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公开(公告)号：CN115541289B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202211075908.X
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种松软煤层原位低损无尘取样装置及方法，包括设置在取样装置最前端可自主伸缩的双向取样钻头与防止钻取过程中煤粉逸散的集尘罩，在中间位置从上至下依次设置有煤样割‑抛装置、煤样夹持器、吸尘器及集尘箱；由旋转方向相反的内、外取样钻头在煤体内进行钻进，将低损伤程度的煤样沿取样钻头输送至取样装置内部；当目标段煤样进入煤样夹持器内时，调节围压控制器的收缩状态，给予松软煤样约束，以防止煤样发生碎散现象，再利用煤样割‑抛装置对煤样两端进行切割、打磨、抛光处理，进而获得一个规则的松软煤样试件。本发明结构清晰、操作简单、安全可靠，解决了现有碎软煤层易破碎、取样难度大等问题。
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公开(公告)号：CN115355059B
公开(公告)日：2023-04-14
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：CN115387773A
公开(公告)日：2022-11-25
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：CN115387848B
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202211069152.8
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21F17/00 , E21F13/00 , E21F11/00 , E21B7/28 , E21B7/20 , E21B7/00 , E21B7/08 , E21B21/01 , E21B47/002
Abstract: 本发明公开了一种井下救援通道的构建与被困人员的营救方法，采用扩孔钻头钻进堆积体、皮带传送破碎坍塌体以及救援人员乘坐猴车营救被困人员的方式进行救援通道的快速构建与被困人员的及时营救。首先利用扩孔钻头对堆积体进行破坏、钻进，携带支撑圆管一同进入堆积体内，然后在支撑圆管内布置传送带，将钻头破碎后的坍塌体经传送带输送至救援通道进口处，后用小车进行搬运和转移，直至完成救援通道的贯通，最后救援人员乘坐救援通道内猴车将井下被困人员安全营救。该方法具有适用范围广，适应能力强，救援通道构建与营救速度快，效率高的优点。
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公开(公告)号：CN114183075B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202111516316.2
申请日：2021-12-06
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下钻孔钻‑扩‑护一体化施工装置及方法，包括钻杆、钻孔、筛管、纠偏支架、破碎钻头、液压控制系统、小直径的主钻头以及大直径的辅助钻头，其中筛管外套在钻杆前方纠偏支架的脱钩上，小直径的主钻头利用齿轮传动的方式带动大直径的辅助钻头转动，钻头将破碎后的煤屑经钻杆上的破碎钻头和纠偏支架排出钻孔，液压控制系统连接并控制着纠偏支架、破碎钻头以及辅助钻头的伸展与收缩。该方法采用齿轮传动的方式进行双钻头钻进，利用纠偏支架支撑在钻孔的孔壁上，调整钻头的钻进角度，并将筛管外套在钻杆上的纠偏支架上，随钻杆的推动作用进入钻孔深处，实现了井下钻孔的钻进、扩孔以及筛管护孔一体化的功能，保证了煤层瓦斯抽采工作的顺利开展，进而提高瓦斯抽采效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114183075A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111516316.2
申请日：2021-12-06
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下钻孔钻‑扩‑护一体化施工装置及方法，包括钻杆、钻孔、筛管、纠偏支架、破碎钻头、液压控制系统、小直径的主钻头以及大直径的辅助钻头，其中筛管外套在钻杆前方纠偏支架的脱钩上，小直径的主钻头利用齿轮传动的方式带动大直径的辅助钻头转动，钻头将破碎后的煤屑经钻杆上的破碎钻头和纠偏支架排出钻孔，液压控制系统连接并控制着纠偏支架、破碎钻头以及辅助钻头的伸展与收缩。该方法采用齿轮传动的方式进行双钻头钻进，利用纠偏支架支撑在钻孔的孔壁上，调整钻头的钻进角度，并将筛管外套在钻杆上的纠偏支架上，随钻杆的推动作用进入钻孔深处，实现了井下钻孔的钻进、扩孔以及筛管护孔一体化的功能，保证了煤层瓦斯抽采工作的顺利开展，进而提高瓦斯抽采效果。
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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：CN115541289A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211075908.X
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种松软煤层原位低损无尘取样装置及方法，包括设置在取样装置最前端可自主伸缩的双向取样钻头与防止钻取过程中煤粉逸散的集尘罩，在中间位置从上至下依次设置有煤样割‑抛装置、煤样夹持器、吸尘器及集尘箱；由旋转方向相反的内、外取样钻头在煤体内进行钻进，将低损伤程度的煤样沿取样钻头输送至取样装置内部；当目标段煤样进入煤样夹持器内时，调节围压控制器的收缩状态，给予松软煤样约束，以防止煤样发生碎散现象，再利用煤样割‑抛装置对煤样两端进行切割、打磨、抛光处理，进而获得一个规则的松软煤样试件。本发明结构清晰、操作简单、安全可靠，解决了现有碎软煤层易破碎、取样难度大等问题。
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公开(公告)号：CN115387848A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211069152.8
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21F17/00 , E21F13/00 , E21F11/00 , E21B7/28 , E21B7/20 , E21B7/00 , E21B7/08 , E21B21/01 , E21B47/002
Abstract: 本发明公开了一种井下救援通道的构建与被困人员的营救方法，采用扩孔钻头钻进堆积体、皮带传送破碎坍塌体以及救援人员乘坐猴车营救被困人员的方式进行救援通道的快速构建与被困人员的及时营救。首先利用扩孔钻头对堆积体进行破坏、钻进，携带支撑圆管一同进入堆积体内，然后在支撑圆管内布置传送带，将钻头破碎后的坍塌体经传送带输送至救援通道进口处，后用小车进行搬运和转移，直至完成救援通道的贯通，最后救援人员乘坐救援通道内猴车将井下被困人员安全营救。该方法具有适用范围广，适应能力强，救援通道构建与营救速度快，效率高的优点。
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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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