数据，计算得到截面的截面浓度分布数据；基于截面浓度分布数据，得到截面的截面浓度分布矩阵；基于截面浓度分布矩阵，得到截面的截面浓度数据；基于所有截面的截面浓度数据，得到巷道的巷道浓度数据。本申请通过点‑面‑区域的技术方式，避免了由于燃油车辆尾气排放后在巷道内不均匀分布造成的测量偏差，减少由于局部测量结果所引起的误差，使测量的精确度更高。
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